面向微生物遗传操作的编辑序列设计工具的研究进展 被引量：2

1

作者 杨毅 毛雨丰 +3 位作者 杨春贺 王猛 廖小平 马红武 《合成生物学》 CSCD 2023年第1期30-46,共17页

以同源重组、CRISPR等为代表的遗传操作技术是合成生物学的重要支撑技术。高效准确的遗传操作依赖于可准确定位编辑位点和实现序列改造的编辑序列(如引物序列、同源臂序列、sgRNA序列等)。由于遗传改造目标与遗传操作技术丰富多变,加之... 以同源重组、CRISPR等为代表的遗传操作技术是合成生物学的重要支撑技术。高效准确的遗传操作依赖于可准确定位编辑位点和实现序列改造的编辑序列(如引物序列、同源臂序列、sgRNA序列等)。由于遗传改造目标与遗传操作技术丰富多变,加之近年来基于生物铸造厂(BioFoundry)的自动化遗传改造模式对高通量设计的需求日益增加,使得通过计算机辅助设计工具实现精准快速的编辑序列设计愈发重要。本文针对不同阶段实现不同目标的微生物遗传操作技术和相应的编辑序列辅助设计工具的发展进行了综述。按照不同编辑序列类型和遗传操作应用场景,将编辑序列设计工具划分为四种类型:引物设计工具、DNA组装的设计工具、sgRNA设计工具、基因组编辑的全流程设计工具,对各类编辑序列设计工具的应用及存在的问题进行了分析总结并对未来的研究方向进行了展望。编辑序列设计工具的发展将有助于实现合成生物学“设计—构建—测试—学习”(designbuild-test-learn,DBTL)工作循环中上游的基因型“设计”与下游“构建”两个关键环节之间的无缝衔接。 展开更多

关键词 编辑序列 DNA组装 基因组编辑 全流程设计 生物工厂

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合成生物制造进展 被引量：21

2

作者 张媛媛 曾艳 王钦宏 《合成生物学》 CSCD 2021年第2期145-160,共16页

合成生物制造是以合成生物为工具进行物质加工与合成的生产方式,有望彻底变革未来医药、化工、食品、能源、材料、农业等传统模式,触发新的产业变革,引领新的产业模式和经济形态,重塑碳基物质文明。合成生物制造具有清洁、高效、可再生... 合成生物制造是以合成生物为工具进行物质加工与合成的生产方式,有望彻底变革未来医药、化工、食品、能源、材料、农业等传统模式,触发新的产业变革,引领新的产业模式和经济形态,重塑碳基物质文明。合成生物制造具有清洁、高效、可再生等特点,能够减少工业经济对生态环境的影响。本文综述了近年来合成生物制造在大宗发酵产品、精细与医药化学品、可再生化学品与聚合材料、天然产物、未来农产品以及一碳原料利用方面的重要进展,对各领域代表性重大产品的技术进展及产业应用状况与潜力进行了探讨。未来,随着合成生物学发展,以及与人工智能、大数据等新技术的融合,通过合成生物制造可以获得更多的生物基产品,促进生物经济形成,更好地服务于人类社会的可持续发展。 展开更多

关键词 合成生物学 生物制造 可再生原料 生物基产品 生物经济

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5-氨基乙酰丙酸生物合成技术的发展及展望 被引量：6

3

作者 陈久洲 王钰 +2 位作者 蒲伟 郑平 孙际宾 《合成生物学》 CSCD 2021年第6期1000-1016,共17页

5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)是生物体内天然存在的一种功能性非蛋白质氨基酸,在医药保健和农牧领域具有重要的应用价值。尽管化学合成技术率先打通了5-ALA的制备路线,但工艺的复杂性和高成本问题,限制了其生产规模和应用推广。随着生物技术... 5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)是生物体内天然存在的一种功能性非蛋白质氨基酸,在医药保健和农牧领域具有重要的应用价值。尽管化学合成技术率先打通了5-ALA的制备路线,但工艺的复杂性和高成本问题,限制了其生产规模和应用推广。随着生物技术的兴起,生物合成作为一种绿色替代技术成为解决上述问题的突破口。本文回顾了近50年来5-ALA生物合成技术的发展历程,综述了5-ALA生物合成的3种主要策略,即天然菌株诱变筛选、利用重组外源C4途径的工程菌株催化合成以及基于代谢工程的高效细胞工厂构建,总结了每种策略的技术特点和主要问题,重点介绍了代谢工程改造策略和合成生物技术在5-ALA微生物细胞工厂开发中的应用和研究进展。在此基础上,本文进一步分析了限制5-ALA生物合成的瓶颈,阐述了血红素合成代谢的复杂调控作用和多底物的协同供给在5-ALA生物合成中的重要作用,并从新靶点、新底盘和新技术策略的角度,对合成生物学时代5-ALA生物合成技术未来的发展进行了展望。 展开更多

