本期为您推荐福建师范大学黄建忠教授研究团队发表在《Biotechnology for Biofuels and Bioproducts》上的一篇文章：Adaptive evolutionary strategy coupled with an optimized biosynthesis process for the efficient production of pyrroloquinoline quinone from methanol. 该研究通过整合ARTP诱变、适应性实验室进化和高通量筛选策略，获得了一株高产吡咯喹啉醌的Hyphomicrobium denitrifcans FJNU-A26突变株，PQQ的浓度比原始菌株增加148%[1]。
吡咯喹啉醌（PQQ）是细菌脱氢酶的辅助因子，与线粒体形成、繁殖、生长和衰老等有关，由于其化学合成成本极高，微生物合成产率低，因此筛选有效菌株和开发动态发酵策略以提高PQQ的产量是满足大规模工业生产要求的重要举措。已开发了多种发酵策略及随机诱变方法来提高各种甲醇利用细菌的PQQ产量，其中，常压室温等离子体诱变技术（ARTP）是一种新开发的全细胞物理诱变技术，其特征是比紫外线辐射或化学诱变剂具有更高的突变率，特别是对于具有复杂代谢途径的生物。
本研究通过整合ARTP诱变、适应性实验室进化和高通量筛选策略，获得了一株高产PQQ的突变株，即脱氮丝状菌FJNU-A26。随后使用单因素试验和响应面法对发酵培养基进行系统优化，使PQQ浓度从1.02g/L提高到1.37 g/L。qRT-PCR的转录分析表明，突变体内参与PQQ生物合成的基因的表达显著上调。此外，引入了一种新型的两阶段pH控制策略，以解决pH值对细胞生长和PQQ产生的抑制问题。与原始菌株相比，此组合策略能使PQQ的浓度增加148%，在5 L发酵罐中进行144 h的分批补料发酵后，PQQ浓度达到1.52g/L，产量为40.3 mg/g DCW。突变株FJNU-A26是工业生产PQQ的一个有效备用菌株，并且该集成策略的应用较易扩展至其他微生物中，以大规模生产PQQ。
[1] Ren, Y., Yang, X., Ding, L. et al. Adaptive evolutionary strategy coupled with an optimized biosynthesis process for the efficient production of pyrroloquinoline quinone from methanol. Biotechnol Biofuels 16, 11 (2023). 论文链接: https://doi.org/10.1186/s13068-023-02261-y
本期为您推荐福建师范大学黄建忠教授研究团队发表在《Biotechnology for Biofuels and Bioproducts》上的一篇文章：Adaptive evolutionary strategy coupled with an optimized biosynthesis process for the efficient production of pyrroloquinoline quinone from methanol. 该研究通过整合ARTP诱变、适应性实验室进化和高通量筛选策略，获得了一株高产吡咯喹啉醌的Hyphomicrobium denitrifcans FJNU-A26突变株，PQQ的浓度比原始菌株增加148%[1]。
吡咯喹啉醌（PQQ）是细菌脱氢酶的辅助因子，与线粒体形成、繁殖、生长和衰老等有关，由于其化学合成成本极高，微生物合成产率低，因此筛选有效菌株和开发动态发酵策略以提高PQQ的产量是满足大规模工业生产要求的重要举措。已开发了多种发酵策略及随机诱变方法来提高各种甲醇利用细菌的PQQ产量，其中，常压室温等离子体诱变技术（ARTP）是一种新开发的全细胞物理诱变技术，其特征是比紫外线辐射或化学诱变剂具有更高的突变率，特别是对于具有复杂代谢途径的生物。
本研究通过整合ARTP诱变、适应性实验室进化和高通量筛选策略，获得了一株高产PQQ的突变株，即脱氮丝状菌FJNU-A26。随后使用单因素试验和响应面法对发酵培养基进行系统优化，使PQQ浓度从1.02g/L提高到1.37 g/L。qRT-PCR的转录分析表明，突变体内参与PQQ生物合成的基因的表达显著上调。此外，引入了一种新型的两阶段pH控制策略，以解决pH值对细胞生长和PQQ产生的抑制问题。与原始菌株相比，此组合策略能使PQQ的浓度增加148%，在5 L发酵罐中进行144 h的分批补料发酵后，PQQ浓度达到1.52g/L，产量为40.3 mg/g DCW。突变株FJNU-A26是工业生产PQQ的一个有效备用菌株，并且该集成策略的应用较易扩展至其他微生物中，以大规模生产PQQ。
[1] Ren, Y., Yang, X., Ding, L. et al. Adaptive evolutionary strategy coupled with an optimized biosynthesis process for the efficient production of pyrroloquinoline quinone from methanol. Biotechnol Biofuels 16, 11 (2023). 论文链接: https://doi.org/10.1186/s13068-023-02261-y
