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核心问题:从红平红球菌WZ010中鉴定并表征一种立体特异性乙偶姻(联乙酰)还原酶(ReADR),用于合成光学纯的(2S,3S)-2,3-丁二醇,并开发单酶偶联体系实现辅酶原位再生及双手性醇的同步制备。
关键发现:红平红球菌WZ010在酒精发酵中产生光学纯(S)-乙偶姻和(2S,3S)-2,3-丁二醇(<0.5 mM)。adr基因长780 bp,编码259个氨基酸,亚基分子量26,864,天然为同源二聚体(约70,000)。纯化酶比活力9.16 U/mg(二乙酰还原),纯化4.0倍。最适还原条件为pH
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代谢工程
(2S,3S)-2,3-丁二醇不对称还原乙偶姻(联乙酰)还原酶立体选择性氧化红平红球菌WZ010
Rhodococcus erythropo...
Escherichia coli BL21...
核心问题:paxilline 生物合成基因簇中 paxD 基因的功能未知,需要阐明其是否参与 paxilline 的异戊烯基化修饰并解析其酶学特性。
关键发现:PaxD 为同源二聚体(单体约 47 kDa,天然约 105 kDa);以 paxilline 和 DMAPP 为底物时,产生主要产物 21,22-diprenylated paxilline(HR-ESI-MS [M+H]+ m/z
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代谢工程
FungusIndole-diterpenePaxDPaxillinePenicillium paxilliPrenyltransferase
Penicillium paxilli A...
Escherichia coli M15
核心问题:担子菌酵母(非酿酒酵母)在生物技术中的潜力和应用尚未被充分认识,本文综述其在工业酶、代谢产物、生物修复等方面的现状与前景。
关键发现:野生X. dendrorhous产虾青素0.05–0.5 mg/g干重,工业菌株达4–15 mg/g DCW,荧光分析估计最高15–20 mg/g DCW
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发酵工程
工业酶担子菌氧化分解代谢污染物降解生物修复类胡萝卜素
Xanthophyllomyces den...
Xanthophyllomyces den...
Rhodotorula spp.
核心问题:高效制备人参皂苷元原人参三醇(APPT),特别是首次从人参根提取物直接生产APPT
关键发现:重组D. turgidum β-糖苷酶对PPT型人参皂苷的比活性顺序为Rf>Rg1>Re>R1>Rh1>R2,分别为0.794、0.209、0.152、0.067、0.009、0.001 U/mg。APPT生产的最适条件为pH6.0、80°C、酶10.6 U/mL、底物1 mg/mL。在优化条...
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发酵工程
Aglycone protopanaxatriolBiotransformationDictyoglomus turgidumPanax ginsengPanax notoginsengβ-Glycosidase
Escherichia coli ER2566
核心问题:谷氨酸棒状杆菌生产2-酮异己酸(KIC)的产量低,存在代谢瓶颈,包括KIC合成前体KIV的供应不足、异丙基苹果酸合酶(IPMS)受L-亮氨酸反馈抑制、乙酰CoA供应受限以及KIC对IPMS和IPMD的反馈抑制等问题。
关键发现:C. glutamicum VB (pJC4ilvBNCD)在L-亮氨酸限制条件下摇瓶发酵产生31±2 mM(4.0±0.3 g/L)KIC,产率为0.26±0.02 mol/mol葡萄糖(0.19±0.01 g/g),副产物KIV约33 mM
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代谢工程
2-Ketoisocaproate productionAcetohydroxyacid synthaseBranched chain keto acidsCompetitive inhibitionCorynebacterium glutamicumIsopropylmalate synthase
Corynebacterium gluta...
Corynebacterium gluta...
Corynebacterium gluta...
核心问题:野生型苯乙醛还原酶(PAR)在高浓度2-丙醇和底物条件下的转化效率不足,且已有突变体(Sar268、HAR1)仍有进一步提升空间,需要建立更高效的筛选方法以获得能转化更高浓度底物的PAR突变体。
关键发现:新筛选流程从pEAR2库中仅检查62个克隆即获得8个m-CPC转化改进的突变体(此前需检查320个克隆)
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酶工程 / 代谢工程
2-PropanolAsymmetric reductionCoupled NADH regenerationEngineered enzymesOptically pure alcoholsPhenylacetaldehyde reductase (PAR)
Rhodococcus sp. ST-10...
