共 107 篇

Effects of Saccharomyces cerevisiae quorum sensing signal molecules on ethanol production in bioethanol fermentation process

Microbiological Research · 2023 · 10.1016/j.micres.2023.127367 · 含路线图 · 有原文

核心问题:工业生物乙醇发酵中乳酸菌污染导致乙醇产量下降,现有抗生素防治存在耐药性和环境污染问题,需寻找安全有效的替代方法。

关键发现:S. cerevisiae GIM2.188在144 h发酵中产生的2-苯乙醇、酪醇、色氨酸最高浓度分别为118.02 mg/L、32.05 mg/L和1.93 mg/L 等 4 条

发酵工程 2-phenylethanolLactobacillus plantarumSaccharomyces cerevisiaebioethanolquorum sensing signaling molecules Saccharomyces cerevis... Saccharomyces cerevis... Saccharomyces cerevis...

Effective application of immobilized second generation industrial Saccharomyces cerevisiae strain on consolidated bioprocessing

New Biotechnology · 2023 · 10.1016/j.nbt.2023.10.011 · 含路线图 · 有原文

核心问题:在联合生物加工(CBP)中,微生物与固体生物质共存导致生物催化剂难以回收和重复使用;同时,固定化细胞体系中酶能否有效扩散至底物聚合物并完成水解存在不确定性。

关键发现:游离细胞OD 10时底物消耗100%,比酶活最高,乙醇产量9.15 g/L,产率74.8%,生产力0.83 g/L/h,底物消耗速率3.5 g/L/h。固定化细胞静态下底物消耗速率2.7 g/L/h,搅拌下增至3.5 g/L/h(提高18.5%),乙醇产量分别为11.76 g/L(产率96.1... 等 3 条

发酵工程 固定化细胞联合生物加工酶生产重组酿酒酵母 Saccharomyces cerevis... Saccharomyces cerevis... Saccharomyces cerevis...

Polyploidy as a strategy to increase taxane production in yew cell cultures: Obtaining and characterizing a Taxus baccata tetraploid cell line

Plant Science · 2023 · 10.1016/j.plantsci.2023.111776 · 含路线图 · 有原文

核心问题:紫杉醇等紫杉烷类化合物在自然界中产量极低,难以满足市场需求;红豆杉细胞培养是可持续替代来源,但产量不足,需要开发新策略提高其生产力。

关键发现:四倍体细胞系中伸长的细胞大小为569.22±95.46 μm,是二倍体(170.62±45.78 μm)的3.33倍 等 8 条

代谢工程 Cell culturesColchicinePaclitaxelPolyploidyTaxane productivityTaxus spp Taxus baccata(欧洲红豆杉) Taxus baccata 四倍体细胞系 Taxus baccata 四倍体细胞系

MEP pathway products allosterically promote monomerization of deoxy-D-xylulose-5-phosphate synthase to feedback-regulate their supply

Plant Communications · 2023 · 10.1016/j.xplc.2022.100512 · 含路线图 · 有原文

核心问题:阐明MEP途径产物IPP和DMAPP反馈抑制DXS活性的分子机制,尤其是其是否通过别构效应调控DXS二聚体-单体状态。

关键发现:ITC实验表明,IPP和DMAPP与番茄SlDXS1直接结合,解离常数KD分别为2.2 μM和1.7 μM(TPP为4.2 μM),且在TPP存在下仍能结合(KD分别为1.2 μM和4.3 μM),提示存在独立于TPP活性位点的别构结合位点。分子对接预测IPP和DMAPP可结合于单体互作区(M... 等 3 条

代谢工程 DXSallostericfeedback regulationisoprenoidsmonomerization Escherichia coli (EcA... Escherichia coli (EcA... Escherichia coli

Engineering Escherichia coli for selective 1-decanol production using the reverse β-oxidation (rBOX) pathway

Metabolic Engineering · 2023 · 10.1016/j.ymben.2023.07.006 · 含路线图 · 有原文

核心问题:利用反向β-氧化(rBOX)途径选择性生产1-癸醇,解决因核心酶和终止酶对不同链长酰基-CoA的混杂活性而导致的产物链长混合问题。

关键发现:['初始菌株CJ064(Maqu2507)产生约700 mg/L 1-癸醇,占总C6-C12醇酸产物的约60%。', '将tdTER置于独立T7启动子下提高其表达后,菌株CJ065的1-癸醇产量从700 mg/L提高到1350 mg/L(2倍)。', '敲除硫酯酶基因yigI使癸酸副产物减少3...

