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微藻生物燃料及高价值产物的代谢研究进展
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作者 郑艺 王志鹏 +5 位作者 蒋振雄 王鹏 尹晟 马新雨 许兵 王鑫 《中国科学:生命科学》 CSCD 北大核心 2019年第6期717-726,共10页
微藻是当今代谢工程领域最具潜力的燃料生物质来源之一.其结构简单、基因可操作性强的特点使其可通过不同的代谢工程手段得到丰富多样的生物燃料和高价值产物.本文系统地总结了近年来国内外利用微藻在脂质、氢气、乙烯、醇类、脂肪醇和... 微藻是当今代谢工程领域最具潜力的燃料生物质来源之一.其结构简单、基因可操作性强的特点使其可通过不同的代谢工程手段得到丰富多样的生物燃料和高价值产物.本文系统地总结了近年来国内外利用微藻在脂质、氢气、乙烯、醇类、脂肪醇和脂肪烃、糖类、萜类及其他高价值产物的生产中取得的进展,并通过介绍着眼于改变光合作用关键酶体或复合物以提升生物质产量的相关研究进展,分析了生物质合成代谢途径的改变对上游光合作用的潜在影响.结合系统生物学及生物信息学方法筛选高效的微藻株系,改变碳流方向以提升生物质的合成效率,实现高效地同源重组,提高外源基因在微藻内的表达效率是微藻代谢工程亟待解决的问题.本文在此基础上结合近年来各个交叉学科的发展趋势,提出了若干改良微藻代谢的新模式,以期对微藻代谢研究及后续的工程改造有所启示. 展开更多
关键词 分子生物学 基因工程 微藻 生物燃料 碳流 合成生物学 代谢工程
Pgk和ilvN基因对谷氨酸棒杆菌产L-丝氨酸的影响 预览
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作者 张鑫 张晓梅 +3 位作者 李会 张晓娟 史劲松 许正宏 《生物加工过程》 CAS 2019年第4期372-378,共7页
为增加谷氨酸棒杆菌A36的L-丝氨酸合成途径的碳流,首先过表达磷酸甘油酸激酶(pgk),以增加前体物质3磷酸甘油酸的积累,但经发酵分析发现其对菌株A36的L-丝氨酸产量无显著影响。进一步敲除副产物L缬氨酸合成途径的乙酰羟酸合酶(AHAS)基因i... 为增加谷氨酸棒杆菌A36的L-丝氨酸合成途径的碳流,首先过表达磷酸甘油酸激酶(pgk),以增加前体物质3磷酸甘油酸的积累,但经发酵分析发现其对菌株A36的L-丝氨酸产量无显著影响。进一步敲除副产物L缬氨酸合成途径的乙酰羟酸合酶(AHAS)基因ilvN,敲除该基因后L-缬氨酸只有微量积累,但重组菌并未形成营养缺陷型菌株,L-丝氨酸的产量反而下降,分析发现L-缬氨酸的存在在一定程度上有助于L-丝氨酸的生成。在培养基中分别添加不同质量浓度的L-缬氨酸,在L-缬氨酸添加量为750mg/L时,重组菌L丝氨酸产量达到34.19g/L,糖酸转化率为0.34g/g,生产强度为0.28g/(L·h),相比出发菌株A36分别提高了11.8%、13.3%和12.0%。 展开更多
关键词 谷氨酸棒杆菌 L-丝氨酸 磷酸甘油酸激酶 乙酰羟酸合酶 代谢工程
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合成支架在代谢工程中的研究进展
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作者 尹雪 梁晨 +3 位作者 冯玥 张贺 王宇 李玉花 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期363-374,共12页
代谢工程作为通过引入外源合成途径或改造优化代谢网络,进行高附加值的天然代谢产物生物合成的技术,已经得到广泛应用。但随着目标合成产物的结构日渐复杂,构建多基因的从头合成途径造成宿主生物代谢失衡与中间产物对宿主细胞产生毒害... 代谢工程作为通过引入外源合成途径或改造优化代谢网络,进行高附加值的天然代谢产物生物合成的技术,已经得到广泛应用。但随着目标合成产物的结构日渐复杂,构建多基因的从头合成途径造成宿主生物代谢失衡与中间产物对宿主细胞产生毒害作用等一系列问题发生的可能性也随之增加。为解决这些问题合成支架策略应运而生,合成支架将途径酶共定位以提高局部酶和代谢物的浓度,来增强代谢通量并限制中间产物与宿主细胞环境间的相互作用,成为生物催化和合成生物学研究的热点之一。尽管由核酸、蛋白质构成的合成支架策略已经应用于多种代谢物的异源合成,并取得了不同程度的成功,但合成支架的精确组装仍然是一项艰巨的任务。文中详细介绍了合成支架技术的研究现状,详细阐述了合成支架技术的原理和实例,并初步探讨了其应用前景。 展开更多
