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生物电催化还原CO_(2)的研究进展
1
作者
史红玲
付牧然
+3 位作者
徐茜
黄红慧
姚伦广
唐存多
《精细化工》
北大核心
2025年第6期1231-1239,1365,共10页
CO_(2)的还原和转化是缓解温室效应最具吸引力的策略。传统的CO_(2)还原技术能耗大、效率低。生物电催化是近年来新兴的绿色、高效的新型催化CO_(2)还原技术,融合了生物酶催化和电催化的优点,可以高效实现化学能与电能的转化,提高氧化...
CO_(2)的还原和转化是缓解温室效应最具吸引力的策略。传统的CO_(2)还原技术能耗大、效率低。生物电催化是近年来新兴的绿色、高效的新型催化CO_(2)还原技术,融合了生物酶催化和电催化的优点,可以高效实现化学能与电能的转化,提高氧化还原反应中电子传递的效率,为缓解温室效应和生产增值的精细化学品提供极具潜力的解决方案。该文简述了生物电催化技术的特性和4个阶段的发展历程;系统归纳了生物电催化的电极材料类型(包括碳毡、石墨棒等)、电催化剂的选择(尤其是包括酶和微生物细胞的生物催化剂)、辅因子(如天然辅因子还原型辅酶Ⅰ和人工辅因子等)和还原产物类型(甲酸、甲烷、甲醇、乙酸等);最后,对CO_(2)还原未来可行的研究方向进行了展望,开发既能够吸附CO_(2)又能够将酶或有CO_(2)还原活性的微生物细胞进行固定化处理的新型材料;以提高生物电催化效率为目标,优化电极材料和反应体系的设计;充分整合代谢工程和系统生物学的最新技术。
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关键词
生物电催化
CO_(2)还原
酶工程
全细胞催化
甲酸盐
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职称材料
基于理性设计提高酿酒酵母烟酰胺核糖激酶1热稳定性
2
作者
王瑶
沈太松
+3 位作者
李思晨
史红玲
姚伦广
唐存多
《食品科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第24期92-99,共8页
为了提高来源于酿酒酵母的烟酰胺核糖激酶1(nicotinamide riboside kinase 1 from Saccharomyces cerevisiae,Sc NRK1)的热稳定性,本研究基于计算机辅助技术虚拟筛选出Sc NRK1的6个单点突变体,通过定点突变技术完成6个单点突变的表达及...
为了提高来源于酿酒酵母的烟酰胺核糖激酶1(nicotinamide riboside kinase 1 from Saccharomyces cerevisiae,Sc NRK1)的热稳定性,本研究基于计算机辅助技术虚拟筛选出Sc NRK1的6个单点突变体,通过定点突变技术完成6个单点突变的表达及酶学特性分析,然后挑选出3个优势突变体进行第2轮的组合突变。结果显示,经过两轮突变,获得了1个热稳定性和催化活性均显著提高的突变体T136P/S209A,其最适反应温度提高至45℃,45℃条件下的半衰期为48.98 min,是野生型Sc NRK1的4.2倍;其比活力为146.63 IU/mg,是野生型的1.98倍。本研究基于理性设计的手段,成功获得了热稳定性和催化活性显著增强的Sc NRK1突变体,有望为通过理性设计提高酶分子的热稳定性提供新思路,为烟酰胺单核苷酸的高效、低成本生产提供新酶源。
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关键词
烟酰胺核糖激酶1
理性设计
定点突变
热稳定性
烟酰胺单核苷酸
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职称材料
酿酒酵母烟酰胺核苷激酶的异源表达及其酶学性质分析
被引量:
2
3
作者
何建菊
刘欣欣
+4 位作者
史红玲
冉璐妮
王贤
张英君
唐存多
《食品科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第16期192-197,共6页
从酿酒酵母中克隆烟酰胺核苷激酶(nicotinamide riboside kinase,NRK)Sc NRK1的编码基因,借助p ET28a质粒在大肠杆菌中实现了可溶性表达。结果表明,发酵液中酶活力为14.75 IU/m L,纯化后的比活力为2252.59 IU/mg。此外,Sc NRK1的动力学...
