共 155 篇
核心问题:解决酿酒酵母利用木糖生产木糖醇时葡萄糖抑制木糖摄取以及NAD(P)H辅因子供应不足的问题
关键发现:D-10-BT菌株在共利用纤维二糖和木糖时木糖醇体积产率比顺序利用葡萄糖和木糖高40%(0.40 vs 0.28 g/L·h)
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代谢工程
CellobioseCellodextrin transporterCo-utilizationCofactor regenerationXylitol
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
核心问题:在酿酒酵母中实现快速纤维二糖发酵,并比较磷酸化途径和水解途径的能量效率,解决磷酸化途径因热力学不利导致发酵速率慢的问题。
关键发现:表达CDT-1(F213L)和SdCBP的菌株纤维二糖消耗速率达1.72±0.11 g/L·h,乙醇生产速率0.74±0.05 g/L·h(0.25±0.02 g/g cell·h),比野生型转运蛋白菌株分别提高249%和290%
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代谢工程
CellobioseCellodextrin transporterPhosphorylaseThermodynamicsβ-glucosidase
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
核心问题:在工业酵母发酵中,降低甘油产量以提高乙醇产率,同时避免损害生长速率、体积生产率和渗透压耐受性;并鉴定可用于反向代谢工程的新基因工具。
关键发现:从52株酵母中筛选出CBS6412甘油产量最低(0.043 g·g^-1),约为工业菌株Ethanol Red(0.068 g·g^-1)的63%
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代谢工程
QTL analysisSaccharomyces cerevisiaeethanol yieldglycerol yieldreverse metabolic engineeringyeast
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevisiae
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:大肠杆菌中尚未实现Z型法尼基焦磷酸(Z-type FPP)的合成,需要构建能产生Z,E-FPP的工程菌株,以用于合成特定倍半萜。
关键发现:含MVA途径底部模块和融合FPP合酶(ILRv)的大肠杆菌在含1%(v/v)甘油和5mM甲羟戊酸的2YT培养基中,Z,E-法尼醇(Z,E-FOH)产量达115.6 mg/L,占总FOH产量的80.7%(总FOH 143.3 mg/L)
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代谢工程
FPP synthaseProtein fusionSesquiterpeneZ,E-FPPZ,E-Farnesol
Escherichia coli DH5α
Escherichia coli DH5α
Escherichia coli DH5α
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...
等 2 条
代谢工程
Catharanthus roseusCytochrome P450Geraniol oxidationIn planta enzyme assayMultifunctional enzymePathway reconstitution
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
核心问题:在酿酒酵母中利用内源氨基酸代谢途径实现1-丁醇的微生物合成,并提高产量至可行水平。
关键发现:adh1Δ菌株在YPAD丰富培养基中从葡萄糖积累超过120 mg/L 1-丁醇
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代谢工程
1-butanolBiofuelMetabolic engineeringS. cerevisiae
Saccharomyces cerevisiae
Saccharomyces cerevisiae
Saccharomyces cerevisiae
核心问题:番茄果实中lutein含量低,而lutein在预防医学和食品/饲料行业需求日益增长;番茄果实成熟过程中lycopene β-和ε-环化酶基因下调导致lutein合成受阻,需通过代谢工程突破该瓶颈。
关键发现:转基因植物300#1果实中δ-胡萝卜素占72%、lutein占12%,对照果实δ-胡萝卜素未检出、lutein仅占1.9%
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代谢工程
CarotenoidsGenetically modified organismsLuteinLycopene cyclaseRelative cyclase activity ratioTomato
Solanum lycopersicum ...
Solanum lycopersicum ...
Solanum lycopersicum ...
核心问题:人参皂苷主要依靠从人参植物中提取,产量低、周期长,化学合成因结构复杂和手性难以实现,需要开发微生物细胞工厂生产人参皂苷前体原人参二醇。
关键发现:初始菌株ZD-PPD-000产原人参二醇0.05 mg/g DCW
等 7 条
代谢工程
Dammarenediol-IIGinsenosidesMetabolic engineeringProtopanaxadiolSaccharomyces cerevisiae
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
核心问题:光滑球拟酵母(Candida glabrata)野生型乙偶姻产量极低(0.045 g/L),其羧化酶活性反应(CAR)途径受限于乙醛供应不足、PDC活性低以及竞争途径消耗,需通过代谢工程系统改造以提高乙偶姻产量。
关键发现:野生型乙偶姻产量仅0.045 g/L
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代谢工程
AcetoinCandida glabrataCofactor engineeringIn silicoMetabolic engineering
Candida glabrata CCTC...
Candida glabrata CCTC...
Candida glabrata CCTC...