关键词 代谢工程 合成支架 途径酶共定位 生物催化 合成生物学
合成生物学与代谢工程在谷氨酸棒杆菌产氨基酸中的应用
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作者 龙梦飞 徐美娟 +4 位作者 张显 杨套伟 邵明龙 许正宏 饶志明 《中国科学:生命科学》 CSCD 北大核心 2019年第5期541-552,共12页
氨基酸是重要的化合物,在食品、医药、化工等领域具有广泛用途.多种氨基酸可以通过蛋白质水解提取法、化学合成法以及微生物法生产,现如今大部分的氨基酸都开始尝试微生物发酵法实现工业生产.谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)... 氨基酸是重要的化合物,在食品、医药、化工等领域具有广泛用途.多种氨基酸可以通过蛋白质水解提取法、化学合成法以及微生物法生产,现如今大部分的氨基酸都开始尝试微生物发酵法实现工业生产.谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)作为发酵生产氨基酸的先驱者,其生产的氨基酸产量已达年产数百万吨.随着合成生物学技术以及新一代基因编辑技术的兴起,谷氨酸棒杆菌能生产的氨基酸种类从传统的几种氨基酸扩大到了几乎所有氨基酸及其衍生物.本文综述了近年来利用代谢工程及合成生物学工具对谷氨酸棒杆菌的改造技术,并介绍了一些利用谷氨酸棒杆菌生产传统氨基酸以及非天然氨基酸的典型案例,为谷氨酸棒杆菌突破所有氨基酸生产瓶颈提供参考. 展开更多
关键词 谷氨酸棒杆菌 代谢工程 合成生物学 氨基酸
光控基因表达系统
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作者 陈显军 左方婷 杨弋 《生命科学》 CSCD 北大核心 2019年第4期343-356,共14页
基因表达是生命的最本质特征之一,基因表达的调控对于研究生物体的各种生命现象具有至关重要的意义。长期以来,科学家们一直在追求可以在时间、空间上调控基因表达的技术。光遗传学的出现与快速发展已经允许人们以前所未有的时空精度调... 基因表达是生命的最本质特征之一,基因表达的调控对于研究生物体的各种生命现象具有至关重要的意义。长期以来,科学家们一直在追求可以在时间、空间上调控基因表达的技术。光遗传学的出现与快速发展已经允许人们以前所未有的时空精度调控基因表达。该文将介绍光控基因表达系统的研究进展,以及它们在疾病治疗、代谢工程以及合成生物学领域的应用;同时,探讨光控基因表达系统未来在各种应用中的意义和挑战。 展开更多
关键词 光遗传学 基因表达 细胞和基因治疗 代谢工程 合成生物学
大肠杆菌微细胞工厂生产萜类化合物研究进展 预览
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作者 王崇龙 曹智钦 +2 位作者 覃小华 李郁梅 卫功元 《生物加工过程》 CAS 2019年第1期1-7,共7页
萜类化合物(terpenoids)是自然界中分布最广泛的天然产物,因其多样的生理活性和经济价值而被人们认识和开发。近年来,代谢工程及合成生物学的发展使得生物合成萜类化合物备受关注。本文中,笔者总结了萜类化合物合成的路线及其在大肠杆... 萜类化合物(terpenoids)是自然界中分布最广泛的天然产物,因其多样的生理活性和经济价值而被人们认识和开发。近年来,代谢工程及合成生物学的发展使得生物合成萜类化合物备受关注。本文中,笔者总结了萜类化合物合成的路线及其在大肠杆菌研究中取得的进展,探讨和展望了可能的发展方向,为大肠杆菌微细胞工厂合成萜类产物的研究提供参考和启示。 展开更多
关键词 萜类化合物 大肠杆菌 代谢工程 合成生物学 微细胞工厂
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遗传算法优化CGXⅡ培养基提高谷氨酸棒状杆菌产L-精氨酸 预览
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作者 王震 张豪 郑穗平 《中国酿造》 CAS 北大核心 2019年第3期149-153,共5页