Escherichia coli JM109
Escherichia coli JM109
核心问题:异源甲羟戊酸途径在大肠杆菌中表达不平衡,导致中间产物(如甲羟戊酸、FPP)积累、生长受抑和青蒿二烯产量低,而难以选择合适的RBS来优化翻译效率。
关键发现:通过组合RBS优化,在3%甘油下携带全部中等强度RBS的pTrc-M.ADS-MBIS1菌株青蒿二烯产量最高达3.6 g/L,比1%甘油时提高约5倍
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代谢工程
AmorphadieneEscherichia coliFPP toxicityMetabolic engineeringMevalonate pathwayRibosome binding site
Escherichia coli
Escherichia coli
Escherichia coli
核心问题:丙酮丁醇梭菌丁醇发酵产量低,糖酵解途径关键酶对丁醇合成的调控作用尚未明确。
关键发现:双过表达菌株ATCC 824/pfkA+pykA在批式发酵中丁醇和乙醇浓度分别达13.07 g/L和2.17 g/L,较野生型提高29.4%和85.5%
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代谢工程
6-phosphofructokinaseATPClostridium acetobutylicumNADHPyruvate kinase
Clostridium acetobuty...
Clostridium acetobuty...
核心问题:双组分Baeyer-Villiger单加氧酶(type II BVMO)在合成应用中受限,主要问题是缺乏有效的还原型FMN供给者,需要鉴定并组装合适的黄素还原酶以促进其生物氧化活性。
关键发现:2,5-DKCMO与Fre共表达时,(+)-樟脑1.5h转化率达96%(仅2,5-DKCMO时4h为74%);降樟脑4h转化率39%(对照18%);3,6-DKCMO与Fre共表达时,(-)-樟脑1.5h转化率77%(对照14%)。纯酶体系中,加入Fre后2,5-DKCMO对(+)-樟脑4h转...
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酶工程与生物催化
Baeyer-Villiger monooxygenasesFlavin reductaseFreFusion proteinMulti-component flavin-dependent monooxygenasesPseudomonas putida NCIMB 10007
E. coli BL21(DE3)
Pseudomonas putida NC...
Pseudomonas putida NC...
核心问题:野生型和经典突变体Xanthophyllomyces dendrorhous的虾青素产量仍太低,不足以支撑有吸引力的生物工艺过程,需要进一步提高虾青素积累量。
关键发现:起始的两个突变体AXG-13和AXJ-20的虾青素含量比野生型高15倍。第一步转化(共表达crtYB和asy)后,最佳转化子AGX#5和AXJ#37的虾青素含量分别为3.1 mg/g dw和3.7 mg/g dw
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代谢工程
AstaxanthinCarotenoid pathwayPathway engineeringXanthophyllomyces dendrorhous
Xanthophyllomyces den...
Xanthophyllomyces den...
Xanthophyllomyces den...
核心问题:产C50和C40类胡萝卜素及其糖基化衍生物,并鉴定谷氨酸棒杆菌中负责类胡萝卜素糖基化的基因和酶。
关键发现:过表达crtE、crtB、crtI及crtY、crtEb使decaprenoxanthin产量比对照提高20倍,达3.5-3.9 mg/g CDW;工程菌LYC1产番茄红素0.79±0.09 mg/g CDW,比野生型高120倍以上;SAX1产sarcinaxanthin
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代谢工程
C50 carotenoid productionCorynebacterium glutamicumDecaprenoxanthinGlucosyltransferaseLycopeneSarcinaxanthin
Corynebacterium gluta...
Corynebacterium gluta...
Corynebacterium gluta...
核心问题:探究类黄酮生物合成途径是否能够缓解ABA对植物根系生长的抑制作用,并解析其潜在机制。
关键发现:在ABA处理下,ttg1突变体侧根生长受抑制比野生型更严重
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代谢工程
ABAAnthocyaninArabidopsis thalianaFlavonoidsRoot growth inhibitionTTG1
拟南芥 (Arabidopsis thal...
拟南芥 (Arabidopsis thal...
拟南芥 (Arabidopsis thal...
核心问题:达玛烯二醇-II在人参等植物中含量极低,难以从天然资源获得商业量,需要建立异源高效生产体系。
关键发现:转基因株系T14根中达玛烯二醇-II含量为157.8 μg/g DW,约为T7(46.8 μg/g DW)和T9(32.0 μg/g DW)的3倍以上
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代谢工程
Dammarenediol-II synthaseGinsenosideMetabolic engineeringTransgenic tobacco
转基因烟草 (Nicotiana taba...
