共 125 篇
核心问题:传统酸催化剂难以选择性控制单萜异构化过程中复杂的碳正离子重排网络,而天然单萜环化酶依赖磷酸化底物;本研究旨在改造鲨烯-藿烯环化酶(AacSHC),使其无需离去基团即可高选择性催化单萜异构化,尤其实现(+)-β-蒎烯向(+)-龙脑的精准转化。
关键发现:野生型AacSHC转化(+)-β-蒎烯2a时产物复杂
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合成生物学
BiocatalysisBronsted Acid CatalysisSecondary CarbocationsSustainable ChemistryTerpenoids
Escherichia coli
Escherichia coli
Escherichia coli
核心问题:传统适应性实验室进化(ALE)耗时长且往往依赖基因改造菌株或致癌性诱变剂,本文旨在开发一种利用二价金属阳离子加速遗传多样性创建的快速ALE工作流,以高效获得能耐受高浓度甘油的Cupriavidus necator H16菌株。
关键发现:经aALE获得的Mn-C2-B11在10% v/v甘油中最终OD600为56.0,干重15.2 g/L,而野生型(WT)分别为39.1和8.4 g/L
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代谢工程
Cupriavidus necator H16Ralstonia eutropha H16adaptive laboratory evolution (ALE)divalent metal cationsglycerol utilization
Cupriavidus necator H16
Cupriavidus necator H16
核心问题:在无需外部诱导剂和补料操作的简单分批培养中,实现细胞生长与重组蛋白表达的解耦,以提高蛋白产量并简化工艺。
关键发现:WGM在葡萄糖+甘油混合培养中μ=0.41±0.00 h^-1,接近野生型W3110(0.46±0.01),但葡萄糖摄取速率降至5.3±3.3 mmolC g^-1 h^-1
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代谢工程 / 合成生物学
C-source mixturesbioprocess intensificationgenetic circuitgrowth decouplingmicrobial engineering
大肠杆菌W3110
大肠杆菌W3110
大肠杆菌W3110
核心问题:气体发酵中,CO底物摄取动力学参数缺乏可靠的实验验证,传统批量培养和稳态恒化器方法难以区分质量传递限制与生物转化能力,导致最大CO摄取速率(qCOmax)被严重低估。
关键发现:['在pCO=1.2 bar时,qCO达到-119±1 mmol g_x^-1 h^-1,比文献报道最高值(约-70 mmol g_x^-1 h^-1)高1.8倍,比动力学模型估计值(-37.5至-46.3 mmol g_x^-1 h^-1)高2.5-3.5倍', 'qCO在0.1-1.2 b...
代谢工程
acetogenchemostatmetabolic shiftoverflow metabolismpulse feedingsyngas
Clostridium autoethan...
Clostridium autoethan...
Clostridium autoethan...
核心问题:非经典萜类(碳骨架不符合五碳单元规律)的微生物生物合成途径尚不清楚,需要系统总结其生物合成机制与相关酶系,以指导新化合物的发现与异源生产。
关键发现:IPPMT(来自Streptomyces monomycini)以IPP为底物可合成C6和C7异戊烯基焦磷酸,主要产物为(E)-4-甲基-IPP,次要产物包括(Z)-4-甲基-IPP、4-甲基-DMAPP及C7化合物4,4-二甲基-IPP和4,4-二甲基-DMAPP
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合成生物学
BiosynthesisCarbon skeletonFive carbon unitsNoncanonical terpenoidsTerpenoids
Streptomyces monomycini
Rhodococcus fascians
Streptomyces coelicolor
核心问题:Chromochloris zofingiensis的快速生长与虾青素富集难以同时实现,异养培养初期细胞活力弱、生物量低,需要一种预培养策略改善细胞生理状态,以实现高密度异养培养和高效虾青素生产。
关键发现:混养预培养(MP)使C. zofingiensis在20 L发酵罐中异养生物量达121.5 g/L,虾青素生产率达111 mg/L/day,较此前最佳记录高7.4倍
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发酵工程
AstaxanthinCarbon metabolismChromochloris zofingiensisHigh-density productionPreculture
Chromochloris zofingi...
Chromochloris zofingi...
Chromochloris zofingi...
