共 176 篇
核心问题：阐明洋蓟（Cynara cardunculus）中倍半萜内酯（STL）生物合成途径中两个细胞色素P450酶（GAO和COS）的功能，并解析由germacrene A到costunolide的氧化步骤。
关键发现：从C. cardunculus中克隆到CcGAO（CYP71AV9，ORF 1461 bp，编码486个氨基酸）和CcCOS（CYP71BL5，ORF 1485 bp，编码494个氨基酸）；CcGAO与Saussurea costus GAO有95%氨基酸同源性，与Lactuca sativa...
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代谢工程
CostunolideCynara cardunculusGermacrene AN. benthamiana transient expressionP450 enzymesSesquiterpene lactones
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
核心问题：如何通过内质网靶向和蛋白稳定性优化，提高草莓法尼基/橙花叔醇合酶（FaNES1）在本氏烟中异源合成橙花叔醇的产量。
关键发现：将FaNES1融合到HMGR1S或SQS跨膜域可成功定位到内质网，融合HMGR1S的FaNES1转录水平比FaNES1 alone提高约7倍，融合SQS或GFP的转录水平提高约4倍
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代谢工程
GCMSNicotiana benthamianaTerpenesagroinfiltrationsolid phase microextractionvolatile analysis
Nicotiana benthamiana...
Nicotiana benthamiana...
Nicotiana benthamiana...
核心问题：揭示苔藓植物Physcomitrella patens中双功能二萜合酶PpCPS/KS除已知产物外还能合成哪些新的二萜化合物，并确认这些产物在植物体内的来源。
关键发现：PpCPS/KS在体内（P. patens）和异源系统（N. benthamiana及E. coli）中均催化产生ent-beyerene (1)、ent-sandaracopimaradiene (2)、ent-kaur-16-ene (4)和16-hydroxy-ent-kaurene (...
代谢工程
Physcomitrella patenscopalyl diphosphate/kaurene synthasediterpeneent-beyereneent-sandaracopimaradiene
Physcomitrella patens
Nicotiana benthamiana
Escherichia coli
核心问题：玫瑰花朵中芳樟醇含量低的原因是什么？传统萜烯合酶（TPS）途径与Nudix途径在玫瑰单萜生物合成中的相对贡献如何？
关键发现：在玫瑰EST文库中仅筛到4个单萜合酶相关序列，其中RcLIN-NERS3为假基因
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代谢工程
(+)-(3S)-linalool(-)-(3R)-linaloolFlower fragranceMonoterpene biosynthesis pathwaysRosa chinensisTerpene synthases
Escherichia coli Rose...
Escherichia coli Rose...
Escherichia coli Rose...
核心问题：系统综述类胡萝卜素的生物合成途径、营养功能及其在作物中提高含量的策略，以改善人类膳食中类胡萝卜素水平。
关键发现：全球类胡萝卜素市场预计到2005年约9.35亿美元
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代谢工程
BiosynthesisCarotenoidsGenetic engineeringLycopeneNutritionProvitamin A
番茄 (Solanum lycopersi...
番茄 (Solanum lycopersi...
番茄 (Solanum lycopersi...
核心问题：植物二萜类化合物具有重要工业价值，但天然丰度低、结构复杂，难以通过化学合成或直接提取获得；如何利用二萜合酶（diTPS）的模块化特性和功能多样性，通过代谢工程和合成生物学实现高价值二萜类化合物的高效生物生产。
关键发现：植物产生数千种二萜类代谢物，其中紫杉醇、香紫苏醇等商业价值每年数十亿美元
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代谢工程、合成生物学
diterpene synthasediterpenoidmetabolic engineeringmodularityplant specialized metabolismsynthetic biology
Arabidopsis thaliana
Selaginella moellendo...
Picea abies
核心问题：如何利用高等真菌细胞工厂和合成生物学方法高效生产有用的萜类化合物，克服天然宿主遗传操作困难及异源宿主产物毒性等瓶颈。
关键发现：过表达HMGR使灵芝酸含量提高2倍达30.69 mg/g DCW；过表达鲨烯合酶使GA-MK-T-Me-S分别达到16、40、43、53 μg/100mg DCW，为野生型的2.86、2.67、1.95、1.25倍；两阶段发酵总灵芝酸达3.19 mg/100mg DCW（传统发酵仅1.36 m...