L-精氨酸作为一种半必需氨基酸,在食品医药等行业有着极为重要的作用。培养基作为谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum)生产L-精氨酸的基础,其成分及其成分之间的配比对L-精氨酸生产影响很大。利用遗传算法,以CGXⅡ初始培养基为... L-精氨酸作为一种半必需氨基酸,在食品医药等行业有着极为重要的作用。培养基作为谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum)生产L-精氨酸的基础,其成分及其成分之间的配比对L-精氨酸生产影响很大。利用遗传算法,以CGXⅡ初始培养基为基础,不断优化培养基成分之间的配比,L-精氨酸的积累量从0.61g/L提高至2.37g/L,提高了288.5%。通过数据分析,发现遗传算法不断优化CGXⅡ培养基的成分比例的过程中,伴随着L-精氨酸产量的大幅提升,谷氨酸棒状杆菌的生长模式发生了改变。在进一步的代谢水平分析中,发现CGXⅡ培养基的成分优化导致了谷氨酸棒状杆菌的三羧酸循环(TCA)增强。 展开更多
关键词 谷氨酸棒状杆菌 L-精氨酸 遗传算法 发酵优化 代谢工程
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蓝细菌光驱固碳合成蔗糖技术的发展与展望
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作者 郗欣彤 张杉杉 +3 位作者 毛绍名 栾国栋 罗泉 吕雪峰 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1411-1423,共13页
生物炼制技术体系是缓解能源和环境危机,推动社会可持续发展的重要选择,而充足的糖原料供应是生物炼制的基础。蓝细菌光驱固碳合成蔗糖是一种潜力巨大的新型糖原料供应路线。基于高效的蓝细菌光驱固碳细胞工厂,可以在单平台上以太阳能... 生物炼制技术体系是缓解能源和环境危机,推动社会可持续发展的重要选择,而充足的糖原料供应是生物炼制的基础。蓝细菌光驱固碳合成蔗糖是一种潜力巨大的新型糖原料供应路线。基于高效的蓝细菌光驱固碳细胞工厂,可以在单平台上以太阳能为驱动将二氧化碳和水直接转化为蔗糖,过程简单、产品明确、易于提取,而且可以同时达到固碳减排和供应糖原料的效果,具有重要的研究和应用价值。本文回顾了蓝细菌光驱固碳合成蔗糖技术的发展现状,从合成机制、代谢工程策略、技术延伸应用等层面对其最新进展和所遇到的问题进行了总结介绍,并对该技术未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 蓝细菌 蔗糖 光合作用 代谢工程 盐胁迫
丙酮酸羧化酶对酿酒酵母积累琥珀酸的作用探究 预览
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作者 陈园园 程慧 +5 位作者 李宁娜 苏珂 李佳雨 夏华龙 徐国强 张梁 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2019年第13期38-44,共7页
为探究丙酮酸羧化酶及微量元素Ca^2+和生物素对酿酒酵母积累琥珀酸的作用,敲除了琥珀酸脱氢酶编码基因(SDH2)并过量表达来自米根霉的丙酮酸羧化酶基因(RoPYC)。琥珀酸产量由(0.011±0.002)g/L提高至(0.841±0.020)g/L,较表达前... 为探究丙酮酸羧化酶及微量元素Ca^2+和生物素对酿酒酵母积累琥珀酸的作用,敲除了琥珀酸脱氢酶编码基因(SDH2)并过量表达来自米根霉的丙酮酸羧化酶基因(RoPYC)。琥珀酸产量由(0.011±0.002)g/L提高至(0.841±0.020)g/L,较表达前提高了75.45%。随后,外源添加不同浓度Ca^2+和生物素考察其对琥珀酸发酵的影响,结果发现,Ca^2+的添加促进了菌体的生长但不利于琥珀酸的积累,而外源添加浓度为16、32、64、96μg/L生物素时,琥珀酸产量分别提高75.04%、84.26%、69.28%、66.79%。其中生物素质量浓度为32μg/L时,琥珀酸产量达到最大为(0.964±0.02)g/L,且丙酮酸羧化酶(pyruvate carboxylase,PC)酶活提高14.42%,说明PC酶活的提高促进了酿酒酵母中琥珀酸的积累。该研究为解决酿酒酵母琥珀酸合成过程中前体碳代谢流不足问题提供了新的解决思路。 展开更多
关键词 丙酮酸羧化酶 代谢工程 琥珀酸 酿酒酵母
