共 133 篇
核心问题:不同异源表达系统对同一植物单萜醇合酶(甜罗勒香叶醇合酶GES)产物特异性的影响,以及宿主细胞背景是否导致酶催化产物谱的改变。
关键发现:在葡萄(V. vinifera)中GES表达产物为93%香叶醇、3%香茅醇、4%橙花醇,香叶醇含量50.7±17.6 μg/g叶片
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代谢工程
CarbocationGeraniol synthaseHeterologous expressionMonoterpenols
Vitis vinifera (葡萄, 品...
Arabidopsis thaliana ...
Nicotiana benthamiana...
核心问题:现有酶无法特异性地水解原人参二醇型人参皂苷C-3位外侧葡萄糖,导致稀有人参皂苷(如gypenoside XVII、化合物O等)难以高效、无副产物地生产。
关键发现:重组β-葡萄糖苷酶比活为233.3 U/mg,纯化6.3倍,回收率25%;亚基分子量约51 kDa,天然酶为206 kDa四聚体;最适pH
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发酵工程
GinsenosidesGypenoside XVIISpecific hydrolysisSphingopyxis alaskensisβ-Glucosidase
Escherichia coli ER2566
核心问题:1,3-丙二醇生物合成中辅因子NADH不足和多种副产物(如2,3-丁二醇、甲酸等)抑制细胞生长并降低产量,且副产物增加下游纯化难度。
关键发现:摇瓶发酵中1,3-PD产率达0.74 mol/mol甘油,高于理论产率0.72
等 6 条
代谢工程
1,3-Propanediol2,3-ButanediolFormate dehydrogenaseFormic acidIntegrative recombinantNADH regeneration
Klebsiella pneumoniae
Klebsiella pneumoniae
核心问题:解决大肠杆菌微生物生产牻牛儿醇(geraniol)时其毒性对宿主的抑制,以及牻牛儿醇耐受机制不明的问题,为开发耐受菌株提供依据。
关键发现:通过鸟枪文库筛选获得5个牻牛儿醇耐受克隆,其中pBBL1b-18使大肠杆菌DH5α在4%(v/v)牻牛儿醇下的菌落形成效率(CFE)提高约10^4倍
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代谢工程
DNA repairEscherichia coliGeraniolRecASOS responseStress tolerance
E. coli MG1655
E. coli MG1655
E. coli MG1655
核心问题:利用酿酒酵母从葡萄糖从头合成β-紫罗兰酮,并解决多基因共表达的稳定性和协调性问题,探索2A多顺反子表达系统在酵母代谢工程中的应用。
关键发现:T2A序列在酿酒酵母中有效介导GFP和LEU2-HA分离,Western blot检测到29.0 kDa GFP-2A和40.5 kDa Leu2-HA
等 7 条
代谢工程
2A sequenceCaroteneIononeRaspberrySaccharomyces
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
核心问题:酿酒酵母纤维二糖发酵效率低,由于β-葡萄糖苷酶的转糖苷活性导致纤维寡糖积累,降低乙醇产量和得率,需发掘新的纤维二糖转运蛋白和β-葡萄糖苷酶以改善发酵性能。
关键发现:在微好氧批次发酵中,工程菌S. cerevisiae Pc.ST/Tt.BG达到最终乙醇浓度14.5±0.5 g/L,乙醇得率0.37±0.01 g/g纤维二糖,生产力0.30±0.01 g/L/h,纤维二糖消耗速率0.98±0.04 g/L/h
等 2 条
代谢工程
Cellobiose fermentationCellodextrin transporterEthanolSaccharomyces cerevisiaeβ-glucosidase
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
核心问题:表征来自 Marivirga tractuosa 的醛酮还原酶(AKR)的分子酶学特性,实现其将全反式视黄醛(all-trans-retinal)还原为全反式视黄醇(all-trans-retinol)的生物转化,并阐明该酶不能催化逆反应的分子机制。
关键发现:重组 M. tractuosa AKR 以 72 kDa 二聚体形式存在,亚基约 37 kDa
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代谢工程
Aldo-keto reductaseCofactor-binding residuesMarivirga tractuosaRetinalRetinol
Escherichia coli ER2566
Marivirga tractuosa
Escherichia coli ER2566
核心问题:谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)是生物素营养缺陷型,缺乏生物素合成途径中的关键酶(如BioF)及前体合成能力,导致在不添加生物素的培养基中无法生长和生产目标产物,增加了工业发酵成本。
关键发现:['表达大肠杆菌bioF的C. glutamicum WT在添加20 mg/L pimelic acid时可无生物素生长,但单独表达bioF或bioFCH均不能实现生物素原养型', '异源表达枯草芽孢杆菌bioWAFDBI使C. glutamicum WT在无生物素培养基中稳定生长8次传代,约...
