共 480 篇
核心问题:全面解析烟草5-表-马兜铃烯合酶(TEAS)的催化产物谱,鉴定并定量替代倍半萜产物,揭示其环化机理及温度对产物特异性的影响。
关键发现:室温下TEAS主产物(+)-5-epi-aristolochene占78.9%,替代产物(-)-4-epi-eremophilene占6.2%,(+)-germacrene A占3.6%,其余22种产物合计约12%
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合成生物学
BiosynthesisElectrophilic cyclizationEnzyme mechanismGC-MSGas chromatographyIsomerization
Escherichia coli BL21...
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核心问题:解析重组amorpha-4,11-diene synthase的酶学性质与产物选择性机制,为青蒿素生物合成途径优化及萜烯合酶结构-功能关系研究提供基础。
关键发现:重组ADS在E. coli中表达纯化,每升培养获得约10 mg纯酶,纯化25倍。酶最适pH为6.5,在pH
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代谢工程
Amorpha-4,11-diene synthaseEnzyme characterizationMetal ion dependenceProduct selectivityRecombinant proteinSesquiterpene synthase
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核心问题:解析青蒿素生物合成关键酶amorpha-4,11-diene synthase催化法尼基焦磷酸(FPP)环化生成amorpha-4,11-diene的反应机理,特别是氢迁移路径和立体化学。
关键发现:使用重组amorpha-4,11-diene synthase与氘标记底物孵育,GC-MS显示由(1R)-[1-2H]FPP、(1S)-[1-2H]FPP和[1,1-2H2]FPP生成的amorpha-4,11-diene分子离子分别偏移1、1、2 AMU,表明所有氘原子保留。碎裂离子分析表明...
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代谢工程
Amorpha-4,11-二烯合酶COSYGC-MS倍半萜氘标记底物质子NMR
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核心问题:广藿香精油中复杂的倍半萜混合物是由同等数量的独特倍半萜合成酶产生,还是由有限数量的多功能酶产生?
关键发现:广藿香叶片总倍半萜积累量为0.6-1.4 mg/g鲜重
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代谢工程
Functional characterizationHeterologous expressionPatchouliPatchouloSesquiterpenesTerpene synthases
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核心问题:通过定点突变解析trichodiene synthase中NSE/DTE金属离子结合基序和酪氨酸295残基在环化反应中的催化功能,并探讨真菌型NSE基序与植物型DTE基序的差异。
关键发现:N225D突变使kcat降低28倍(0.005 s-1 vs 野生型0.138 s-1),KM增加6倍(0.485 μM vs
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酶工程
Enzyme kineticsFarnesyl diphosphateProtein crystallographyTerpenoid cyclase
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核心问题:紫杉醇生物合成中,存在大量旁路代谢物将途径通量从目标药物分流。本文旨在鉴定和表征两个新的乙酰辅酶A:紫杉烷-O-乙酰转移酶(TAX9和TAX14),它们可能参与旁路代谢,从而为通过调控这些酶来提高紫杉醇产量提供靶点。
关键发现:TAX9 和 TAX14 重组酶催化 taxadien-5α,13α-diacetoxy-9α,10β-diol 的 C9α 或 C10β 乙酰化,最终生成 taxusin;TAX9 的 pH 最适值为
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代谢工程
13-Acetyl-9-dihydro-baccatin IIIOff pathway metabolitesPaclitaxelTaxa-4(20),11(12)-dien-5α,13α-diacetoxy-9α,10β-diolTaxoid 9α,10β-acetyl transferasesTaxusin
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Taxus spp.(基因来源)
核心问题:蝎毒中钙调素(calcins)来源有限,化学合成繁琐且需要正确折叠,重组表达常需手动氧化,难以高效获得有活性的重组钙调素。本论文旨在建立一种无需手动氧化即能获得有活性重组 Intreplicacin 的异源表达方法,并验证其对骨骼肌 ryanodine 受体(RyR1)的药理活性。
关键发现:重组 Intreplicacin 以剂量依赖方式激活骨骼肌 RyR1,表观 Kd =
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蛋白质工程
IntreplicacinScorpionVaejovis intrepiduscalcinryanodine receptorsarcoplasmic reticulum
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核心问题:提高Pseudomonas alcaligenes脂肪酶在薄荷醇丙酸酯手性拆分中的非对映选择性