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高产L-精氨酸谷氨酸棒状杆菌的构建 预览
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作者 王婷 蔡柠匀 +3 位作者 张德志 赵桂红 徐庆阳 陈宁 《中国酿造》 CAS 北大核心 2019年第5期169-173,共5页
以产L-精氨酸诱变菌株谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum)AJC为出发菌株,采用基因组编辑技术对其进行改造。首先,敲除阻遏蛋白ArgR和FarR,解除反馈阻遏作用;然后,敲除乳酸脱氢酶编码基因ldh和整合鸟氨酸乙酰转移酶编码基因argJ... 以产L-精氨酸诱变菌株谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum)AJC为出发菌株,采用基因组编辑技术对其进行改造。首先,敲除阻遏蛋白ArgR和FarR,解除反馈阻遏作用;然后,敲除乳酸脱氢酶编码基因ldh和整合鸟氨酸乙酰转移酶编码基因argJ,阻断乳酸合成途径和增加前体物;最后,敲除谷氨酸分泌蛋白编码基因NCgl1221和整合乙酰谷氨酸激酶基因argB,减弱L-谷氨酸的胞外分泌,筛选一株L-精氨酸高产菌株。结果表明,获得一株高产L-精氨酸菌株AJC-4(C. glutamicum AJCΔargRΔfarRΔldh::PtufargJ ΔNCgl1221::PsodargB),该菌株在5 L发酵罐中发酵64 h后,L-精氨酸产量和糖酸转化率分别为78.0 g/L和0.38 g/g,较出发菌株AJC分别提高21.9%、18.8%;副产物乳酸和L-谷氨酸积累量分别为0.11 g/L、0.16 g/L,较出发菌株AJC分别降低96.8%、96.1%。 展开更多
关键词 L-精氨酸 谷氨酸棒状杆菌 代谢工程 发酵
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糖基转移酶活性供体UDP-糖的生物合成及循环再生
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作者 许韶华 吴旭日 陈依军 《药物生物技术》 CAS 2019年第3期244-249,共6页
UDP-糖基供体依赖的糖基转移酶(UGTs)能够高效且特异性地催化多种天然产物及药物的糖基化修饰,从而达到提高水溶性、增加稳定性及改善生物活性的目的。但是,UGTs催化的糖基化反应需要使用价格昂贵且稳定性差的UDP-糖基供体,如UDP-葡萄糖... UDP-糖基供体依赖的糖基转移酶(UGTs)能够高效且特异性地催化多种天然产物及药物的糖基化修饰,从而达到提高水溶性、增加稳定性及改善生物活性的目的。但是,UGTs催化的糖基化反应需要使用价格昂贵且稳定性差的UDP-糖基供体,如UDP-葡萄糖、UDP-半乳糖等,这严重限制了UGTs的工业化应用。研究人员通过构建多酶级联催化体系以及改造体内代谢途径,能有效提高UDP-糖基供体的生物合成及再生效率,在一定程度上减少或避免了反应体系中外源UDP-糖的使用。该文概述了糖基化反应中UDP-糖基供体生物合成及循环再生策略的研究进展,从而为UGTs的规模化应用及新型糖苷类化合物的生物合成提供参考与借鉴。 展开更多
关键词 UDP-糖基供体 糖基转移酶 糖基化修饰 代谢途径改造 循环再生
基于莽草酸途径微生物合成芳香族化合物及其衍生物的研究进展
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作者 江晶洁 刘涛 林双君 《生命科学》 CSCD 北大核心 2019年第5期430-448,共19页
芳香族化合物是一类重要的天然产物,在自然界中广泛存在,应用于食品、医药、化工等多个领域,主要通过化学合成、植物提取等方式获得。近年来,随着石化资源减少、人类环保意识的加强,微生物合成芳香族化合物及其衍生物成为热点。莽草酸... 芳香族化合物是一类重要的天然产物,在自然界中广泛存在,应用于食品、医药、化工等多个领域,主要通过化学合成、植物提取等方式获得。近年来,随着石化资源减少、人类环保意识的加强,微生物合成芳香族化合物及其衍生物成为热点。莽草酸途径合成的芳香族化合物及其衍生物多种多样。现重点综述通过莽草酸途径合成的"达菲"药物前体莽草酸、大宗化学品己二酸前体顺,顺-粘康酸、芳香族氨基酸及其他高附加值芳香族氨基酸衍生物的微生物合成研究进展,为建立生产高附加值化合物的细胞工厂提供参考。 展开更多