代谢工程 1-decanolreversal β-oxidation (rBOX)selectively producingtermination enzyme Escherichia coli JST07 Escherichia coli JST07 Escherichia coli JST07

Engineering Chlorophyll, Bacteriochlorophyll, and Carotenoid Biosynthetic Pathways in Escherichia coli

ACS Synthetic Biology · 2023 · 10.1021/acssynbio.3c00237 · 含路线图 · 有原文

核心问题:在大肠杆菌中异源组装完整的细菌叶绿素a生物合成途径,并实现与类胡萝卜素等多种光合色素的共合成。

关键发现:['在大肠杆菌中共表达18个基因成功合成细菌叶绿素a (BChl a) 等 8 条

合成生物学 bacteriochlorophyllbiosynthesiscarotenoidchlorophyllphotosynthesis Escherichia coli C43(... Escherichia coli C43(... Escherichia coli C43(...

Integration of Yeast Episomal/Integrative Plasmid Causes Genotypic and Phenotypic Diversity and Improved Sesquiterpene Production in Metabolically Engineered Saccharomyces cerevisiae

ACS Synthetic Biology · 2023 · 10.1021/acssynbio.3c00363 · 含路线图 · 有原文

核心问题:在代谢工程酿酒酵母中,生物重复个体间的表型差异(如倍半萜产量高低)的遗传驱动因素不明;本研究旨在通过长读长全基因组测序确定导致高产与低产克隆差异的基因型原因。

关键发现:生物重复中橙花叔醇产量呈二态性:高产克隆约3.5 g/L,低产克隆约2.5 g/L。全基因组测序发现2μ质粒pJT9RFR整合到染色体,高产克隆通过GAL1启动子重组形成至少三个串联重复拷贝,低产克隆为GAL2启动子介导的单拷贝或双拷贝整合。在NLD128B菌株中,NdeI线性化的pJT9RF...

代谢工程 genetic variationgenome rearrangementmetabolic engineeringnanopore sequencingyeast engineering 酿酒酵母 (Saccharomyces c... 酿酒酵母 (Saccharomyces c... 酿酒酵母 (Saccharomyces c...

Post-Cyclization Skeletal Rearrangements in Plant Triterpenoid Biosynthesis by a Pair of Branchpoint Isomerases

Journal of the American Chemical Society · 2023 · 10.1021/jacs.2c10838 · 含路线图 · 有原文

核心问题:传统上认为三萜化合物骨架在初始环化后不再改变,但无患子目植物中高度修饰的三萜(如柠檬苦素、苦木素)的存在暗示存在催化环化后骨架重排的未知酶。该研究旨在发现并鉴定这些酶,阐明植物三萜骨架多样性的新扩展机制。

关键发现:鉴定了AaCYP88A154催化麦连醇(melianol)的C-7,8环氧化生成7,8-环氧麦连醇(化合物9) 等 6 条

合成生物学 三萜类化合物异构酶柠檬苦素生物合成细胞色素P450苦木素 Ailanthus altissima Ailanthus altissima Ailanthus altissima

Deciphering triterpenoid saponin biosynthesis by leveraging transcriptome response to methyl jasmonate elicitation in Saponaria vaccaria

Nature Communications · 2023 · 10.1038/s41467-023-42877-0 · 含路线图 · 有原文

核心问题:解析Saponaria vaccaria中三萜类皂苷生物合成的氧化和糖基化步骤,并阐明UDP-D-岩藻糖生物合成途径

关键发现:鉴定了三萜氧化酶SvC28 (CYP716A173)、SvC16 (CYP716A379)、SvC23-1/2 (CYP72A1130/1131)及糖基转移酶SvCsIG、SvGalT、SvC3XylT和SvC28FucT。SvCsIG对QA和UDP-GlcA的KM分别为3.13 μM和65 ... 等 2 条

植物代谢工程 UDP-岩藻糖三萜皂苷糖基转移酶细胞色素P450茉莉酸甲酯转录组 Saponaria vaccaria Saponaria vaccaria; N... Saponaria vaccaria; N...

