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Characterization of a stereospecific acetoindiacetyl reductase from Rhodococcus erythropolis WZ010 and its application for the synthesis of (2S,3S)-2,3-butanediol

Applied Microbiology and Biotechnology · 2013 · 10.1007/s00253-013-4870-5 · 含路线图 · 有原文

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 等 5 条

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...

Functional analysis of a prenyltransferase gene (paxD) in the paxilline biosynthetic gene cluster

Applied Microbiology and Biotechnology · 2013 · 10.1007/s00253-013-4834-9 · 含路线图 · 有原文

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 等 5 条

代谢工程 FungusIndole-diterpenePaxDPaxillinePenicillium paxilliPrenyltransferase Penicillium paxilli A... Escherichia coli M15

Biotechnology of non-Saccharomyces yeasts—the basidiomycetes

Applied Microbiology and Biotechnology · 2013 · 10.1007/s00253-013-5046-z · 含路线图 · 有原文

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 等 8 条

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.

Production of aglycone protopanaxatriol from ginseng root extract using Dictyoglomus turgidum β-glycosidase that specifically hydrolyzes the xylose at the C-6 position and the glucose in protopanaxatriol-type ginsenosides

Applied Microbiology and Biotechnology · 2013 · 10.1007/s00253-013-5302-2 · 含路线图 · 有原文

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... 等 3 条

发酵工程 Aglycone protopanaxatriolBiotransformationDictyoglomus turgidumPanax ginsengPanax notoginsengβ-Glycosidase Escherichia coli ER2566

Metabolic engineering of Corynebacterium glutamicum for 2-ketoisocaproate production

Applied Microbiology and Biotechnology · 2013 · 10.1007/s00253-013-5310-2 · 含路线图 · 有原文

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 等 7 条

代谢工程 2-Ketoisocaproate productionAcetohydroxyacid synthaseBranched chain keto acidsCompetitive inhibitionCorynebacterium glutamicumIsopropylmalate synthase Corynebacterium gluta... Corynebacterium gluta... Corynebacterium gluta...

Development of an improved phenylacetaldehyde reductase mutant by an efficient selection procedure

Applied Microbiology and Biotechnology · 2013 · 10.1007/s00253-013-5406-8 · 含路线图 · 有原文

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) 等 5 条

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

Metabolic pathway optimization using ribosome binding site variants and combinatorial gene assembly

Applied Microbiology and Biotechnology · 2013 · 10.1007/s00253-013-5361-4 · 含路线图 · 有原文

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 等 6 条

代谢工程 AmorphadieneEscherichia coliFPP toxicityMetabolic engineeringMevalonate pathwayRibosome binding site Escherichia coli Escherichia coli Escherichia coli

Enhanced butanol production in Clostridium acetobutylicum ATCC 824 by double overexpression of 6-phosphofructokinase and pyruvate kinase genes

Applied Microbiology and Biotechnology · 2013 · 10.1007/s00253-013-5075-7 · 含路线图 · 有原文

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% 等 4 条

代谢工程 6-phosphofructokinaseATPClostridium acetobutylicumNADHPyruvate kinase Clostridium acetobuty... Clostridium acetobuty...

Functional assembly of camphor converting two-component Baeyer-Villiger monooxygenases with a flavin reductase from E. coli

Applied Microbiology and Biotechnology · 2013 · 10.1007/s00253-013-5338-3 · 含路线图 · 有原文

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... 等 3 条

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...

Genetic engineering of the complete carotenoid pathway towards enhanced astaxanthin formation in Xanthophyllomyces dendrorhous starting from a high-yield mutant

Applied Microbiology and Biotechnology · 2013 · 10.1007/s00253-013-5358-z · 含路线图 · 有原文

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 等 3 条

代谢工程 AstaxanthinCarotenoid pathwayPathway engineeringXanthophyllomyces dendrorhous Xanthophyllomyces den... Xanthophyllomyces den... Xanthophyllomyces den...

Production and glucosylation of C50 and C40 carotenoids by metabolically engineered Corynebacterium glutamicum

Applied Microbiology and Biotechnology · 2013 · 10.1007/s00253-013-5359-y · 含路线图 · 有原文

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 等 3 条

代谢工程 C50 carotenoid productionCorynebacterium glutamicumDecaprenoxanthinGlucosyltransferaseLycopeneSarcinaxanthin Corynebacterium gluta... Corynebacterium gluta... Corynebacterium gluta...

TTG1-mediated flavonoids biosynthesis alleviates root growth inhibition in response to ABA

Plant Cell Reports · 2013 · 10.1007/s00299-012-1382-1 · 含路线图 · 有原文

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 等 5 条

代谢工程 ABAAnthocyaninArabidopsis thalianaFlavonoidsRoot growth inhibitionTTG1 拟南芥 (Arabidopsis thal... 拟南芥 (Arabidopsis thal... 拟南芥 (Arabidopsis thal...

Production of dammarenediol-II triterpene in a cell suspension culture of transgenic tobacco

Plant Cell Reports · 2013 · 10.1007/s00299-013-1523-1 · 含路线图 · 有原文

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 等 5 条

代谢工程 Dammarenediol-II synthaseGinsenosideMetabolic engineeringTransgenic tobacco 转基因烟草 (Nicotiana taba...

Multiple ketolases involved in light regulation of canthaxanthin biosynthesis in Nostoc punctiforme PCC 73102

Planta · 2013 · 10.1007/s00425-013-1846-8 · 含路线图 · 有原文

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... 等 3 条

代谢工程 Canthaxanthin synthesisCarotenoid compositionCyanobacteriaHigh-light stressTranscriptional regulationβ-Carotene ketolases Nostoc punctiforme PC... Nostoc punctiforme PC... Nostoc punctiforme PC...

Efficient chimeric plant promoters derived from plant infecting viral promoter sequences

Planta · 2013 · 10.1007/s00425-013-1973-2 · 含路线图 · 有原文

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 等 5 条

合成生物学 Chimeric promoterFMVGFPGUSMMVPCISV 烟草 烟草 烟草

Promoter analysis reveals cis-regulatory motifs associated with the expression of the WRKY transcription factor CrWRKY1 in Catharanthus roseus

Planta · 2013 · 10.1007/s00425-013-1949-2 · 含路线图 · 有原文

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 等 7 条

代谢工程 Catharanthus roseusHairy rootsTerpenoid indole alkaloidsWRKY transcription factor Catharanthus roseus (... Catharanthus roseus (...

Cloning of a sesquiterpene synthase from Lavandula x intermedia glandular trichomes

Planta · 2013 · 10.1007/s00425-013-1937-6 · 含路线图 · 有原文

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% 等 6 条

植物代谢工程 CaryophylleneEssential oilGlandular trichomeIsoprenoidSesquiterpeneTerpenoid Escherichia coli Rose...

Heterologous expression of Arabidopsis ABF4 gene in potato enhances tuberization through ABA-GA crosstalk regulation

Planta · 2013 · 10.1007/s00425-013-2001-2 · 含路线图 · 有原文

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) 等 8 条

植物基因工程 / 合成生物学 ABF/AREBABF2ABF4Abscisic acidGibberellic acidPotato Solanum tuberosum cv.... Solanum tuberosum cv.... Solanum tuberosum cv....

Functional analysis of the carS gene of Fusarium fujikuroi

· 2013 · 10.1007/s00438-013-0739-7 · 含路线图 · 有原文

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

Effect of heterologous xylose transporter expression in Candida tropicalis on xylitol production rate

Bioprocess and Biosystems Engineering · 2013 · 10.1007/s00449-013-0907-5 · 含路线图 · 有原文

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