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CRISPR技术在链霉菌细胞工厂中的应用和优化
被引量：
1
1
作者
李新颖
苏畅
+3 位作者
郭超
庞建
王超
李春
《化工学报》
北大核心
2025年第3期922-932,共11页
链霉菌底盘细胞的开发是微生物源药物高效合成的有效策略,高效的基因编辑工具为构建链霉菌细胞工厂提供了有力的技术支撑。CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeats)技术具有精准性、普适性和易操作性,在微...
链霉菌底盘细胞的开发是微生物源药物高效合成的有效策略,高效的基因编辑工具为构建链霉菌细胞工厂提供了有力的技术支撑。CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeats)技术具有精准性、普适性和易操作性,在微生物中得到了广泛的应用。然而脱靶效应、Cas蛋白毒性、编辑效率低下等原因,导致CRISPR在链霉菌中的应用受到一定的限制。对CRISPR相关技术在链霉菌中的应用及优化策略进行了总结和归纳,并对CRISPR系统在链霉菌细胞工厂中的应用前景进行了展望,为开发适用于链霉菌的高效基因编辑工具提供了参考。
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关键词
CRISPR
链霉菌
基因编辑
生物技术
优化策略
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职称材料
高能燃料前体α-红没药烯的生物制造过程优化
2
作者
马治东
张亚鹏
+5 位作者
高慧鹏
李文强
吕波
秦磊
张全
李春
《化工学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第12期4702-4711,F0004,共11页
α-红没药烯是一种主要存在于红没药、柠檬等植物精油中的倍半萜化合物,因具备多支链、环状结构,其烷化产物红没药烷可作为航空燃料替代品,受到了国内外的广泛关注。以酿酒酵母为底盘细胞来合成α-红没药烯是一种绿色、可持续的备选生...
α-红没药烯是一种主要存在于红没药、柠檬等植物精油中的倍半萜化合物,因具备多支链、环状结构,其烷化产物红没药烷可作为航空燃料替代品,受到了国内外的广泛关注。以酿酒酵母为底盘细胞来合成α-红没药烯是一种绿色、可持续的备选生产方式。本研究在强化甲羟戊酸(mevalonate,MVA)合成途径的酿酒酵母中表达来自北美冷杉的α-红没药烯合酶AgBIS,利用葡萄糖诱导型启动子PHXT1对支路鲨烯合酶及脂肪酸合成途径进行动态下调,进一步系统增强MVA途径多个基因表达,并对辅因子供应与乙醇利用途径进行强化,使α-红没药烯在摇瓶中的产量达到510 mg/L。在3 L发酵罐中,通过乙醇补料发酵使α-红没药烯产量达到16.5 g/L,为目前报道的最高产量。本研究为微生物细胞工厂高效合成α-红没药烯提供了有效策略。
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关键词
α-红没药烯
酿酒酵母
代谢工程
微生物细胞工厂
合成生物学
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职称材料
甘草黄酮合酶Ⅱ催化甘草素特异性合成7,4'-二羟基黄酮
被引量：
2
3
作者
孙甲琛
孙文涛
+2 位作者
孙慧
吕波
李春
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期3202-3211,共10页
利用同源序列比对和分子进化树分析从胀果甘草转录组数据库中挖掘并成功克隆到2个黄酮合酶基因:Gur.gene26505和Gur.gene26116。经表征Gur.gene26505为黄酮合酶Ⅱ,具有催化甘草素特异性合成7,4′-二羟基黄酮的特性,而Gur.gene26116为黄...
利用同源序列比对和分子进化树分析从胀果甘草转录组数据库中挖掘并成功克隆到2个黄酮合酶基因:Gur.gene26505和Gur.gene26116。经表征Gur.gene26505为黄酮合酶Ⅱ,具有催化甘草素特异性合成7,4′-二羟基黄酮的特性,而Gur.gene26116为黄烷酮2位羟化酶,可催化甘草素生成包括7,4′-二羟基黄酮在内的三种产物。进一步通过蛋白质结构预测、分子对接和分子动力学模拟探究了黄酮合酶Ⅱ(Gur.gene26505)催化合成7,4′-二羟基黄酮特异性的原因。由于Gur.gene26505活性口袋附近特有的刚性结构β片层使大位阻苯丙氨酸残基翻转至羟化中心下方,消除了羟化产物2-羟基甘草素进入脱水中心的阻力进而发生C_(2)-C_(3)位的脱水反应特异性生成7,4′-二羟基黄酮。最后通过基因过表达、反应条件优化和强化菌体生长建立了7,4′-二羟基黄酮特异性合成的最佳细胞催化工艺,使甘草素转化率达到了76.67%。
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关键词
甘草黄酮合酶Ⅱ
甘草素
7
4′-二羟基黄酮
特异性转化
生物催化
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职称材料
题名
CRISPR技术在链霉菌细胞工厂中的应用和优化
被引量：
1
1
作者
李新颖
苏畅
郭超
庞建
王超
李春
机构
北京理工大学
化学
与化工学院
生物化工
研究所
/医药
分子
科学与
制剂
工
程
工
信
部
重点
实验室
国家粮食和物资储备局
科学
研究
院
清华
大学
化学
工
程系/
生物化工
研究所
出处
《化工学报》
北大核心
2025年第3期922-932,共11页
基金
国家自然科学基金项目(22108153)
十四五重点研发计划项目(2023YFA0914700)
工业生物催化教育部重点实验室(清华大学)开放基金项目(2023003)。
文摘