核心问题:如何系统理解并提高Rhodosporidium toruloides生产类胡萝卜素的效率,实现其工业应用
关键发现:R. toruloides在特定条件下胞内脂质积累可超过细胞干重的70%,并同时积累大量类胡萝卜素(主要是torulene、torularhodin、β-胡萝卜素和少量γ-胡萝卜素)。过表达内源ACAT2基因使Rhodosporidium kratochvilovae的类胡萝卜素积累增加50....
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代谢工程
Abiotic factorsCarotenoidsLipidsRhodosporidium toruloides
Rhodosporidium kratoc...
Rhodosporidium torulo...
Rhodosporidium torulo...
核心问题:如何在酵母中实现高产量、对映体纯的(+)-和(-)-germacrene D生物合成,摆脱对植物提取的依赖,满足香料工业的可持续供应需求。
关键发现:工程菌CENses5C(+D)和CENses5C(-D)经半乳糖诱导后,(+)-和(-)-germacrene D产量分别达34.77 μg/ml和158.06 μg/ml,比亲本CEN0提高约30倍和13倍
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代谢工程
ERG pathwayEnantiomerGermacrene DMetabolc engineeringSaccharomyces cerevisiaeSesquiterpenoid
Saccharomyces cerevisiae
Saccharomyces cerevisiae
Saccharomyces cerevisiae
核心问题:MK-7的氧化活性对微生物自身的积累产生抑制作用,限制了其在工业化生产中的产量,需要提高底盘细胞对维生素K的耐受性。
关键发现:BS012对VK3的耐受浓度从6.0 mg/L提高到60.0 mg/L
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代谢工程
Adaptive laboratory evolutionBacillus subtilisGenome resequencingTranscriptome analysisVitamin K
Bacillus subtilis BS011
Bacillus subtilis BS012
Bacillus subtilis BS012
核心问题:野生型Xanthophyllomyces dendrorhous的虾青素产量低且氧化胁迫会损伤细胞,需开发既能有效刺激虾青素合成又能保持细胞完整性的处理策略。
关键发现:6-BAP和H2O2联合处理使虾青素合成提高3.69倍,达0.127±0.018 mg/g生物量
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发酵工程
CarotenoidsCell viabilityOxidative stressPhytohormonesStimulationTranscriptional responses
Xanthophyllomyces den...
Xanthophyllomyces den...
Xanthophyllomyces den...
核心问题:红光照条件下盐生杜氏藻(Dunaliella salina)中类胡萝卜素合成的调控机制尚不清楚;本研究旨在解析新型转录因子DsGATA1在红光下调控类胡萝卜素合成的分子机制。
关键发现:DsGATA1基因CDS长1080 bp,编码360个氨基酸。过表达株OE1、OE2、OE3中DsGATA1表达量分别为野生型的6.3、2.3、3.6倍
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代谢工程
CarotenoidDunaliella salinaGATALight regulationN metabolism
Dunaliella salina (盐生...
Dunaliella salina (盐生...
Dunaliella salina (盐生...
核心问题:评估 trichothecene 生物合成中的细胞色素 P450 单加氧酶(TRI11、TRI13、TRI22)是否能够修饰非其来源物种产生的生物合成中间体,以解析其底物特异性的宽严程度。
关键发现:野生型 T. arundinaceum 产生 HA
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代谢工程
Cytochrome P450 monooxygenasesEvolutionary relationshipsGene deletionGene expressionSubstrate specificityTrichothecene biosynthesis
Trichoderma arundinac...
Fusarium sporotrichio...
Paramyrothecium rorid...
核心问题:揭示聚乙二醇8000(PEG8000)胁迫下里氏木霉(Trichoderma reesei)纤维素酶生物合成的调控机制,并寻找可提高纤维素酶产量新型诱导剂。
关键发现:在1.5%(w/v)PEG8000条件下,里氏木霉CICC2626的总纤维素酶(FPase)、内切葡聚糖酶(CMCase)和β-葡萄糖苷酶活性分别达到5.4 U/mL、10.9 U/mL和4.9 U/mL,比对照组提高1.3倍、1.2倍和1.3倍
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发酵工程
Calcium signalingCellulase productionPolyethylene glycol 8000Trichoderma reesei CICC2626
Trichoderma reesei CI...
Trichoderma reesei CI...
Trichoderma reesei CI...
