Metabolic Engineering for the Production of Natural Products

Annual Review of Chemical and Biomolecular Engineering - Tập 2 Số 1 - Trang 211-236 - 2011
Lauren B. Pickens1, Yi Tang1,2, Yit‐Heng Chooi1
1Department of Chemical and Biomolecular Engineering University of California, Los Angeles, California 90095
2Department of Chemistry and Biochemistry, University of California, Los Angeles, California 90095

Tóm tắt

Natural products and their derivatives play an important role in modern healthcare as frontline treatments for many diseases and as inspiration for chemically synthesized therapeutics. With advances in sequencing and recombinant DNA technology, many of the biosynthetic pathways responsible for the production of these chemically complex yet valuable compounds have been elucidated. With an ever-expanding toolkit of biosynthetic components, metabolic engineering is an increasingly powerful method to improve natural product titers and generate novel compounds. Heterologous production platforms have enabled access to pathways from difficult to culture strains, systems biology and metabolic modeling tools have resulted in increasing predictive and analytic capabilities, advances in expression systems and regulation have enabled the fine-tuning of pathways for increased efficiency, and characterization of individual pathway components has facilitated the construction of hybrid pathways for the production of new compounds. These advances in the many aspects of metabolic engineering not only have yielded fascinating scientific discoveries but also make it an increasingly viable approach for the optimization of natural product biosynthesis.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1126/science.1168243