从酿酒酵母中克隆烟酰胺核苷激酶(nicotinamide riboside kinase,NRK)Sc NRK1的编码基因,借助p ET28a质粒在大肠杆菌中实现了可溶性表达。结果表明,发酵液中酶活力为14.75 IU/m L,纯化后的比活力为2252.59 IU/mg。此外,Sc NRK1的动力学参数也明显优于其他已报道的NRK,在烟酰胺单核苷酸的酶促合成中具有更大的优势。
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关键词
烟酰胺核苷激酶
β-烟酰胺核苷酸
表达
鉴定
生物催化
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职称材料
大肠杆菌L-苏氨酸脱氢酶的高效表达及其酶学性质分析
被引量:
1
4
作者
刘欣欣
王瑶
+3 位作者
史红玲
姚伦广
王贤
唐存多
《食品科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第18期85-92,共8页
为提高L-苏氨酸脱氢酶(L-threonine dehydrogenase,L-TDH)催化L-苏氨酸脱氢合成L-2-氨基乙酸乙酯效率,通过基因挖掘的手段挖掘出来自大肠杆菌(Escherichia coli)的L-TDH,再借助pACYCDuet-1表达系统将其在E. coli BL21(DE3)中进行可溶性...
为提高L-苏氨酸脱氢酶(L-threonine dehydrogenase,L-TDH)催化L-苏氨酸脱氢合成L-2-氨基乙酸乙酯效率,通过基因挖掘的手段挖掘出来自大肠杆菌(Escherichia coli)的L-TDH,再借助pACYCDuet-1表达系统将其在E. coli BL21(DE3)中进行可溶性表达及鉴定。结果表明,L-TDH在E. coli BL21(DE3)中实现了高水平的可溶性表达,其裂解液中的酶活力为19.13 IU/mL,约为E. coli BL21(DE3)本底表达水平的79倍。纯化后的比活力为12.77 IU/mg,它的最适反应温度为45℃,最适反应pH值为9.0,在35℃和40℃保温120 min,残留酶活力仍能达到90%以上。此外,Ec TDH动力学参数也优于其他已报道的L-TDH,在转化L-苏氨酸合成2,5-二甲基吡嗪(2,5-dimethylpyrazine,2,5-DMP)的过程中具有更大优势,也为实现转化L-苏氨酸合成2,5-DMP的工业化生产奠定了理论基础。
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关键词
L-苏氨酸
L-苏氨酸脱氢酶
大肠杆菌
表达
生物转化
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职称材料
题名
生物电催化还原CO_(2)的研究进展
1
作者
史红玲
付牧然
徐茜
黄红慧
姚伦广
唐存多
机构
南阳师范学院生命科学学院
大连理工大学生物工程学院
赊店老酒股份有限公司博士后创新实践基地
出处
《精细化工》
北大核心
2025年第6期1231-1239,1365,共10页
基金
河南省青年科学家项目(225200810076)。
文摘
CO_(2)的还原和转化是缓解温室效应最具吸引力的策略。传统的CO_(2)还原技术能耗大、效率低。生物电催化是近年来新兴的绿色、高效的新型催化CO_(2)还原技术,融合了生物酶催化和电催化的优点,可以高效实现化学能与电能的转化,提高氧化还原反应中电子传递的效率,为缓解温室效应和生产增值的精细化学品提供极具潜力的解决方案。该文简述了生物电催化技术的特性和4个阶段的发展历程;系统归纳了生物电催化的电极材料类型(包括碳毡、石墨棒等)、电催化剂的选择(尤其是包括酶和微生物细胞的生物催化剂)、辅因子(如天然辅因子还原型辅酶Ⅰ和人工辅因子等)和还原产物类型(甲酸、甲烷、甲醇、乙酸等);最后,对CO_(2)还原未来可行的研究方向进行了展望,开发既能够吸附CO_(2)又能够将酶或有CO_(2)还原活性的微生物细胞进行固定化处理的新型材料;以提高生物电催化效率为目标,优化电极材料和反应体系的设计;充分整合代谢工程和系统生物学的最新技术。
关键词
生物电催化
CO_(2)还原
酶工程
全细胞催化
甲酸盐
Keywords
bioelectrocatalysis
CO_(2)reduction
enzyme engineering
whole cell catalysis
formate
分类号
O643.3 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
基于理性设计提高酿酒酵母烟酰胺核糖激酶1热稳定性
2
作者
王瑶
沈太松
李思晨
史红玲
姚伦广
唐存多
机构
南阳师范学院生命科学学院
大连理工大学生物工程学院
赊店老酒股份有限公司博士后创新实践基地
出处
《食品科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第24期92-99,共8页
基金
河南省青年科学家项目(225200810076)。
文摘
为了提高来源于酿酒酵母的烟酰胺核糖激酶1(nicotinamide riboside kinase 1 from Saccharomyces cerevisiae,Sc NRK1)的热稳定性,本研究基于计算机辅助技术虚拟筛选出Sc NRK1的6个单点突变体,通过定点突变技术完成6个单点突变的表达及酶学特性分析,然后挑选出3个优势突变体进行第2轮的组合突变。结果显示,经过两轮突变,获得了1个热稳定性和催化活性均显著提高的突变体T136P/S209A,其最适反应温度提高至45℃,45℃条件下的半衰期为48.98 min,是野生型Sc NRK1的4.2倍;其比活力为146.63 IU/mg,是野生型的1.98倍。本研究基于理性设计的手段,成功获得了热稳定性和催化活性显著增强的Sc NRK1突变体,有望为通过理性设计提高酶分子的热稳定性提供新思路,为烟酰胺单核苷酸的高效、低成本生产提供新酶源。