核心问题:解析 Nostoc punctiforme PCC 73102 中三个 β-胡萝卜素酮化酶(crtO 和两个 crtW)在光照调控下对 canthaxanthin 生物合成的不同贡献及转录调控机制。
关键发现:高光(300 photons cm^-2 s^-1)下24h后,canthaxanthin 含量从44.2 μg/g干重增至168.8 μg/g,占类胡萝卜素比例从6.5%升至18.3%(低光下为6.8%),约增加3倍;4-酮基-海胆酮从4.0增至19.9 μg/g;总类胡萝卜素在HL和LL分...
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代谢工程
Canthaxanthin synthesisCarotenoid compositionCyanobacteriaHigh-light stressTranscriptional regulationβ-Carotene ketolases
Nostoc punctiforme PC...
Nostoc punctiforme PC...
Nostoc punctiforme PC...
核心问题:开发高效、可诱导的植物嵌合启动子,以满足植物基因工程中对强启动子及序列多样性的需求,解决常用CaMV35S启动子活性不足和基因叠加时的序列同源问题。
关键发现:P9(−353~+24)是PCISV-Flt启动子的最强核心片段,瞬转活性比P8高1.3倍,稳定表达高1.62倍
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合成生物学
Chimeric promoterFMVGFPGUSMMVPCISV
烟草
烟草
烟草
核心问题:明确CrWRKY1转录因子启动子中的关键顺式调控元件及其在茉莉酸甲酯(MJ)响应和萜类吲哚生物碱(TIA)生物合成调控中的作用
关键发现:转录起始位点位于翻译起始密码子上游113 bp的胸腺嘧啶残基
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代谢工程
Catharanthus roseusHairy rootsTerpenoid indole alkaloidsWRKY transcription factor
Catharanthus roseus (...
Catharanthus roseus (...
核心问题:从Lavandula x intermedia腺毛中克隆并功能表征9-epi-caryophyllene合成酶,揭示其表达调控机制,以理解薰衣草精油中倍半萜的合成。
关键发现:9-epi-caryophyllene可占某些薰衣草精油高达8%
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植物代谢工程
CaryophylleneEssential oilGlandular trichomeIsoprenoidSesquiterpeneTerpenoid
Escherichia coli Rose...
核心问题:如何利用ABF转录因子增强马铃薯块茎形成,并阐明其分子机制,为提高马铃薯产量提供生物技术工具。
关键发现:ABF4和ABF2均能提高高糖诱导的块茎发生率,但仅ABF4显著增加块茎数量和重量(对照与ABF4株系在8%蔗糖下60天收获的块茎数分别为88个和63/49/30个,ABF4块茎更大)
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植物基因工程 / 合成生物学
ABF/AREBABF2ABF4Abscisic acidGibberellic acidPotato
Solanum tuberosum cv....
Solanum tuberosum cv....
Solanum tuberosum cv....
核心问题:鉴定并解析Fusarium fujikuroi中carS基因的功能,阐明其作为类胡萝卜素生物合成负调控因子的分子机制,并探索其调控网络。
关键发现:carS基因编码547个氨基酸的RING-finger蛋白,与F. oxysporum直系同源物在DNA和蛋白水平分别有93%和95%的一致性。在6个独立carS突变体中鉴定到不同等位基因突变,如SG1(Trp169→amber)、SF4(Trp169→opal)、SG36(Gly330→As...
代谢工程
CarotenogenesisFusariumLight regulationRING finger proteinSuppression subtractive hybridization
Fusarium fujikuroi
Fusarium fujikuroi
Fusarium fujikuroi
核心问题:葡萄糖对木糖摄取的竞争性抑制限制了热带假丝酵母在葡萄糖/木糖混合糖发酵中的木糖利用速率,进而影响木糖醇的生产率。
关键发现:在葡萄糖/木糖比例为1:1、1:2和0:1的介质中,重组菌LXT2的木糖摄取速率分别为1.23、1.60和3.20 g/L/h,较对照菌LXU1分别提高74%、70%和37%
等 4 条
代谢工程
Candida tropicalisCodon optimizationXylitolXylose transporter
Candida tropicalis
Candida tropicalis
Candida tropicalis