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核心问题：大肠杆菌没有内在的维甲类代谢途径，但在引入β-胡萝卜素合成途径和BCMO基因后，除视黄醛外还会产生视黄醇和乙酸视黄酯；本研究的核心问题是鉴定催化这些副产物生成的酶，并实现维甲类组成的人为调控，特别是选择性生产视黄醇。
关键发现：野生型菌株（pT-DHBSR/pS-NA）总维甲类产量为140 mg/L，其中视黄醛、视黄醇、乙酸视黄酯分别为70、56、14 mg/L（50%:40%:10%）。敲除ybbO后总产量降至125 mg/L，视黄醛与视黄醇分别为80和34 mg/L（比例64%:27%:9%）。过表达ybbO后，...
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代谢工程
chloramphenicol resistance gene (cat gene)retinoidsretinolretinyl acetateybbO
Escherichia coli DH5α
Escherichia coli DH5α
Escherichia coli DH5α
核心问题：研究通气速率对两种天然木糖发酵酵母Spathaspora passalidarum和Scheffersomyces stipitis在葡萄糖、木糖及混合糖发酵中生长、乙醇和多元醇积累的影响，以优化木质纤维素生物乙醇生产中的供氧条件。
关键发现：S. passalidarum在150 g/L木糖、OTR 2.47 mmol O2/L·h下最大比乙醇产率为0.153 g乙醇/g CDW·h，乙醇得率0.448 g/g
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发酵工程
Spathaspora passalidarumfermentation byproductsfermentation kineticsoxygen transfer ratepolyol dehydrogenasexylose
Spathaspora passalida...
Scheffersomyces stipi...
S. passalidarum NRRL ...
核心问题：解决有毒、挥发性和低溶解度中间体/产物在微生物全细胞合成中的挑战，特别是葡萄糖合成紫苏醇乙酸酯(perillyl acetate)过程中，柠檬烯(limonene)的挥发和原位萃取导致其难以被氧化功能化的问题。
关键发现：['优化P450基因表达后，双液相分批培养中POHAc产量达到6.20 ±
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代谢工程
cytochrome P450fermentationindustrial biotechnologylimonenemetabolic and reaction engineeringoxygenated monoterpenoids
E. coli BL21(DE3)
E. coli BL21(DE3)
E. coli MG1655
核心问题：工业酿酒酵母缺乏淀粉水解酶，导致淀粉基乙醇生产需要高能耗液化和外源淀粉酶，生产成本高；需要开发能够一步完成生淀粉水解和乙醇发酵的工业菌株（CBP），以降低成本和简化工艺。
关键发现：重组菌株M2n[TLG1-SFA1]和MEL2[TLG1-SFA1]在可溶性淀粉和生淀粉上表现高酶活，最高总淀粉酶活分别达8118和4461 nkat/g DCW（可溶性淀粉60°C）及7125和3883 nkat/g DCW（MEL2）
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代谢工程
Consolidated Bioprocessing (CBP)codon optimizationindustrial yeastraw starchsorghumtriticale
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
核心问题：Clostridium tyrobutyricum中葡萄糖介导的碳分解代谢物阻抑（CCR）阻碍木质纤维素水解液中木糖的有效利用，导致底物利用不完全和丁醇产量低。
关键发现：与仅表达adhE2的Ct(Δack)-pM2相比，Ct(Δack)-pTBA在葡萄糖-木糖混合发酵中木糖消耗率更高，能同时以相似速率（葡萄糖1.03 g/L·h，木糖1.05 g/L·h）消耗两种糖，木糖总消耗率达87.3%（对照仅10.6%）。Ct(Δack)-pTBA的丁醇产量从3.2 g...
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代谢工程
Clostridium tyrobutyricumbutanolcarbon catabolite repressionmetabolic engineeringsoybean hull hydrolysatexylose
Clostridium tyrobutyr...
Clostridium tyrobutyr...
Clostridium tyrobutyr...
核心问题：提高来自金色链霉菌（Streptomyces aureofaciens）的BPO-A1卤过氧化物酶在有机溶剂中的稳定性和热稳定性，以满足工业卤化反应中对有机溶剂耐受酶的需求。
关键发现：OST48在40%(v/v)1-丙醇中处理1h后残存活性为46.5%，是野生型（25.9%）的1.8倍
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酶工程
directed evolutionhaloperoxidaseorganic solvent stabilityrandom mutagenesisthermostability
Escherichia coli Rose...
Escherichia coli JM109
Escherichia coli Rose...
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
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合成生物学
Sorangium cellulosum So ce56cytochromeseremophileneshydroxylationterpenes
Sorangium cellulosum ...
Sorangium cellulosum ...
Escherichia coli
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%
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代谢工程
cytochromesenzyme catalysishydroxylationregioselectivityterpenoids
Escherichia coli BL21...
Escherichia coli C43(...
Escherichia coli
核心问题：阐明Bacillus clausii中罕见萜类（二倍半萜、头尾三萜和倍半萜）的生物合成途径，并鉴定参与其中的多功能酶及异戊二烯代谢产物。
关键发现：['E-IDS1催化DMAPP生成FPP和GGPP，为细菌中首次报道的双功能FPP/GGPP合酶。', 'E-IDS2-S/L（异源二聚体）催化DMAPP、FPP或GGPP生成GFPP、HexPP和HepPP，鉴定为三功能GFPP/HexPP/HepPP合酶。', 'Bcl-TS可利用GFPP...