核心问题:如何利用适应性实验室进化(ALE)提高酿酒酵母中异源类胡萝卜素的产量,因为类胡萝卜素作为次级代谢物,其生产与生长不偶联且会带来代谢负担。
关键发现:短期进化实验使类胡萝卜素产量提高3倍,从6 mg/g干重(dcw)增至18 mg/g dcw
等 8 条
代谢工程
Adaptive evolutionCarotenoidsEvolutionary engineeringSelective pressureYeast
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
核心问题:如何通过代谢工程手段提高穗花薰衣草(Lavandula latifolia)精油中芳樟醇的含量,从而改善精油品质(提高芳樟醇/樟脑比例)
关键发现:在8个LIS转基因T0株系中,7个株系叶片芳樟醇含量较对照显著增加100%-1000%
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代谢工程
Essential oilsLavandula latifoliaLinalool synthaseMetabolic engineeringMonoterpenes
Lavandula latifolia (...
Lavandula latifolia (...
核心问题:蛋白质废弃物的生物转化需要额外蛋白酶预处理步骤,无法实现一步式整合转化;且枯草芽孢杆菌中支链氨基酸的代谢调控(CodY)和支链酮酸降解(BCKDC)会限制氨基酸向燃料和氨的转化效率。
关键发现:['最终菌株KY11ΔcodYΔbkdB在21.6 g/L氨基酸培养基中,从第7天达到最大产量:总生物燃料1.36±0.03 g/L(为最大理论产率的18.9%),氨2.22±0.09 g/L(为最大理论产率的46.6%)', '最终生物燃料组成为28%乙醇、16%异丁醇(C4)和56%甲基丁...
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代谢工程
AmmoniaBCKDCBacillus subtilisCodYHigher alcoholsProtein biomass
Bacillus subtilis 168
Bacillus subtilis 168
Bacillus subtilis 168
核心问题:(+)-nootkatone 是一种高价值倍半萜类香料化合物,天然提取产量低且受季节影响,化学合成使用有毒试剂且不环保。已有生物转化方法效率低,缺乏能够从简单碳源从头合成 (+)-nootkatone 的高效全细胞系统。
关键发现:静息细胞转化实验中,表达 HPO/CPR 的 P. pastoris 在 2 h 内将 36% 的 (+)-valencene 转化为 trans-nootkatol,14% 转化为 (+)-nootkatone
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代谢工程
Cytochrome P450Membrane proteinMetabolic engineeringNootkatonePichia pastorisTerpenoid
Pichia pastoris CBS74...
Pichia pastoris CBS74...
Pichia pastoris CBS74...
核心问题:酵母中二萜产量低,主要由于GGPP合成途径的模块化导致前体供应不足,需要工程改造Erg20p使其直接合成GGPP
关键发现:在AM94菌株中,仅表达CcCLS时sclareol产量为0.2 mg/L
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代谢工程
Geranylgeranyl diphosphateIsoprenoidProtein engineeringTerpene synthaseYeast
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
核心问题:C. acetobutylicum 发酵产物(ABE)中丁醇/丙酮比例低且乙醇产量高,导致下游催化升级为煤油和柴油调合组分时产物链长不合适、产率低;需要将丁醇/丙酮摩尔比提高至2-2.5:1并尽可能减少乙醇,同时提高总溶剂滴度以降低回收成本。
关键发现:AAD^D485G过表达菌株824(aad^D485G)产丁醇14.8 g/L、丙酮5.54 g/L、乙醇13 g/L,丁醇较对照提高11%、乙醇提高294%
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代谢工程
BiodieselButanolClostridium acetobutylicumHeterogeneous catalysisMetabolic engineeringSolvent tolerance
Clostridium acetobuty...
Clostridium acetobuty...
Clostridium acetobuty...
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:如何利用模块化和标准化元件在酿酒酵母中重构并扩展labdane型二萜的化学多样性,以克服天然来源有限或化学合成产率低的问题。
关键发现:在酿酒酵母AM102中,通过模块互换获得:miltiraidiene (1) 26 mg/L;manoyl oxide (4) 36 mg/L;sclareol (5) 87 mg/L;manool (6) 96 mg/L;cis-abienol (7)
等 5 条
代谢工程
Combinatorial biosynthesisCytochrome P450IsoprenoidsMetabolic engineeringProtein engineering
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
核心问题:传统维生素C两步发酵法涉及三种微生物,混合培养系统复杂、成本高,需要开发一步发酵法直接由D-山梨醇生产2-酮基-L-古龙酸(2-KLG)。
关键发现:最优组合G. oxydans/pGUC-k0203-k0095产2-KLG
等 3 条
代谢工程
L-sorbose dehydrogenaseL-sorbosone dehydrogenaseLinker peptidesOne-step fermentationPyrroloquinoline quinineVitamin C
Gluconobacter oxydans...
Gluconobacter oxydans...
Gluconobacter oxydans...
核心问题:番茄果实中是否天然存在非经典底物NPP,以及如何通过代谢工程在果实中利用NPP合成单萜产物,并探讨其对类胡萝卜素代谢和植物防御的影响。
关键发现:PHS1单独过表达仅产生少量来源于GPP的月桂烯和罗勒烯,表明果实中无内源NPP
等 5 条
代谢工程
CarotenoidsDirect plant defenseGeranylgeranyl diphosphate synthaseMonoterpenesNeryl diphosphateTomato
番茄(Solanum lycopersic...
番茄(Solanum lycopersic...
番茄(Solanum lycopersic...