关键词 5-氨基乙酰丙酸 生物合成 代谢工程 合成生物学 微生物细胞工厂

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枯草芽胞杆菌蛋白质表达分泌系统发展及展望 被引量：7

4

作者 张大伟 康倩 《微生物学杂志》 CAS CSCD 2019年第1期1-10,共10页

枯草芽胞杆菌作为革兰阳性模式菌株是基础研究和工业应用的常用宿主细胞。介绍了枯草芽胞杆菌中蛋白合成和分泌过程中的重要步骤及重要调控位点。在枯草芽胞杆菌蛋白表达及分泌系统中,可以针对目标基因在体内的转录、翻译、折叠、转运... 枯草芽胞杆菌作为革兰阳性模式菌株是基础研究和工业应用的常用宿主细胞。介绍了枯草芽胞杆菌中蛋白合成和分泌过程中的重要步骤及重要调控位点。在枯草芽胞杆菌蛋白表达及分泌系统中,可以针对目标基因在体内的转录、翻译、折叠、转运和菌株改造等方面对表达分泌系统进行优化改良,针对不同的目标蛋白,可进行不同优化模块的组装和拼搭,以达到针对目标蛋白产物定制化地提高产量和分泌量的目的。在未来,随着基因编辑和合成生物技术的发展,菌株改良策略的不断优化,枯草芽胞杆菌将会在工业生产蛋白质制品领域发挥更大的应用价值。 展开更多

关键词 枯草芽胞杆菌 蛋白质表达和分泌 微生物应用 表达分泌系统调控 菌株改造策略

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天然类胡萝卜素的生物合成研究进展 被引量：19

5

作者 周琳 梁轩铭 赵磊 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期119-127,共9页

类胡萝卜素是广泛存在于高等植物、微生物和藻类中的一大类天然色素物质的总称,是重要的天然食用色素群之一。细胞工厂被广泛用于各种化学品、食品和药品等的生产,是绿色生物制造的中心环节。利用细胞工厂合成来源稀缺、获取难度大的高... 类胡萝卜素是广泛存在于高等植物、微生物和藻类中的一大类天然色素物质的总称,是重要的天然食用色素群之一。细胞工厂被广泛用于各种化学品、食品和药品等的生产,是绿色生物制造的中心环节。利用细胞工厂合成来源稀缺、获取难度大的高附加值天然类胡萝卜素,具有经济可行和环境友好等优势。类胡萝卜素在抗氧化、视力保护和抗癌等方面具有非常重要的作用。本文对生物合成类胡萝卜素细胞工厂构建过程中的类胡萝卜素基本合成路径解析、底盘细胞的选择和改造、途径的模块组装与适配及合成生物学策略等展开详细介绍。同时,对未来类胡萝卜素生物合成所面临的机遇和挑战进行了展望。 展开更多

关键词 类胡萝卜素 虾青素 Β-胡萝卜素 叶黄素 合成生物学

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利用定向进化提高基因工程大肠杆菌的甲醇利用能力 被引量：3

6

作者 王晓璐 王钰 +2 位作者 刘娇 郑平 路福平 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期101-109,共9页

