• 2023-01-06
    摘 要 近日,Bioresource Technology 在线刊登了北京化工大学袁其朋教授、申晓林副教授的最新研究成果“Establishing a growth-coupled mechanism for high-yield production of β-arbutin from glycerol in Escherichia coli”。该研究以大肠杆菌利用甘油从头合成β-熊果苷为例,设计了生长偶联策略以实现芳香族化合物的高效生产。     研究内容 β-熊果苷是一种氢醌-β-D-吡喃葡萄糖苷,广泛存在于各种植物中。是一种安全而有效的皮肤美白成分,传统上被用于化妆品以及医药领域。近年来,公众对皮肤美白的兴趣与日俱增,这导致β-熊果苷的全球需求迅速增加。目前,β-熊果苷的商业生产主要依靠植物提取和化学合成。然而,由于植物含量低和有机试剂的高消耗等缺点,导致得率低,成本高。化学合成主要采用Helferich方法,但是也有一些缺点,例如原料氢醌是一种以石油来源的化合物,具有毒性。随着合成生物学的快速发展,研究倾向于开发更经济和环保的生产方式。利用合成生物学方法构建工程菌高效生产&be...
  • 2022-12-15
    Natl Sci Rev. 2022 Aug 26;9(11):nwac178. doi: 10.1093/nsr/nwac178. eCollection 2022 Nov. 利用自然界的生物合成能力来促进全合成。Harnessing nature's biosynthetic capacity to facilitate total synthesis. Zhang H(1), Liao G(1), Luo X(2), Tang X(1). Author information: (1)Institute of Chemical Biology, Shenzhen Bay Laboratory, China. (2)Center for Synthetic Biochemistry, Shenzhen Institute of Synthetic Biology, Shenzhen Institute of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences, China. 天然产物(NPs)由于其结构的复杂性一直引起化学家的兴趣。更重要的是,进化赋予了天然产物与生物大分子(如核酸、蛋白质、碳水化合物和脂类)相互作用的能力,使它们成为药物研发的特权支架。到目前为止,临床批准的药物中有50%直接来源于NPs或其衍生物。难以从其来源生物中获得足够的材料一直是从新生物中开发新药物的主要挑战。尽管合成化学可以说已经发展到有机化学家几乎可以合成所有天然产物类型的...
  • 2022-10-14
    如果说微生物细胞是一个微型工厂,那么细胞内的酶就是这个工厂内的机器,这些纳米级别的机器无时不刻地催化着细胞内的多种化学反应。天然的生物催化体系通常在微生物细胞这个微型工厂内会形成物理上、空间上组织有序的多酶复合体、酶分子脚手架或者反应微区,这种类似机器组装的高度组织性带来了高效的催化能力。   然而,人工构建的合成体系多不存在这种高效的组织性,由此引发的目标途径合成效率低、代谢流不平衡等问题,很大程度上限制了人工合成体系的生物制造潜力。   北京时间9月22日,中科院深圳先进技术研究院马田副研究员、武汉大学刘天罡教授团队与邓子新院士合作在Nature Communications上发表题为“Metabolic pathway assembly using docking domains from type I cis-AT polyketide synthases”的研究成果。该研究模拟了天然模块聚酮合酶的有序组装,开发的mPKSeal策略能够有效提高人工细胞工厂的合成效率。   文章上线截图 文章链接:https://doi.org/10.1038/s41467-022-33272-2   该研究通过模拟天然模块聚酮合...
  • 01-06 2023
    vch12760069
    摘 要 近日,Bioresource Technology 在线刊登了北京化工大学袁其朋教授、申晓林副教授的最新研究成果“Establishing a growth-coupled mechanism for high-yield production of β-arbutin from glycerol in Escherichia coli”。该研究以大肠杆菌利用甘油从头合成β-熊果苷为例,设计了生长偶联策略以实现芳香族化合物的高效生产。     研究内容 β-熊果苷是一种氢醌-β-D-吡喃葡萄糖苷,广泛存在于各种植物中。是一种安全而有效的皮肤美白成分,传统上被用于化妆品以及医药领域。近年来,公众对皮肤美白的兴趣与日俱增,这导致β-熊果苷的全球需求迅速增加。目前,β-熊果苷的商业生产主要依靠植物提取和化学合成。然而,由于植物含量低和有机试剂的高消耗等缺点,导致得率低,成本高。化学合成主要采用Helferich方法,但是也有一些缺点,例如原料氢醌是一种以石油来源的化合物,具有毒性。随着合成生物学的快速发展,研究倾向于开发更经济和环保的生产方式。利用合成生物学方法构建工程菌高效生产&be...