链霉菌底盘细胞的开发是微生物源药物高效合成的有效策略,高效的基因编辑工具为构建链霉菌细胞工厂提供了有力的技术支撑。CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeats)技术具有精准性、普适性和易操作性,在微生物中得到了广泛的应用。然而脱靶效应、Cas蛋白毒性、编辑效率低下等原因,导致CRISPR在链霉菌中的应用受到一定的限制。对CRISPR相关技术在链霉菌中的应用及优化策略进行了总结和归纳,并对CRISPR系统在链霉菌细胞工厂中的应用前景进行了展望,为开发适用于链霉菌的高效基因编辑工具提供了参考。
关键词
CRISPR
链霉菌
基因编辑
生物技术
优化策略
Keywords
CRISPR
Streptomyces
gene editing
biological techniques
optimization
分类号
Q812 [生物学—生物工程]
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职称材料
题名
高能燃料前体α-红没药烯的生物制造过程优化
2
作者
马治东
张亚鹏
高慧鹏
李文强
吕波
秦磊
张全
李春
机构
石河子
大学
化学
化工学院
/
化工
绿色过程省
部
共建国家
重点
实验室
培育基地
北京理工大学化学与化工学院生物化工研究所/医药分子科学与制剂工信部重点实验室
中石化大连石油
化工
研究
院有限公司
清华
大学
化学
工
程系
工
业
生物
催化教育
部
重点
实验室
出处
《化工学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第12期4702-4711,F0004,共11页
基金
国家自然科学基金项目(22138006)
中国石化课题(421127)。
文摘
α-红没药烯是一种主要存在于红没药、柠檬等植物精油中的倍半萜化合物,因具备多支链、环状结构,其烷化产物红没药烷可作为航空燃料替代品,受到了国内外的广泛关注。以酿酒酵母为底盘细胞来合成α-红没药烯是一种绿色、可持续的备选生产方式。本研究在强化甲羟戊酸(mevalonate,MVA)合成途径的酿酒酵母中表达来自北美冷杉的α-红没药烯合酶AgBIS,利用葡萄糖诱导型启动子PHXT1对支路鲨烯合酶及脂肪酸合成途径进行动态下调,进一步系统增强MVA途径多个基因表达,并对辅因子供应与乙醇利用途径进行强化,使α-红没药烯在摇瓶中的产量达到510 mg/L。在3 L发酵罐中,通过乙醇补料发酵使α-红没药烯产量达到16.5 g/L,为目前报道的最高产量。本研究为微生物细胞工厂高效合成α-红没药烯提供了有效策略。
关键词
α-红没药烯
酿酒酵母
代谢工程
微生物细胞工厂
合成生物学
Keywords
α-bisabolene
Saccharomyces cerevisiae
metabolic engineering
microbial cell factory
synthetic biology
分类号
Q819 [生物学—生物工程]
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职称材料
题名
甘草黄酮合酶Ⅱ催化甘草素特异性合成7,4'-二羟基黄酮
被引量：
2
3
作者
孙甲琛
孙文涛
孙慧
吕波
李春
机构
石河子
大学
化学
化工学院
/新疆兵团绿色
化工
过程
重点
实验室
清华
大学
化学
工
程系
生物化工
研究所
/
工
业
生物
催化教育
部
重点
实验室
北京理工大学化学与化工学院生物化工研究所/医药分子科学与制剂工信部重点实验室
出处
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期3202-3211,共10页
文摘
利用同源序列比对和分子进化树分析从胀果甘草转录组数据库中挖掘并成功克隆到2个黄酮合酶基因:Gur.gene26505和Gur.gene26116。经表征Gur.gene26505为黄酮合酶Ⅱ,具有催化甘草素特异性合成7,4′-二羟基黄酮的特性,而Gur.gene26116为黄烷酮2位羟化酶,可催化甘草素生成包括7,4′-二羟基黄酮在内的三种产物。进一步通过蛋白质结构预测、分子对接和分子动力学模拟探究了黄酮合酶Ⅱ(Gur.gene26505)催化合成7,4′-二羟基黄酮特异性的原因。由于Gur.gene26505活性口袋附近特有的刚性结构β片层使大位阻苯丙氨酸残基翻转至羟化中心下方,消除了羟化产物2-羟基甘草素进入脱水中心的阻力进而发生C_(2)-C_(3)位的脱水反应特异性生成7,4′-二羟基黄酮。最后通过基因过表达、反应条件优化和强化菌体生长建立了7,4′-二羟基黄酮特异性合成的最佳细胞催化工艺,使甘草素转化率达到了76.67%。
关键词
甘草黄酮合酶Ⅱ
甘草素
7
4′-二羟基黄酮
特异性转化
生物催化
Keywords
licorice flavonoid synthaseⅡ
liquiritigenin
7,4′-dihydroxyflavone
specific transformation
biocatalysis
分类号
Q814 [生物学—生物工程]
TQ9 [化学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
CRISPR技术在链霉菌细胞工厂中的应用和优化
李新颖
苏畅
郭超
庞建
王超
李春
《化工学报》
北大核心
2025
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
高能燃料前体α-红没药烯的生物制造过程优化
马治东
张亚鹏
高慧鹏
李文强
吕波
秦磊
张全
李春
《化工学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
甘草黄酮合酶Ⅱ催化甘草素特异性合成7,4'-二羟基黄酮
孙甲琛
孙文涛
孙慧
吕波
李春
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
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职称材料
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