功能寡糖绿色生物合成技术的研究进展 被引量：2

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作者 孙媛霞 杨建刚 +1 位作者 田朝玉 马延和 《生物产业技术》 2019年第4期26-33,共8页

功能寡糖是自然界中复杂且结构多样的一类化合物,具有独特生理功能,在食品、药品及饲料等领域应用广泛。传统的功能寡糖通过天然多糖绿色降解技术制备,然而该技术对制备非天然构型的功能寡糖应用有限。本文聚焦绿色生物技术在制备天然... 功能寡糖是自然界中复杂且结构多样的一类化合物,具有独特生理功能,在食品、药品及饲料等领域应用广泛。传统的功能寡糖通过天然多糖绿色降解技术制备,然而该技术对制备非天然构型的功能寡糖应用有限。本文聚焦绿色生物技术在制备天然来源匮乏、结构多样性、新型生理功能的功能寡糖及其衍生物方面的应用研究进展:基于更多高效、立体选择性新酶元件的发现与表征,建立寡糖合成的新途径和复杂级联反应,并在宿主细胞中重构新的合成途径,突破天然微生物合成代谢的极限,实现应用多酶级联催化与生物发酵技术生物制备功能寡糖,进一步探讨了具有未来功能食品特征的寡糖合成研究方向。 展开更多

关键词 功能寡糖 多酶催化 合成代谢 酶工程

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实验室芽孢杆菌菌种库中高产蛋白酶、糖基转移酶菌株的测定与筛选 被引量：4

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作者 王梦超 郑宏臣 +3 位作者 赵兴亚 徐健勇 肖冬光 宋诙 《中国酿造》 CAS 北大核心 2020年第12期81-85,共5页

该研究以实验室前期构建的小型芽孢杆菌菌种库中的335株芽孢杆菌菌株为研究对象,通过测定其产蛋白酶和糖基转移酶的特性挖掘到蛋白酶缺陷菌株68株、产中性蛋白酶菌株185株、产碱性蛋白酶菌株217株和具较强蛋白分泌能力的菌株87株。经进... 该研究以实验室前期构建的小型芽孢杆菌菌种库中的335株芽孢杆菌菌株为研究对象,通过测定其产蛋白酶和糖基转移酶的特性挖掘到蛋白酶缺陷菌株68株、产中性蛋白酶菌株185株、产碱性蛋白酶菌株217株和具较强蛋白分泌能力的菌株87株。经进一步筛选获得22株高产碱性蛋白酶菌株和12株高产中性蛋白酶菌株;另外,基于此菌株资源库,同时进行了产新型糖基转移酶的菌株筛选,以甜菊苷为底物,得到了13株底物转化率达50%以上的菌株,其中菌株BAP#和114#的转化产物分别被鉴定为莱鲍迪苷D和莱鲍迪苷E。综上可见,实验室的芽孢杆菌菌株资源库虽然规模较小,但无论是对于常用工业酶制剂的开发,还是对于新型食品用酶的定向挖掘,都提供了丰富和多样的菌种资源,显示了很好的菌种筛选应用前景。 展开更多

关键词 芽孢杆菌 菌种库 蛋白酶 糖基转移酶 菌株筛选

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中国在翻译后修饰的生物信息学研究领域的进展与前瞻 被引量：6

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作者 刘泽先 蔡煜东 +11 位作者 郭雪江 李骜 李婷婷 邱建丁 任间 施绍萍 宋江宁 王明会 谢鹭 薛宇 张子丁 赵兴明 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期621-634,共14页

翻译后修饰在调控蛋白质构象变化、活性以及功能方面具有重要作用,并参与了几乎所有细胞通路和过程。蛋白质翻译后修饰的鉴定是阐明细胞内分子机理的基础。相对于劳动密集的、耗费时间的实验工作,利用各种生物信息学方法开展翻译后修饰... 翻译后修饰在调控蛋白质构象变化、活性以及功能方面具有重要作用,并参与了几乎所有细胞通路和过程。蛋白质翻译后修饰的鉴定是阐明细胞内分子机理的基础。相对于劳动密集的、耗费时间的实验工作,利用各种生物信息学方法开展翻译后修饰预测,能够提供准确、简便和快速的研究方案,并产生有价值的信息为进一步实验研究提供参考。文章主要综述了中国生物信息学者在翻译后修饰生物信息学领域所取得的研究进展,包括修饰底物与位点预测的计算方法学设计与完善、在线或本地化工具的设计与维护、修饰相关数据库及数据资源的构建及基于修饰蛋白质组学数据的生物信息学分析。通过比较国内外的同类研究,发现优势和不足,并对未来的研究作出前瞻。 展开更多

