Identification of CYP106A2 as a Regioselective Allylic Bacterial Diterpene Hydroxylase
核心问题:细胞色素P450 CYP106A2已知底物局限于3-氧代-Δ4-甾体化合物,需要扩大其底物谱,并探索是否能催化二萜类化合物的选择性羟基化,以及建立实用的全细胞催化体系。
关键发现:对16671个化合物进行高通量筛选,发现二氢海松酸为唯一阳性命中,KD=52.93±6.03 μM 等 6 条
核心问题:细胞色素P450 CYP106A2已知底物局限于3-氧代-Δ4-甾体化合物,需要扩大其底物谱,并探索是否能催化二萜类化合物的选择性羟基化,以及建立实用的全细胞催化体系。
关键发现:对16671个化合物进行高通量筛选,发现二氢海松酸为唯一阳性命中,KD=52.93±6.03 μM 等 6 条
核心问题:扩展CYP105A1的底物谱,探索其对树脂酸二萜类化合物的转化能力,以获得具有药用价值的官能化二萜类化合物。
关键发现:CYP105A1对枞酸、脱氢枞酸和异海松酸表现出低微摩尔级结合亲和力,Kd分别为(8.75±2.06) μM、(10.66±2.64) μM和(1.75±0.73) μM 等 4 条
核心问题:鉴定并功能表征粘细菌Sorangium cellulosum So ce56中CYP264B1-geoA基因簇的功能,特别是解析geoA合酶的新倍半萜产物及其被CYP264B1羟基化的过程,以阐明细菌萜类生物合成
关键发现:geoA被鉴定为(+)-eremophilene合酶,其产物(+)-eremophilene为首次发现的新倍半萜,旋光度[α]D25=+131.7,产量约19 mg/L/天 等 5 条
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
核心问题:探索非天然氨基酸诱变是否能够改善P450氧化催化剂的效率和区域选择性,并实现天然氨基酸突变无法达到的功能变化。
关键发现:构建了44个uP450变体,其中22个表达量为母体的10-95%,另有12个产量为2-15 mg/L。对(S)-布洛芬甲酯(1),母体139-3生成3/4比例为62:38 等 4 条
核心问题:细菌P450对倍半萜衍生化的潜力尚未被充分研究;本文旨在比较CYP260A1和CYP264B1对不同结构倍半萜的底物特异性和区域选择性,拓展细菌P450在倍半萜选择性氧化中的应用。
关键发现:CYP260A1氧化(+)-nootkatone时62%底物被消耗,主产物4-hydroxynootkatone选择性61% 等 9 条
核心问题:高效合成纯的D-甘油酸-2-磷酸,因为该代谢物是多种代谢通路的关键中间体,化学合成路线步骤多、纯度低,需要开发直接、高选择性的酶法磷酸化方法。
关键发现:重组甘油酸-2-激酶对D-甘油酸具有严格对映选择性,L-甘油酸不被磷酸化 等 2 条
核心问题:将单萜类化合物龙脑(borneol)经生物催化引入第二个羟基,转化为双官能团单体,用于合成生物基聚酯,以拓展萜烯在工业高分子材料中的应用。
关键发现:在半连续批次系统中,5-exo-羟基龙脑最终浓度达0.54 g/L 等 3 条
核心问题:野生型嗜水气单胞菌4AK4合成的PHBHHx中3HHx摩尔分数通常高于12%,无法获得低于10%的3HHx组分,而低3HHx的PHBHHx更适合热塑加工和特定应用。需要调控PHBHHx中3HHx的比例至10%以下,并提高产量。
关键发现:野生型A. hydrophila 4AK4以月桂酸为碳源时产PHBHHx 等 4 条
核心问题:微生物细胞代谢复杂性导致化学品和燃料生产的产率难以达到经济性要求,尤其是低价值大宗化学品如异戊二烯的生产受到多种因素限制(副反应、产物毒性、慢发酵、分离成本等)。
关键发现:优化系统从PEP生产异戊二烯达约100%摩尔产率 等 4 条
