Intracellular Flux Prediction of Recombinant Escherichia coli Producing Gamma-Aminobutyric Acid

Bae Sung Han; Sim Myung Sub; Jeong Ki Jun; He Dan; Kwon Inchan; Kim Tae Wan; Kim Hyun Uk; Choi Jong-il

doi:10.4014/jmb.2312.12022

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자료유형: 학술저널

저자정보: Bae Sung Han (Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), Daejeon 34141, Republic of Korea) Sim Myung Sub (Department of Biotechnology and Bioengineering, Chonnam National University, Gwangju, 61186, Republic of Korea) Jeong Ki Jun (Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), Daejeon 34141, Republic of Korea) He Dan (College of Life Science and Agriculture Forestry, Qiqihar University, Qiqihar, 161006, Heilongjiang, China) Kwon Inchan (School of Materials Science and Engineering, Gwangju Institute of Science and Technology, Gwangju 61005, Republic of Korea) Kim Tae Wan (Department of Biotechnology and Bioengineering, Chonnam National University, Gwangju, 61186, Republic of Korea) Kim Hyun Uk (Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), Daejeon 34141, Republic of Korea) Choi Jong-il (Department of Biotechnology and Bioengineering, Chonnam National University, Gwangju, 61186, Republic of Korea)

저널정보: 한국미생물생명공학회 Journal of Microbiology and Biotechnology Journal of Microbiology and Biotechnology Vol.34 No.4

발행연도: 2024.4

수록면: 978 - 984 (7page)

DOI: 10.4014/jmb.2312.12022

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Genome-scale metabolic model (GEM) can be used to simulate cellular metabolic phenotypes under various environmental or genetic conditions. This study utilized the GEM to observe the internal metabolic fluxes of recombinant Escherichia coli producing gamma-aminobutyric acid (GABA). Recombinant E. coli was cultivated in a fermenter under three conditions: pH 7, pH 5, and additional succinic acids. External fluxes were calculated from cultivation results, and internal fluxes were calculated through flux optimization. Based on the internal flux analysis, glycolysis and pentose phosphate pathways were repressed under cultivation at pH 5, even though glutamate dehydrogenase increased GABA production. Notably, this repression was halted by adding succinic acid. Furthermore, proper sucA repression is a promising target for developing strains more capable of producing GABA.

#Genome-scale metabolic model #gamma-aminobutyric acid #fermentation #Escherichia coli

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