科研产出
代谢工程改造多粘芽孢杆菌及合成光学纯(R,R)-2,3-丁二醇
《基因组学与应用生物学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：(R,R)-2,3-BD是一种重要的四碳平台化合物,在液晶材料、高附加值手性化合物,尤其是不对称合成光学纯药物等方面有天然优势。将来源于多粘芽孢杆菌（Paenibacillus polymyxa） DSM 365的α-乙酰乳酸合成酶（α-acetolactate synthase）基因alsS、α-乙酰乳酸脱羧酶（α-acetolactate decarboxylase）基因alsD和（R,R）-2,3-丁二醇脱氢酶（2,3-butanediol dehydrogenase）基因R,R-bdh与表达载体pMA5连接,导入多粘芽孢杆菌P. polymyxa DSM 365中加强（R,R）-2,3-丁二醇的主代谢途径,构建可高效合成（R,R）-2,3-丁二醇的多粘芽孢杆菌工程菌株DM-5。利用工程菌株DM-5补料分批发酵60 h,（R,R）-2,3-丁二醇产量达54.91 g/L,得率为0.52 g/g,生产强度为0.92 g·L-1·h-1,与野生菌株相比（R,R）-2,3-丁二醇产量增加19.66%,且副产物甲醇浓度不变,乙醇、乙偶姻积累下降。本研究结果表明,在多粘芽孢杆菌中过量表达关键基因alsS、alsD和R,R-bdh能够显著提高（R,R）-2,3-丁二醇的产量和生产强度,为多粘芽孢杆菌的代谢工程改造和工业化生产（R,R）-2,3-丁二醇提供参考。
关键词： (R,R)-2,3-丁二醇 代谢工程 补料分批发酵 多粘芽孢杆菌
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生物法合成乙偶姻手性异构体的研究进展
《广西科学 》 2017
摘要：乙偶姻是一种重要的四碳平台化合物,在食品、医药、烟草、化妆品、化工等行业具有广泛的用途,其手性异构体(R)?乙偶姻和(S)-乙偶姻由于具有独特的立体结构,还可用于合成高附加值手性药物、化学中间体、液晶材料。本文综述了近年来利用酶法、全细胞催化法和基因工程菌发酵法制备手性乙偶姻的研究成果,介绍了利用代谢工程、合成生物学等技术在构建基因工程菌株,以及在提高乙偶姻产量、转化率和光学纯度方面所取得的研究进展。最后讨论了目前所存在的问题和难点,以及今后应该重点关注的研究方向。
关键词： (R)-乙偶姻 (S)-乙偶姻 手性合成 代谢工程 合成生物学 细胞工厂
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微生物法合成(R,R)-2,3-丁二醇的研究进展与展望
《基因组学与应用生物学 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：2,3-丁二醇是重要的生物基化学品和液体燃料,广泛应用在化工、食品、能源、医药等领域。单一构型的(R,R)-2,3-丁二醇不仅具有混旋型2,3-丁二醇的基本功能,而且在不对称合成方面优势突出,是合成手性试剂和手性配体的重要前体,在高价值手性液晶材料、医药和农药中间体的合成方面具有重要应用。本文全面综述了近年来生物法制备(R,R)-2,3-丁二醇的最新研究成果,总结了多粘类芽孢杆菌合成高光学纯(R,R)-2,3-丁二醇的分子机理、代谢途径、发酵底物和发酵工艺。同时介绍了利用代谢工程技术对天然微生物代谢网络进行重新设计和合理改造,以及利用合成生物学先进技术在模式菌株中重建(R,R)-2,3-丁二醇合成途径等方面所取得的研究进展。综述最后讨论了各种生物法存在的主要问题和重点研究方向,并提出了利用后基因组时代的系统生物学与合成生物学手段,通过合理设计和多途径优化的方法构建高效细胞工厂的指导性建议。
关键词： (R,R)-2,3-丁二醇 手性合成 代谢工程 合成生物学 微生物细胞工厂
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