El ácido 2-ceto-L-gulónico (2-KLG), precursor directo de la vitamina C, se produce en la industria mediante una ruta de fermentación en dos etapas a partir de D-sorbitol. Sin embargo, esta ruta es un complicado sistema de cultivo mixto en el que intervienen tres bacterias. Por lo tanto, la sustitución del proceso convencional de fermentación en dos pasos por un proceso de un solo paso podría ser revolucionario en la industria de la vitamina C. La fermentación en un solo paso del ácido 2-ceto-L-gulónico (2-KLG) se ha logrado en nuestro estudio anterior; se obtuvieron 32,4 g/L de producción de 2-KLG por la cepa de un solo paso G. oxydans/pGUC-tufB-sdh-GGGGS-sndh después de 168 h. En este estudio, la L-sorbosa deshidrogenasa (SDH) y la L-sorbosona deshidrogenasa (SNDH) se expresaron en G. oxydans después de la optimización del codón. Además, se utilizó la proteína trimérica CutA para mejorar la estabilidad de la estructura química de SDH y SNDH. La cepa recombinante G. oxydans/pGUC-tufB-SH3-sdh-GGGGS-sndh-tufB-SH3lig-(GGGGS)2-cutA produjo 40,3 g/L de 2-KLG tras 168 h. Además, se aumentaron los niveles de expresión del cofactor PQQ para mejorar aún más la producción de 2-KLG. Con la ingeniería metabólica escalonada de G. oxydans, la producción final de 2-KLG mejoró hasta 42,6 g/L. Se logró la producción eficiente de 2-KLG en un solo paso, y la producción final de 2-KLG a escala industrial en un solo paso está cada vez más cerca.