核心问题:解析 Gcr1p/Gcr2p 转录因子突变导致的低糖酵解活性如何影响酵母其他代谢通路(尤其是 TCA 循环和呼吸链)的基因表达
关键发现:在葡萄糖条件下,gcr1 和 gcr2 突变体中大多数糖酵解基因表达显著降低,例如 GPM1 的 log2 ratio 分别为 -3.62 和 -3.94,ENO2 为 -4.64 和 -2.92,PGK1 为 -1.92 和 -2.37;而 TCA 循环和呼吸基因上调,如 CIT1 在 gc... 等 14 条
核心问题:综述了酿酒酵母作为立体特异性还原工具在单萜和倍半萜类化合物生物转化中的应用,并讨论大规模实施面临的挑战与解决策略。
关键发现:酿酒酵母可将香叶醇立体特异性还原为对映体纯的 (R)-(+)-香茅醇 等 9 条
核心问题:研究二态性调控对重组Mucor circinelloides生产异源葡萄糖氧化酶的影响,并评估其作为异源蛋白生产宿主的潜力,以解决丝状真菌菌丝形态带来的发酵工程问题。
关键发现:摇瓶培养中Vogel's培养基获得最高胞外GOX浓度0.34±0.02 U/mlculture,用10 g/l和20 g/l乳糖替代葡萄糖时GOX分别增至0.44和0.9 U/mlculture 等 6 条
核心问题:比较进化菌株ECA5与其祖先菌株EC1118在葡萄酒发酵过程中产生发酵香气的动态和定量差异,并揭示其代谢调控基础。
关键发现:ECA5相比EC1118,除了丙醇外,大多数高级醇和酯类的合成速率更高。在最大细胞数时,2-苯乙醇峰面积在天然葡萄汁中比EC1118高103%,合成培养基中高97%,发酵结束时分别高58%和25% 等 3 条
核心问题:在酿酒酵母中异源生产单萜烯烃柠檬烯,并解决其高挥发性导致产物难以回收的问题。
关键发现:顶空捕集法获得(+)-柠檬烯0.12 mg/L和(-)-柠檬烯0.49 mg/L,而十二烷覆盖法仅获得0.028 mg/L和0.060 mg/L,顶空捕集产量高4-8倍。截短的Perilla柠檬烯合酶菌株(Sc-PfLS)最大产率为24 μg/L/h,截短的Citrus菌株(Sc-CtLS)为...
核心问题:酿酒酵母在葡萄糖存在时优先消耗葡萄糖并抑制其他碳源代谢,导致混合碳源无法同时利用。如何通过敲除HXK2解除葡萄糖抑制,实现多种碳源与葡萄糖的共消耗。
关键发现:hxk2缺失菌株在葡萄糖/乙醇混合物中最大比耗氧速率达900 μmol·min⁻¹·(g protein)⁻¹,是其在葡萄糖上氧化生长的4-5倍,是亲本菌株在乙醇上(完全去抑制)的3倍,是亲本在葡萄糖上(呼吸抑制)的近10倍。在葡萄糖/蔗糖混合培养中,hxk2缺失菌株RQ接近1,表明完全氧化生... 等 7 条
核心问题:薄荷中区域特异性细胞色素P450柠檬烯羟化酶(C6和C3羟化酶)在天然植物中表达量低,难以进行结构-功能关系研究,需要建立合适的异源表达系统以获得足量重组蛋白用于研究底物结合和区域选择性机制。
关键发现:大肠杆菌中S12-2-48(C6羟化酶)表达量达350 nmol P450/L培养物,微体中P450含量为810 pmol/mg蛋白,羟化活性为369±15 nmol/h/mg蛋白,比活7.6±0.3 min-1 等 4 条
核心问题:确定薄荷中(+)-薄荷呋喃合酶是一种细胞色素P450单加氧酶,并克隆、功能表达和表征该基因,以改善薄荷精油品质。
关键发现:M. pulegium高薄荷呋喃化学型精油中约20%薄荷呋喃和约65%胡薄荷酮 等 8 条
核心问题:登革2型病毒包膜蛋白(Den2E)在毕赤酵母中易被蛋白酶降解且表达量低;需要探索稳定高效表达Den2E并保持其抗原性的策略。
关键发现:Den2E-HBsAg mRNA稳态水平比HBsAg-Den2E高2-3倍 等 6 条
核心问题:如何通过代谢工程手段提高长春花(Catharanthus roseus)毛状根中萜类吲哚生物碱(TIAs)的产量,特别是抗癌药物长春碱和长春新碱等珍贵化合物的积累。
关键发现:关键数据包括:约500 kg干燥长春花叶片仅可提取1 g长春碱 等 12 条