共 103 篇

Selective manipulation of the inositol metabolic pathway for induction of salt-tolerance in indica rice variety

Scientific Reports · 2019 · 10.1038/s41598-019-41809-7 · 含路线图 · 有原文

核心问题:传统育种提高水稻耐盐性效率有限,需要利用基因工程手段将盐生植物的耐盐基因导入敏感籼稻品种IR64,以提升其在盐胁迫下的生产能力。

关键发现:PcINO1转基因株系在200 mM NaCl及以上浓度下表现出显著耐盐性,且生长几乎不受影响 等 11 条

植物代谢工程 PcIMT1PcINO1籼稻IR64耐盐性肌醇代谢通路 IR64籼稻 (Oryza sativa ... IR64籼稻 IR64籼稻

The enzymes OSC1 and CYP716A263 produce a high variety of triterpenoids in the latex of Taraxacum koksaghyz

Scientific Reports · 2019 · 10.1038/s41598-019-42381-w · 含路线图 · 有原文

核心问题:解析橡胶草(Taraxacum koksaghyz)胶乳天然橡胶中的五环三萜组成,并克隆与功能鉴定参与三萜合成及C-3氧化的关键酶(OSC和CYP716A263)。

关键发现:丙酮提取物中鉴定出13种三萜/三萜类化合物(含未知共18种),其中taraxasterol占45.2%,β-amyrin 等 6 条

代谢工程 CYP716A263Natural rubberOxidosqualene cyclaseTaraxacum koksaghyzTriterpenoids Nicotiana benthamiana Saccharomyces cerevisiae Nicotiana benthamiana

Distinct triterpene synthases in the laticifers of Euphorbia lathyris

Scientific Reports · 2019 · 10.1038/s41598-019-40905-y · 含路线图 · 有原文

核心问题:解析续随子(Euphorbia lathyris)乳管中大量积累三萜类化合物的酶学机制,特别是阐明乳管中多种四环三萜是由广谱多功能酶还是由多个特异性的氧化鲨烯环化酶(OSC)催化生成,并鉴定产生butyrospermol的酶

关键发现:乳管三萜可占乳管干重的50%;乳管转录组包含完整的异戊二烯代谢途径;EILAS1在酵母erg7中产生羊毛甾醇并恢复麦角固醇自养;EICAS1产生环阿屯醇;EIBUT1以butyrospermol为主要产物(占87%)并伴随微量euphol;但butyrospermol合酶在本氏烟草中P1/P2... 等 3 条

代谢工程 Euphorbia lathyrisbutyrospermollaticifersoxidosqualene cyclasestriterpene synthases Saccharomyces cerevis... Saccharomyces cerevis... Saccharomyces cerevis...

Restoring the Taxol biosynthesis machinery of Aspergillus terreus by Podocarpus gracilior Pilger microbiome, with retrieving the ribosome biogenesis proteins of WD40 superfamily

Scientific Reports · 2019 · 10.1038/s41598-019-47816-y · 含路线图 · 有原文

核心问题:解决 Aspergillus terreus 在连续传代和储存过程中紫杉醇产量衰减的问题,并探究通过 Podocarpus gracilior 叶片恢复其紫杉醇生物合成机制。

关键发现:原始培养 A. terreus 紫杉醇产量为 268 μg/L,第10次传代降至 78.2 μg/L(降低约4倍) 等 4 条

代谢工程 Aspergillus terreusPodocarpus graciliorTaxolWD40 proteinacetyl-CoAribosome biogenesis Aspergillus terreus E... Aspergillus terreus E... Aspergillus terreus E...

Characterization of CYP71AX36 from Sunflower (Helianthus annuus L., Asteraceae)

Scientific Reports · 2019 · 10.1038/s41598-019-50520-6 · 含路线图 · 有原文

核心问题:鉴定并表征向日葵中催化costunolide C14位羟基化的细胞色素P450酶CYP71AX36,为倍半萜内酯的结构修饰提供新的酶工具。

关键发现:CYP71AX36在酵母中将costunolide转化为14-羟基costunolide,产物保留时间5.6 min,[M+H]+=249.2,ΔRT=9.6 min 等 2 条

代谢工程 14-hydroxycostunolideCYP71AX36Helianthus annuusSesquiterpene lactones 酿酒酵母 (Saccharomyces c... 本氏烟草 (Nicotiana benth... 酿酒酵母 (Saccharomyces c...