甲醇是一种重要的有机化工原料,价格低廉,碳还原度高,在生物化工中是糖质原料的理想替代原料。但是常用的工业微生物宿主如大肠杆菌不能利用甲醇作为碳源,这限制了甲醇在生物化工领域的应用。通过表达甲醇脱氢酶、3-己酮糖-6-磷酸合成酶... 甲醇是一种重要的有机化工原料,价格低廉,碳还原度高,在生物化工中是糖质原料的理想替代原料。但是常用的工业微生物宿主如大肠杆菌不能利用甲醇作为碳源,这限制了甲醇在生物化工领域的应用。通过表达甲醇脱氢酶、3-己酮糖-6-磷酸合成酶和6-磷酸-3-己酮糖异构酶在大肠杆菌中构建可同化甲醇的核酮糖单磷酸途径。以基因工程菌作为出发菌株,通过连续传代和定向进化引入随机突变,突变株进行以甲醇为碳源的压力筛选,得到了2株可以利用甲醇生长的突变株。在以甲醇为辅助碳源的培养基中,25113Δfrm A/p ZWM1-13号突变株较原始菌株25113Δfrm A/p ZWM1菌体生长量增加27.6%。对25113Δfrm A/p ZWM1-13号突变株进行^(13)C示踪分析检测蛋白质合成氨基酸,结果表明氨基酸中^(13)C比例有明显提高。其中,甲硫氨酸^(13)C标记含量增加7.236%。因此,定向进化有效地提高了基因工程大肠杆菌的甲醇利用效率。 展开更多

关键词 甲醇 核酮糖单磷酸途径 大肠杆菌 定向进化

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D-生物素合成研究进展 被引量：2

7

作者 刘记成 房欢 +2 位作者 董会娜 孙玉梅 张大伟 《中国酿造》 CAS 北大核心 2020年第12期10-14,共5页

D-生物素属于B族维生素,也是合成维生素C的必要物质,最初在酵母的研究过程中被发现,之后与其相关的报道层出不穷。在工业中,D-生物素以化学法合成,但化学法有工艺繁杂以及会对环境造成危害等弊端,而利用生物法合成D-生物素则有工艺简单... D-生物素属于B族维生素,也是合成维生素C的必要物质,最初在酵母的研究过程中被发现,之后与其相关的报道层出不穷。在工业中,D-生物素以化学法合成,但化学法有工艺繁杂以及会对环境造成危害等弊端,而利用生物法合成D-生物素则有工艺简单和环境友好等优点,因此近些年通过微生物合成D-生物素的研究越来越广泛。该文综述了D-生物素的生理作用、化学合成法、生物合成法以及微生物合成D-生物素的研究进展,旨在为以后研究者们对微生物合成D-生物素的研究提供参考。 展开更多

关键词 D-生物素 化学合成 生物合成 研究进展

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优化大肠杆菌CRISPR/Cas9基因编辑系统及应用 被引量：2

8

作者 邵梦瑶 路福平 +1 位作者 朱欣娜 张学礼 《生物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期106-110,114,共6页

CRISPR/Cas9基因编辑系统目前已经广泛地应用于大肠杆菌工程菌株的构建,若能构建出一种能连续进行基因编辑的CRISPR/Cas9系统,将极大地提高大肠杆菌工程菌株构建的效率。设计并构建了具有自剪切功能的供体质粒pV4,优化了双质粒CRISPR/C... CRISPR/Cas9基因编辑系统目前已经广泛地应用于大肠杆菌工程菌株的构建,若能构建出一种能连续进行基因编辑的CRISPR/Cas9系统,将极大地提高大肠杆菌工程菌株构建的效率。设计并构建了具有自剪切功能的供体质粒pV4,优化了双质粒CRISPR/Cas9基因编辑系统,实现了基因的连续敲除或整合。pV4质粒,在原始供体质粒placZ的骨架区域添加3个元件:针对供体质粒上氯霉素基因cat的N20-gRNA序列;Ptrc启动子,用于表达cat-N20-gRNA;lacI^q序列,用于表达LacI蛋白调控Ptrc启动子。pV4供体系列质粒(敲除或整合)实现基因编辑后,cat-N20-gRNA在IPTG的诱导表达引导Cas9蛋白对供体质粒进行自剪切,从而方便下一轮基因的编辑。将pV4系列质粒(敲除或整合)应用于产衣康酸工程菌株的构建,连续敲除ptsI、iclR及整合cad基因,基因编辑结果显示,优化后的双质粒CRISPR/Cas9基因编辑系统,能快速消除供体质粒,实现基因的连续敲除或整合,节约了基因操作的时间,有广泛的工程菌株构建应用前景。 展开更多

关键词 CRISPR/Cas9 基因编辑 大肠杆菌 自剪切功能

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黑曲霉柠檬酸工业菌株原生质体制备与转化 被引量：12

9

作者 张晓立 郑小梅 +5 位作者 满云 罗虎 于建东 郑平 刘浩 孙际宾 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期171-177,共7页

