Heterologous expression of β-xylosidase gene from Paecilomyces thermophila in Pichia pastoris
核心问题:解决嗜热真菌Paecilomyces thermophila的β-木糖苷酶因结构复杂而难以在异源宿主中功能性表达的问题,以实现该酶的分泌型过量生产。
关键发现:重组β-木糖苷酶在毕赤酵母中分泌表达量为0.22 mg/L 等 8 条
核心问题:解决嗜热真菌Paecilomyces thermophila的β-木糖苷酶因结构复杂而难以在异源宿主中功能性表达的问题,以实现该酶的分泌型过量生产。
关键发现:重组β-木糖苷酶在毕赤酵母中分泌表达量为0.22 mg/L 等 8 条
核心问题:利用廉价甘油为碳源,通过重组大肠杆菌生产L-苯丙氨酸,解决底物甘油摄取不足和产物L-苯丙氨酸外排受限导致产量低的问题。
关键发现:在甘油培养基中,pPY和pPYF克隆的最大L-苯丙氨酸产生速率分别为2.3和2.9 mg/L·h,比pPheDH克隆(1.6 mg/L·h)提高1.4倍和1.8倍(P<0.0005) 等 3 条
核心问题:克隆并鉴定灵芝中参与灵芝酸生物合成的羟甲基戊二酰辅酶A合酶基因GIHMGS,研究其表达调控机制及对灵芝酸产量的影响。
关键发现:GIHMGS全长cDNA含1413 bp开放阅读框,编码471个氨基酸 等 4 条
核心问题:乙酰木聚糖酯酶(AXE)在木聚糖完全水解中起关键作用,但其在异源宿主中的表达水平和酶学性质仍需深入研究,以实现低成本商业化生产。
关键发现:重组AXE在毕赤酵母中最高分泌表达量为1.5 mg/L 等 8 条
核心问题:PHB生产成本高、回收效率低,限制其作为环保可降解塑料的广泛应用;需要从自然环境中筛选高效PHB生产菌株,并通过基因工程改造提高产量和简化回收工艺。
关键发现:从30株细菌中筛出6株PHB产生菌,PHB产量范围1.18-5.60 g/L,产率24.32%-46.16%。Alcaligenes sp. RZS4产量最高(5.60 g/L,46.16%)。将其2.6 kb的phbCAB基因克隆至pUC19并转入E. coli SG20780后,重组菌在N... 等 2 条
核心问题:提高Candida shehatae利用葡萄糖和木糖混合物生产乙醇的效率,并减少木糖醇副产物的积累。
关键发现:Cs3512以121.3 g/L木糖发酵48 h产乙醇44.4 g/L,比亲株ATCC 22984提高13%,木糖醇产量从16.3 g/L降至10.2 g/L(降低38%);在含52.9 g/L葡萄糖和21.2 g/L木糖的混合物中,乙醇产量从28.7 g/L增至31.0 g/L(提高8%),... 等 4 条
核心问题:研究重组絮凝酵母MA-R4在葡萄糖/木糖不同比例下共发酵生产乙醇时,糖比例对细胞生长、底物利用、乙醇产量及副产物生成的影响。
关键发现:最大葡萄糖消耗速率为1.224 g/g biomass/h,最大乙醇生成速率为0.493 g/g biomass/h 等 5 条
核心问题:探索油棕空果串(OPEFB)作为替代底物,利用丁酸梭菌EB6生产丙酮-丁醇-乙醇(ABE)的可行性,并优化发酵条件以提高ABE产量。
关键发现:以处理后的OPEFB水解液为底物,在初始pH 等 5 条
核心问题:建立长春花(Catharanthus roseus)发根培养的遗传转化体系,以研究萜类吲哚生物碱(TIAs)的代谢调控机制。
关键发现:发根诱导频率在无卡那霉素培养基上约为85%,50 mg/L卡那霉素时约为50%,100和150 mg/L时完全抑制非转化根生长。获得9个A(空白转化)和7个O(CrOrca3过表达)发根系 等 2 条
核心问题:酵母天然仅含甲羟戊酸(MEV)途径,FPP产量有限,难以满足青蒿素前体amorpha-4,11-diene(AD)的商业化生产需求;需要提高FPP及AD的产量。
关键发现:单独MEV途径FPP产量为259.91 U/100 pt 等 2 条
