大肠杆菌转酮醇酶分子改造及催化酒石酸半醛合成

转酮醇酶(transketolase, TK, EC. 2.2.1.1)是一种焦磷酸硫胺素和二价阳离子依赖性酶,可催化二碳单位的转移,可逆形成C–C键,在多酶催化生产化学品、药物前体和不对称合成方面有广泛应用。文中以大肠杆菌(Escherichia coli) K12转酮醇酶TKTA为研究对象,通过定点饱和突变和组合突变提升对非磷酸化底物的反应活性,并探索突变酶TKTA＿M催化合成酒石酸半醛。结果表明：突变酶TKTA＿M (R358I/H461S/R520Q)最适反应温度为32℃,最适反应pH为7.0,以D-甘油醛为受体底物的比酶活为(6.57±0.14) U/mg,是野生型比酶活((0.71±0.02) U/mg)的9.25倍。在酶学性质研究的基础上,设计20 mL的反应体系,以50 mmol/L 5-酮基-D-葡萄糖酸和50 mmol/L非磷酸化乙醇醛为底物,TKTA＿M催化合成酒石酸半醛,最终酒石酸半醛的产量为3.71g,摩尔转化率为55.34%。研究结果为生物质制备L-(+)-酒石酸提供数据支撑,同时为转酮醇酶催化非磷酸化底物提供了借鉴。     

表面活性剂对球孢白僵菌生物合成D-HPPA的影响

[目的]提高目的产物R-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸(D-HPPA)的产量，研究不同表面活性剂对球孢白僵菌生物合成D-HPPA的影响。[方法]在固态发酵、液态发酵和全细胞催化三种生物合成方式中，分别考察表面活性剂的种类、浓度以及添加时间对D-PPA转化率的影响。[结果]固态发酵中添加0.5%的斯盘-80,液态发酵及全细胞催化中添加2.5%的斯盘-80均取得较高的D-PPA转化率，分别为99.64%±0.47%、60.60%±0.85%和54.50%±0.69%。在固态发酵和液态发酵方式中，发酵48 h时添加表面活性剂结果均为最佳，且表面活性剂添加时机与D-PPA一致。[结论]在三种生物合成方式中添加斯盘-80均能提高D-PPA的转化率。     

基于钙基催化剂的生物质焦油催化裂解试验

生物质气化技术是生物质高值利用的重要技术之一，然而却存在副产品焦油难以处理的问题。为了解决生物质气化过程中副产品焦油的问题，以钙基催化剂为床料，在流化床反应器内开展焦油催化裂解试验。结果表明，钙基催化剂对焦油裂解具有很好的催化作用，可显著提高焦油裂解效率；流化床的操作条件对生物质焦油的催化裂解过程产生了重要影响，即操作温度越高，焦油裂解效率也越高，加入适当比例的水蒸气可以提高焦油裂解效率，且能增大产品气的产量。研究结果显示，添加钙基催化剂后，理想的操作温度为850℃，水蒸气与焦油质量比例为5∶1。研究结果为焦油的再利用相关研究提供了参考。     

生物催化不对称还原制备氟代手性醇

由于氟原子的特殊性质，化合物中引入氟原子可显著改变其物理化学性质。因此，氟原子在药物中的应用越来越广。此外，80%药物分子结构属于手性分子。其中，氟代手性醇常见于手性药物结构中，该类结构的合成方法研究具有重要的意义。不对称还原含氟酮是合成此结构的常见方法。与化学还原方法相比，生物催化还原具有对映选择性强、产率高和易于分离纯化等优点。生物催化，特别是酶催化还原含氟酮类化合物成为手性药物合成领域的研究热点。本文从纯化酶催化和全细胞催化两个方面，综述了近年来含氟酮生物催化还原合成氟代手性醇的研究进展，并分析总结了氟代对酮生物催化还原的影响，最后对生物催化还原法未来的发展进行了展望。     

两种基因金属蛋白酶催化区的比较

为了解两种基质金属蛋白酶－－成纤维细胞胶原酶１（ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔ ｃｏｌｌａｇｅｎａｓｅ－１）一基质酶１（ｓｔｒｏｒｍｅｌｙｓｉｎ－１）的结构异同，利用荧光光谱学和高压力方法比较了这两种酶催化区的结构特性。研究发现胶原酶１的催化区基本不结合发荧光探针ＡＮＳ，而基质酶１的催化区可以结合ＡＮＳ，其解离平衡常数为２６．３μｍｏｌ／Ｌ，表明后者催化区表面有疏水区存在，进一步研究表明该疏水区可能不在活笥     