关键词 翻译后修饰 共价修饰 修饰组学 磷酸化

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乳蛋白重组表达与人造奶生物合成:全球专利分析与技术发展趋势 被引量：8

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作者 周正富 庞雨 +6 位作者 张维 王劲 燕永亮 郑迎迎 陈敏 廖志华 林敏 《合成生物学》 CSCD 2021年第5期764-777,共14页

乳蛋白是天然动物奶的主要成分,具有高营养、易吸收、增强免疫力、抗氧化等多种生物活性。采用基因工程和细胞工厂等技术手段,高效表达天然奶中的各种乳蛋白组分,已成为当前人造奶生物合成的研发热点和技术难点。人造奶作为一个已商业... 乳蛋白是天然动物奶的主要成分,具有高营养、易吸收、增强免疫力、抗氧化等多种生物活性。采用基因工程和细胞工厂等技术手段,高效表达天然奶中的各种乳蛋白组分,已成为当前人造奶生物合成的研发热点和技术难点。人造奶作为一个已商业化面向市场并正在改变世界的新兴科技食品,营养风味与天然牛奶相当,但不含乳糖、胆固醇、抗生素和致敏原等不良因子,其生产过程无需养殖动物,可以有效节约资源与能源,是一种颠覆传统养殖业的未来乳制品生产新模式,将引领未来食品产业和细胞农业发展方向。本文系统总结了模式微生物底盘改造、重组乳蛋白高效表达和人造奶制品产业化等相关核心技术的知识产权保护现状,探讨了目前人造奶制品研发面临的瓶颈技术挑战和生物安全评价等热点问题,介绍了乳蛋白组合表达、风味物质添加、致敏原删除和细胞工厂智造等最新发展动态,为人造奶等未来合成食品产业化提供重要的理论与技术参考。目前我国乳蛋白重组表达与人造奶生物合成技术研发力量相对薄弱,研发资金与风险投资不足。为应对日趋激烈的国际竞争,“十四五”期间我国应加大研发投入,着力突破共性关键技术与产品生产工艺,同时加快制定未来合成食品商业化管理法规与产业政策,为促进我国未来养殖业发展和实现农业碳达峰、碳中和目标提供的科技支撑。 展开更多

关键词 乳蛋白 重组表达 人造奶 组合合成 未来食品

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醌氧化还原酶的异源表达及其在偶氮染料脱色方面的研究

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作者 刘谦谦 唐梓静 +2 位作者 李天真 李宝库 朱蕾蕾 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期128-136,共9页

为研究NAD(P)H:醌氧化还原酶在染料处理方面的潜力,选用大肠杆菌异源表达人来源的NAD(P)H:醌氧化还原酶(hNQO1),对6种介体小分子(1,4-萘醌、蒽醌-2-磺酸钠盐、甲基对苯醌、1,4-二羟基蒽醌、蒽醌、甲萘醌)进行筛选,选择适合浓度的介体小... 为研究NAD(P)H:醌氧化还原酶在染料处理方面的潜力,选用大肠杆菌异源表达人来源的NAD(P)H:醌氧化还原酶(hNQO1),对6种介体小分子(1,4-萘醌、蒽醌-2-磺酸钠盐、甲基对苯醌、1,4-二羟基蒽醌、蒽醌、甲萘醌)进行筛选,选择适合浓度的介体小分子辅助hNQO1全细胞对偶氮染料进行脱色。结果表明,利用1,4-二羟基蒽醌作为介体小分子,hNQO1全细胞对刚果红的脱色效果较好,菌体能够重复利用3次,脱色率(反应6 h)依次为94.0%,79.7%和20.3%。与刚果红相比,hNQO1全细胞对苋菜红、活性黑5的脱色率(6 h)分别为18.8%,16.4%。综上所述,该重组hNQO1在染料废水处理方面具有较好的潜力和前景。 展开更多