黑曲霉是柠檬酸工业化生产的主要发酵菌株。尽管现代遗传操作技术在黑曲霉的实验室菌株、蛋白质生产菌株等的应用中获得了成功,但是柠檬酸工业菌株遗传转化异常困难,成为柠檬酸工业持续升级的重要限制因素。以柠檬酸工业生产实际应用的... 黑曲霉是柠檬酸工业化生产的主要发酵菌株。尽管现代遗传操作技术在黑曲霉的实验室菌株、蛋白质生产菌株等的应用中获得了成功,但是柠檬酸工业菌株遗传转化异常困难,成为柠檬酸工业持续升级的重要限制因素。以柠檬酸工业生产实际应用的黑曲霉菌株为研究对象,对其原生质体的制备与再生以及PEG介导的转化等条件进行了细致优化。结果表明,柠檬酸高产工业菌株原生质体的制备需选取丰富培养基中培养48 h的年轻菌丝体,在1.5%裂解酶-0.5%蜗牛酶-0.2%溶菌酶的复合酶解体系下裂解2.5 h,原生质体的制备浓度可达106个/m L以上,原生质体再生效率可达90%以上。原生质体的浓度是原生质体-PEG介导转化方法的关键,当原生质体浓度达到106个/m L以上时,高产柠檬酸菌株的转化效率大幅提高。成功建立了由原生质体-PEG所介导的高产柠檬酸黑曲霉菌株的遗传转化体系。 展开更多

关键词 黑曲霉 柠檬酸 遗传操作系统 原生质体 DNA转化

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麦角硫因的合成与降解代谢 被引量：10

10

作者 刘琦 张维亚 姜文侠 《天然产物研究与开发》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1112-1117,1002,共7页

麦角硫因是一种稀有的天然手性氨基酸类强抗氧化剂,尽管只在部分蕈菌、链霉菌、分枝杆菌等微生物中合成,但可被植物和动物吸收与积累,广泛分布于哺乳动物的细胞和组织中。麦角硫因具有独特的生物学功能和药理活性,是一种在医药、食品、... 麦角硫因是一种稀有的天然手性氨基酸类强抗氧化剂,尽管只在部分蕈菌、链霉菌、分枝杆菌等微生物中合成,但可被植物和动物吸收与积累,广泛分布于哺乳动物的细胞和组织中。麦角硫因具有独特的生物学功能和药理活性,是一种在医药、食品、保健品和化妆品等行业极具应用前景的细胞生理保护剂。本文综述了麦角硫因的生物合成与降解代谢,以期利用代谢调控提高麦角硫因的生物合成水平,深入挖掘麦角硫因的生理功能及应用。 展开更多

关键词 麦角硫因 前体 生物合成途径 降解代谢

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产O-乙酰高丝氨酸的大肠杆菌构建与发酵测试 被引量：2

11

作者 杨静 李庆刚 +3 位作者 徐国栋 郑小梅 郑平 牟海津 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期200-209,共10页

O-乙酰高丝氨酸(OAH)是具有潜在工业应用价值的前体化合物,可用于制备高丝氨酸与蛋氨酸等。以一株改造自苏氨酸产生菌的Escherichia coli Thr L为出发菌株,过表达OAH合成途径中的关键酶高丝氨酸脱氢酶基因thr A和高丝氨酸乙酰基转移酶基... O-乙酰高丝氨酸(OAH)是具有潜在工业应用价值的前体化合物,可用于制备高丝氨酸与蛋氨酸等。以一株改造自苏氨酸产生菌的Escherichia coli Thr L为出发菌株,过表达OAH合成途径中的关键酶高丝氨酸脱氢酶基因thr A和高丝氨酸乙酰基转移酶基因met X,并利用不同强度的启动子组合优化这两个基因的表达水平,通过发酵培养基中的苏氨酸和酵母粉的浓度优化以提升OAH的产生菌株的生产性能。通过启动子组合优化结果发现,当thr A与met X均采用J23110启动子时,该重组菌株E.coliOAH4的OAH合成能力最强,摇瓶发酵50 h后,其OAH产量为1.54 g/L。当苏氨酸的浓度为2 g/L,酵母粉的浓度为6 g/L时,E.coli OAH4的发酵水平最高,摇瓶发酵50 h后,OAH的产量可进一步提升至1.98 g/L。本研究首次在E.coli中实现了OAH的合成,并通过发酵优化确定了OAH的最优发酵条件,为后续OAH生产应用研究奠定了基础。 展开更多