杰氏棒杆菌L-天冬氨酸α脱羧酶半理性改造及全细胞催化合成β-丙氨酸

β-丙氨酸是多个药物合成的重要砌块，可以通过天冬氨酸α脱羧酶（Pan D）催化L-天冬氨酸脱羧来合成，但普遍在用的Pan D酶活性不高是制约全细胞催化合成β-丙氨酸的瓶颈。因此，本研究通过酶的挖掘，选择将杰氏棒杆菌来源（Corynebacterium jeikeium）Pan D在Escherichia coli中异源表达。对杰氏棒杆菌来源Pan D进行Alaph Fold2建模和分子对接，采用Rosetta虚拟突变确定突变热点，结合薄层层析初筛和纯化后复筛，最终筛选到突变体L39A，其比酶活为13.45 U/mg，相比野生型酶的比酶活（9.6 U/mg）提升了1.4倍。酶学性质表征数据表明，野生型酶和L39A突变体最适p H均为6.5，且在p H 6.0-7.0之间酶活性稳定；两者最适温度为55℃，但L39A热稳定性较野生型提高；突变体酶的催化效率比野生型提升了1.4倍。对突变体进行结构解析发现，39位取代为侧链基团更小的丙氨酸，亲水性增强，增加了关键催化氨基酸58位酪氨酸与其他氨基酸的相互作用，使活性中心周围的区域稳定性提高，从而提高了催化活性。全细胞催化数据表明，在OD600=4...     

裂解性多糖单加氧酶及其应用研究进展北大核心

裂解多糖单加氧酶(lytic polysaccharide monooxygenases,LPMOs)是近几年新发现的氧化酶,该酶在生物质酶解方面发挥着重要的作用,因此,被描述为生物质解构助推器。LPMOs与底物的结合具有特异性,催化机理尚未完全阐明。虽然关于LPMOs的研究很多,但真正投入到工业生物质转化中的却很少,这对它们的表达、调控和应用都提出了挑战。本文首先系统综述了LPMOs的发现与分类、催化机制、构效关系,其次探讨了LPMOs的活性测定方法及重组表达技术,最后协同综述了LPMOs在不同领域的应用并对未来的研究方向进行了展望。本综述有助于加深对LPMOs的系统认识,推动LPMOs及其酶工程的研究,以期为LPMOs的研究和应用提供参考。     

k-卡拉胶酶CgkX催化区的重组表达菌株筛选和发酵优化

目的：CgkX 是来自QY203 的一种高活性、高稳定性的k-卡拉胶酶，本文旨在构建CgkX 催化结构域 （CgkX-CM）重组表达菌株，并对发酵条件进行优化，提高CgkX-CM 的产量。方法：在分析k- 卡拉胶酶CgkX-CM基因序列的基 础上，构建多种CgkX-CM 表达载体，在大肠杆菌BL21（DE3）中进行重组表达，通过酶活测定筛选其中产量最高的表达菌株，并 优化发酵起始pH、诱导温度、IPTG浓度、装液量以及甘氨酸浓度等因素。结果：构建了5 种重组表达菌株，其中BL21 (DE3)/pET22b-CgkX-CM 酶产量是其他重组菌株的7.4-11.6 倍。确定了该菌株最佳发酵条件为：培养基含1 g·L-1甘氨酸（起始 pH 7.5），装液量为75 mL，0.1 mmol·L-1 IPTG 20 ℃诱导28 h，酶产量是优化前的7.3 倍。结论：经过重组表达载体筛选和发酵优 化，CgkX-CM产量大幅度提高，为今后比较CgkX 全长及其催化区域的酶学性质，确定C 端Big_2 结构域对CgkX的作用奠定了 基础。     

末日拯救R计划 唤醒潘朵拉

超级指会:距今3600多年前的一天,印度河流域最大的文明古城一一摩享佐达罗城突然毁灭,居民几乎在同一时刻全部死去。据说,这座被称为死丘的古城遗址中隐藏着一股不可思议的力量,可以催化玛雅种子发芽。