关键词
烟酰胺核糖激酶1
理性设计
定点突变
热稳定性
烟酰胺单核苷酸
Keywords
nicotinamide riboside kinase 1
rational design
site-directed mutagenesis
thermal stability
nicotinamide mononucleotide
分类号
Q814 [生物学—生物工程]
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职称材料
题名
酿酒酵母烟酰胺核苷激酶的异源表达及其酶学性质分析
被引量:
2
3
作者
何建菊
刘欣欣
史红玲
冉璐妮
王贤
张英君
唐存多
机构
南阳师范学院生命科学与农业工程学院
赊店老酒股份有限公司博士后创新实践基地
河南农业大学食品科学技术学院
出处
《食品科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第16期192-197,共6页
基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(31900916)
河南省高校科技创新人才项目(21HASTIT041)
河南省中央引导地方科技发展资金项目(Z20221343035)。
文摘
从酿酒酵母中克隆烟酰胺核苷激酶(nicotinamide riboside kinase,NRK)Sc NRK1的编码基因,借助p ET28a质粒在大肠杆菌中实现了可溶性表达。结果表明,发酵液中酶活力为14.75 IU/m L,纯化后的比活力为2252.59 IU/mg。此外,Sc NRK1的动力学参数也明显优于其他已报道的NRK,在烟酰胺单核苷酸的酶促合成中具有更大的优势。
关键词
烟酰胺核苷激酶
β-烟酰胺核苷酸
表达
鉴定
生物催化
Keywords
nicotinamide nucleoside kinase
β-nicotinamide mononucleotide
expression
identification
biocatalysis
分类号
Q814.9 [生物学—生物工程]
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职称材料
题名
大肠杆菌L-苏氨酸脱氢酶的高效表达及其酶学性质分析
被引量:
1
4
作者
刘欣欣
王瑶
史红玲
姚伦广
王贤
唐存多
机构
南阳师范学院生命科学与农业工程学院
赊店老酒股份有限公司博士后创新实践基地
河南农业大学食品科学技术学院
出处
《食品科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第18期85-92,共8页
基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(31900916)
河南省高校科技创新人才项目(21HASTIT041)
河南省青年人才托举工程项目(2021HYTP036)。
文摘
为提高L-苏氨酸脱氢酶(L-threonine dehydrogenase,L-TDH)催化L-苏氨酸脱氢合成L-2-氨基乙酸乙酯效率,通过基因挖掘的手段挖掘出来自大肠杆菌(Escherichia coli)的L-TDH,再借助pACYCDuet-1表达系统将其在E. coli BL21(DE3)中进行可溶性表达及鉴定。结果表明,L-TDH在E. coli BL21(DE3)中实现了高水平的可溶性表达,其裂解液中的酶活力为19.13 IU/mL,约为E. coli BL21(DE3)本底表达水平的79倍。纯化后的比活力为12.77 IU/mg,它的最适反应温度为45℃,最适反应pH值为9.0,在35℃和40℃保温120 min,残留酶活力仍能达到90%以上。此外,Ec TDH动力学参数也优于其他已报道的L-TDH,在转化L-苏氨酸合成2,5-二甲基吡嗪(2,5-dimethylpyrazine,2,5-DMP)的过程中具有更大优势,也为实现转化L-苏氨酸合成2,5-DMP的工业化生产奠定了理论基础。
关键词
L-苏氨酸
L-苏氨酸脱氢酶
大肠杆菌
表达
生物转化
Keywords
L-threonine
L-threonine dehydrogenase
Escherichia coli
expression
biotransformation
分类号
Q814.9 [生物学—生物工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
生物电催化还原CO_(2)的研究进展
史红玲
付牧然
徐茜
黄红慧
姚伦广
唐存多
《精细化工》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
基于理性设计提高酿酒酵母烟酰胺核糖激酶1热稳定性
王瑶
沈太松
李思晨
史红玲
姚伦广
唐存多
《食品科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
酿酒酵母烟酰胺核苷激酶的异源表达及其酶学性质分析
何建菊
刘欣欣
史红玲
冉璐妮
王贤
张英君
唐存多
《食品科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
大肠杆菌L-苏氨酸脱氢酶的高效表达及其酶学性质分析
刘欣欣
王瑶
史红玲
姚伦广
王贤
唐存多
《食品科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
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