Abstrak
Aminasi reduktif asimetris sangat penting untuk memproduksi asam amino kiral, namun mengoptimalkan pemanfaatan kofaktor intraseluler untuk proses ini masih menjadi tantangan. Di sini, kami mengembangkan sistem biokatalitik yang digerakkan oleh kofaktor ganda (DuCoCat) yang memanfaatkan NAD(H) dan NADP(H) intraseluler. Awalnya, ketergantungan kofaktor dari glutamat dehidrogenase (GluDH) direkayasa untuk menunjukkan preferensi kofaktor ganda, mencapai peningkatan faktor preferensi kofaktor sebanyak 163,3 kali lipat. GluDH yang direkayasa ini digabungkan dengan glukosa dehidrogenase yang bergantung pada kofaktor ganda untuk membentuk sistem DuCoCat. Untuk meningkatkan efisiensi sistem DuCoCat, kami mengembangkan model kinetik untuk sistem DuCoCat dan menerapkan rekayasa metabolik untuk meningkatkan konsentrasi kofaktor intraseluler, sehingga mengoptimalkan proses biokatalitik yang digerakkan oleh DuCoCat. Pendekatan ini menghasilkan sintesis asam amino yang efisien dan hemat biaya dengan hasil ruang-waktu yang tinggi. Percobaan peningkatan skala dilakukan untuk sintesis L-fosfinotrikin, dan analisis ekonomi berdasarkan data peningkatan skala yang dioptimalkan menunjukkan kelayakan komersial proses tersebut