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合成生物学
cell factoryganoderic acidshigher fungimetabolic engineeringpleuromutilinsynthetic biology
Ganoderma lucidum
Ganoderma lucidum
Ganoderma lucidum
核心问题：三萜类化合物结构复杂、化学合成困难，阻碍了其作为药物先导的开发；同时从天然来源纯化和先导优化面临挑战，需要利用工程生物学方法获取和利用其结构多样性。
关键发现：['植物中已报道超过20,000种三萜结构
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代谢工程 / 合成生物学 / 药物发现
biosynthesisdrug discoveryengineering biologynatural productstriterpenes
烟草（Nicotiana benthami...
酿酒酵母（Saccharomyces ce...
真菌
核心问题：阐明MEP途径产物IPP和DMAPP反馈抑制DXS活性的分子机制，尤其是其是否通过别构效应调控DXS二聚体-单体状态。
关键发现：ITC实验表明，IPP和DMAPP与番茄SlDXS1直接结合，解离常数KD分别为2.2 μM和1.7 μM（TPP为4.2 μM），且在TPP存在下仍能结合（KD分别为1.2 μM和4.3 μM），提示存在独立于TPP活性位点的别构结合位点。分子对接预测IPP和DMAPP可结合于单体互作区（M...
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代谢工程
DXSallostericfeedback regulationisoprenoidsmonomerization
Escherichia coli (EcA...
Escherichia coli (EcA...
Escherichia coli
核心问题：在异源宿主中高效生产单萜香叶醇，作为重建萜类吲哚生物碱（TIA）生物合成途径中单萜环烯醚萜分支的第一步；同时解析来自缬草（VoGES）和甜舌草（LdGES）两个香叶醇合酶的不同亚细胞定位及其对体内活性的影响。
关键发现：['VoGES和LdGES对GPP的Km分别为32 μM和51 μM，且均以GPP为专一底物，不利用FPP', '在本氏烟草瞬时表达中，VoGES和LdGES的香叶醇积累量相近（47.82±5.14 vs 45.10±10.24 μg/g fw），LdGES-GFP为72.07±17.55 μ...
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代谢工程
EngineeringEnzyme assayGeraniol synthaseMetabolic profilingSubcellular localization
Escherichia coli BL21...
Escherichia coli BL21...
Nicotiana benthamiana
核心问题：解析(seco)iridoid途径中香叶醇氧化步骤的催化酶，特别是CYP76家族成员的功能，并评估其在异源植物中重构长春花生物碱（如长春碱）生物合成途径的潜力。
关键发现：['CYP76C4动力学参数：Km=21±6 μM，kcat=20±1 min⁻¹（以8-和9-羟基香叶醇总和计）', 'CYP76C4催化生成9-和8-羟基香叶醇，比例约为1.3:1', '在200 μM底物浓度下，CYP76B6催化香叶醇生成8-羟基香叶醇的turnover为170±6 m...
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代谢工程
Catharanthus roseusCytochrome P450Geraniol oxidationIn planta enzyme assayMultifunctional enzymePathway reconstitution
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
核心问题：小白菊内酯（parthenolide）是药用植物短舌匹菊中的主要活性成分，具有抗癌潜力，但其生物合成途径尚未完全阐明，尤其是催化木香烃内酯环氧化生成小白菊内酯的合酶基因未知，限制了其在异源系统中的生产及应用。
关键发现：从短舌匹菊中分离并鉴定了TpGAO、TpCOS、TpPTS（CYP71CA1）和Tp8878（CYP71CB1）等基因
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代谢工程
Biosynthetic pathway reconstitutionFeverfewMetabolic engineeringParthenolide
酿酒酵母（WAT11）
酿酒酵母（WAT11）
酿酒酵母（WAT11）
核心问题：本氏烟异源表达青蒿素生物合成通路时，中间产物大量被内源糖基化酶修饰，游离的青蒿酸/二氢青蒿酸积累极低，终产物青蒿素/青蒿素B几乎无法生成；对萜类产物运输与区室化机制的认识不足，限制了异源生产高价值萜烯的效率。
关键发现：['共表达AaLTPs+AaPDRs与AN-PW基因使叶片总提取物中AA含量增加2.1倍，AAA相对水平增加3.7倍。', '在质外体提取物中，AaLTPs+AaPDRs使AAOH增加2.4倍，DHAAOH增加2.5倍，DHAA增加1.7倍。', 'AN-PW*+AaPDR2+AaLTP3相比...
代谢工程
ABC transportersArtemisia annuaArtemisininLipid transfer proteinsNicotiana benthamianaPleiotropic Drug Resistance protein
Nicotiana benthamiana
Nicotiana benthamiana
Nicotiana benthamiana
核心问题：如何利用基因工程手段改造植物中类胡萝卜素（维生素A前体）和生育酚（维生素E）的生物合成途径，以提高植物食品的营养价值。
关键发现：['全球有超过1.24亿儿童维生素A缺乏，改善维生素A营养可每年预防发展中国家130万至250万婴幼儿死亡', '番茄果实成熟期间总类胡萝卜素浓度增加10-15倍，其中番茄红素浓度增加500倍', '表达细菌CRTI的转基因番茄果实中β-胡萝卜素含量提高30%，总类胡萝卜素略有增加', '通过...