关键词 醌氧化还原酶 染料脱色 介体小分子

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木聚糖酶XynG1-1在毕赤酵母中的表达及发酵条件优化 被引量：7

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作者 王停停 郑宏臣 +4 位作者 徐健勇 彭梦 刘逸寒 路福平 宋诙 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期37-43,共7页

将来源于Paenibacillus campinasensis G1-1的木聚糖酶编码基因成功整合到毕赤酵母GS115基因组上,构建了高产木聚糖酶XynG1-1的毕赤酵母工程菌。采用响应面法对该工程菌的发酵条件进行优化。首先使用Design-Expert软件进行Plackett Bur... 将来源于Paenibacillus campinasensis G1-1的木聚糖酶编码基因成功整合到毕赤酵母GS115基因组上,构建了高产木聚糖酶XynG1-1的毕赤酵母工程菌。采用响应面法对该工程菌的发酵条件进行优化。首先使用Design-Expert软件进行Plackett Burman实验设计筛选出影响产酶量的3个主要因素,即甲醇含量、生物素含量和培养时间。在此基础上使用Design-Expert软件进行Box-Behnken实验设计,通过响应面分析得出优化的发酵培养条件为:甲醇含量2.28%,培养时间37.29 h,生物素4 mg/L,酵母粉20 g/L,蛋白胨20 g/L,YNB 30 g/L,装液量100 m L/L,转速250 r/min、温度28℃、磷酸缓冲液pH 6.0。经实验验证,优化后的培养条件下胞外重组酶活达到707.2 IU/m L,与响应面预测结果一致,较优化前木聚糖酶酶活提高了7.9倍,较原始菌株产酶量提高了19.8倍。经10 L发酵罐扩大培养之后,重组木聚糖酶的酶活达到2 703 IU/m L。因此,该研究有效提高了木聚糖酶XynG1-1的发酵产量,并且,该重组酶保持了良好的酶学性质,可为工业化生产及应用奠定基础。 展开更多

关键词 毕赤酵母 木聚糖酶 响应面 发酵优化 酶学性质

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β-葡萄糖苷酶的枯草芽孢杆菌表达、酶学性质分析及其在宝藿苷Ⅰ制备中的应用 被引量：5

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作者 裴雯雯 曾艳 +3 位作者 刘娟娟 张建刚 王敏 孙媛霞 《食品工业科技》 CAS 北大核心 2022年第6期133-140,共8页

为获得安全高效的β-葡萄糖苷酶用于生物催化淫羊藿苷水解制备宝藿苷Ⅰ,通过大肠杆菌-枯草芽孢杆菌穿梭载体pMA5在食品安全菌株枯草芽孢杆菌WB600中异源表达Thermotoga petrophila来源的耐热β-葡萄糖苷酶TpBgl3,研究了所表达重组酶的... 为获得安全高效的β-葡萄糖苷酶用于生物催化淫羊藿苷水解制备宝藿苷Ⅰ,通过大肠杆菌-枯草芽孢杆菌穿梭载体pMA5在食品安全菌株枯草芽孢杆菌WB600中异源表达Thermotoga petrophila来源的耐热β-葡萄糖苷酶TpBgl3,研究了所表达重组酶的酶学性质及其水解宝藿苷制备宝藿苷Ⅰ的工艺条件。结果表明,菌株在30℃、SR培养基中发酵培养48 h后,上清液中的β-葡萄糖苷酶酶活力达到69.68 U/mL。重组表达的TpBgl3最适温度为85℃,最适pH为4.0,在65℃、pH4.0下放置3 h仍能保持85%以上的相对酶活。在65℃、pH4.0、酶用量0.16 U/mg、反应时间20 min的优化条件下,其能将10 g/L的淫羊藿苷水解转化为7.50 g/L的宝藿苷Ⅰ,摩尔转化率为98.67%。β-葡萄糖苷酶的枯草芽孢杆菌分泌表达为宝藿苷Ⅰ及其他高附加值苷元类化合物的工业化安全高效生物制备提供了新途径。 展开更多