Turn air-captured CO2 with methanol into amino acid and pyruvate in an ATP/NAD(P)H-free chemoenzymatic system

Nature Communications · 2023 · 10.1038/s41467-023-38490-w · 含路线图 · 有原文

核心问题:如何在不依赖ATP和NAD(P)H的情况下,利用甲醇和空气捕获的CO2高效合成甘氨酸、丝氨酸和丙酮酸,克服CO2固定的热力学驱动力低、速率慢等问题。

关键发现:DTT还原硫辛酸的ΔG'为-7.4 kJ/mol,使整个rGCS反应ΔG'从-1.2 kJ/mol降至-8.0 kJ/mol 等 10 条

代谢工程/合成生物学 ATP/NAD(P)H-freeCO2固定无细胞化学酶催化氨基酸生物合成甘氨酸裂解系统甲醇转化

Peroxisomal compartmentalization of amino acid biosynthesis reactions imposes an upper limit on compartment size

Nature Communications · 2023 · 10.1038/s41467-023-41347-x · 含路线图 · 有原文

核心问题:过氧化物酶体区室化氨基酸生物合成反应是否有助于细胞功能?区室大小是否存在最优上限?

关键发现:gpd2Δ细胞在基本培养基(EMM)中完全停止生长,仅当补充赖氨酸和组氨酸时才恢复生长 等 6 条

合成生物学 NAD+/NADHSchizosaccharomyces japonicusamino acid biosynthesiscompartmentalizationperoxisomeredox balance Schizosaccharomyces j... Schizosaccharomyces j... Schizosaccharomyces j...

Characterization of the horse chestnut genome reveals the evolution of aescin and aesculin biosynthesis

Nature Communications · 2023 · 10.1038/s41467-023-42253-y · 含路线图 · 有原文

核心问题:解析七叶树中药用成分七叶皂苷(aescin)和七叶苷(aesculin)的生物合成途径及其基因组进化机制。

关键发现:基因组组装大小470.02 Mb,N50长度2.05 Mb,锚定到20条假染色体,注释36,557个基因 等 7 条

合成生物学 aescinaesculinbiosynthetic gene clustercoumarin glycosidehorse chestnut genometriterpenoid saponin 本氏烟草(瞬时表达) 本氏烟草(瞬时表达)/酿酒酵母 本氏烟草(瞬时表达)/酿酒酵母

A BAHD-type acyltransferase concludes the biosynthetic pathway of non-bitter glycoalkaloids in ripe tomato fruit

Nature Communications · 2023 · 10.1038/s41467-023-40092-5 · 含路线图 · 有原文

核心问题:番茄成熟果实中苦味且有毒的α-番茄碱转化为非苦味低毒的Esculeoside A的生物合成途径中,关键的乙酰化步骤(hydroxytomatine转化为acetoxytomatine)所对应的酶长期未被鉴定,导致该途径核心步骤缺失。

关键发现:GAME36(Solyc08g075210)编码BAHD型乙酰转移酶,催化hydroxytomatine(m/z 等 3 条

代谢工程 BAHD acyltransferaseEsculeoside Aalpha-tomatinefruit ripeningsteroidal glycoalkaloidtomato 番茄 (Solanum lycopersi... 番茄 (Solanum lycopersi... 番茄 (Solanum lycopersi...

Molecular insights into the catalytic promiscuity of a bacterial diterpene synthase

Nature Communications · 2023 · 10.1038/s41467-023-39706-9 · 含路线图 · 有原文

核心问题:解析细菌二萜合酶VenA的底物混杂性和独特5-5-6-7四环骨架环化机制的结构基础,并探索其底物特异性的理性改造。

关键发现:VenA apo结构分辨率2.03 Å(PDB 7Y9H),holo结构分辨率2.18 Å(PDB 7Y9G) 等 8 条

合成生物学 QM/MM simulationcatalytic promiscuitycrystal structurediterpene synthaseenzyme engineeringsubstrate specificity Escherichia coli BL21... Streptomyces venezuel... Escherichia coli BL21...

A redundant transcription factor network steers spatiotemporal Arabidopsis triterpene synthesis

Nature Plants · 2023 · 10.1038/s41477-023-01419-8 · 含路线图 · 有原文

核心问题:解析拟南芥根尖三萜类化合物生物合成基因簇细胞特异性表达的转录调控机制

关键发现:JA(50 μM,6 h)显著诱导拟南芥根尖thalianol和marneral BGC基因表达,且依赖于COI1 等 8 条

代谢工程 Arabidopsis thalianajasmonatesingle-cell RNA sequencingtranscription factor networktriterpene biosynthesis 拟南芥(Col-0)根尖 拟南芥(Col-0)根尖 拟南芥(Col-0)根尖