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代谢工程
biosynthesiscarotenoidsgamma-tocopherol methyl transferasemetabolic engineeringphytoene synthaseprovitamin A
Escherichia coli
Synechococcus PCC7942
烟草（Nicotiana tabacum）
核心问题：裂环环烯醚萜（seco-iridoid）生物合成途径的最后四个酶未知，导致长春花中单萜吲哚生物碱（如长春碱和长春新碱）的可持续生物技术生产受阻。
关键发现：鉴定了4个缺失酶：8-HGO以NAD+为辅因子，将8-羟基香叶醇氧化为8-氧代香叶醛
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合成生物学
Catharanthus roseuscytochrome P450monoterpenoid indole alkaloidsseco-iridoid pathwaystrictosidinesynthetic biology
Escherichia coli
Saccharomyces cerevisiae
Escherichia coli
核心问题：紫杉醇生物合成途径中负责形成氧杂环丁烷环和C9羟化的关键酶长期未被鉴定，导致无法在异源宿主中重构完整途径以高效生产前体baccatin III。
关键发现：通过共表达7个先前已知的baccatin III合成基因与TOT1和T9aH1，在本氏烟草中成功合成了baccatin III，初步产量为50 ng/g干重（痕量水平）
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代谢工程
TaxolTaxusbaccatin IIIheterologous productionmetabolic engineeringpaclitaxel
Nicotiana benthamiana...
Nicotiana benthamiana...
核心问题：植物叶片中萜类异源生产产量低且易挥发损失，缺少有效的胞内储存机制，需要工程化脂滴作为合成和储存平台。
关键发现：AtWRI11-397 与 NoLDSP 共表达使叶片三酰甘油含量较对照提高12倍
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代谢工程 / 合成生物学
代谢工程合成生物学本氏烟草脂滴萜类化合物
Nicotiana benthamiana
Nicotiana benthamiana
Nicotiana benthamiana
核心问题：缺乏催化愈创木内酯（guaianolide）生物合成中关键环化步骤的酶，阻碍了该类倍半萜内酯的代谢工程与合成生物学应用。
关键发现：['Tp8879 (TpKLS) 催化costunolide环化生成kauniolide，反应产物中kauniolide-cysteine峰强度是3β-羟基costunolide-cysteine的6.7倍', '在酵母微体酶活测定中，TpKLS催化costunolide产生的产物[M+H]+...
合成生物学
biosynthesiscostunolidecytochrome P450guaianolidekauniolide synthase
酿酒酵母WAT11菌株
本氏烟草(Nicotiana bentha...
酿酒酵母WAT11菌株
核心问题：雷公藤内酯酮（triptonide）等三环氧二萜具有重要生物活性，但植物来源的提取纯化成本高，且其生物合成途径中的关键酶（尤其是催化A环18(4→3)甲基迁移和B/C环环氧化的细胞色素P450）未知，阻碍了在酿酒酵母中建立异源发酵生产平台。
关键发现：T. wilfordii的4个CYP基因TwCYP82D274、TwCYP71BE86、TwCYP71BE85和TwCYP82D213构成从miltiraidiene合成triptonide的最小CYP基因集。TwCYP71BE86催化A环18(4→3)甲基迁移并参与C18氧化，TwCYP71...
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代谢工程 / 合成生物学
18(4→3) methyl shiftSaccharomyces cerevisiaeTripterygium wilfordiicytochrome P450diterpenoid biosynthesistriptolide
Nicotiana benthamiana
Nicotiana benthamiana...
Nicotiana benthamiana...
核心问题：解析Saponaria vaccaria中三萜类皂苷生物合成的氧化和糖基化步骤，并阐明UDP-D-岩藻糖生物合成途径
关键发现：鉴定了三萜氧化酶SvC28 (CYP716A173)、SvC16 (CYP716A379)、SvC23-1/2 (CYP72A1130/1131)及糖基转移酶SvCsIG、SvGalT、SvC3XylT和SvC28FucT。SvCsIG对QA和UDP-GlcA的KM分别为3.13 μM和65 ...
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植物代谢工程
UDP-岩藻糖三萜皂苷糖基转移酶细胞色素P450茉莉酸甲酯转录组
Saponaria vaccaria
Saponaria vaccaria; N...
Saponaria vaccaria; N...