代谢工程
Amino acid productionBiotin biosynthesisCarotenoid productionCorynebacterium glutamicumDiamine production
Corynebacterium gluta...
Corynebacterium gluta...
Corynebacterium gluta...
核心问题:大肠杆菌中香叶醇产量低,且内源脱氢和异构化导致香叶醇转化为其他香叶醇类副产物,影响产量和纯度。
关键发现:重组共表达大肠杆菌GPPS(ispA S80F突变)和肺炎链球菌MVA途径下游(pSTKSN12Didi)后,香叶醇产量为13.3 mg/L
等 6 条
代谢工程
E. coliGeraniolGeraniol dehydrogenaseMevalonate pathwayMonoterpene
Escherichia coli MG1655
Escherichia coli MG1655
Escherichia coli MG1655
核心问题:酿酒酵母缺乏高效的单萜合成能力,甲羟戊酸途径通量弱,GPP前体供应不足,导致香叶醇产量低,且关键限速步骤不明确。
关键发现:野生型香叶醇合酶表达产量仅0.52 mg/L
等 8 条
代谢工程
GeraniolMetabolic engineeringMevalonate pathwayMonoterpeneSaccharomyces cerevisiae
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
核心问题:评估烟草毛状根作为生产萜类吲哚生物碱(TIA)途径第一步香叶醇的平台,因为烟草毛状根天然不产生香叶醇,需要通过异源表达和生物反应器放大验证其可行性。
关键发现:在20个表达VoGES的毛状根克隆中,游离香叶醇平均含量为13.7 μg/g DW,最高为31.3 μg/g DW
等 3 条
代谢工程
GeraniolHairy rootTerpenoid indole alkaloidTobaccoTransgenic
烟草(Nicotiana tabacum ...
烟草(Nicotiana tabacum ...
核心问题:丙酮丁醇梭菌对D-木糖的天然利用效率较低,影响木质纤维素生物质在ABE发酵中的应用,需要提高其D-木糖利用能力。
关键发现:重组菌824-TTRR在132 h消耗约34 g/L D-木糖,对照菌824-P仅消耗24 g/L;溶剂产量:丙酮3.11 g/L vs
等 5 条
代谢工程
C. acetobutylicumD-Xylose utilizationGenes involved in PPP
Clostridium acetobuty...
Clostridium acetobuty...
Clostridium acetobuty...
核心问题:谷氨酸棒杆菌自然合成类胡萝卜素,但能否通过代谢工程使其生产倍半萜(+)-缬兰烯尚属空白;同时(+)-缬兰烯对菌株具有毒性,且其前体法尼基焦磷酸供给不足。
关键发现:['仅异源表达甜橙缬兰烯合酶CsTPS1不能使谷氨酸棒杆菌产(+)-缬兰烯(<0.02 mg/L)', '在ΔcrtEΔidsA菌株中异源表达酿酒酵母ERG20和甜橙合酶(VLC1)产量为0.15±0.01 mg/L(20±1 μg/g CDW)', '在ΔcrtEΔidsA菌株中异源表达大肠...
代谢工程
(+)-ValenceneCorynebacterium glutamicumMetabolic engineeringSesquiterpeneTerpenoid
Corynebacterium gluta...
Corynebacterium gluta...
Corynebacterium gluta...