关键词 大肠杆菌 O-乙酰高丝氨酸 天冬氨酸激酶I/高丝氨酸脱氢酶I 高丝氨酸乙酰基转移酶 发酵培养基优化

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全细胞网络重建与细胞工厂设计 被引量：2

12

作者 徐自祥 郑平 孙际宾 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第2期105-114,共10页

在各种组学及其相应的网络研究相对成熟的基础上,集成各组学网络的细胞整合型网络或全细胞网络将大大提高对生物表型的预测能力,并成为代谢工程决策的有力武器.本文在阐述了细胞工厂设计中应该考虑细胞整合网络之后,综述了细胞整合网络... 在各种组学及其相应的网络研究相对成熟的基础上,集成各组学网络的细胞整合型网络或全细胞网络将大大提高对生物表型的预测能力,并成为代谢工程决策的有力武器.本文在阐述了细胞工厂设计中应该考虑细胞整合网络之后,综述了细胞整合网络的重建、分析、设计方法方面的有关问题,并进一步就研究细胞整合网络涉及的数据库、软件平台、并行计算几方面的作用作了介绍. 展开更多

关键词 细胞整合网络 系统生物学 合成生物学 生物信息学 细胞工厂 代谢工程

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左旋多巴的合成研究新进展 被引量：2

13

作者 陈五九 曹鹏 +3 位作者 宋国田 彭彦峰 吴凤礼 王钦宏 《广西科学》 CAS 2018年第3期274-278,共5页

左旋多巴(L-DOPA)是治疗帕金森病的最有效药物,在各国的临床中应用广泛。左旋多巴的制备方法包括化学合成、植物提取、酶催化以及微生物合成。化学合成法存在低转化率和环境污染问题。植物提取法不仅产量低,还受到资源限制。酶催化法使... 左旋多巴(L-DOPA)是治疗帕金森病的最有效药物,在各国的临床中应用广泛。左旋多巴的制备方法包括化学合成、植物提取、酶催化以及微生物合成。化学合成法存在低转化率和环境污染问题。植物提取法不仅产量低,还受到资源限制。酶催化法使用包括酪氨酸酚解酶、酪氨酸酶及羟基苯乙酸3-羟化酶等催化苯类前体合成左旋多巴。随着合成生物学的发展,构建代谢工程微生物、发酵法生产左旋多巴是一种高效、环境友好的新方法,具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 左旋多巴 不对称合成 植物提取 酶催化 代谢工程

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麦角硫因-多功能的生理细胞保护剂 被引量：1

14

作者 刘琦 姜文侠 +1 位作者 杨萍 周涛 《天然产物研究与开发》 CAS CSCD 北大核心 2013年第B12期160-164,85,共6页

麦角硫因是一种天然的稀有手性氨基酸，作为生物体内重要的生理活性物质，具有清除自由基、解毒、维持DNA的生物合成、细胞的正常生长、细胞免疫、抗辐射、美白及抗衰老等功能，它被认定是一种特有的、多功能的生理细胞保护剂，尤其在... 麦角硫因是一种天然的稀有手性氨基酸，作为生物体内重要的生理活性物质，具有清除自由基、解毒、维持DNA的生物合成、细胞的正常生长、细胞免疫、抗辐射、美白及抗衰老等功能，它被认定是一种特有的、多功能的生理细胞保护剂，尤其在抗氧化和能量调节等方面起着重要的作用。本文概述了麦角硫因的药理活性和在食品、化妆品、医药和治疗学、生物医学领域中的应用。 展开更多

关键词 麦角硫因 生理细胞保护剂 抗氧化剂 抗炎症因子 药理活性

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耐高温酿酒酵母的选育及其在乙醇发酵生产中的应用 被引量：6

15

作者 齐显尼 甘雨满 王钦宏 《生物产业技术》 2018年第4期84-89,共6页

酿酒酵母是乙醇发酵工业的生产菌株,增强菌株的耐温性可以减少乙醇生产中降温带来的成本等问题,保证工业发酵能在高温下正常进行。介绍了耐高温酿酒酵母的常用的和新兴的育种技术方法及主要进展,以及在以玉米、甘蔗、木薯及纤维素为原... 酿酒酵母是乙醇发酵工业的生产菌株,增强菌株的耐温性可以减少乙醇生产中降温带来的成本等问题,保证工业发酵能在高温下正常进行。介绍了耐高温酿酒酵母的常用的和新兴的育种技术方法及主要进展,以及在以玉米、甘蔗、木薯及纤维素为原料的乙醇高温发酵生产中的应用,并讨论了耐高温酿酒酵母的选育工作的挑战和乙醇工业应用前景。 展开更多