关键词 芳香族化合物 代谢工程 微生物合成
花青素转录因子调控机制及代谢工程研究进展
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作者 宋雪薇 魏解冰 +1 位作者 狄少康 庞永珍 《植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期133-156,共24页
花青素是广泛存在于植物中的一类重要的类黄酮化合物,在植物生长发育和人类营养保健方面具有重要价值。花青素的生物合成途径已经解析得比较清楚,但花青素的代谢调控网络还在不断完善。调控花青素生物合成的转录因子主要包括MYB、bHLH和... 花青素是广泛存在于植物中的一类重要的类黄酮化合物,在植物生长发育和人类营养保健方面具有重要价值。花青素的生物合成途径已经解析得比较清楚,但花青素的代谢调控网络还在不断完善。调控花青素生物合成的转录因子主要包括MYB、bHLH和WD40三大类,这些转录因子通过激活或抑制CHS、ANS和DFR等花青素途径关键结构基因的表达水平,进而决定花青素积累的部位与水平。该文结合国内外花青素生物合成与转录调控方面的研究进展,简要介绍了花青素的生物合成途径,归纳总结了模式植物中花青素代谢调控的分子机理,尤其是MYB、bHLH和WD40三类主要转录因子的调控机理,以及这些转录因子在观赏植物和水果等经济作物花青素代谢工程中的应用。该文将为系统阐明花青素的转录调控机制和利用代谢工程改良花青素的相关研究提供有益参考。 展开更多
关键词 花青素 转录因子 转录调控 代谢工程
乳酸发酵技术的最新研究进展 预览
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作者 左希敏 刘涛 《中国调味品》 CAS 北大核心 2019年第1期195-197,共3页
乳酸在食品和生命科学等工业中占有重要地位,常规的生产方法多数达不到期望的生产率。因此,开发乳酸生产新技术,以提高产量和降低总成本,已成为主要目标。代谢工程是产生理想发酵菌株的重要工具。固定化技术适应大规模生产,可以提高产... 乳酸在食品和生命科学等工业中占有重要地位,常规的生产方法多数达不到期望的生产率。因此,开发乳酸生产新技术,以提高产量和降低总成本,已成为主要目标。代谢工程是产生理想发酵菌株的重要工具。固定化技术适应大规模生产,可以提高产量。此外,细胞循环发酵和同步糖化发酵等新技术可提高乳酸的产量和生产率。 展开更多
关键词 乳酸 代谢工程 固定化技术 细胞再循环发酵 同步糖化发酵
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合成微生物组:当“合成生物学”遇见“微生物组学”
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作者 朱彤 吴边 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第17期1791-1798,共8页
合成微生物组是指运用合成生物学方法构建的功能菌群.合成微生物组以代谢通路模块化为核心特征,每个代谢模块的工作由一个菌株完成,从而实现多个菌株的分工与合作.与单菌株相比,合成微生物组具有降低菌株代谢负担与遗传改造难度、提供... 合成微生物组是指运用合成生物学方法构建的功能菌群.合成微生物组以代谢通路模块化为核心特征,每个代谢模块的工作由一个菌株完成,从而实现多个菌株的分工与合作.与单菌株相比,合成微生物组具有降低菌株代谢负担与遗传改造难度、提供多样的元件表达平台、实现'即插即用'的模块替换等优势.在合成生物学与微生物组学快速发展、交汇融合的影响下,合成微生物组已成为近些年微生物领域新的研究热点,在生物合成平台化合物、复杂大分子以及生产生物燃料等方面具有广阔的应用前景.本文介绍了合成微生物组的设计原理与优势,总结了近些年的主要研究成果,阐述其目前面临的挑战与机遇,最后对其未来的发展进行展望. 展开更多
关键词 合成微生物组 模块化 共培养 合成生物学 代谢工程
产蒎烯人工酵母细胞的构建 预览
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作者 陈天华 张若思 +5 位作者 姜国珍 姚明东 刘宏 王颖 肖文海 元英进 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期179-188,共10页