核心问题:如何通过系统代谢工程改造酿酒酵母,提高异戊二烯这一重要合成橡胶单体的生物合成产量,以替代高能耗、高成本的石油基生产路线。
关键发现:['最终工程菌株YXM10-ispS-ispS在好氧条件下、以0.6%蔗糖+1.4%甘油为碳源时,异戊二烯产量达到37 mg/L,比亲本菌株BY4741-ispS(47 μg/L)提高约782倍', '过表达tHMG1后,异戊二烯产量从47 μg/L提高到90 μg/L(提升91%),但角鲨烯...
等 4 条
代谢工程
Acetyl-CoA supplyIsopreneMevalonic acid pathwayPush-pull-restrain strategySaccharomyces cerevisiae
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
核心问题:解析辐射抗性细菌Hymenobacter swuensis的完整基因组,并鉴定与2'-羟基类胡萝卜素生物合成相关的基因特征
关键发现:Hymenobacter swuensis的完整基因组由一条环状染色体(4,904,241 bp)和三个质粒(pHsw1: 299,298 bp
等 6 条
合成生物学
CarotenoidsHymenobacterRadiationWhole genome
Hymenobacter swuensis
Hymenobacter swuensis
Hymenobacter swuensis
核心问题:植物细胞区室化机制理解不足,导致重组蛋白和次生代谢产物过量生产失败;青蒿素在黄花蒿中天然积累于腺毛质外体,依赖自噬和非经典分泌,在悬浮细胞中难以实现稳定积累,需要通过对内膜系统进行工程改造来捕获并稳定目标代谢物。
关键发现:建立了黄花蒿G6悬浮细胞原生质体高效转化体系,转化效率约50%或以上
等 5 条
合成生物学
Artemisia annuaCell compartmentalizationSNARESYP51Vacuole
Artemisia annua L. G6...
Artemisia annua L. G6...
Artemisia annua L. G6...
核心问题:如何利用光合微生物蓝藻直接从CO2光合生产挥发性萜类化合物柠檬烯,并实现可持续高效生产。
关键发现:LMSox菌株柠檬烯产率为41 μg/L/day,LMSox-MEPox菌株产率为56 μg/L/day,提高了1.4倍
等 5 条
代谢工程
IsoprenoidLimoneneMEP pathwaySynechocystisSynthetic biology
Synechocystis sp. PCC...
Synechocystis sp. PCC...
Synechocystis sp. PCC...
核心问题:BPO-A1卤过氧化物酶在工业应用中热稳定性和有机溶剂稳定性不足,需要提高其稳定性和活性。
关键发现:从约1000个突变体中筛选出HT177和HT507两个热稳定性提高的突变体。在80°C孵育1h后,HT177和HT507的残余活性分别为20.4%和44.2%,是野生型(8.7%)的2.3倍和5.1倍。HT177在40% 1-丙醇中的残余活性为55.4%(野生型25.9%),且在甲醇、乙醇、D...
等 4 条
酶工程
Directed evolutionHaloperoxidaseOrganic solvent stabilityThermostability
Escherichia coli Rose...
Streptomyces aureofac...
Escherichia coli Rose...
核心问题:开发全细胞双氧化正庚烷合成手性醇和庚酮的工艺,克服体外酶催化中辅因子再生和成本高的问题
关键发现:人工操纵子共表达系统使P450 BM3 CM1NADH表达量达81 mg g^-1 CDW
等 6 条
代谢工程
Cascade reactionalcohol dehydrogenasealkanesdirected evolutiondouble oxidationmonooxygenase
Escherichia coli BL21...
Escherichia coli
Escherichia coli
核心问题:3-羟基丙醛(3HPA)对Lactobacillus reuteri的毒害作用导致甘油生物转化生产3HPA的产量和生产率较低,需要开发原位产物回收方法以减轻产物抑制。
关键发现:['在71.54 mM 3HPA初始浓度下,树脂最大吸附容量达9.48 mmol/g树脂。', '吸附等温线符合S-曲线模型,低浓度下以化学吸附为主,高浓度下伴随物理吸附。', '静态批式吸附24小时可达4.15 mmol/g树脂,吸附量为初始加载量的38%。', '连续柱吸附中,在107.1...
等 5 条
发酵工程
3-HydroxypropionaldehydeIn situ product removalLactobacillus reuteriSemicarbazide-functionalized resinWhole cell biotransformation
Lactobacillus reuteri...