Complex Patterns of Cannabinoid Alkyl Side-Chain Inheritance in Cannabis

Scientific Reports · 2019 · 10.1038/s41598-019-47812-2 · 含路线图 · 有原文

核心问题:大麻素烷基侧链长度的遗传调控机制尚不清楚,缺乏对烷基同系物遗传位点与THCAS/CBDAS合成酶基因座之间互作关系的解析,制约了通过代谢工程改良大麻素生物制药品种的开发。

关键发现:F2群体210株中FC3值范围0.7-88.0%,F_dicyclic值范围0.1-95.9% 等 5 条

代谢工程 CBDASCannabisTHCAScannabinoid alkyl side-chainchemotype inheritancedigenic inheritance Cannabis sativa L. Cannabis sativa L. Cannabis sativa L.

An automated pipeline for the screening of diverse monoterpene synthase libraries

Scientific Reports · 2019 · 10.1038/s41598-019-48452-2 · 含路线图 · 有原文

核心问题:缺乏高通量筛选多种挥发性萜烯产物的方法,阻碍了萜烯合酶的定向进化,难以改造其产物谱。

关键发现:筛选了约1000个菌落,鉴定出超过65个独特序列 等 7 条

代谢工程 GC-MSautomated pipelinedirected evolutionhigh-throughput screeningmonoterpene synthasepinene synthase Escherichia coli DH5α Escherichia coli DH5α Escherichia coli DH5α

Light-inducible carotenoid production controlled by a MarR-type regulator in Corynebacterium glutamicum

Scientific Reports · 2019 · 10.1038/s41598-019-49384-7 · 含路线图 · 有原文

核心问题:非光合细菌中光诱导类胡萝卜素产生的转录调控机制此前仅局限于MerR家族LitR/CarH蛋白,其他类型的光响应调控因子尚未明确;本研究旨在发现并鉴定新的光诱导转录调控因子及其作用机制。

关键发现:从约1100株环境分离菌中筛选出24株光诱导黄色色素产生菌,在1/10 LBG培养基中分离阳性率最高为3.9% 等 7 条

代谢工程 Corynebacterium glutamicumCrtRMarR-type regulatorcarotenoid biosynthesislight-inducible gene expression Corynebacterium gluta... Corynebacterium gluta... Corynebacterium gluta...

Identification and characterization of the MADS-box genes highly expressed in the latiger cells of Hevea brasiliensis

Scientific Reports · 2019 · 10.1038/s41598-019-48958-9 · 含路线图 · 有原文

核心问题:橡胶树天然橡胶生物合成的分子调控机制尚不明确,尤其是调控次生代谢物的MADS-box转录因子家族缺乏系统鉴定与功能研究。

关键发现:共鉴定24个MADS-box基因(4个type I,20个type II),其中type II包含MIKC*(8个)和MIKC^*(12个)亚型 等 8 条

代谢工程 HbFPS1HbMADS24Hevea brasiliensisMADS-box乳管细胞天然橡胶生物合成 拟南芥 水稻 橡胶树

Transcriptomic analysis reveals potential genes involved in tanshinone biosynthesis in Salvia miltiorrhiza

Scientific Reports · 2019 · 10.1038/s41598-019-51535-9 · 含路线图 · 有原文

核心问题:解析丹参酮生物合成途径中第三个阶段(从ferruginol到多样丹参酮的后修饰过程)的潜在基因,特别是细胞色素P450等氧化酶和调控因子

关键发现:共获得908.98百万条原始读段和887.06百万条干净读段 等 5 条

代谢工程 Salvia miltiorrhizaWGCNAcytochrome P450tanshinone biosynthesistranscriptomic analysis 丹参(Salvia miltiorrhiz... 丹参(Salvia miltiorrhiz... 丹参(Salvia miltiorrhiz...