蒎烯可衍生为高能量密度燃料,但在酿酒酵母中的全生物合成却未见报道。酿酒酵母由于拥有强大的蛋白表达和翻译后修饰系统以及完整的内膜系统,相比于大肠杆菌等原核生物更适于P450等蛋白的表达,因此将酿酒酵母作为宿主细胞,对于蒎烯或者... 蒎烯可衍生为高能量密度燃料,但在酿酒酵母中的全生物合成却未见报道。酿酒酵母由于拥有强大的蛋白表达和翻译后修饰系统以及完整的内膜系统,相比于大肠杆菌等原核生物更适于P450等蛋白的表达,因此将酿酒酵母作为宿主细胞,对于蒎烯或者其他物质实现如"疯狂碳环"的高能量化是至关重要的。本研究在酿酒酵母底盘中表达内源焦磷酸香叶酯合成酶(ERG20)的突变体ERG20^ww和火炬松来源的蒎烯合酶(PtPS)构建了蒎烯的合成路径。通过截短PtPSN端2~51位氨基酸残基(tPtPS),蒎烯产量较初始产量(0.329mg·L^-1)提高了2.23倍。在过表达异戊二烯焦磷酸异构酶(IDI1)和RNA聚合酶Ⅲ负调控因子(MAF1)的基础上,表达ERG20^ww和tPtPS的融合蛋白,蒎烯产量进一步提高了5.16倍。通过将内源基因ERG20启动子原位替换为弱启动子HXT1,下调ERG20的转录,蒎烯的产量提高了26.0%。最终通过调节发酵过程中的培养基pH使蒎烯产量达11.7mg·L^-1,较初始产量提高了34.5倍。本研究在酿酒酵母中实现蒎烯的从头合成,并获得已知蒎烯摇瓶水平的最高产量。 展开更多
关键词 代谢工程 合成生物学 蒎烯 酿酒酵母
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代谢工程改造酿酒酵母生产L-苹果酸 预览
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作者 陈修来 王元彩 +3 位作者 董晓翔 罗秋玲 刘佳 刘立明 《食品与生物技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期72-80,共9页
为了研究胞质还原路径对酿酒酵母积累L-苹果酸的影响,通过在酿酒酵母中过量表达源于黄曲霉的丙酮酸羧化酶(Afpyc)、苹果酸脱氢酶(Afmdh)及C4-二羧酸转运蛋白(Afmae),成功构建了L-苹果酸合成的胞质还原路径。结果表明:(1)当低水平表达Af... 为了研究胞质还原路径对酿酒酵母积累L-苹果酸的影响,通过在酿酒酵母中过量表达源于黄曲霉的丙酮酸羧化酶(Afpyc)、苹果酸脱氢酶(Afmdh)及C4-二羧酸转运蛋白(Afmae),成功构建了L-苹果酸合成的胞质还原路径。结果表明:(1)当低水平表达Afpyc时,其丙酮酸浓度降低了42%,但不能积累L-苹果酸;(2)当共表达Afpyc和Afmdh时,菌株W005积累了1.93 g/L的L-苹果酸,与对照菌株W004相比细胞干重提高了350%,丙酮酸降低了65.9%;(3)当共表达Afpyc、Afmdh和Afmae时,菌株W006的L-苹果酸产量提高了21.2%,达到2.34 g/L;4)通过提高接种量至初始OD600=2,L-苹果酸的产量提高到3.28 g/L。通过在酿酒酵母中过量表达黄曲霉胞质还原路径的关键基因,使得工程菌能够积累L-苹果酸,为目标产物的高效积累提供了一种可借鉴的思路。 展开更多
关键词 酿酒酵母 胞质还原路径 L-苹果酸 代谢工程
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基于钝齿棒杆菌argGH启动子改造的L-瓜氨酸高效合成 预览
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作者 张微微 陈紫薇 +4 位作者 张晓娟 窦文芳 张晓梅 耿燕 许正宏 《食品与生物技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期83-90,共8页