关键发现:野生型PAL催化消旋薄荷醇丙酸酯水解时,L-薄荷醇的de_p为35%
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酶工程
Chemical modificationDiastereopreferenceLipaseSite-directed mutagenesisSteric exclusionStructural rigidity
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核心问题:解析百脉根中生根瘤菌 Mesorhizobium loti 的 ORF ml0395 编码的 IspDF 蛋白是否为双功能酶,以及其催化的具体反应步骤。
关键发现:纯化的重组 IspDF 蛋白 SDS-PAGE 表观分子量约 50 kDa,预测为 46 kDa/亚基
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代谢工程 / 酶学
CloningIspDFMEP pathwayMesorhizobium lotibifunctional enzyme
Mesorhizobium loti
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核心问题:Novosphingobium aromaticivorans基因组中预测有15个P450酶,但多数功能未知。需要异源表达、鉴定底物特异性并重构电子传递链,以理解该菌降解芳香烃的分子基础并开发P450催化剂。
关键发现:成功表达12个P450酶,其中CYP153D1和CYP223A1在无底物时分别呈30%和70%高自旋。底物结合方面:CYP108D1与菲结合产生90%高自旋,与对伞花烃60%、与1,2-二氯苯70%、与萘50%、与芴70%、与戊烯80%
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代谢工程
Electron transferMonooxygenasesNovosphingobium aromaticivoransP450 enzymesSubstrate specificity
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核心问题:人类胸苷激酶2 (TK2) 异源表达困难且底物特异性狭窄,难以进行结构-功能研究和核苷类似物前药激活的工程改造。
关键发现:优化的表达方案使可溶性TK2产量达11 mg/L培养液
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代谢工程
Deoxyribonucleoside kinaseHuman thymidine kinase 2Nucleoside analogSite-directed mutagenesis
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Escherichia coli
核心问题:体外酶法合成反式多异戊二烯磷酸酯时,酶与长链产物的疏水相互作用导致缩合反应效率低下,产物链长难以延伸。
关键发现:在双液相系统中,超过80%的产物回收于有机相
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代谢工程
ArchaeaDual-phase reaction systemIsopentenyl diphosphate isomeraseThermococcus kodakaraensistrans-Isoprenyl diphosphate synthase
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核心问题:植物来源的(+)-zizaene合成酶(khusimene合酶)在大肠杆菌中难以可溶表达,缺乏其表达、纯化及酶动力学表征数据,阻碍了以生物催化方式合成khusimol前体(+)-zizaene的可持续路线开发。
关键发现:SUMO融合表达获得可溶酶产量约325 mg/L,冷休克表达约221 mg/L
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代谢工程
Enzyme kineticsKhusimeneSUMOSesquiterpenesTerpene synthaseZizaene
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Escherichia coli TOP10
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核心问题:现有酶法合成1-脱氧-D-木酮糖5-磷酸(DXP)的产率低、纯化耗时长,难以满足对DXR抑制剂筛选及同位素标记DXP的需求。
关键发现:优化条件下DXP浓度可达450 mM;以100 mg Li2-DHAP(0.55 mmol)和121.5 mg丙酮酸钠(1.1 mmol)为底物,经0.2 mg TIM和0.8 mg DXS在37°C反应过夜,获得96 mg DXP,产率81.5%,纯度>95%;最优反应条件为pH
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酶工程
1-Deoxy-d-xylulose 5-phosphateMethylerythritol phosphate (MEP) pathwayOptimizationPreparation
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核心问题:植物果聚糖(尤其是黑麦草来源的果聚糖)难以被酿酒酵母直接利用,导致生物乙醇产量受限;需要一种能高效水解果聚糖释放可发酵果糖的酶,以优化草汁原料生产生物乙醇。
关键发现:fosEp在大肠杆菌中表达量为22.5 nmol/L,纯化后表观分子量100 kDa
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代谢工程
BioethanolFructanFructanaseLactobacillus paracaseiPerennial ryegrass
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Saccharomyces cerevis...
