共 125 篇

Identifying setterterpenoids via feature-based molecular networking and small-scale fermentation

Applied Microbiology and Biotechnology · 2024 · 10.1007/s00253-024-13299-9 · 含路线图 · 有原文

核心问题:天然产物中低丰度新化合物(尤其是微量二倍半萜类)的快速发现与鉴定,传统化学分析常忽略低产量天然产物。

关键发现:从1 g大米培养基发酵得到1.7 mg粗提物,FBMN在m/z 300-500范围内共356个节点;分离得到fusoxyoridenoind A (1 等 7 条

合成生物学 Aspergillus oryzaeBifunctional terpene synthasesCytochrome P450Feature-based molecular networkingHeterologous expression Aspergillus oryzae NSAR1 Aspergillus oryzae NSAR1 Aspergillus oryzae NSAR1

Systematic metabolic engineering for improved synthesis of perillic acid in Candida tropicalis

Applied Microbiology and Biotechnology · 2024 · 10.1007/s00253-024-13279-z · 含路线图 · 有原文

核心问题:首次在非常规二倍体酵母热带假丝酵母中实现紫苏酸(perillic acid)的从头合成,解决以柠檬烯为底物生物转化生产紫苏酸依赖外加底物、成本高的问题。

关键发现:['表达截短tLS_Ms使L-柠檬烯产量比全长LS_Ms提高2.78倍,达到0.26 mg/L', '细胞质过表达七个前体合成基因使L-柠檬烯产量比对照提高31.7倍,达8.17 mg/L(线粒体和过氧化物酶体表达分别为2.32和3.15 mg/L)', '过表达内源ERG20使L-柠檬烯产量... 等 2 条

代谢工程 Candida tropicalisL-limoneneMetabolic engineeringPerillic acidSynthetic biology Candida tropicalis Candida tropicalis Candida tropicalis

Transcriptome Profiling, Cloning, and Characterization of AnGlu04478, a Ginsenoside Hydrolyzing β-Glucosidase from Aspergillus niger NG1306

Current Microbiology · 2024 · 10.1007/s00284-024-04012-0 · 含路线图 · 有原文

核心问题:挖掘并表征一种能同时催化人参皂苷Rb1、Rb2、Rb3和Rc的C3位葡萄糖水解的β-葡萄糖苷酶,以制备多种稀有人参皂苷。

关键发现:Anglu04478基因长1455 bp,编码484个氨基酸,预测分子量54.54 kDa,pI 5.1 等 8 条

合成生物学 Aspergillus niger NG1306 Escherichia coli BL21...

Nostoxanthin Biosynthesis by Sphingomonas Species (COS14-R2): Isolation, Identification, and Optimization of Culture Conditions

Current Microbiology · 2024 · 10.1007/s00284-024-03956-7 · 含路线图 · 有原文

核心问题:从自然界分离能高效合成nostoxanthin的菌株,通过优化培养条件和补料分批发酵实现高产量生产,并评估其抗氧化活性,为工业化应用提供基础

关键发现:菌株COS14-R2基因组为3,677,457 bp,GC含量68.35%,含crtB、crtI、crtY三个类胡萝卜素合成基因;最优培养条件为35°C、pH 等 3 条

代谢工程/发酵工程 AntioxidantCarotenoidFed-batch fermentationNostoxanthinSphingomonas Sphingomonas sp. COS1... Sphingomonas sp. COS1... Sphingomonas sp. COS1...

Characterization of the ZCTs, a subgroup of Cys2-His2 zinc finger transcription factors regulating alkaloid biosynthesis in Catharanthus roseus

Plant Cell Reports · 2024 · 10.1007/s00299-024-03295-8 · 含路线图 · 有原文

核心问题:解析长春花(Catharanthus roseus)中调控萜类吲哚生物碱(TIA)生物合成的ZCT转录因子亚家族成员及其调控机制,特别是新鉴定的ZCT4、ZCT5、ZCT6的功能与冗余性。

关键发现:从长春花转录组中鉴定出65个Cys2-His2锌指转录因子,ZCT亚家族包含ZCT1-6(其中ZCT4-6为新成员,ZCT6存在截短变体tZCT6)。组织表达分析显示ZCT3在多数组织中表达最高,花中ZCT5和ZCT6最高 等 4 条

代谢工程 Catharanthus roseusCys2-His2 zinc finger transcription factorEAR-motifJasmonateMYC2aTerpenoid indole alkaloid 长春花(Catharanthus rose... 长春花(Catharanthus rose... 长春花(Catharanthus rose...