L-瓜氨酸是尿素循环的重要中间体,在argGH编码酶的催化下易分解为L-精氨酸,在微生物体内难以大量积累。作者通过启动子替换手段,以弱启动子P-dapAB6替换调控argGH表达的启动子P-argG,构建了弱化L-瓜氨酸分解代谢途径的重组菌株Corynebac... L-瓜氨酸是尿素循环的重要中间体,在argGH编码酶的催化下易分解为L-精氨酸,在微生物体内难以大量积累。作者通过启动子替换手段,以弱启动子P-dapAB6替换调控argGH表达的启动子P-argG,构建了弱化L-瓜氨酸分解代谢途径的重组菌株Corynebacterium crenatum H-7-PdapAB6:argGH。重组菌株的转录水平和酶活力结果显示,重组菌株分解途径中argG和argH的基因表达水平下调,精胺琥珀酸合成酶ASS(argG编码)和精胺琥珀酸裂解酶ASL(argH编码)酶活分别降低91.80%和55.35%。摇瓶发酵结果表明,L-瓜氨酸的产量、糖酸转化率和生产强度分别为33.85 g/L、0.25 g/g和0.34 g/(L·h),较原始菌株分别提高了4.91、5.00和4.86倍。通过启动子替换策略,构建了L-瓜氨酸分解代谢途径弱化的工程菌株,初步实现了L-瓜氨酸的高效合成。 展开更多
关键词 钝齿棒杆菌 L-瓜氨酸 L-精氨酸 启动子 代谢工程
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前体代谢工程提高红霉素产量的研究进展 预览
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作者 张万祥 汪焰胜 +1 位作者 吴杭 张部昌 《生物技术通讯》 CAS 2019年第1期134-139,共6页
红霉素是十四元大环内酯类抗生素,具有广泛的医药价值和巨大的新药开发潜力。红霉素的主要成分红霉素A由丙酰辅酶A和甲基丙二酰辅酶A作为前体通过聚酮合酶合成大环内酯骨架,再经羟基化、糖基化、甲基化等一系列修饰合成。根据红霉素A的... 红霉素是十四元大环内酯类抗生素,具有广泛的医药价值和巨大的新药开发潜力。红霉素的主要成分红霉素A由丙酰辅酶A和甲基丙二酰辅酶A作为前体通过聚酮合酶合成大环内酯骨架,再经羟基化、糖基化、甲基化等一系列修饰合成。根据红霉素A的生物合成路线,我们从前体喂养途径、糖基化和甲基化优化等方面,简要综述近年来利用前体代谢工程手段提高红霉素产量的研究进展。 展开更多
关键词 红霉素 生物合成 前体 代谢工程
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弱化呼吸链水平对代谢工程大肠杆菌聚羟基丁酸乳酸酯合成的影响
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作者 陆静娴 李志敏 +1 位作者 叶勤 吴辉 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期59-69,共11页
聚3-羟基丁酸乳酸酯[Poly(3-hydroxybutyrate-co-lactate), P(3HB-co-LA)],属于聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates,PHA)家族的一员,是一种具有良好生物相容性和可降解性的天然高分子生物材料。文中通过在大肠杆菌中引入来源于富养... 聚3-羟基丁酸乳酸酯[Poly(3-hydroxybutyrate-co-lactate), P(3HB-co-LA)],属于聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates,PHA)家族的一员,是一种具有良好生物相容性和可降解性的天然高分子生物材料。文中通过在大肠杆菌中引入来源于富养罗尔斯通氏菌Ralstonia eutropha的β-酮硫解酶、乙酰乙酰Co A还原酶、来源于丙酸梭菌Clostridium propionicum的丙酰CoA转移酶突变体以及荧光假单胞菌Pseudomonas fluorescens strain 2P24来源的PHA合成酶突变体等异源酶,成功实现了一步法利用葡萄糖合成P(3HB-co-LA),其中乳酸组分的摩尔百分比达到1.6%,聚合物含量为83.9wt%。在此基础上,通过敲除辅酶Q8合成所需的黄素异戊烯基转移酶基因(ubiX)来弱化呼吸链水平,从而增强乳酸积累,并进一步缺失乳酸脱氢酶基因(dld)以减少乳酸在发酵后期转化成丙酮酸,最终将P(3HB-co-LA)中乳酸组分的摩尔百分比提高至14.1%,而聚合物含量为81.7wt%。上述实验结果表明,采用弱化呼吸链水平策略可有效提高聚合物中乳酸组分的摩尔百分比,从而提供了一种改变生物合成聚合物中单体组分含量的新思路。 展开更多
关键词 聚3-羟基丁酸乳酸酯 大肠杆菌 代谢工程 乳酸组分 呼吸链弱化 Q8 聚羟基脂肪酸酯(PHA)
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