Semi-synthetic terpenoids with differential adjuvant properties as sustainable replacements for shark squalene in vaccine emulsions

npj Vaccines · 2023 · 10.1038/s41541-023-00608-y · 含路线图 · 有原文

核心问题:鲨鱼角鲨烯作为疫苗佐剂乳液的关键原料,但过度捕捞导致鲨鱼种群锐减(自1970年下降71%),来源不可持续且供应受限;需要找到可持续、与鲨鱼角鲨烯等效或更优的替代品。

关键发现:合成了超过20种角鲨烯类似物,除两种(纯度82-85%)外均达到≥90%纯度。成功制得的SE乳液粒径71-126 nm(鲨鱼角鲨烯SE为90.9 nm),MF59类乳液粒径151-199 nm(鲨鱼角鲨烯MF59类为143.9 nm)。稳定性方面,许多萜类油乳液在5°C和25°C下与鲨鱼角鲨烯... 等 5 条

合成生物学 半合成合成生物学疫苗佐剂结构-活性关系萜类化合物角鲨烯替代 Saccharomyces cerevis...

Metal-dependent enzyme symmetry guides the biosynthesis flux of terpene precursors

Nature Chemistry · 2023 · 10.1038/s41557-023-01235-9 · 含路线图 · 有原文

核心问题:解析叶甲 Phaedon cochleariae 中金属依赖性异戊烯基二磷酸合酶 PcIDS1 如何通过亚基对称性变化调控 GPP 与 FPP 的生成比例,从而在生物防御与生理发育之间平衡萜烯前体通量。

关键发现:Mn²⁺或Co²⁺存在下PcIDS1产生96% GPP和4% FPP,而Mg²⁺存在下产生18% GPP和82% FPP 等 5 条

代谢工程 PcIDS1二聚体对称性别构调控异戊烯基二磷酸合酶萜烯萜类前体 Escherichia coli K12 ... Phaedon cochleariae Homo sapiens

An orthogonalized PYR1-based CID module with reprogrammable ligand-binding specificity

Nature Chemical Biology · 2023 · 10.1038/s41589-023-01447-7 · 含路线图 · 有原文

核心问题:设计一个与内源ABA信号通路正交的PYR1/HAB1化学诱导二聚化模块,并实现配体结合特异性的可重编程,以支持多通道、多输入的基因电路构建。

关键发现:通过筛选鉴定出236个PYR1和163个HAB1的破坏性突变,并确定了9对互抑组合,最佳为PYR1 T162D/HAB1 Y393R。X射线晶体结构显示T162D/V393R形成距离2.7Å的盐桥,复合物分辨率2.4Å。PYR1*MANDI/HAB1*模块在Y2H中对mandipropamid... 等 2 条

合成生物学 ABA受体化学诱导二聚化合成生物学有机磷农药正交化模块生物传感器 Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces cerevisiae

A chromosome-level genome assembly for the astaxanthin-producing microalgae Haematococcus pluvialis

Scientific Data · 2023 · 10.1038/s41597-023-02427-1 · 含路线图 · 有原文

核心问题:为虾青素生产微藻 Haematococcus pluvialis 构建染色体级别的基因组组装,以解析虾青素生物合成的分子机制。

关键发现:构建了首个染色体级别的 H. pluvialis 基因组,基因组大小为 等 6 条

基因组学 Haematococcus pluvialisHi-CPacBio HiFiastaxanthinchromosome-level genome assembly Haematococcus pluvialis Haematococcus pluvialis Haematococcus pluvialis

Improving red-color performance, immune response and resistance to Vibrio parahaemolyticus on white shrimp Penaeus vannamei by an engineered astaxanthin yeast

Scientific Reports · 2023 · 10.1038/s41598-023-29225-4 · 含路线图 · 有原文

核心问题:评估代谢工程马克斯克鲁维酵母来源的3S,3'S-虾青素与化学合成虾青素对凡纳滨对虾体色、免疫反应和抗副溶血弧菌感染的效果差异,探讨其作为水产饲料添加剂的可行性。

关键发现:实验饲料中实际虾青素含量:CP100为97.26 mg/kg,CP200为219.25 mg/kg,LP100为106.82 mg/kg,LP200为257.84 mg/kg,TE100为94.03 mg/kg,TE200为192.03 mg/kg,TB100为106.57 mg/kg,TB2... 等 3 条

代谢工程 Kluyveromyces marxianus Penaeus vannamei Penaeus vannamei