核心问题:槐糖脂产量低且组分不够特异,难以满足其在食品、化妆品、环境及医药领域的应用需求,需要获得高产和特定组分(如酸性或内酯型)的槐糖脂产生菌株。
关键发现:经低能氮离子束注入后,18株突变株的槐糖脂产量比野生型提高20%以上 等 7 条
核心问题:南姜(Alpinia galanga)中的乙酸胡椒酚酯(ACA)具有抗HIV、抗肿瘤和抗寄生虫等药理活性,但野生植株中含量极低且仅存在于根茎中,难以满足需求。本研究旨在通过发根农杆菌介导的遗传转化建立南姜毛状根培养体系,以提高ACA的产量。
关键发现:PRTGus转化根系的ACA含量最高,为3.157%,是对照(0.312%)的10.1倍 等 2 条
核心问题:利用蝶豆(Clitoria ternatea L.)的毛状根培养体系高效生产具有抗癌活性的三萜类化合物taraxerol,以替代天然药用植物根部来源。
关键发现:最高taraxerol产量为13.5 mg/g干重(LBA9402诱导的HRL1A3),天然根为3.33 mg/g干重,产量提高约4倍 等 6 条
核心问题:如何利用乙醇工业废料酒糟(vinasse)这一难降解废弃物,通过嗜盐古菌生产聚羟基丁酸酯(PHB),同时降低其环境污染。
关键发现:10%原始酒糟可被利用,PHB含量达到细胞干重的23%;经活性炭预处理后,100%预处理酒糟可被利用,PHB含量达到30%;10%原始酒糟培养的最终细胞干重为12.0 g/L,PHA产量2.8 g/L,最大比生长速率0.086/h,体积生产率0.015 g/L/h;100%预处理酒糟培养的最终... 等 4 条
核心问题:丁醇对生产菌株的毒性限制了ABE发酵中丁醇的产量,需要提高Clostridium acetobutylicum的丁醇耐受性以促进丁醇积累。
关键发现:野生型C. acetobutylicum D64仅耐受约2%(v/v)丁醇,产丁醇约13 g/L;经氮离子束注入(15 keV,剂量0.6×10^16 ions/cm²)后获得5个耐受性提高的突变株,其中NT642耐受3%(v/v)以上丁醇,NT644也能在3%(v/v)丁醇下生长(相对生长率... 等 3 条
核心问题:提高酿酒酵母对多种非生物胁迫的耐受性以及发酵产量(生物乙醇产量)
关键发现:MuS1转基因酵母对30 mM H2O2、0.6 mM甲萘醌、10 mM CdCl2、10 mM CuCl2、0.1 M FeCl2、0.2 M ZnSO4、5 M NaCl、12%和16%乙醇、1 M乳酸表现出比野生型更高的耐受性 等 2 条
核心问题:如何利用合成生物学方法设计和构建光合蓝藻微生物细胞工厂,将太阳能直接转化为可再生太阳燃料(如氢气、醇类、异戊二烯),并克服现有方法的瓶颈。
关键发现:在Synechococcus elongatus PCC 7942中异源表达Clostridium acetobutylicum的[FeFe]氢化酶HydA及成熟酶,厌氧条件下光驱动产氢量比内源[NiFe]氢化酶提高>500倍 等 4 条
核心问题:传统放射性底物检测方法只能测量烃类总产量,无法区分单个产物,且需要放射性设施;缺乏可广泛适用的、基于GC-MS的非放射性方法来表征倍半萜合酶的稳态动力学参数。
关键发现:建立了标准vial assay方案,反应体系为500 μL水相加500 μL有机相(含内标hexadecane),典型反应时间12 min 等 7 条
核心问题:如何通过代谢工程策略在长春花(Catharanthus roseus)中高效生产非天然的单萜吲哚生物碱类似物,克服植物途径基因未完全解析、酶底物特异性狭窄等障碍。
关键发现:在1 mM色胺类似物条件下,长春花毛状根培养可产生分别位于吲哚环4、5、6、7位带氟、羟基或甲基取代的生物碱衍生物,部分类似物经制备HPLC纯化获得毫克级产物 等 4 条
核心问题:鉴定和表征参与platensimycin(PTM)和platencin(PTN)生物合成的新型细菌二萜合酶(DTS),并建立系统的体内外研究方法。
关键发现:ΔptmT3突变完全消除PTM产生但不影响PTN产生 等 3 条