High-level poly(β-hydroxybutyrate) production in recombinant Escherichia coli in sugar-free, complex medium

Les genes de la biosynthese du poly(β-hydroxybutyrate) (PHB) d'Alcaligenes eutrophus sont organises en un seul operon (phbCAB) et ils ont ete clones dans Escherichia coli ou l'expression des genes de l'operon sauvage a partir du plasmide p4A a amene la formation de 10% de PHB/masse de cellules seches quand les cellules etaient cultivees dans du milieu Luria-Bertani. Dans du milieu Luria-Bertani contenant 1% de glucose (mass/volume), le rendement augmentait a 50-80%. Pour stimuler davantage la formation de PHB, independamment de l'addition d'une source de carbone au milieu Luria-Bertani, des methodes moleculaires ont ete employees pour procurer au gene de la PHB synthetase (phbC), des signaux de transcription et de traduction efficaces dans E. coli. Le promoteur lac present en amont de la sequence de phbC permet son expression controlee selon de l'etat du LacI de la souche hote choisie. Le site de fixation du ribosome du gene 10 de T7 etait utilise pour l'initiation de la traduction. La production de PHB dans E. coli a ete comparee dans des souches hebergeant soit le plasmide p4A contenant l'operon phbCAB intact, soit deux plasmides compatibles contenant d'une part, les genes β-cetothiolase (phbA) et acetoacetyle-CoA-reductase (phbB) sous le controle transcriptionnel de la region du promoteur-operateur de lac et d'autre part, le gene phbC avec la sequence de son promoteur naturel. De plus, le plasmide pSYN, permettant l'expression du gene phbC sous de nouvelles conditions de transcription et de traduction, combine au plasmide pUMS, donnait naissance a la meme formation de 70% de PHB/masse de cellules seches dans E. coli cultive dans du milieu Luria-Bertani sans supplement de glucose.