Activation of the native PHYTOENE SYNTHASE 1 promoter by modifying near-miss cis-acting elements induces carotenoid biosynthesis in embryogenic rice callus

Plant Cell Reports · 2024 · 10.1007/s00299-024-03199-7 · 含路线图 · 有原文

核心问题:水稻胚乳中类胡萝卜素生物合成因PSY1基因沉默而受阻,如何通过启动子修饰激活内源沉默基因以实现胚乳中的代谢工程

关键发现:4M启动子驱动GFP表达,相对mRNA水平从0.1-0.2提高到0.8-1,GFP蛋白(27 kDa)在愈伤和T1种子中检测到 等 4 条

代谢工程 CallusCarotenoidsEndospermMetabolic engineeringPromotercis-acting element 水稻胚性愈伤组织(Oryza sativa... 水稻胚性愈伤组织(Oryza sativa...

The role of the Golden2-like (GLK) transcription factor in regulating terpenoid indole alkaloid biosynthesis in Catharanthus roseus

Plant Cell Reports · 2024 · 10.1007/s00299-024-03208-9 · 含路线图 · 有原文

核心问题:长春花叶片中萜类吲哚生物碱(TIA)生物合成随发育阶段变化,未成熟叶中vindoline途径基因高表达,但调控该发育模式的分子机制未知。本研究旨在鉴定并功能表征参与TIA生物合成年龄相关调控的转录因子,即Golden2-like(GLK)转录因子。

关键发现:沉默CrGLK使叶绿素含量显著降低(p<0.001),CrLHCB2.2表达下降23-56% 等 4 条

代谢工程 Catharanthus roseusChloroplast retrograde signalingGLKGolden2-like transcription factorLincomycinTerpenoid indole alkaloid Catharanthus roseus Catharanthus roseus Catharanthus roseus

Production of the antimalarial drug precursor amorphadiene by microbial terpene synthase-like from the moss Sanionia uncinata

Planta · 2024 · 10.1007/s00425-024-04558-0 · 含路线图 · 有原文

核心问题:探索南极苔藓Sanionia uncinata的萜烯代谢多样性,并鉴定能合成抗疟药物前体amorpha-4,11-diene的酶。

关键发现:Sanionia uncinata释放多种倍半萜类挥发物,其中amorpha-4,11-diene(保留指数1480,质谱相似度89%)被明确鉴定。 等 6 条

代谢工程 Amorpha-4,11-dieneAntarcticaMicrobial terpene synthase-likesMossTerpenesVolatile organic compounds Sanionia uncinata Arabidopsis thaliana Nicotiana benthamiana

Promoter of COR2-like gene is a stress inducible regulatory region in banana

Transgenic Research · 2024 · 10.1007/s11248-024-00405-w · 含路线图 · 有原文

核心问题:解析香蕉COR2-like基因上游启动子的组织特异性与胁迫诱导特性,揭示次级代谢(生物碱)基因在逆境下的转录调控机制。

关键发现:MusaCOR2-like的CDS长957 bp,编码318个氨基酸的蛋白,理论pI 5.67,预测分子量约35 kDa 等 5 条

合成生物学 COR2-likeCodeinone reductaseGUSMusaPromoterTobacco 香蕉(Musa spp.)品种Grand ... 香蕉品种Rasthali 烟草(Nicotiana tabacum ...

Evaluation of different glycerol fed-batch strategies in a lab-scale bioreactor for the improved production of a novel engineered \beta-fructofuranosidase enzyme in Pichia pastoris

World Journal of Microbiology and Biotechnology · 2024 · 10.1007/s11274-024-04027-6 · 含路线图 · 有原文

核心问题:比较DO-stat和恒定流加两种甘油补料策略对毕赤酵母表达天然及工程化β-呋喃果糖苷酶的影响,以确定更适合工业生产的补料方式。

关键发现:摇瓶筛选中,工程菌株G250.2(GAPfopA_V1)最高酶活121.8±6.0 U/mL,比参考菌株GAPfopA(79.3±4.93 U/mL)提高约53.6%。在生物反应器中,DO-stat策略下GAPfopA最高体积酶活2129.25±816.39 U/mL,比GAPfopA_V1(... 等 5 条

发酵工程 Constant feedDO-statFed-batchGlyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase promoterPichia pastorisβ-fructofuranosidase enzyme Pichia pastoris DSMZ ... Pichia pastoris DSMZ ... Pichia pastoris DSMZ ...