A novel recombinant japanicin with dual antifungal and antiproliferative activities

Scientific Reports · 2019 · 10.1038/s41598-019-55044-7 · 含路线图 · 有原文

核心问题:针对耐药微生物和癌症的双重威胁,需要开发兼具抗真菌和抗增殖活性的新型治疗剂。本研究旨在从豆科植物种子中分离、鉴定并重组表达具有双重活性的防御素,以提供新的候选药物。

关键发现:从V. mungo、C. juncea、L. purpureus、S. javanica和C. gladiata种子中成功分离防御素基因。重组javanicin-intein融合蛋白分子量约34 kDa,占菌体总蛋白约28% 等 4 条

合成生物学 Escherichia coli Orig... Escherichia coli Orig...

The JcWRKY tobacco transgenics showed improved photosynthetic efficiency and wax accumulation during salinity

Scientific Reports · 2019 · 10.1038/s41598-019-56087-6 · 含路线图 · 有原文

核心问题:盐胁迫下JcWRKY转录因子如何通过调控光合效率和表皮蜡质积累来增强植物耐盐性

关键发现:JcWRKY转基因烟草在NaCl胁迫下光合速率比WT提高13%,Ci/Ca比提高170%,电子传递速率(ETR)提高23.36%,Fv/Fm提高24.2%,光化学淬灭qP提高26.8%,非光化学淬灭NPQ提高26.9%(NaCl处理下)。蜡质分析显示,转基因系在NaCl下烷烃积累增加90%,在... 等 3 条

植物逆境生物学 WRKY transcription factorphotosynthesissalicylic acidsalinity stresswax accumulation 烟草 (Nicotiana tabacum) 烟草 (Nicotiana tabacum) 烟草 (Nicotiana tabacum)

Identification of key genes involved in the biosynthesis of triterpenic acids in the mint family

Scientific Reports · 2019 · 10.1038/s41598-019-52090-z · 含路线图 · 有原文

核心问题:鉴定薄荷科植物中三萜酸(包括桦木酸、齐墩果酸和熊果酸)生物合成途径中的关键基因,为代谢工程改造提供靶点。

关键发现:最高三萜酸含量:迷迭香叶片中桦木酸含量为11.20±0.6 mg/g DW,药用鼠尾草叶片中齐墩果酸含量为5.75±0.52 mg/g DW、熊果酸含量为14.1±0.98 mg/g DW 等 2 条

代谢工程

Methyl jasmonate promote protostane triterpenes accumulation by up-regulating the expression of squalene epoxidasers in Alisma orientale

Scientific Reports · 2019 · 10.1038/s41598-019-54629-6 · 含路线图 · 有原文

核心问题:原萜烷型三萜类化合物在泽泻中含量低、分布局限,难以化学合成,需要解析其生物合成关键酶(鲨烯环氧酶)及MeJA调控机制,为通过诱导或工程手段提高产量提供依据。

关键发现:克隆并鉴定了泽泻的两个鲨烯环氧酶基因AoSE1 (KU856661) 和 AoSE2 (KU856662)。体外酶活测定表明AoS1和AoS2均能催化鲨烯生成2,3-氧化鲨烯,其中AoS2催化活性更强。MeJA处理后,AoSE1和AoSE2转录水平在第3天分别上调5.84倍和15.93倍,蛋白... 等 2 条

代谢工程 Alisma orientalealisol B 23-acetatemethyl jasmonateprotostane triterpenessqualene epoxidase Alisma orientale Alisma orientale

Hexokinase is necessary for glucose-mediated photosynthesis repression and lipid accumulation in a green alga

Communications Biology · 2019 · 10.1038/s42003-019-0577-1 · 含路线图 · 有原文

核心问题:绿色微藻Chromochloris zofingiensis中葡萄糖诱导的光合作用关闭和脂质/虾青素积累的分子调控机制,尤其是己糖激酶的作用。

关键发现:通过正向遗传学筛选获得8个独立hxk1突变体,全基因组测序(平均94×覆盖度)显示所有突变均位于单拷贝己糖激酶基因CzHXK1。与野生型相比,突变体在35 mM葡萄糖处理84 h后仍维持PSII效率(Fv/Fm不下降)、净氧气释放不降低,且不积累虾青素、三酰甘油和细胞质脂滴。葡萄糖处理0.5 ...

代谢生物学 Chromochloris zofingiensisastaxanthinglucose signalinghexokinaselipid accumulationphotosynthesis repression Chromochloris zofingi... Chromochloris zofingi... Chromochloris zofingi...

