共 2035 篇
核心问题:解析红豆杉(Taxus)中taxoid乙酰转移酶的底物选择性和区域选择性,揭示新克隆TAX19的功能及其在紫杉醇生物合成和乙酰化taxoid副产物生成中的潜在作用。
关键发现:TAX19对taxadien-5α-ol的K_M为5.0±0.3 μM,k_cat为29.59 s⁻¹,催化效率k_cat/K_M为5.92 μM⁻¹·s⁻¹
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代谢工程
AcetyltransferasePaclitaxelTaxadien polyolsTaxadien-5α-olTaxadien-5α-ol-O-acetyltransferaseTaxadien-5α-yl acetate
Escherichia coli BL21...
Escherichia coli BL21...
Escherichia coli
核心问题:大肠杆菌中异戊二烯前体(尤其GGPP)供应不足,导致异戊二烯类化合物产量低,难以支持虾青素等产物的体内高效合成。
关键发现:过表达idi和gps的菌株在含0.2%葡萄糖的LB培养基中虾青素产量最高达1418.8 μg/g干重(图4中约1.25 mg/g),是文献报道值25 μg/g干重的50倍
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代谢工程
代谢工程异戊二烯异戊烯基二磷酸异构酶牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸虾青素
Escherichia coli VJS676
Escherichia coli VJS676
Escherichia coli VJS676
核心问题:稀有或新型类胡萝卜素的结构多样性与可用性有限,需要异源表达和组合生物合成来生产,并解决前体供应不足的问题。
关键发现:['已鉴定的天然类胡萝卜素超过600种。', '八氢番茄红素脱氢酶的脱氢产物可具有2至5个额外双键。', '通过组合生物合成,获得的1-羟基化无环类胡萝卜素具有最多13个共轭双键。', '对来自两种Erwinia的八氢番茄红素脱氢酶基因进行shuffling,得到的重组酶可引入6个双键(野生型...
合成生物学
antioxidantscarotenoidscarotogenic genesmetabolic engineeringterpenoids
Escherichia coli
Escherichia coli
Escherichia coli
核心问题:从红法夫酵母(Xanthophyllomyces dendrorhous)中克隆并鉴定参与虾青素生物合成的首个基因,即编码八氢番茄红素脱氢酶的crtI基因,并明确其在类胡萝卜素合成途径中的功能,为代谢工程改造虾青素产量奠定基础。
关键发现:从约14,000个菌落中筛选到2个黄色/橙色互补克隆(pPRpd1和pPRpd2)
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代谢工程
互补异源表达类胡萝卜素酵母
Escherichia coli
Escherichia coli
Escherichia coli
核心问题:大肠杆菌中番茄红素产量受限于非甲羟戊酸途径中异戊烯基二磷酸(IPP)前体的供应,特别是DXP合酶催化的第一步反应可能为限速步骤。
关键发现:过表达dxs显著提高番茄红素产量:pDdxs(P_BAD启动子)在13.3 mM阿拉伯糖诱导下产量达12.3 mg/L,是对照的4倍
等 6 条
代谢工程
carotenoidsisopentenyl diphosphatelycopene
Escherichia coli DH5α
Escherichia coli DH5α
Escherichia coli DH5α...