Engineering thermotolerant Kluyveromyces marxianus strains for resveratrol production by simultaneous saccharification and fermentation of whole slurry corn cob

Bioresource Technology · 2024 · 10.1016/j.biortech.2024.131755 · 含路线图 · 有原文

核心问题:如何利用耐热马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)以木质纤维素原料(玉米芯)为可持续底物,高效生物合成高价值抗氧化剂白藜芦醇,并实现全浆同步糖化发酵(SSF)的一体化工艺,以减少对植物提取和化学合成的依赖。

关键发现:300 rpm条件下,S9-FjTAL和YBL001-FjTAL的p-香豆酸产量比200 rpm分别提高2.6倍和1.5倍;YBL001-FjTAL在YPD中最高达31.12±0.02 mg/L。② 葡萄糖发酵中,S9-RBP和YBL001-RBP在36、105、170 g/L葡萄糖下白藜芦醇... 等 3 条

代谢工程 Corn cobKluyveromyces marxianusResveratrolWhole slurryp-Coumaric acid Kluyveromyces marxian... Kluyveromyces marxian... Kluyveromyces marxian...

Development, characterization and application of 3D printed adsorbents for in situ recovery of taxadiene from microbial cultivations

Journal of Chromatography A · 2024 · 10.1016/j.chroma.2024.464815 · 含路线图 · 有原文

核心问题:微生物细胞工厂生产高价值天然产物时,下游产品回收成本高(占总生产成本高达80%),传统吸附珠(如Diaion HP-20)存在剪切应力损伤细胞、磨损降解等问题,缺乏可定制化的高效吸附材料。

关键发现:['BEMA40(40% v/v致孔剂)在3D打印材料中对Sudan 1和紫杉醇的吸附能力最高,Sudan 1吸附平衡常数K=416.5±94.7,紫杉醇K=32.3±0.6', 'BEMA40在5 mL酿酒酵母培养中紫杉二烯滴度达46±2 mg/L,与Diaion HP-20(54±4 mg...

代谢工程 3D printingDownstream processingIn situ product recoverySaccharomyces cerevisiaeSolid adsorptionTaxadiene Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces cerevisiae

Inactivation of hydrogenase- 3 leads to enhancement of 1,3- propanediol and 2,3- butanediol production by Klebsiella pneumoniae

Enzyme and Microbial Technology · 2024 · 10.1016/j.enzmictec.2024.110438 · 含路线图 · 有原文

核心问题:如何通过代谢工程提高肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)生产1,3-丙二醇和2,3-丁二醇的效率,特别是通过调控与目标产物无直接代谢关联的氢化酶-3来改善胞内氧化还原平衡。

关键发现:以甘油为碳源时,野生型菌株在11小时消耗28.30 g/L甘油并产生13.91 g/L 1,3-丙二醇,转化率0.59 mol/mol 等 5 条

代谢工程 1,3-propanediol2,3-butanediolHydrogenKlebsiella pneumoniaehycEFG Klebsiella pneumoniae... Klebsiella pneumoniae Klebsiella pneumoniae

Celastrol: A century-long journey from the isolation to the biotechnological production and the development of an antiobesity drug

Current Opinion in Plant Biology · 2024 · 10.1016/j.pbi.2024.102615 · 含路线图 · 有原文

核心问题:celastrol 作为强效抗炎和抗肥胖剂,但其药物开发受限于植物材料供应有限、同组织中其他毒性化合物共存以及缺乏有效的化学合成方法,需阐明其生物合成途径以实现可规模化、经济高效的生物生产。

关键发现:['在超瘦素血症饮食诱导肥胖小鼠中,celastrol 诱导高达45%的体重减轻,是超过1000种天然化合物中最有效的瘦素增敏剂。', '化学全合成 celastrol 需至少30步,起始于2,3-二甲基丁二烯,不适合商业化。', '半生物合成中,celastrogenic acid 在60°... 等 2 条

代谢工程 Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces cerevisiae

Advances in triterpene drug discovery

Trends in Pharmacological Sciences · 2024 · 10.1016/j.tips.2024.10.003 · 含路线图 · 有原文

核心问题:三萜类化合物结构复杂、化学合成困难,阻碍了其作为药物先导的开发;同时从天然来源纯化和先导优化面临挑战,需要利用工程生物学方法获取和利用其结构多样性。

关键发现:['植物中已报道超过20,000种三萜结构 等 3 条

代谢工程 / 合成生物学 / 药物发现 biosynthesisdrug discoveryengineering biologynatural productstriterpenes 烟草(Nicotiana benthami... 酿酒酵母(Saccharomyces ce... 真菌

