# Инженерная E. coli дала 102,18 г/л 3′-сиаллактозы в биореакторе на 5 л

- Опубликовано: 2026-11-14 18:54 UTC
- Раздел: Жизнь и здоровье › Биотехнологии
- Теги: производство 3′-сиаллактозы, олигосахариды грудного молока, инженерная Escherichia coli, штамм без плазмид, штамм без антибиотических маркеров, многокопийная интеграция в хромосому, α-2,3-сиалилтрансфераза, биореактор fed-batch, биосинтез CMP-Neu5Ac
- Адрес: https://realtech.media/ru/news/rt-399a54aeade85c1fadacec99_inzhenernaya_e_coli/

**Штамм E. coli без плазмид и антибиотических маркеров синтезировал 3′-сиаллактозу, олигосахарид грудного молока для детских смесей; по данным авторов, это максимальный известный уровень.**

![Engineered E. coli reaches 102.18 g/L of 3′-sialyllactose in a 5-L fed-batch bioreactor](https://realtech.media/media/2026/11/5557498b62ddfc1a.jpg)
*Peter grotzinger, Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0*

Исследователи описали в журнале Bioresources and Bioprocessing инженерный штамм Escherichia coli BL21(DE3), который синтезировал 3′-сиаллактозу (3′-SL) в концентрации 102,18 г/л в биореакторе на 5 л в режиме fed-batch и 7,75 г/л в колбах. По сведениям авторов, это самый высокий из известных на сегодня уровней [1]. В штамме нет плазмид и антибиотических маркеров [1].

3′-SL — простейший сиалированный олигосахарид грудного молока. Его широко добавляют в детские смеси из-за роли в формировании кишечной микробиоты, подавлении адгезии патогенов и поддержке развития нервной системы [1].

## Скрининг сиалилтрансферазы и поток углерода

Исходный хозяин, мутант SLEB01, нёс делеции генов lacZ, nanA, nanKE и nagABE: они блокируют расщепление лактозы, катаболизм сиаловой кислоты и распад аминосахаров. Для пути нужны neuC, neuB, neuA и α-2,3-сиалилтрансфераза. При сравнении в колбах за 48 часов фермент из Bibersteinia trehalosi дал 1,78 г/л, а эталонный фермент из Neisseria meningitidis — 1,45 г/л. Идентичность аминокислотных последовательностей двух ферментов составляет 14,87 процента.

Делеция pfkA с помощью CRISPR-Cas9 снизила биомассу клеток на 8,5 процента, но подняла титр на 58,4 процента, до 2,82 г/л. Сверхэкспрессия гена пермеазы лактозы lacY дала 3,20 г/л, а сочетание обеих модификаций в штамме S11 — 3,64 г/л. Совместная сверхэкспрессия fbaA и фруктозо-1,6-бисфосфатазы подняла титр до 4,11 г/л без снижения биомассы [1].

## Настройка промоторов и многокопийная интеграция

Кроме того, оптимизировали экспрессию ключевых ферментов биосинтеза UDP-GlcNAc и CMP-Neu5Ac, чтобы увеличить пул предшественников. Затем с помощью промоторной инженерии сбалансировали экспрессию четырёх генов: neuA, neuB, neuC и гена сиалилтрансферазы ST [1].

Оптимизированную многогенную кассету интегрировали в хромосому за один шаг по многокопийной стратегии. Так получили штамм без плазмид и антибиотических маркеров, давший указанные выше титры в колбах и биореакторе [1].

Авторы называют этот подход, сочетающий перестройку метаболизма, адаптивную настройку экспрессии генов и многокопийную интеграцию в геном, платформой для получения 3′-SL и других ценных олигосахаридов грудного молока [1]. Результаты получены при лабораторном культивировании.

## Источники

1. [Bioresources and Bioprocessing](https://doi.org/10.1186/s40643-026-01110-8)
2. [bioengineer.org](https://bioengineer.org/engineered-escherichia-coli-achieves-record-yields-of-human-milk-oligosaccharide-3-sialyllactose)

---

Источник: RealTech, realtech.media — https://realtech.media/ru/news/rt-399a54aeade85c1fadacec99_inzhenernaya_e_coli/