共 31 篇
核心问题:使用量子化学簇方法模拟酶活性位点,以再现和解释酶的对映选择性,以柠檬烯环氧化物水解酶为测试案例。
关键发现:野生型LEH催化环戊烯氧化物水解的能垒分别为15.7(C1)和15.6(C2) kcal/mol,能垒差仅0.1-0.2 kcal/mol,与实验14% ee(R,R型)一致;突变体R1的C2能垒13.1 vs C1
等 5 条
生物催化
biocatalysisenantioselectivityenzymesquantum chemistrytransition states
Rhodococcus erythropolis
核心问题:探讨萜烯合酶催化的碳正离子环化/重排中,底物固有反应性所扮演的角色,并验证基于气相量子化学计算预测的机理准确性。
关键发现:对trichodiene synthase,计算表明经中间体B的路径能垒约20 kcal/mol,而经A→D→E的质子转移路径能垒仅约8 kcal/mol,更合理
等 6 条
生物催化
carbocationsenzymesinherent reactivityintrinsic reactivityterpenes
核心问题:评估一系列羰基还原酶对OPBE不对称还原的立体选择性,并探究酶-底物-辅因子相互作用如何决定还原产物的构型。
关键发现:在30个被测试的羰基还原酶中,约30%(9个)产生(S)-HPBE,其余主要产生(R)-HPBE。SeCR(来自酿酒酵母)催化OPBE还原为(R)-HPBE,转化率>99%,e.e.>99%,比活力29.0 U/mg,Km为0.22 mM,kcat为2.45 s⁻¹,kcat/Km为11.14...
等 2 条
生物催化
Prelog's ruleasymmetric reductioncarbonyl reductasechiral alcoholdocking analysis
Escherichia coli BL21...
Escherichia coli BL21...
核心问题:发现和表征具有新底物特异性的自足型细胞色素P450单加氧酶,特别是能催化非活化C-H键区域和立体选择性羟基化的酶。
关键发现:通过基因组挖掘发现并鉴定了来自Labrenzia aggregata IAM 12614的自足型P450单加氧酶CYP116B4(P450LAMO),其与P450RHF和P450SMO分别有60%和62%的同源性。纯化后的P450LAMO对p-氯硫代苯甲醚的比活力为7.0 U g^-1,较粗提...
等 8 条
生物催化
cytochromesdata mininghydroxylationoxidoreductasesprotein engineeringsubstrate promiscuity
Escherichia coli BL21...
核心问题:寻找能够在有机溶剂尤其是DMSO存在下保持活性的醇脱氢酶,用于酮的不对称还原。
关键发现:PpADH利用2-丙醇(5% v/v)作为氢供体,可立体选择性还原多种酮,对芳香酮和α-氯苯乙酮等底物给出>99% ee
等 6 条
生物催化
biocatalysisenzymesketonesreductionsulfur
E. coli Top10F
核心问题:萜烯合酶催化的关键瓶颈是疏水性产物在水相中的溶解度极低(单萜溶解度仅10-30 mg/L),产物释放步骤比酶促反应慢约40倍,导致整体反应速率受传质限制,批量反应转化率低且酶易聚集失活。
关键发现:在0.45 mm内径管中,GDS催化FDP生成大根香叶烯D的转化率从17%(无超声)增至52%(超声),但流量降低至1 h时转化率降至10%
等 5 条
生物催化
倍半萜萃取萜烯合酶超声连续流动合成
大肠杆菌(E. coli)
大肠杆菌(E. coli)
大肠杆菌(E. coli)
核心问题:解决酶法生产(R)-苯乙酰基甲醇(PAC)中部分纯化丙酮酸脱羧酶(PDC)稳定性差和成本高的问题,评估使用Candida utilis全细胞作为PDC来源的可行性。
关键发现:在50 mM苯甲醛和4°C下,全细胞PDC的半衰期为228 h,部分纯化酶仅24 h
等 4 条
生物催化
Candida utilis UNSW 7...
核心问题:CYP109B1是一种具有工业应用潜力的P450单加氧酶,但此前缺乏对其底物谱、电子传递伙伴和氧化特性的系统研究。本文旨在通过体外重构和底物筛查,全面表征该酶的底物选择性、电子传递需求及其区域选择性氧化能力。
关键发现:CYP109B1表达产量为3570 nmol/L(160 mg/L)
等 8 条
生物催化
Activity reconstitutionBacillus subtilisFatty acidIononeP450 monooxygenaseTerpene
E. coli BL21(DE3)
E. coli BL21(DE3)
E. coli BL21(DE3)
核心问题:传统化学法合成光学纯叔醇需要使用有毒试剂和极端条件,缺乏绿色可持续且高对映选择性的方法;生物催化虽为可持续途径,但多数酶对位阻较大的叔醇底物活性低,底物谱有限。
关键发现:酯酶BS2野生型对叔醇E=42,突变体G105A和E188D使E>100
等 3 条
生物催化
EnantioselectivityEnzyme catalysisEsteraseProtein engineeringTertiary alcohols
Bacillus subtilis
Candida antarctica
Paenibacillus barcino...
核心问题:如何高效、选择性地将大宗人参皂苷Rb1转化为药理活性更高的稀有皂苷20(S)-Rg3,现有微生物转化方法存在选择性差、底物浓度低、产物不纯等问题。
关键发现:重组β-葡萄糖苷酶Tpebgl3在LB培养基中活性约21 U/mL
等 8 条
生物催化
BiotransformationEnzymatic characterizationGinsenoside 20(S)-Rg3 preparationRecombinant enzymeThermotoga petrophila
Escherichia coli BL21...
