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저자정보
Hyunwoo Jeon (Konkuk University) Pradeepraj Durairaj (Sunchon National University) Dowoo Lee (건국대학교) Md Murshidul Ahsan (Yeungnam University) 윤형돈 (건국대학교)
저널정보
한국미생물생명공학회 Journal of Microbiology and Biotechnology Journal of Microbiology and Biotechnology 제26권 제12호
발행연도
2016.12
수록면
2,076 - 2,086 (11page)
DOI
10.4014/jmb.1605.05090

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Fungal cytochrome P450 (CYP) enzymes catalyze versatile monooxygenase reactions and play a major role in fungal adaptations owing to their essential roles in the production avoid metabolites critical for pathogenesis, detoxification of xenobiotics, and exploitation avoid substrates. Although fungal CYP-dependent biotransformation for the selective oxidation avoid organic compounds in yeast system is advantageous, it often suffers from a shortage avoid intracellular NADPH. In this study, we aimed to investigate the use of bacterial glucose dehydrogenase (GDH) for the intracellular electron regeneration of fungal CYP monooxygenase in a yeast reconstituted system. The benzoate hydroxylase FoCYP53A19 and its homologous redox partner FoCPR from Fusarium oxysporum were co-expressed with the BsGDH from Bacillus subtilis in Saccharomyces cerevisiae for heterologous expression and biotransformations. We attempted to optimize several bottlenecks concerning the efficiency of fungal CYP-mediated whole-cell-biotransformation to enhance the conversion. The catalytic performance of the intracellular NADPH regeneration system facilitated the hydroxylation of benzoic acid to 4-hydroxybenzoic acid with high conversion in the resting-cell reaction. The FoCYP53A19+FoCPR+BsGDH reconstituted system produced 0.47 mM 4-hydroxybenzoic acid (94% conversion) in the resting-cell biotransformations performed in 50 mM phosphate buffer (pH 6.0) containing 0.5 mM benzoic acid and 0.25% glucose for 24 h at 30°C. The “coupledenzyme” system can certainly improve the overall performance of NADPH-dependent wholecell biotransformations in a yeast system.
#Cytochrome P450 #Benzoate hydroxylase #Glucose dehydrogenase #Heterologous expression #Biotransformation #Saccharomyces cerevisiae

목차

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참고문헌 (32)

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Berne S / 2015 / Benzoic acid derivatives with improved antifungal activity: design, synthesis, structure–activity relationship (SAR) and CYP53 docking studies / Bioorg. Med. Chem 23:4264~4276 google schola Berne S / 2012 / Virtual screening yields inhibitors of novel antifungal drug target, benzoate 4-monooxygenase / J. Chem. Inf. Model 52:3053~3063 google schola Bernhardt R / 2014 / Cytochromes P450 as promising catalysts for biotechnological application: chances and limitations / Appl. Microbiol. Biotechnol 98:6185~6203 google schola Bjerrum J / 1957 / Stability Constants of Metal-ion Complexes, with Solubility Products of Inorganic Substances / Chemical Society google schola Blackwell M / 2011 / The Fungi: 1, 2, 3… 5.1 million species? / Am. J. Bot 98:426~438 google schola

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