Development of Corynebacterium glutamicum as a monoterpene production platform

Metabolic Engineering · 2024 · 10.1016/j.ymben.2023.11.009 · 含路线图 · 有原文

核心问题:在工业安全微生物谷氨酸棒杆菌中开发高效单萜生产平台,克服此前单萜产量低(≤15 mg/L)的问题,并解析香叶醇还原为香茅醇的代谢机制。

关键发现:通过质粒优化使异戊烯醇产量达1504.6 mg/L(C. glutamicum中最高);在敲除crtE和idsA的菌株中,香叶醇类产物达321.1 mg/L,1,8-桉叶素达723.6 mg/L,芳樟醇达227.8 mg/L;异戊烯醇产量较原始质粒提高1.38倍(1504.64 vs 等 3 条

代谢工程 单萜生物合成生产柠檬醛桉叶素芳樟醇谷氨酸棒杆菌香叶醇 Corynebacterium gluta... Corynebacterium gluta... Corynebacterium gluta...

Fine-Tuning the Function of Farnesene Synthases for Selective Synthesis of Farnesene Stereoisomers

Journal of Agricultural and Food Chemistry · 2024 · 10.1021/acs.jafc.4c09515 · 含路线图 · 有原文

核心问题:β-法尼烯合酶催化产生β-法尼烯是维生素E生物合成的关键步骤,但植物来源产量低且酶结构未知,缺乏理性改造依据,导致β-法尼烯产量无法满足工业化需求。

关键发现:野生型AaFS β-法尼烯产量为450.65 mg/L,突变体L326I、M433I、V467I产量分别为3877.42 mg/L、2961.13 mg/L、767.65 mg/L,分别提高8.6倍、6.6倍、1.7倍。动力学参数显示L326I的kcat/KM为40.4×10^-3 μM^-1... 等 2 条

代谢工程 AlphaFold3biosynthesisfunction tuningisoprenoidterpene synthase Saccharomyces cerevis... Escherichia coli BL21...

Metabolic engineering of the paclitaxel anticancer drug

Cell Research · 2024 · 10.1038/s41422-024-00950-3 · 含路线图 · 有原文

核心问题:紫杉醇生物合成途径中负责形成氧杂环丁烷环和C9羟化的关键酶长期未被鉴定,导致无法在异源宿主中重构完整途径以高效生产前体baccatin III。

关键发现:通过共表达7个先前已知的baccatin III合成基因与TOT1和T9aH1,在本氏烟草中成功合成了baccatin III,初步产量为50 ng/g干重(痕量水平) 等 2 条

代谢工程 TaxolTaxusbaccatin IIIheterologous productionmetabolic engineeringpaclitaxel Nicotiana benthamiana... Nicotiana benthamiana...

Biosynthesis of the highly oxygenated tetracyclic core skeleton of Taxol

Nature Communications · 2024 · 10.1038/s41467-024-46583-3 · 含路线图 · 有原文

核心问题:解析紫杉醇生物合成中从双加氧紫杉烷到高度氧化的四环核心骨架(1β-dehydroxybaccatin VI)之间的未知步骤,包括三加氧和四加氧紫杉烷的合成途径、C9α-羟化酶、C7-乙酰转移酶以及噁丁环酯形成的酶学机制。

关键发现:确定了紫杉醇生物合成中第二、第三羟基化反应顺序,成功合成三加氧紫杉烷7和10 等 6 条

代谢工程 Taxol biosynthesiscytochrome P450metabolic engineeringoxetane estertetracyclic core skeleton 酿酒酵母(Saccharomyces ce... 酿酒酵母 酿酒酵母

Reconstitution of early paclitaxel biosynthetic network

Nature Communications · 2024 · 10.1038/s41467-024-45574-8 · 含路线图 · 有原文

核心问题:紫杉醇生物合成早期途径重构的瓶颈:细胞色素P450酶T5αH异源表达时催化混杂产生多种副产物,导致目标产物taxadien-5α-ol产量低且难以表征下游途径。

关键发现:使用NOS启动子后taxadien-5α-ol绝对产量提高3倍 等 7 条

合成生物学 / 代谢工程 Nicotiana benthamianaT5αHTaxolbiosynthesiscytochrome P450metabolic network 本氏烟草(Nicotiana bentha... 本氏烟草;酿酒酵母 本氏烟草