核心问题:从土壤宏基因组中发掘新型酮还原酶(KRED),用于不对称还原前手性羰基化合物以制备光学活性醇,解决现有酮还原酶对映选择性和催化效率不足的问题。
关键发现:三个酮还原酶(KRED424、KRED432、KRED433)最适温度为55°C,最适pH为7
等 10 条
生物催化
Asymmetric reductionEthyl 2-oxo-4-phenylbutyrateEthyl 4- chloroacetoatateKetoreductasesN-Boc-3-pyrrolidoneSoil metagenome
Escherichia coli BL21...
Escherichia coli BL21...
Escherichia coli BL21...
核心问题:鉴定氧化葡萄糖杆菌中的两个旧黄酶同源物(GYE1和GYE2),并研究其对柠檬醛的加氢还原能力,特别是立体选择性还原柠檬醛顺式异构体(neral)为香茅醛。
关键发现:GYE1和GYE2与酵母OYE1的序列一致性分别为30%和31%,相似性分别为43.5%和44%
等 5 条
生物催化
CitralCitronellalGluconobacter oxydansNADH FMN- oxidoreductaseOld yellow enzyme
Escherichia coli BL21...
Escherichia coli BL21...
核心问题:缺乏商业来源的同位素标记异戊二烯二磷酸盐中间体,需要一种简单高效的方法合成13C标记的IPP、DMAPP及FPP,用于生物合成途径研究。
关键发现:从乙基[2-13C]溴乙酸酯和[1,3-13C2]丙酮合成了[2,4,5-13C3]IPP和DMAPP
等 4 条
生物催化
Escherichia coli JM101
Escherichia coli JM101
核心问题:如何利用自然界启发的多酶级联反应代替单步化学转化,以绿色、高立体选择性的方式构建哌啶、吡咯烷、多肽生物碱及聚醚等高价值复杂化合物。
关键发现:['niraparib关键中间体37通过ATA-301催化获得82%产率和>99% ee', '1,5-二酮39a-e的ω-转氨酶区域选择性单胺化反应在多数情况下达到>99% ee,氢化后得到>99% de的顺式哌啶', '(+)-dihydropinidine及其对映体经两步化学酶法分别以9...
生物催化
Chemo- and multi- enzymatic processesCyclasesHydrolasesImine reductasesOxidoreductasesPiperidines and pyrrolidines
核心问题:如何利用廉价易得的环己醇为原料、仅以空气为氧化剂,通过一锅双酶催化反应直接合成ε-己内酯,并解决高底物浓度下转化率显著下降的问题。
关键发现:在底物浓度20、40、60 mM时,ε-己内酯转化率分别为97%、97%、94%,60 mM时产物浓度达6.45 g/L
等 5 条
生物催化
Alcohol dehydrogenaseBaeyer-Villiger monooxygenaseCyclohexanolCyclohexanoneOxidationε-Caprolactone
Escherichia coli (重组表...
Escherichia coli (重组表...
核心问题:已知烯还原酶(ERs)反应速率低、总转化数(TTN)不高,限制了其在制备级不对称还原活化烯烃中的应用,亟需发现新的高效、高立体选择性烯还原酶。
关键发现:CIER为NADPH依赖的含FMN黄素蛋白,二聚体结构(亚基45kDa,天然分子量79kDa)
等 6 条
生物催化
Activated alkenesAsymmetric reductionBiocatalysisOld yellow enzymeene Reductase
Clavispora lusitaniae...
Escherichia coli BL21...
Bacillus subtilis
核心问题:天然产物紫杉烷类化合物糖基化区域选择性差的问题,以及如何通过微生物催化获得新的二糖紫杉烷衍生物
关键发现:三个新的二糖紫杉烷化合物4-6均由底物1-3经E. cloaceae催化在木糖基4''-OH引入α-D-葡萄糖而得,产率分别为3.0%(4,8.0 mg)、5.2%(5,6.1 mg)、4.6%(6,8.1 mg)
等 4 条
生物催化
7-木糖基紫杉烷区域选择性糖基化微生物转化阴沟肠杆菌
Enterobacter cloaceae...
Enterobacter cloaceae...
核心问题:甜叶菊苷作为最丰富的甜菊糖苷,其苦味和余味限制了在食品中的应用,需要一种高效的方法通过酶法糖基化改善其味觉特性。
关键发现:在最优条件(31 mM甜叶菊苷、524 mM蔗糖、10 U/ml Gtf180-ΔN-Q1140E,37°C,3h)下,甜叶菊苷转化率达95%,生成28 mM(约50 g/L)α-葡萄糖基化产物。产物中单糖基化Stev-G1占32.5%,其余为多糖基化产物。主要产物结构为C-19位葡萄糖基(α...
生物催化
BiocatalysisGlucansucraseSensory analysisSteviosideSweetenersα-Glucosylation
核心问题:利用葡聚糖蔗糖酶的受体反应合成水杨苷类似物,并评价其抗凝血活性。
关键发现:利用水杨苷、水杨醇和苯酚作为受体,分别产生超过15、9和3种受体产物
等 2 条
生物催化
Acceptor reactionAnti-coagulationGlucansucraseLeuconostoc mesenteroidesSalicinSalicin analogs
Leuconostoc mesentero...
Leuconostoc mesentero...
Leuconostoc mesentero...
核心问题:THCAS作为植物源复杂酶,在异源宿主中表达量低、活性不足,无法满足生物催化剂在化学合成THC中的应用需求。
关键发现:在2 L发酵罐中,THCAS生产最终生物量达93 g_CDW/L,总蛋白472 mg/L,总活性2 U,最大比活9.2 U/g总蛋白(41.5 h),90 h后为3.3 U/g
等 5 条
生物催化
BiocatalysisCannabinoidsOxidaseOxidative C-C bond formationTwo-liquid phase setup
Pichia pastoris KM71 ...
Escherichia coli BL21...
Saccharomyces cerevis...