关键词 Β-葡萄糖苷酶 枯草芽孢杆菌 异源表达 酶学性质 淫羊藿苷水解 宝藿苷Ⅰ

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甘蔗基蔗糖高附加值利用的研究进展 被引量：4

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作者 田朝玉 杨建刚 +1 位作者 朱玥明 孙媛霞 《广西科学》 CAS 2020年第1期10-19,共10页

蔗糖占我国食糖总消费量90%以上,而甘蔗是蔗糖的主要原材料。然而,我国甘蔗生产集约化程度低,导致制糖成本越来越高,提高甘蔗及副产品的资源化利用水平,对我国甘蔗制糖产业具有重要意义。本文综述近年来甘蔗基蔗糖高附加值生物转化利用... 蔗糖占我国食糖总消费量90%以上,而甘蔗是蔗糖的主要原材料。然而,我国甘蔗生产集约化程度低,导致制糖成本越来越高,提高甘蔗及副产品的资源化利用水平,对我国甘蔗制糖产业具有重要意义。本文综述近年来甘蔗基蔗糖高附加值生物转化利用方面的研究进展,总结蔗糖生物催化相关的关键酶元件,以及多酶级联催化技术转化蔗糖制备结构多样性功能产品方面的应用,阐述微生物发酵技术利用蔗糖及糖蜜制备大宗化学品和精细化学品方面的潜力,进一步探讨甘蔗基蔗糖高附加值利用的研究方向。 展开更多

关键词 蔗糖 甘蔗糖蜜 生物催化 微生物发酵 高附加值产品

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耐热普鲁兰酶CBM68结构域中关键位点对其酶学性质的影响 被引量：2

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作者 申莹莹 郑宏臣 +3 位作者 李树芳 付晓平 徐健勇 宋诙 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期12-17,共6页

通过对Anoxybacillus sp.LM18-11来源的耐热普鲁兰酶(Pul A)与麦芽三糖共结晶的晶体结构分析,在新命名的底物结合域CBM68中预测出4个与底物结合有关的氨基酸位点(Y14、D16、K62和R96),分别将4个氨基酸位点突变为丙氨酸,得到突变体Pul A^... 通过对Anoxybacillus sp.LM18-11来源的耐热普鲁兰酶(Pul A)与麦芽三糖共结晶的晶体结构分析,在新命名的底物结合域CBM68中预测出4个与底物结合有关的氨基酸位点(Y14、D16、K62和R96),分别将4个氨基酸位点突变为丙氨酸,得到突变体Pul A^(Y14A)、Pul A^(D16A)、Pul A^(K62A)和Pul A^(R96A)。其中,突变酶Pul A^(Y14A)和Pul A^(R96A)的底物结合力及催化效率与野生酶Pul A相比均有明显降低,其K_m值分别比Pul A提高了4.2倍和2.5倍,k_(cat)/K_m分别为Pul A的29%和37%。同时,Pul A^(Y14A)和Pul A^(R96A)的最适作用温度均降低了10℃,Pul A^(R96A)的最适作用p H也降低了0.5个单位。说明Y14和R96是CBM68结构域中的关键氨基酸位点,这两个位点的发现为进一步探究CBM68结构域的作用机制奠定了基础。 展开更多

关键词 耐热普鲁兰酶 CBM68 定点突变 底物亲和力 催化效率

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枯草芽孢杆菌B6的特性及其对哺乳期母猪生产性能的影响 被引量：6

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作者 郑宏臣 甄杰 +3 位作者 郑雯 谭明 徐健勇 宋诙 《饲料工业》 北大核心 2019年第6期28-31,共4页