核心问题:阐明MEP途径最后步骤中GcpE酶的性质及其催化机制,特别是其辅基和还原需求。
关键发现:His-GcpE纯化后纯度为95%,分子量约43 kDa
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代谢工程
GcpE酶HMBPPMEP途径异戊二烯生物合成铁硫簇
Escherichia coli
Escherichia coli
Escherichia coli
核心问题:芳香族氨基酸(苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸)及其衍生化合物的生物合成途径和调控机制
关键发现:在Aerobacter aerogenes中,L-苯丙氨酸(5×10^-3 M)对分支酸变位酶P同工酶抑制65%,对T同工酶抑制4%
等 2 条
代谢工程
反馈抑制同工酶芳香族氨基酸生物合成莽草酸途径调控阻遏
Escherichia coli
Escherichia coli
Escherichia coli
核心问题:IspH蛋白催化的非甲羟戊酸途径最后一步反应——烯丙醇的还原性脱羟基——的结构与机制尚不清楚,需要阐明其催化机理、铁硫簇的作用以及构象变化的动态过程。
关键发现:IspH蛋白将HMBPP(6)转化为6:1的IPP与DMAPP混合物,而热力学平衡比为1:3
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代谢工程
IspH proteinLytB proteindeoxyxylulose phosphate pathwayiron-sulfur clustersisoprenoid biosynthesis
Escherichia coli
Aquifex aeolicus
Thermosynechocystis e...
核心问题:阐明LytB/IspH酶中[4Fe-4S]簇与底物及抑制剂结合的分子机制,为开发以MEP途径为靶点的新型抗菌药物提供结构基础。
关键发现:氨基类似物2对大肠杆菌LytB的IC50为0.15 μM,硫醇类似物3的IC50为0.21 μM,均优于已报道的3-丁炔基二磷酸(IC50=0.45 μM)
等 5 条
代谢工程
Mössbauer spectroscopyinhibitorsironmetalloenzymessulfur
Escherichia coli
核心问题:萜烯合酶催化萜类化合物合成中的关键环化步骤,但其复杂的碳正离子环化机理使得理性设计几乎不可能,而传统GC-MS分析通量低,且缺乏针对环化活性的高通量筛选方法,严重限制了萜烯合酶的定向进化改造。
关键发现:合成底物3在25 mM NH4HCO3溶液中10 mM浓度下室温稳定至少10天
等 6 条
代谢工程
directed evolutionhigh-throughput screeningprotein engineeringterpenesthermostability
Escherichia coli
Escherichia coli
Escherichia coli
核心问题:发现并表征新型嵌合二萜合酶EvVS,并通过结构域交换将其功能转化为二倍半萜合酶,以产生新的萜类化合物。
关键发现:通过基因组挖掘和异源表达,从Emericella varicolor中鉴定出新型嵌合萜类合酶EvVS,其催化产生新型三环二萜varideine (1, C20H32, m/z 272)。体外实验表明,EvVS以DMAPP和IPP为底物可同时产生二萜1和二倍半萜2
等 2 条
合成生物学
biosynthesisdomain swappingprenyltransferasessesterterpenoidsterpene cyclases
Aspergillus oryzae
Escherichia coli
核心问题:揭示放线菌Kitasatospora setae中一个功能未知的倍半萜环化酶(YP_004903082)的催化产物,阐明其生物合成机制。
关键发现:重组corvol ether synthase以FPP为底物主要生成两种产物corvol ether A(1)和B(2),比例约1:3(2为主产物)
等 7 条
合成生物学
NMR spectroscopybiosynthesisenzyme mechanismsisotopic labelingterpenoids
Escherichia coli
Kitasatospora setae
核心问题:天然产物中新骨架多环萜类化合物的结构测定(尤其是未功能化烃类的绝对构型)和其复杂环化机制的阐明。
关键发现:从Emericella varicelolor NBRC 32302中克隆并异源表达了一个编码716个氨基酸的双功能萜烯合酶EvAS,在Aspergillus oryzae中产生了新倍半萜烃astellifadiene (1),其m/z为340 [M]+,分子式为C25H40,具有六个不饱和度...
等 3 条
合成生物学
biosynthesiscrystal growthnatural productsstructure elucidationterpenoids
Aspergillus oryzae NSAR1
Emericella varicelolo...