关键词 酿酒酵母 耐高温 育种 高温发酵 乙醇生产

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谷氨酸棒状杆菌合成5-氨基乙酰丙酸的途径构建与发酵优化 被引量：7

16

作者 饶德明 张良程 +5 位作者 陈久洲 孙德虎 孙村民 郑小梅 郑平 刁爱坡 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期148-156,共9页

5-氨基乙酰丙酸(5-amino levulinic acid,ALA)是生物体内天然存在的一种非蛋白质氨基酸,在农业和医药等领域应用广泛。为了在谷氨酸棒状杆菌中建立ALA碳四合成途径并优化其发酵体系,首先在谷氨酸棒状杆菌中过表达沼泽红假单胞菌来源的AL... 5-氨基乙酰丙酸(5-amino levulinic acid,ALA)是生物体内天然存在的一种非蛋白质氨基酸,在农业和医药等领域应用广泛。为了在谷氨酸棒状杆菌中建立ALA碳四合成途径并优化其发酵体系,首先在谷氨酸棒状杆菌中过表达沼泽红假单胞菌来源的ALA合成酶(ALAS),建立高效的ALA碳四合成途径,然后从不同发酵培养基的比较、诱导剂和底物甘氨酸的浓度以及初始接种量等不同方面对ALA摇瓶发酵工艺进行了优化。结果显示,过表达Hem A的13032/p ZWA1菌株ALA产量达到1.41 g/L,是对照菌株的67.14倍。ALA的最优摇瓶发酵条件为以酵母粉为氮源的M9培养基,采用5%的接种量0.1 mmol/L IPTG进行Hem A的诱导表达,体系中甘氨酸的浓度要控制在4 g/L,摇瓶中ALA产量可达到3.28 g/L,比优化前提高了132.62%。采用发酵优化的条件,在5 L发酵罐的放大发酵中ALA产量可达10.08 g/L,这是现有报道中谷氨酸棒状杆菌一步发酵合成ALA的最高产量。 展开更多

关键词 5-氨基乙酰丙酸 谷氨酸棒状杆菌 5-氨基乙酰丙酸合成酶 沼泽红假单胞菌 发酵优化

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谷氨酸棒杆菌天冬氨酸激酶G359D突变解除赖氨酸与苏氨酸协同抑制的研究 被引量：7

17

作者 徐德雨 郑小梅 +2 位作者 赵晶 郑平 赵树欣 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期143-152,共10页

天冬氨酸激酶(Aspartate Kinase,AK)是赖氨酸合成途径中关键酶,其受到代谢产物赖氨酸与苏氨酸的协同抑制,旨在发现其解除协同抑制的新突变体并解析其机理。通过对赖氨酸高产菌Corynebacterium glutamicum ZL5与野生型C.glutamicumATCC 1... 天冬氨酸激酶(Aspartate Kinase,AK)是赖氨酸合成途径中关键酶,其受到代谢产物赖氨酸与苏氨酸的协同抑制,旨在发现其解除协同抑制的新突变体并解析其机理。通过对赖氨酸高产菌Corynebacterium glutamicum ZL5与野生型C.glutamicumATCC 13032的天冬氨酸激酶氨基酸序列比对,发现在高产菌的天冬氨酸激酶中存在G359D突变。通过体外天冬氨酸激酶野生型和G359D突变体酶活检测,发现该G359D突变体在10 mmol/L赖氨酸和苏氨酸同时存在时仍保留了76.94%±1.61%的酶活,而野生酶的酶活仅残留4.38%±1.28%。这一结果在赖氨酸高产菌谷氨酸棒杆菌的回复突变中也可得到验证,其回复突变后使赖氨酸产量下降15.57%。通过同源建模和结构分析发现,与野生酶相比,G359D突变体结合赖氨酸后,其位于活性中心附近的Arg151与Glu74之间无法形成离子键,允许底物分子的结合而具有较高活性。发现天冬氨酸激酶G359D突变体可阻断赖氨酸引起的别构效应,从而有效解除赖氨酸与苏氨酸的协同抑制。 展开更多

