The Molecular Cloning of 8-Epicedrol Synthase from Artemisia annua
核心问题:从青蒿(Artemisia annua)中克隆倍半萜合酶基因,以寻找参与青蒿素生物合成的关键酶。
关键发现:从青蒿cDNA文库(约10^6独立转化子,平均插入片段约1.3 kb)中克隆到1641 bp的开放阅读框,编码约64 kDa蛋白,与双子叶倍半萜合酶具有35-38%氨基酸一致性 等 4 条
核心问题:从青蒿(Artemisia annua)中克隆倍半萜合酶基因,以寻找参与青蒿素生物合成的关键酶。
关键发现:从青蒿cDNA文库(约10^6独立转化子,平均插入片段约1.3 kb)中克隆到1641 bp的开放阅读框,编码约64 kDa蛋白,与双子叶倍半萜合酶具有35-38%氨基酸一致性 等 4 条
核心问题:拟南芥尚未被报道产生萜类次生代谢物,但基因组中发现多个与次生代谢萜类合酶高度相似的序列,这些基因是否表达及其编码酶的生化功能未知。
关键发现:AtTPS10 cDNA开放阅读框为1665 bp,编码555个氨基酸 等 5 条
核心问题:克隆并表征青蒿素生物合成关键酶紫穗槐二烯合酶(amorpha-4,11-diene synthase),为通过基因工程提高青蒿素产量提供靶点,因为该酶催化的环化步骤被视为青蒿素合成的限速步骤。
关键发现:获得的cDNA全长2080 bp,含1641 bp开放阅读框,编码546个氨基酸(预测分子量63.9 kDa,等电点5.47),推导氨基酸序列与其他被子植物倍半萜合酶有34.8%-51.8%的同一性。重组酶在E. coli中表达后催化FDP生成97.5%烯烃和2.5%含氧倍半萜 等 5 条
核心问题:克隆并鉴定青蒿素生物合成关键酶amorpha-4,11-diene synthase的基因,揭示其催化功能,为通过代谢工程提高青蒿素产量奠定基础。
关键发现:克隆到2106 bp全长cDNA,含1641 bp开放阅读框,编码546个氨基酸 等 6 条
核心问题:在大肠杆菌中表达重组蛋白时易形成包涵体,需探索分子伴侣过表达与乙醇添加联合使用对提高可溶性活性蛋白产量的有效性及其机制。
关键发现:在25 ml摇瓶中,3%(v/v)乙醇使preS2-S'-β-半乳糖苷酶活性提高1.5-2倍 等 7 条
核心问题:紫杉醇生物合成关键酶紫杉二烯合酶在大肠杆菌中异源表达时极易形成包涵体,难以获得可溶性活性蛋白,制约了该酶的生化、动力学及结构研究。
关键发现:使用pET32TX载体在20°C诱导下,紫杉二烯合酶融合蛋白占总可溶蛋白的15-20% 等 5 条
核心问题:为了对酵母脱氢多萜醇二磷酸合酶(DDPPs)进行动力学和结构研究,需要大量高纯度活性酶,但该酶在大肠杆菌中过表达时主要以包涵体形式存在,可溶性蛋白量极低,因此需要开发有效的复性方法以制备活性酶。
关键发现:重组DDPPs在E. coli BL21中的表达水平为75-100 mg/L培养 等 8 条
核心问题:开发一种利用纯化的酪氨酸位点特异性重组酶在体外快速构建和多样化代谢通路的方法
关键发现:Cre/loxP和VCre/Vlox系统在2小时孵育后重组率约30%,Dre/Rox约15% 等 2 条
核心问题:野生型P450 BM-3对β-紫罗兰酮的羟基化活性极低(<1 min^-1),需通过蛋白质工程提高其活性与选择性,以实现高效区域选择性合成4-羟基-β-紫罗兰酮。
关键发现:野生型对β-紫罗兰酮的羟基化活性<1 min^-1 等 6 条
核心问题:多种细菌I类细胞色素P450依赖外源还原伴侣蛋白,功能性表达困难,缺乏通用高效的表达系统以鉴定其催化功能。
关键发现:P450cam-Red融合蛋白在24 h内将0.5 mM (+)樟脑100%转化为5-exo-羟基樟脑,而对照菌株活性低 等 3 条
核心问题:细胞色素P450cam单加氧酶系统需要NADH作为辅因子,但体内NADH供应有限,限制了全细胞催化效率。
关键发现:['共表达GLD后,樟脑羟基化转化率从4%提高到37%(无外加甘油),添加10 vol%甘油后转化率达100%(2 mM樟脑)。', 'P450cam表达量约为每mg干细胞1 mL悬液中50 pM(基于CO差光谱估算)。', '在不含GLD的菌株中,NADH消耗估计约0.1 mM,而共表达GL...