Efficient synthesis of enantiopure amines from alcohols using resting E. coli cells and ammonia

Green Chemistry · 2019 · 10.1039/c9gc01059a · 含路线图 · 有原文

核心问题:将原先依赖纯化酶和外源NAD+的醇胺化氢借位级联(ADH-AmDH)实现在静息大肠杆菌细胞内,避免酶纯化与辅酶补充,同时解决细胞内氧化还原平衡和胺产物毒性对产率的限制。

关键发现:E. coli (Ch1-AA) 催化(S)-2-己醇(20 mM)转化为(R)-2-氨基己烷,转化率达82±2%,产物浓度14.5±0.3 mM 等 11 条

合成生物学 氢借位胺化生物催化胺脱氢酶醇胺化静息大肠杆菌 Escherichia coli BL21... Escherichia coli BL21... Escherichia coli BL21...

Prussian Blue Analogue Nanoenzymes Mitigate Oxidative Stress and Boost Bio-Fermentation

Nanoscale · 2019 · 10.1039/C9NR04951G · 含路线图 · 有原文

核心问题:发酵过程中活性氧(ROS)积累导致细胞氧化应激,损害细胞功能并降低酵母乙醇发酵效率,亟需高效、稳定、廉价的ROS清除剂以提升生物发酵性能。

关键发现:FeCo-PBA纳米酶具有类过氧化氢酶和类超氧化物歧化酶活性:20 μg/mL纳米酶可清除79.9%的H2O2,优于100 μM Trolox(67.4%)和10 U/mL天然过氧化氢酶(65.8%) 等 3 条

发酵工程 Prussian blue analogueSaccharomyces cerevisiaebio-fermentationethanol productionnanoenzymeoxidative stress Saccharomyces cerevis... Saccharomyces cerevis... Saccharomyces cerevis...

Promiscuous terpene synthases from Prunella vulgaris highlight the importance of substrate and compartment switching in terpene synthase evolution

New Phytologist · 2019 · 10.1111/nph.15778 · 含路线图 · 有原文

核心问题:解析夏枯草中罕见vulgarisane二萜骨架的生物合成途径,并探究萜烯合酶(TPS)底物与亚细胞区室切换在进化中的驱动作用。

关键发现:四个新TPS酶均具有多底物活性 等 5 条

代谢工程 Prunella vulgaris (common selfheal)diterpenoidterpene synthasetranscriptometransit peptidevulgarisane Escherichia coli Escherichia coli Escherichia coli

Towards take-all control: a C-21β oxidase required for acylation of triterpene defence compounds in oat

New Phytologist · 2019 · 10.1111/nph.15456 · 含路线图 · 有原文

核心问题:鉴定燕麦avenacin生物合成途径中负责三萜骨架C-21β位氧化的关键酶,以完成该途径并应用于全蚀病防控。

关键发现:AsCYP72A475催化β-amyrin衍生物C-21β羟基化,产物为12,13β-环氧,16β,21β-二羟基-β-amyrin-3β-O-L-阿拉伯糖(EpidHβA-3-Ara),共纯化获得81.4 mg该化合物并经NMR确证 等 4 条

代谢工程 Avena strigosaavenacinscytochromes P450disease resistancemetabolic engineeringnatural products Avena strigosa Avena strigosa Avena strigosa

High-throughput mapping of CoA metabolites by SAMDI-MS to optimize the cell-free biosynthesis of HMG-CoA

Science Advances · 2019 · 10.1126/sciadv.aaw9180 · 含路线图 · 有原文

核心问题:CoA依赖代谢途径中,中间体和终产物的定量分析方法通量低(如色谱-质谱需15分钟以上/样),限制了代谢途径的工程化优化速度。

关键发现:论文收集超过10,000个个体光谱,映射超过800个独特反应条件;在768种辅因子条件下对Ac-CoA、HMG-CoA和G3P进行定量。乙酸盐体系中HMG-CoA最高产量平均为6.4 ± 等 3 条

代谢工程 / 合成生物学 CoA metabolitesHMG-CoASAMDI-MScell-free biosynthesishigh-throughput mapping Escherichia coli BL21... Escherichia coli BL21... Escherichia coli BL21...