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题名植物天然产物的微生物合成与转化
被引量：11
- 1
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作者
薛海洁
王颖
李春
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机构
北京理工大学化学与化工学院生化工程系
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出处
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第10期3825-3835,共11页
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基金
国家自然科学基金项目(21736002,21606018)
国家杰出青年科学基金项目(21425624)
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文摘
植物天然产物是一类结构复杂、性能多样的次级代谢产物,广泛应用于食品、药品、化妆品等多个领域。目前植物天然产物的主要来源依赖于从植物中提取,这种生产方式周期长且占用大量耕地。微生物细胞因其生长周期短、操作简便、环境友好、大规模发酵可控等优势而被广泛研究用以替代传统的植物提取法。目前利用微生物细胞工厂合成和转化植物天然产物已成为研究的热点,实现了萜类、黄酮、生物碱、皂苷等多种植物天然产物的合成和转化。本文分别从从头合成和生物转化的角度综述了微生物细胞工厂在植物天然产物合成中的应用,为更加系统、深入地研究植物天然产物的微生物合成与转化提供参考。
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关键词
微生物细胞工厂
植物天然产物
生物转化
萜类
黄酮
生物碱
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Keywords
microbial cell factories
plant-derived natural products
biotransformation
terpenoids
flavones
alkaloids
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分类号
Q819
[生物学—生物工程]
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题名生物转化过程中的能量驱动与再生
- 2
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作者
张良
刘啸尘
刘桂艳
吕波
冯旭东
李春
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机构
北京理工大学化学与化工学院生化工程系/合成生物系统研究所
北京理工大学生命学院
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出处
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第7期2807-2814,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(21425624
21606019
21506011)~~
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文摘
生物转化在生物化工领域具有至关重要的作用,其过程中伴随着能量的消耗和释放,因此在设计与调控生物转化过程时,能量的供应与平衡是非常关键的因素。若通过外源直接供能的方式驱动反应,如直接添加含能辅因子,则反应效率无法令人满意且成本较高。为了持续推动催化反应的高效进行,引入能量循环以及含能辅因子的再生系统具有重要的意义及必要性。对目前研究较多的三种能量循环再生系统进行综述,并对其在代谢工程等领域的发展现状进行讨论,同时对其在体外无细胞催化过程中的应用进行展望。
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关键词
生物催化
代谢
生物工程
能量再生
辅因子
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Keywords
biocatalysis
metabolism
bioengineering
energy regeneration
cofactor
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分类号
Q819
[生物学—生物工程]
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题名微生物合成植物三萜及其皂苷化合物
被引量：4
- 3
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作者
薛海洁
孙文涛
赵雨佳
王颖
李春
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机构
北京理工大学化学与化工学院生化工程系
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出处
《生物产业技术》
2019年第1期19-26,共8页
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基金
国家自然科学基金(21736002)
国家自然科学基金(21606018)
国家杰出青年科学基金(21425624)
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文摘
植物三萜及其皂苷化合物普遍存在于植物中,具有抗炎、抗过敏、保肝护肝等多种生物活性,因此被广泛应用于医药、农业和食品等多个行业。目前,植物三萜及其皂苷化合物的主要来源是从植物中直接提取,这种方式不仅消耗大量的人力物力而且会带来严重的环境问题。随着合成生物学及组学技术的快速发展,微生物因其生长快速、操作方便等优势成为广泛应用的宿主,这为替代传统的供应方式提供了可行的方法。然而,植物三萜类化合物复杂的合成途径和外源途径的代谢不平衡严重限制了其生产。综述了植物三萜及其皂苷化合物的生物合成途径,以及利用微生物细胞工厂合成三萜及其皂苷化合物的方法,并探讨了其高效微生物合成的策略。
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关键词
植物三萜及其皂苷化合物
微生物细胞工厂
氧化鲨烯环化酶
细胞色素P450酶
葡萄糖基转移酶
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Keywords
plant triterpenoids and saponins
microbial cell factories
2,3-oxidos-qualene lanosterol-cyclase
cytochrome P450 monooxygenase
UDP-glucosyltransferase
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分类号
O629
[理学—有机化学]
Q81
[生物学—生物工程]
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题名基于非天然结构组件的人工酶设计与应用
被引量：1
- 4
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作者
袁飞燕
于洋
李春
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机构
北京理工大学化学与化工学院生化工程系
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出处
《合成生物学》
2020年第6期685-696,共12页
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基金
国家重点研发计划(2018YFA0903300,2016YFA0502400)。
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文摘
人工酶是由人类设计得到的具有类似天然酶活性的催化剂。人工酶设计可能成为天然酶研究的补充,揭示天然酶的催化机理,实现天然酶尚未实现的作用。酶由20种天然氨基酸残基以及有限种类的辅因子组成,限制了蛋白质可实现的结构、反应性和功能空间。通过在蛋白质中引入非天然结构组件,包括非天然氨基酸和非天然辅因子,可以得到具有较高催化活性或全新反应性的人工酶。本文总结了引入非天然氨基酸和非天然辅因子构建人工酶和高效制备此类人工酶的策略,并以参与氧化还原反应的人工金属酶为例,探讨构建人工酶的方法,包括通过基因密码子扩展技术引入含生物正交反应基团或金属螯合基团的非天然氨基酸,或通过非共价、共价相互作用在骨架蛋白中引入非天然金属卟啉和其他金属有机催化剂,展望了引入非天然结构组件结合计算设计或代谢工程构建人工酶的新方法,这有助于实现媲美天然酶效率的人工酶的设计与应用。
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关键词
人工酶设计
非天然氨基酸
非天然辅因子
引入策略
氧化还原反应
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Keywords
artificial enzymes design
unnatural amino acid
non-natural cofactor
introduction strategy
redox reaction
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分类号
Q814.9
[生物学—生物工程]
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题名酶的寡聚结构与催化稳定性
- 5
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作者
刘护
李春
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机构
北京理工大学化学与化工学院生化工程系
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出处
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第1期352-362,共11页
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基金
国家自然科学基金项目(21706012
21425624)
中国博士后科学基金面上资助(2016M600936)~~
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文摘
酶的结构与催化稳定性是生物催化与转化过程中的研究热点之一。与单体酶相比,寡聚酶在进化过程中亚基之间的聚合使其在结构和功能上具有一定的优越性,然而寡聚酶独特的四级结构导致其在制备和应用中存在诸多问题,如制备效率低、催化位点利用率低、催化稳定性差等,其中亚基解离导致的催化稳定性问题在很大程度上限制了其工业化应用。目前,介质工程、多亚基固定化、亚基界面工程和融合蛋白策略被应用于寡聚酶的催化稳定性改造,而寡聚酶至单体酶的改造策略则试图从根本上解决寡聚酶的制备和应用问题,具有较好的应用前景。本文介绍了酶的寡聚结构演替所产生的新功能,总结了寡聚酶在制备和应用中存在的问题,重点阐述了提高寡聚酶制备效率和催化稳定性的策略。
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关键词
生物催化
酶
稳定性
寡聚酶
单体酶
结构演替
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Keywords
biocatalysis
enzyme
stability
oligomeric enzyme
monomeric enzyme
structural succession
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分类号
Q814
[生物学—生物工程]
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