核心问题:α-蒎烯的低水溶性和毒性限制了P450BM-3全细胞生物转化的效率和反应器放大,需要开发水-有机双相生物过程以延长产物形成期并提高产率。
关键发现:在DINP/α-蒎烯70:30 (v/v)有机相、相比3:2、搅拌1100 rpm条件下,BL21(P450BM-3 QM)和BL21(P450BM-3 QM/GlcDH/GLF)的总产物浓度分别达1,020±144 mg/L_aq和800±61 mg/L_aq 等 3 条
核心问题:昆虫病原真菌中香叶基香叶基二磷酸(GGPP)合酶基因未被克隆和功能验证,限制了利用该类真菌生产萜类活性化合物。
关键发现:从5种昆虫病原真菌中扩增出GGPP合酶同源物,其中M. anisopliae和B. bassiana含有至少两种类型(ggs1和ggs2) 等 5 条
核心问题:耐热甲基营养酵母 H. polymorpha 中乙醇脱氢酶(ADH)系统尚未被表征,缺乏对其主要 ADH 的分子和生理认识,限制了该菌株作为生物乙醇生产宿主的优化与改造。
关键发现:HpADH1 是细胞质蛋白,其氨基酸序列与其它酵母 ADH 的相似性为 83%-89%,与 ScADH1/ScADH2 的同一性分别为 75% 和 76%;分子量约 36,671 Da。重组 HpADH1 对乙醇的 Km 为 等 8 条
核心问题:在异源宿主中鉴定参与倍半萜生物合成的细胞色素P450功能时,产物量往往不足以进行结构鉴定,且缺乏合适的氧化还原伴侣系统。
关键发现:在CYP71BA1功能分析中,使用IPTG诱导时,含pAC-Mv质粒的E. coli产生8-羟基-α-蛇麻烯的水平是对照的1.5-2.3倍(pAC-Mv ATR2: 等 8 条
核心问题:化学法难以在惰性碳原子上进行羟基化,细胞色素P450可催化该反应但稳定性差且需要电子传递蛋白;本研究旨在通过融合古菌PPlase提高P450 BM3 (F87V)在E. coli中的可溶性和稳定性,并利用该酶及PAH双加氧酶将多种取代萘和β-桉叶醇转化为高价值羟基化衍生物。
关键发现:融合PPlase的P450 BM3 (F87V)在E. coli中主要以可溶形式表达,60°C热处理20 min后剩余活性为43.9%±14.3%,优于未融合的27.7%±3.0%。用E. coli (pFusionF87V)转化多种取代萘,均获得单羟基化产物(分离产率):1-甲基萘→4-甲基... 等 8 条
核心问题:表征两种光合细菌来源的类胡萝卜素1,2-水合酶(CrtC)的生化特性,评估其作为生物催化剂用于绿色水合反应合成叔醇的潜力。
关键发现:两种CrtC均无需辅因子即可催化番茄红素水合生成1-HO-番茄红素和1,1'-(HO)2-番茄红素,转化率30%,单/双羟基化产物比例2:1 等 8 条
核心问题:无花果中类胡萝卜素合成途径的基因尚未被鉴定,β-胡萝卜素作为重要营养素和抗氧化剂市场需求大,而生物法产量低,需要克隆关键酶基因用于异源生产。
关键发现:克隆的Lyc-βFc cDNA ORF长1488 bp,编码496个氨基酸,蛋白表观分子量56 kDa 等 4 条
核心问题:野生人参中Rg3含量极低(<0.003%)且天然提取成本高,而人参皂苷Rb1含量丰富(约1-3%),需要通过酶法将Rb1转化为高价值稀有人参皂苷20(S)-Rg3。但已报道的纯化酶表达量低、纯化复杂(收率仅0.1-12%),缺乏高效重组酶用于Rg3制备。
关键发现:bgp1基因全长2,496 bp,编码831个氨基酸,属于糖苷水解酶家族3;重组Bgp1分子量为87.5 kDa;最适pH 等 3 条
核心问题:高效生物转化主要人参皂苷(Rb1、Rb2、Rc、Rd、Re、Rg1)为具有更强药理活性的稀有人参皂苷,需要能特异性水解葡萄糖基的酶。现有酶制剂转化途径单一,缺乏能水解多种糖基的酶。
关键发现:bglAm基因长1830 bp,编码609个氨基酸,预测分子量65,277 Da。重组BglAm最适pH 7.0,最适温度37°C。以PNPGlc为底物时Km为0.33±0.01 mM,Vmax为5.94±0.06 μmol/min/mg蛋白。对Rb1转化为Gyp XVII的Km为0.69±0... 等 8 条