代谢工程
isoprenoidsisoprenyl diphosphate synthasemenaquinoneprenyltransferaseterpene synthase
Bacillus clausii
Bacillus clausii
Bacillus clausii
核心问题：探究空肠弯曲菌PglB寡糖转移酶对合成脂联寡糖底物的识别与转移，明确其对天然和非天然寡糖的底物特异性。
关键发现：PglB可转移Bac1和GalNAc2Bac1至共有序列肽段：BODIPY肽5的Km为17±6 μM（三糖供体）
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合成生物学
glycopeptidesoligosaccharidesoligosaccharyltransferasessubstrate specificityundecaprenyl pyrophosphate-linked glycan
Escherichia coli
Campylobacter jejuni
Campylobacter jejuni
核心问题：细菌中二萜类化合物稀少，需要发现和鉴定细菌来源的新二萜生物合成基因簇及其产物。
关键发现：Haur_2145与Rv3377c氨基酸序列同一性为29%，含有DxDD motif（311-314位DGDD）
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合成生物学
Herpetosiphon aurantiacusditerpene cyclasesditerpene synthasesnatural productsterpenoids
Escherichia coli BL21...
Escherichia coli BL21...
Escherichia coli BL21...
核心问题：克隆和表征来自蕨类植物Colysis的角鲨烯环化酶，阐明控制三萜骨架重排（1,2-氢负和甲基迁移）的分子机制，并鉴定关键氨基酸开关。
关键发现：从Colysis elliptica和Colysis pothifolia中克隆到5个SC cDNA（CEH1, CEH2, CEP, CPH, CPF），其中CPF为含22核苷酸缺失的转录假基因。CEH1和CEH2编码hop-22(29)-ene合酶，CEP编码α-polypodatetra...
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合成生物学
biosynthesiscyclasesfernssqualenesynthasesterpenoids
Pichia pastoris
Pichia pastoris
Pichia pastoris
核心问题：非传统来源（菠萝蜜种子）淀粉的生物乙醇生产过程中，缺乏高效且可分泌表达的生淀粉降解α-淀粉酶，且传统淀粉液化和糖化过程能耗高。
关键发现：克隆的 blamy-I 基因全长 1539 bp，编码 512 个氨基酸，成熟蛋白 Blamy-I 含 483 个氨基酸，SDS-PAGE 显示分子量约
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发酵工程
Bacillus licheniformisBioethanolJackfruit seed starchRaw starch digesting α-amylaseRecombinant DNA
Bacillus licheniformi...
Escherichia coli BL21...
核心问题：在高等真菌灰盖鬼伞（Coprinopsis cinerea）中提高香叶基香叶醇（GGOH）的产量，通过异源表达来自Taxus x media的香叶基香叶基二磷酸合酶（ggpps）基因，将代谢流从角鲨烯合成途径部分转向GGOH合成。
关键发现：野生型LT2中未检测到GGOH
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代谢工程
Coprinopsis cinereaErgosterolGeranylgeraniolGeranylgeranyl diphosphate synthaseSqualene
Coprinopsis cinerea s...
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%
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代谢工程
Wine yeastadaptive evolutionestersgas-liquid balancehigher alcoholsonline monitoring
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
Saccharomyces cerevis...
核心问题：如何利用合成生物学和代谢工程手段在微生物宿主中高效生产异戊二烯类化合物，包括药物青蒿素和多种先进生物燃料前体（如法尼烯、双桧烯、柠檬烯、蒎烯、异戊烯醇等）
关键发现：文中报道的关键产量数据：在E. coli中重构MVA途径后，amorphadiene产量最初为112 mg/L（LB+0.8%甘油），后经优化达到480 mg/L，进一步改造达到27.4 g/L
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代谢工程
AntimalarialArtemisininBiofuelIsopentenolIsoprenoidsMonoterpene
Escherichia coli
Escherichia coli
Escherichia coli
核心问题：高价值p-薄荷烷型单萜（薄荷醇、香芹酮、柠檬烯等）的商业生产依赖天然提取和化学合成，面临产量波动、成本高和环境问题，亟需基于分子机制和代谢工程的生物技术生产平台。
关键发现：l-薄荷醇年产量超过30,000吨，其中约19,000吨来自天然薄荷油结晶，合成约6,300吨
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代谢工程
CarvoneCineoleEssential oilLimoneneMentholMetabolic engineering
Mentha x piperita (pe...
Mentha spicata (spear...
Mentha x piperita (pe...
核心问题：如何利用合成生物学和代谢工程手段，通过植物二萜合酶及其生物合成途径生产龙涎香醚（ambroxide）相关二萜前体，替代传统依赖抹香鲸副产品或天然植物提取的有限资源。
关键发现：工程大肠杆菌共表达SsLPS和SsSCS可生产sclareol达1.5 g/L
等 6 条
代谢工程
AmbroxCytochrome P450DiterpenoidFragranceMetabolic engineeringTerpene synthase
大肠杆菌
大肠杆菌
酿酒酵母
核心问题：微藻作为叶黄素来源的化学、生物合成和类胡萝卜素生成调控，以及提高叶黄素产量所面临的挑战
关键发现：全球叶黄素市场预计2018年达3.09亿美元，年复合增长率3.6%；微藻叶黄素含量：C. protothecoides
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代谢工程
BiosynthesisCarotenogenesisHealth effectsMass cultivation
Chlorella protothecoides
Dunaliella salina
Haematococcus pluvialis
核心问题：异戊二烯类化合物（萜类）的微生物合成与转化过程中，产物的疏水性、挥发性和细胞毒性导致产物抑制、产品损失及产量低下，且缺乏工业规模的有效生物过程。需要开发适当的原位产物移除（ISPR）技术以解决这些问题。
关键发现：柠檬烯在水中的饱和溶解度为0.15 mM，carveol为19 mM
等 5 条
发酵工程
BioprocessIn situ product removalIsoprenoidsSolvent toleranceTerpenoids
Escherichia coli
Saccharomyces cerevisiae
Escherichia coli