Neue Publikation in Microbial Cell Factories veröffentlicht
Philipp Nerke und seine Mitautoren etablieren einen effizienten Ganzzell-Biokatalysator zur Herstellung von Hydroxy-L-Lysin aus L-Lysin unter Verwendung von D-Xylose als einzige Kohlenstoffquelle. Hydroxy-L-Lysine sind wertvolle chirale Bausteine, die durch Hydroxylierung unter Katalyse durch α-Ketoglutarat-abhängige Lysin-Dioxygenasen (KDOs) gewonnen werden. Um eine nachhaltige α-Ketoglutarat-Versorgung zu ermöglichen, wurde Pseudomonas taiwanensis VLB120 so verändert, dass es D-Xylose über den Weimberg-Stoffwechselweg zu α-Ketoglutarat für die Biokatalyse bereitstellt. Ein mutierter Stamm mit einem inhibierten L-Lysin-Katabolismus wurde konstruiert, um den Substratabbau von L-Lysin zu verhindern, und eine Bibliothek von KDO-Genen wurde heterolog exprimiert. Stämme mit C4-hydroxylierenden KDOs erreichten unter optimierten Bedingungen mit erhöhten L-Lysin und Fe²⁺ Konzentrationen eine effiziente Produktion von Hydroxy-L-Lysin aus L-Lysin. Der leistungsstärkste Stamm, der ein KDO aus Flavobacterium exprimierte, produzierte ca. 9 g L⁻¹ Hydroxy-L-Lysin in Bioreaktoren. Diese Arbeit schafft eine neue Grundlage für D-Xylose basierte Bioprozesse, die mit alternativen und erneuerbaren Kohlenstoffquellen betrieben werden können.