10.1016/j.drudis.2008.07.004

10.1021/np068054v

10.1002/9780470742761

10.1007/s12033-007-0035-z

10.1016/B978-012666260-3/50002-9

10.1038/msb.2009.77

10.1126/science.1188934

10.1073/pnas.1934677100

Parekh S., 2004, The Desk Encyclopedia of Microbiology, 960

10.1039/b821578b

10.1039/b617765b

10.1038/ja.2005.1

Hopwood DA, 2000, Practical Streptomyces Genetics

10.1126/science.8248802

10.2144/99261st05

10.1007/s10295-005-0033-8

10.1016/j.ymben.2009.06.004

10.1126/science.1058092

10.1073/pnas.1632167100

10.1128/AEM.71.5.2539-2547.2005

10.1128/AEM.70.6.3282-3291.2004

10.1038/nchembio803

10.1021/bi052075r

10.1128/AEM.69.11.6698-6702.2003

10.1007/s10295-010-0730-9

10.1007/s10529-008-9689-2

10.1038/nchembio0806-398

10.1021/mp7001329

10.1039/b603084j

10.1007/s00253-002-0932-9

10.1016/j.biotechadv.2008.09.001

10.1128/jb.177.15.4544-4548.1995

10.1073/pnas.95.2.505

10.1007/s004380050289

10.1016/j.chembiol.2008.07.011

10.1002/cbic.201000259

10.1126/science.1175602

10.1016/j.jbiotec.2006.03.046

10.1021/mp7001544

10.1016/S0968-0896(01)00072-4

10.1016/j.ymben.2008.03.001

10.1126/science.1191652

10.1038/nbt833

10.1038/nature04640

10.1073/pnas.0802981105

10.1038/nchembio.105

10.1016/j.cbpa.2009.02.004

10.1007/s00253-005-1916-3

10.1021/tx7002849

10.1128/AEM.01411-07

10.1038/nchembio875

10.1128/AEM.01308-06

10.1016/j.ymben.2009.01.005

10.1128/AEM.00270-09

10.1038/sj.jim.7000206

10.1016/j.ymben.2007.02.001

Han SJ, 2008, J. Microbiol. Biotechnol., 18, 135

10.1271/bbb.66.1619

10.1021/bp000137t

10.1042/bj3240421

10.1002/1097-0290(20000220)72:4<408::AID-BIT1003>3.0.CO;2-H

10.1016/j.ymben.2006.11.002

10.1016/j.ymben.2006.10.005

10.1039/a707501d

10.1016/j.ymben.2010.05.001

10.1073/pnas.0603251103

10.1007/BF00334395

10.1111/j.1365-2958.1995.tb02338.x

10.1016/j.ymben.2008.07.007

10.1016/S0167-7799(99)01376-1

10.1073/pnas.1006138107

10.1007/s004380050312

10.1007/BF00290139

10.1016/0168-1656(91)90028-T

10.1016/j.jbiosc.2009.03.002

10.1016/j.micres.2009.04.002

10.1007/s00253-009-2428-3

10.1128/JB.00592-08

Lombo F, 1999, J. Bacteriol., 181, 642, 10.1128/JB.181.2.642-647.1999

10.1263/jbb.106.466

10.1038/nchembio869

10.1021/ja8088185

10.1128/AAC.01358-08

10.1073/pnas.0504604102

10.1128/AEM.00530-06

10.1038/nbt1226

10.1038/nbt.1568

10.1128/AEM.02750-07

10.1016/j.tibtech.2007.12.001

10.1021/bp000124f

10.1002/bit.21766

10.1016/j.ymben.2007.05.006

Lomovskaya N, 1999, J. Bacteriol., 181, 305, 10.1128/JB.181.1.305-318.1999

10.1016/j.ymben.2009.07.003

10.1007/978-1-4020-9394-4_2

10.1073/pnas.0914833107

10.1016/j.jbiotec.2005.12.001

10.1038/nbt1265

10.1038/nbt0198-69

10.1073/pnas.0709132105

10.1016/S1074-5521(01)00033-3

10.1021/ja034162h

10.1002/cbic.200900339

10.1021/ol900293j

10.1021/jm8006068

10.1038/ja.2005.20

10.1016/j.chembiol.2007.11.008

Khaw L, 1998, J. Bacteriol., 180, 809, 10.1128/JB.180.4.809-814.1998

10.1002/1521-3773(20020916)41:18<3383::AID-ANIE3383>3.0.CO;2-R

10.1016/j.chembiol.2004.01.012

10.2174/0929867053363063

10.1002/cbic.200700196

10.1021/jm900012a

10.1002/anie.200800177

10.1021/np900719u

10.1073/pnas.0903393106

10.1016/j.tibtech.2007.02.004

10.1038/314642a0

10.1016/S1367-5931(03)00023-1

10.1021/jm700948z

10.1128/MMBR.65.1.106-118.2001

10.1126/science.282.5386.63

10.1111/j.1574-6968.2004.tb09511.x

10.1016/j.chembiol.2004.08.019

10.1073/pnas.96.5.1846

10.1016/S0378-1097(02)01148-5

10.1016/j.chembiol.2004.09.012

10.1039/b304022d

10.1016/j.chembiol.2005.12.012

10.1073/pnas.0608589103

10.1099/mic.0.29022-0

10.1128/AAC.01307-09

10.1016/S1369-5274(00)00246-0

10.1016/j.cbpa.2009.02.031

Park SR, 2010, Appl. Environ. Microbiol., 85, 1227

10.1002/cbic.200800546

10.1038/nrmicro1287

10.1016/S0167-7799(01)01765-6

10.1111/j.1365-2958.2005.04815.x

10.1039/b911956f

10.1128/AAC.50.4.1136-1142.2006

10.1073/pnas.0407809102

10.1039/b905068j

10.1021/ja102751h

10.1038/ja.2008.85

10.1016/j.chembiol.2007.05.004

10.1038/nchembio.160

10.1038/nature09524

10.1016/j.chembiol.2008.02.017

10.1038/nchembio.2007.28

10.1016/j.chembiol.2006.10.009

10.1038/nchembio.141

10.1038/77319

10.1038/nature04607

10.1021/ja029539i

10.1021/ja9736368

10.1073/pnas.0705122104

10.1073/pnas.0705348104

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Annual Review of Chemical and Biomolecular Engineering

Tập 2 Số 1

211-236

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