Methylerythritol Phosphate Pathway of Isoprenoid Biosynthesis
核心问题:解析甲基赤藓醇磷酸(MEP)途径中酶的催化机制,并探讨基于MVA和MEP途径的微生物合成生物学应用,以解决异戊二烯类化合物生产困难的问题。
关键发现:MEP途径是细菌、绿藻和高等植物质体中合成异戊二烯前体IPP和DMAPP的主要途径 等 8 条
核心问题:解析甲基赤藓醇磷酸(MEP)途径中酶的催化机制,并探讨基于MVA和MEP途径的微生物合成生物学应用,以解决异戊二烯类化合物生产困难的问题。
关键发现:MEP途径是细菌、绿藻和高等植物质体中合成异戊二烯前体IPP和DMAPP的主要途径 等 8 条
核心问题:解析拜氏梭菌NCIMB 8052基因组中大量磷酸转移酶(PTS)基因的存在及其进化机制,并解释该菌株能更好利用果糖的分子基础。
关键发现:拜氏梭菌NCIMB 8052基因组中有47套PTS II基因,远多于除艰难梭菌外的其它梭菌(如丙酮丁醇梭菌14套、肉毒梭菌15套、产气荚膜梭菌14套、破伤风梭菌2套),仅艰难梭菌630有49套相近 等 3 条
核心问题:缺乏经济环保的藏红花素(crocin)生产方法,传统提取依赖藏红花柱头,成本高且破坏环境;需要构建微生物细胞工厂实现从简单碳源合成crocin。
关键发现:CsCCD2可催化zeaxanthin生成crocetin dialdehyde,而CsZCD和CaCCD2无活性;ALD8和ALD3可将crocetin dialdehyde氧化为crocetin,其中ALD8活性更高;最优菌株YL4(pCsCCD2-UGT94E5-UGT75L6,pTrc... 等 3 条
核心问题:天然产生菌Serratia plymuthica中sodorifen产量低且VOCs背景复杂,难以进行功能研究,需要建立高效异源生产系统并验证sodorifen生物合成基因簇(BGC)的功能。
关键发现:S. plymuthica WS3236基因组包含38个BGC,其中4.6 kb的sodA-D为候选sodorifen BGC 等 5 条
核心问题:在酿酒酵母中实现(+)-nootkatone的从头生物合成,克服(+)-valencene前体供应不足和(+)-valencene选择性氧化为(+)-nootkatone效率低的问题。
关键发现:单独表达CnVS产生(+)-valencene 等 3 条
核心问题:costunolide生物合成途径中最后一步(由germacra-1(10),4,11(13)-trien-12-oic acid生成costunolide)对应的基因尚未被鉴定,且该途径在异源宿主中的重构尚未实现。
关键发现:TpGAS在酵母中产生germacrene A的活性约为菊苣CiGAS的3倍。在烟草中,线粒体靶向的mTpGAS使germacrene A产量比胞质cTpGAS高约15倍。酵母中共表达TpGAS、CiGAO和CiCOS时,在HEPES缓冲液(pH 等 5 条
核心问题:缺乏快速、低成本、可一步组装多个大型DNA片段到质粒的方法,且难以系统探索代谢途径中多基因组合对目标产物产量的影响。
关键发现:CLIVA方法可在1-2天内完成大质粒组装,从7个模块成功组装21.6 kb质粒(含16个DXP途径基因),效率为2.0×10^3 cfu/μg input DNA。优化结果显示,MgCl2最佳浓度为2.5 mM 等 3 条
核心问题:阐明Xanthophyllomyces dendrorhous中从异戊烯基焦磷酸(IPP)和二甲基烯丙基焦磷酸(DMAPP)合成香叶基香叶基焦磷酸(GGPP)的关键酶学步骤,并评估FPS和crtE基因对类胡萝卜素(尤其是虾青素)生物合成的影响,为代谢工程改造提供靶点。
关键发现:FPS基因编码355个氨基酸(预测分子量40.24 kDa),crtE基因编码376个氨基酸(42.16 kDa) 等 6 条
核心问题:传统微生物底盘(如大肠杆菌和酿酒酵母)在异戊二烯商业化生产中面临糖底物成本高、前体通量受限、中间产物反馈抑制等障碍,且非模式微生物虽有独特的碳源利用和耐受特性但遗传工具匮乏,如何协同模型与非模型微生物利用非典型碳底物(如C1化合物、木质纤维素)提高异戊二烯生产的商业可行性。
关键发现:综述中报道的关键数据包括:异戊烯醇最高产量10.8 g/L(Kang et al., 2019) 等 10 条