核心问题:快速发现能够高效氧化甘油且具有良好热稳定性的醛醇氧化酶,并对其进行生化与结构表征,以扩展用于甘油增值转化的生物催化剂工具箱。
关键发现:从嗜热菌基因组中筛选出三种新的热稳定醛醇氧化酶(AldO_Ab、AldO_Ch、AldO_St),其对甘油的催化效率(kcat/KM)分别为14、14和4.6 M-1 s-1(此处表格中AldO_St数据未完整列出,但文中提到其kcat最高)
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代谢工程
Alditol oxidasesCell-free expressionEnzyme engineeringFlavinGlycerolIn silico bioprospecting
Escherichia coli NEB10-β
Escherichia coli NEB10-β
Escherichia coli NEB10-β
核心问题:表征Aromatoleum aromaticum EbN1中基因ebA3166编码的苄醇脱氢酶(BaDH)的生化功能,揭示其独特的pH依赖性氧化还原辅因子特异性,并探索其在酶级联反应中将有机酸还原为醇类的生物催化应用潜力。
关键发现:['重组BaDH经Strep亲和纯化后比活力为71 U/mg,总活力1050 U,总蛋白14.8 mg(来自10 g湿菌体)', 'BaDH为同源四聚体(天然分子量164 kDa,亚基41.4 kDa),每亚基含1.34个Zn原子和0.37个Fe原子', '辅因子特异性呈pH依赖:NADP+催...
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代谢工程
Anaerobic benzyl alcohol degradationAromatic alcoholsBenzyl alcohol dehydrogenaseEnzyme kineticsZn-dependent
Escherichia coli BL21...
Aromatoleum aromaticu...
Azoarcus evansii(重组表达...
核心问题:典型五环三萜合酶(PTSs)催化活性低,导致五环三萜类化合物微生物产量受限,缺乏通用的提高PTSs活性的策略。
关键发现:通过定点饱和突变MXXXXR基序中的非活性位点,成功提高了三种典型PTSs的活性。羽扇醇合酶OEW的M255L突变株产羽扇醇约50 mg/L(14 mg/g生物量),较野生型提高2.7倍和2.3倍
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代谢工程
Bacchaneryl cationsCatalytic activityPentacyclic triterpene synthasesYeast
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
核心问题:解析 Tolypocladium inflatum 中一个多重异戊烯基转移酶 TolF 的功能及其底物特异性,揭示吲哚二萜类化合物异戊烯基化的分子基础和产物多样性。
关键发现:TolF 在 A. oryzae 中异源表达并饲喂 paxilline(1)时产生 20-异戊烯基paxilline(5)和 22-异戊烯基paxilline(10),两者分子式均为 C32H41NO4,[M+H]+ 分别为
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代谢工程
Indole diterpenePaxillinePrenyltransferaseStructural diversityTolypocladium inflatum
Tolypocladium inflatu...
Chaunopycnis alba
Aspergillus oryzae NSAR1
核心问题:缺乏高效制备稀有齐墩果烷型人参皂苷的方法,尤其是选择性水解C-28位葡萄糖酯键的生物催化剂。
关键发现:P/GH3由749个氨基酸组成,分子量89.5 kDa。以pNP-β-D-Glc为底物时最适pH 8、最适温度50℃
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发酵工程
BiotransformationGlycoside hydrolase family 3Molecular dockingPseudoginsenoside RP1Tarasaponin VI
Escherichia coli BL21...
Paenibacillus lactis 154
核心问题:Penicillium brasilianum基因组中存在大量沉默的生物合成基因簇(BGCs),常规培养和OSMAC策略无法有效激活其代谢潜力,难以发现新化合物
关键发现:共培养体系分离得到5个新化合物(arpenibisabolane A/B、arpenicarotane A/B、arpenicorhismitic A)和7个已知化合物
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代谢工程
Armillaria melleaCo-culturePenicillium brasilianumSecondary metabolitesSesquiterpenes
Penicillium brasilian...
Penicillium brasilian...
Penicillium brasilian...
核心问题:非模式担子菌红酵母Xanthophyllomyces dendrorhous缺乏高质量基因组和模块化遗传工具,且其虾青素生物合成通路的光调控机制尚不清楚,限制了其作为工程宿主的开发。
关键发现:获得高质量基因组:16条大于100-kb的contigs,基因组大小19.5 Mb,BUSCO完整单拷贝率76.7%
等 7 条
代谢工程/合成生物学
Genetic partsNonconventional yeastPhotobiologyTranscriptomicsX. dendrorhous
Xanthophyllomyces den...
Xanthophyllomyces den...
Xanthophyllomyces den...