Lactobacillus paracasei
核心问题:发现并表征来自近平滑念珠菌的新型(S)-特异性羰基还原酶SCRII,其催化2-羟基苯乙酮不对称还原为(S)-1-苯基-1,2-乙二醇具有绝对立体选择性,并阐明关键残基A220和E228在底物结合和催化中的作用。
关键发现:纯化SCRII比活力为5.98 U/mg(重组酶为6.12 U/mg),催化2-羟基苯乙酮还原为(S)-PED,光学纯度100%,收率98.1%(纯酶+NADPH),重组菌转化收率96.5%;相比之下SCR比活力2.58 U/mg,光学纯度96.1%,收率83.6%。A220和E228突变体比...
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酶工程/生物催化
动力学常数定点突变对映选择性羰基还原酶近平滑念珠菌
Candida parapsilosis ...
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核心问题:异戊二烯是重要的平台化学品,目前工业生产依赖石化资源;生物合成中微生物内源MEP途径受宿主调控机制限制,导致产量低、难以工业化。
关键发现:摇瓶条件下,重组菌株YJM13(同时携带MVA途径和ispS_Pa)积累异戊二烯2.48 mg/L,较仅含ispS_Pa的YJM8(0.86 mg/L)提高2.9倍
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代谢工程
Escherichia coliIsopreneIsoprene synthaseMVA pathway
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Escherichia coli BL21...
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核心问题:如何在E. coli中实现来自真菌Pleurotus sapidus的缬草烯双加氧酶(ValOx)的功能性可溶表达,以高效生物转化(+)-缬草烯生成高价值葡萄柚香料(+)-诺卡酮。
关键发现:通过冷休克表达(cspA启动子,8°C,BL21(DE3)Star菌株)并共表达trigger factor,1 L培养物可获得高达60 mg可溶且生物活性的ValOx
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发酵工程
BasidiomyceteChaperoneHeterologous expressionNootkatoneOxygenase
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Escherichia coli TOP10
核心问题:有效霉素A是广泛使用的农用抗生素,但其商业产品中有效霉素A含量难以提升(通常含60%有效霉素A、20-30%有效氧胺A等),通过生物转化将有效氧胺A转化为有效霉素A可提高纯度,但传统方法依赖昂贵的UDP-葡萄糖和纯化酶,成本过高,难以工业化。
关键发现:克隆的valG基因长1269 bp,编码422个氨基酸,表达蛋白约47 kDa。以乳糖为碳源时酶活最高(0.76 U/mL),以酵母提取物为氮源时酶活最高(0.85 U/mL),复合氮源(酵母提取物37 g/L+氯化铵2 g/L)时酶活和生物量分别达1.08 U/mL和4.93 g/L。磷酸钾...
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发酵工程
Streptomyces hygroscopicusValidamycin AValidamycin glycosyltransferaseValidoxylamine A
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Streptomyces hygrosco...
核心问题:重组大肠杆菌表达普鲁兰酶时形成大量包涵体,导致可溶性酶产量低,限制其工业化生产。
关键发现:['在摇瓶水平,25℃诱导时总普鲁兰酶活性达36.5 U/mL,比37℃高3.0倍', '当IPTG浓度为0.05 mM时,胞外和周质普鲁兰酶活性分别达13 U/mL和23 U/mL
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代谢工程
BetaineEscherichia coliPullulanaseSoluble expression
Escherichia coli BL21...
Escherichia coli BL21...
Escherichia coli BL21...