文章旨在报道一株极具益生菌开发潜力的枯草芽孢杆菌B6,通过实验确定了该菌株高产功能性果聚糖的最佳碳源为蔗糖,果聚糖作为B.subtilis B6的主要功能性代谢产物,其胞外产量在100 g/l以上,经实验验证,该菌株产生的果聚糖具有很强的抗氧... 文章旨在报道一株极具益生菌开发潜力的枯草芽孢杆菌B6,通过实验确定了该菌株高产功能性果聚糖的最佳碳源为蔗糖,果聚糖作为B.subtilis B6的主要功能性代谢产物,其胞外产量在100 g/l以上,经实验验证,该菌株产生的果聚糖具有很强的抗氧化作用,10 mg/ml果聚糖的DPPH自由基清除率和ABTS自由基清除率分别为80%和71%以上,铁还原能力达到43.26 mmol/g FeSO4当量。B.subtilis B6显示了活菌数高,菌种性能强,生产成本低等优良的应用特性。哺乳期母猪的饲喂效果显示B.subtilis B6液体菌剂可使仔猪平均窝重提高28.8%,平均断奶窝重提高18%,显著提高母猪及仔猪免疫力。综上,菌株B.subtilis B6作为特效益生菌在饲料添加剂领域将具有很大的开发潜能和市场价值。 展开更多

关键词 枯草芽孢杆菌 果聚糖 益生菌 饲喂 孕期母猪 窝重

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肽类或蛋白质类药物体内稳定性控制策略 被引量：7

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作者 谭焕波 邹培建 秦刚 《中国药理学通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1634-1639,共6页

肽类或蛋白质类药物具有生物活性和特异性较高、可溶性强、低毒性等优点,现已成为药物研发的热点领域;然而,肽类或蛋白质类药物由于消化系统和血液中蛋白酶的快速降解以及体内肾脏的快速清除,体内半衰期一般较短,严重限制了药效作用的... 肽类或蛋白质类药物具有生物活性和特异性较高、可溶性强、低毒性等优点,现已成为药物研发的热点领域;然而,肽类或蛋白质类药物由于消化系统和血液中蛋白酶的快速降解以及体内肾脏的快速清除,体内半衰期一般较短,严重限制了药效作用的发挥。为了延长肽类或蛋白质类药物的体内半衰期,改善其药代动力学和药效学特征,各药物研发机构已进行大量研究,并成功开发多种化学修饰或基因工程改造方法。该文将主要从提高对酶的稳定性、增大流体力学体积和FcRn介导的pH依赖的再生等方面探讨延长肽类或蛋白质类药物半衰期的策略,并对成功的药物研发实例进行归纳汇总。 展开更多

关键词 肽类和蛋白质类药物 半衰期 延长 对酶稳定性 流体力学体积 FCRN

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菌丝霉素MP1106融合蛋白的复性及纯化方法 被引量：1

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作者 王鹏举 谭焕波 +2 位作者 苏文成 张文宇 邹培建 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期94-100,共7页

旨在建立高效、快捷的菌丝霉素衍生物MP1106大肠杆菌表达系统。通过基因融合的方式构建生物表面活性剂-菌丝霉素衍生物(DAMP_4-MP1106)融合蛋白表达载体,在大肠杆菌中进行表达;并对目的蛋白MP1106进行分离纯化和分子内二硫键鉴定。结果... 旨在建立高效、快捷的菌丝霉素衍生物MP1106大肠杆菌表达系统。通过基因融合的方式构建生物表面活性剂-菌丝霉素衍生物(DAMP_4-MP1106)融合蛋白表达载体,在大肠杆菌中进行表达;并对目的蛋白MP1106进行分离纯化和分子内二硫键鉴定。结果显示,融合蛋白DAMP_4-MP1106在大肠杆菌中以包涵体的形式成功表达,表达产物在变性条件下经Ni^(2+)-NTA亲和层析纯化;经检测分析,摇瓶中DAMP_4-MP1106的发酵产量为118 mg/L,纯度为94.7%;采用96孔板筛选并建立复性方法,获得水溶性融合蛋白DAMP_4-MP1106;并经TEV蛋白酶酶切以及二次Ni^(2+)-NTA亲和层析纯化,可获得纯度为99%的抗菌肽MP1106 18mg/L,回收率达到了38.4%。通过简捷方法快速鉴定分子内的二硫键,初步证实了抗菌肽MP1106完成了分子内结构正确折叠。建立了高效快捷的菌丝霉素大肠杆菌表达系统。 展开更多

关键词 抗菌肽 菌丝霉素 蛋白融合 复性 蛋白纯化

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