关键词 谷氨酸棒杆菌 天冬氨酸激酶 赖氨酸 苏氨酸 协同抑制

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不同抑制剂对谷氨酸棒状杆菌磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶酶活的影响 被引量：5

18

作者 吴新阳 裴广胜 +5 位作者 郑小梅 曹国强 刘娇 郑平 王敏 孙际宾 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期172-178,共7页

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(Phosphoenolpyruvate carboxylase,PPC)是生物体碳代谢四碳回补途径的重要酶,是很多生物基化学品合成途径中的关键反应。为揭示谷氨酸棒状杆菌的PPC酶受体内代谢物影响的情况,对谷氨酸棒状杆菌Corynebacterium g... 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(Phosphoenolpyruvate carboxylase,PPC)是生物体碳代谢四碳回补途径的重要酶,是很多生物基化学品合成途径中的关键反应。为揭示谷氨酸棒状杆菌的PPC酶受体内代谢物影响的情况,对谷氨酸棒状杆菌Corynebacterium glutamicumATCC13032的ppc基因进行了PCR克隆,成功地在大肠杆菌中诱导表达为可溶性蛋白。利用Ni柱亲和层析纯化了该蛋白,酶活性测定表明其具有磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性。细致研究了各种抑制剂,如柠檬酸、异柠檬酸、富马酸、琥珀酸、苹果酸、谷氨酸、天冬氨酸等对PPC酶活的影响,证实天冬氨酸和苹果酸是谷氨酸棒杆菌PPC的强抑制剂,并首次发现PPC也受到N-乙酰谷氨酰胺的抑制作用。 展开更多

关键词 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 谷氨酸棒状杆菌 抑制剂 N-乙酰谷氨酰胺

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一种改进的赖氨酸浓度测定方法 被引量：4

19

作者 姜安娜 曹名锋 +3 位作者 李庆刚 郑平 杨洪江 孙际宾 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期190-194,共5页

茚三酮显色法是一种常用的氨基酸测定方法,可以对游离氨基酸进行定性、定量分析,但检测赖氨酸的选择性和准确度却较差。本研究通过对传统茚三酮方法的改进实现赖氨酸的特异性检测。研究发现,在pH2.2的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液中只有赖... 茚三酮显色法是一种常用的氨基酸测定方法,可以对游离氨基酸进行定性、定量分析,但检测赖氨酸的选择性和准确度却较差。本研究通过对传统茚三酮方法的改进实现赖氨酸的特异性检测。研究发现,在pH2.2的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液中只有赖氨酸可与茚三酮-铁试剂在480 nm处发生特征显色反应,其最佳测定条件为100℃反应35 min;并发现改进的方法赖氨酸的有效浓度为0-200 mmol/L。此方法可以排除脯氨酸、鸟氨酸、甘氨酸、精氨酸和组氨酸等杂质氨基酸的干扰,而且适用于对发酵液中赖氨酸浓度进行直接测定,结果准确可靠。 展开更多

关键词 赖氨酸 茚三酮-铁试剂 显色反应 特异性检测

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酵母细胞壁β-D-葡聚糖定量测定方法的比较分析 被引量：3

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作者 田晓丽 杨萍 姜文侠 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期99-103,共5页

通过对酵母胞壁不溶性β-D-葡聚糖的几种定量测定方法的比较分析,表明经酸水解法处理后得到的测定结果偏高,经酸-酶水解法处理后的测定结果更准确;对水解后产生的葡萄糖采用生物传感仪法定量,结果稳定,操作时间短,更适合在生产过程和质... 通过对酵母胞壁不溶性β-D-葡聚糖的几种定量测定方法的比较分析,表明经酸水解法处理后得到的测定结果偏高,经酸-酶水解法处理后的测定结果更准确;对水解后产生的葡萄糖采用生物传感仪法定量,结果稳定,操作时间短,更适合在生产过程和质量控制中使用;待测样品中的α-葡聚糖对测定结果有明显的干扰,β-D-葡聚糖含量应为总葡聚糖含量与α-葡聚糖含量之差。 展开更多

关键词 Β-D-葡聚糖 酵母细胞壁 水解方法 定量测定 生物传感仪法

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