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微生物細胞工場の代謝ロバスト性向上における最近の進歩
Recent advances in improving metabolic robustness of microbial cell factories.
PMID: 32683192 DOI: 10.1016/j.copbio.2020.06.006.
抄録
微生物細胞工場のエンジニアリングは、複雑な天然物から大量の商品に至るまで、化合物の生産に広く応用されています。いずれの場合も、目的とする代謝物を確実かつ持続的に生産するためには、宿主の堅牢性が不可欠である。しかし、代謝負荷、経路毒性、過酷な環境によって悪影響を受け、力価や生産性が低下することがあります。堅牢性を高めることで、複雑な生育状況下でも宿主がより優れた生産性能を発揮できるようになる。ここでは、宿主のロバスト性を高めるための現在の戦略について、代謝バランシング、遺伝的・表現型安定性の向上、耐性工学を含めてレビューする。さらに、ロバスト性を高めるための微生物宿主工学の課題と将来の展望についても議論する。
Engineering microbial cell factories has been widely applied to produce compounds spanning from intricate natural products to bulk commodities. In each case, host robustness is essential to ensure the reliable and sustainable production of targeted metabolites. However, it can be negatively affected by metabolic burden, pathway toxicity, and harsh environment, resulting in a decreased titer and productivity. Enhanced robustness enables host to have better production performance under complicated growth circumstances. Here, we review current strategies for boosting host robustness, including metabolic balancing, genetic and phenotype stability enhancement, and tolerance engineering. In addition, we discuss the challenges and future perspectives on microbial host engineering for increased robustness.
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