Escherichia coli
核心问题:两种细菌二萜环化酶(spiroviolene synthase和tsukubadiene synthase)的环化机制尚不明确,需阐明其碳正离子环化级联反应及立体化学过程。
关键发现:从S. violens中克隆的SvS催化GGPP生成单一产物(-)-spiroviolene (1),比旋光度[α]D^12=-5.6 (c=0.2, C6D6),绝对构型为(3R,6R,10S,11R,14R)
等 6 条
合成生物学
NMR spectroscopybiosynthesisisotopesreaction mechanismsterpenes
Escherichia coli
Escherichia coli
Streptomyces cyaneofu...
核心问题:海洋动物来源的meroterpene类天然产物产量低且难以获取,其生物合成酶未知,需要寻找可培养细菌作为替代来源。
关键发现:从Scytonema sp. PCC 10023中分离到merosterol A和B,分子式分别为C28H32Cl2O8和C29H34Cl2O8
等 4 条
合成生物学
biosynthesismeroterpenoidnatural productsstructure elucidationterpenoids
Scytonema sp. PCC 10023
Scytonema sp. PCC 10023
Scytonema sp. PCC 10023
核心问题:阐明黄单胞菌(Myxococcus xanthus)中异戊酰辅酶A生物合成关键酶AibA/AibB催化无辅因子脱羧反应的分子机制,此前该酶被误注释为CoA转移酶,且活性位点半胱氨酸的作用存在争议。
关键发现:可溶性AibA/AibB产量达2.5 mg/L大肠杆菌培养(较之前几微克显著提高)
等 6 条
合成生物学
生物合成结构生物学脱羧反应蛋白质表达酶
Escherichia coli
Escherichia coli
核心问题:表征海洋细菌 Streptomyces xinghaiensis 中一种多功能萜类合酶,揭示其广谱底物特异性、产物结构、催化机制,特别是金属辅因子依赖性及其分子基础。
关键发现:SpS可接受FPP、GGPP、GFPP和14,15-二氢GGPP,但不接受GPP。以GGPP为底物时主产物spata-13,17-diene(1)分离得6 mg(产率14%),副产物2和3分别得0.6 mg(1%)和0.8 mg(2%)。以GFPP为底物得prenylspata-13,17-d...
等 2 条
合成生物学
同位素生物合成萜类酶机制金属辅因子
大肠杆菌(Escherichia coli)
无细胞体系(体外酶促反应)
大肠杆菌(Escherichia coli)
核心问题:传统酸催化剂难以选择性控制单萜异构化过程中复杂的碳正离子重排网络,而天然单萜环化酶依赖磷酸化底物;本研究旨在改造鲨烯-藿烯环化酶(AacSHC),使其无需离去基团即可高选择性催化单萜异构化,尤其实现(+)-β-蒎烯向(+)-龙脑的精准转化。
关键发现:野生型AacSHC转化(+)-β-蒎烯2a时产物复杂
等 4 条
合成生物学
BiocatalysisBronsted Acid CatalysisSecondary CarbocationsSustainable ChemistryTerpenoids
Escherichia coli
Escherichia coli
Escherichia coli
核心问题:鉴定恶臭假单胞菌KT2440中CYP238A1(PP1955)的底物特异性及其天然电子传递伙伴,并解析该P450酶参与萜烯醇氧化的分子机制。
关键发现:CYP238A1可结合多种单萜和倍半萜醇,其中cis-nerolidol诱导55%高自旋血红素,结合常数Kd为1.96 ±
等 4 条
代谢工程 / 酶工程
CYPP450PFORelectron transferphthalate dioxygenase reductaseterpenes
Pseudomonas putida KT...
Pseudomonas putida KT...
Pseudomonas putida KT...
核心问题:从枸杞中克隆β-胡萝卜素羟化酶基因(chyb)并验证其功能,以实现玉米黄质在大肠杆菌中的生物合成。
关键发现:克隆获得939 bp的chyb ORF,编码312个氨基酸的蛋白,分子量约34.8 kDa,理论pI为8.36
等 3 条
代谢工程
Lycium barbarumcarotenoidszeaxanthinβ-carotene hydroxylase
Escherichia coli BL21...
Escherichia coli BL21...