  • 12-15 2022
    vch12760069
    Natl Sci Rev. 2022 Aug 26;9(11):nwac178. doi: 10.1093/nsr/nwac178. eCollection 2022 Nov. 利用自然界的生物合成能力来促进全合成。Harnessing nature's biosynthetic capacity to facilitate total synthesis. Zhang H(1), Liao G(1), Luo X(2), Tang X(1). Author information: (1)Institute of Chemical Biology, Shenzhen Bay Laboratory, China. (2)Center for Synthetic Biochemistry, Shenzhen Institute of Synthetic Biology, Shenzhen Institute of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences, China. 天然产物(NPs)由于其结构的复杂性一直引起化学家的兴趣。更重要的是,进化赋予了天然产物与生物大分子(如核酸、蛋白质、碳水化合物和脂类)相互作用的能力,使它们成为药物研发的特权支架。到目前为止,临床批准的药物中有50%直接来源于NPs或其衍生物。难以从其来源生物中获得足够的材料一直是从新生物中开发新药物的主要挑战。尽管合成化学可以说已经发展到有机化学家几乎可以合成所有天然产物类型的...
  • 10-14 2022
    vch12760069
    如果说微生物细胞是一个微型工厂,那么细胞内的酶就是这个工厂内的机器,这些纳米级别的机器无时不刻地催化着细胞内的多种化学反应。天然的生物催化体系通常在微生物细胞这个微型工厂内会形成物理上、空间上组织有序的多酶复合体、酶分子脚手架或者反应微区,这种类似机器组装的高度组织性带来了高效的催化能力。   然而,人工构建的合成体系多不存在这种高效的组织性,由此引发的目标途径合成效率低、代谢流不平衡等问题,很大程度上限制了人工合成体系的生物制造潜力。   北京时间9月22日,中科院深圳先进技术研究院马田副研究员、武汉大学刘天罡教授团队与邓子新院士合作在Nature Communications上发表题为“Metabolic pathway assembly using docking domains from type I cis-AT polyketide synthases”的研究成果。该研究模拟了天然模块聚酮合酶的有序组装,开发的mPKSeal策略能够有效提高人工细胞工厂的合成效率。   文章上线截图 文章链接:https://doi.org/10.1038/s41467-022-33272-2   该研究通过模拟天然模块聚酮合...
  • 09-19 2022
    vch12760069
    2022 年 8 月 31 日,在最新的 Nature 上在线发布了一项极其重磅的研究进展:研究人员使用高度工程化的酵母,微生物从头合成了抗癌药物长春碱的前体:文多灵(vindoline)和长春质碱(catharanthine)。   该项研究展示了一条非常非常长的生物合成途径:从酵母的天然代谢产物香叶基焦磷酸(geranyl pyrophosphate)和色氨酸(tryptophan)到文多灵和长春质碱,期间总共涉及到 30 个酶促反应步骤!这,也是目前从植物转移到微生物的最长的生物合成途径!   从头微生物合成文多灵和长春质碱(来源:Nature) 为了实现这一超长生物合成途径在酵母细胞当中的重构,研究人员总共在酵母细胞中创纪录地使用了多达 56 次的基因编辑,这其中便包括了:表达 34 个植物来源的异源基因,以及删除、敲低和过表达 10 个酵母基因。   而带来这项研究的,正是合成生物学产业化先驱、美国工程院院士 Jay D. Keasling,以及其领导的丹麦技术大学(DTU)诺和诺德基金会生物可持续性研究中心的研究人员。 “由于长春碱途径是最长的单萜吲哚生物...
  • 06-09 2022
    vch12760069
    糖类分子是生命的基本物质,参与了生命活动的几乎所有环节,发挥着各种重要的生物学功能。基于糖的广泛生物学功能而开发的糖类药物则具有广泛的治疗作用,长期以来都是药物研究的重要领域。自2000年以来,糖化学、糖生物学和糖化学生物学领域迅猛发展,为糖类药物的研究与开发带来了众多机会,糖类药物研究进入繁荣期。但鉴于糖类分子结构的复杂性和药理活性的多样性等因素,领域内尚无系统性论著对相关内容进行总结。 近日,《药学学报》英文刊Acta Pharmaceutica Sinica B (APSB)在线发表了复旦大学附属中山医院曹鑫教授团队和中国科学院上海有机化学研究所俞飚院士团队倾情奉献的超级综述论文《2000-2021年上市的糖类药物》。该综述对主要专利药物法规市场在过去20年间上市的54种糖类药物进行了全面梳理和系统总结,可望为未来糖类药物的研发提供诸多有益启示。 据统计, 2000-2021 年,在主要专利药物法规市场共有54 种含糖结构药物上市。论文按照药物的适应症进行了系统性分类,并在各章节中对相关药物的化学结构、生物活性和临床试...
  • 02-22 2022
    vch12760069
    1:完整测序的人类基因组 当加州大学圣克鲁兹分校的基因组学研究人员Karen Miga和马里兰州贝塞斯达国家人类基因组研究所的Adam Phillippy于2019年启动了端粒-端粒(T2T)联盟时,大约十分之一的人类基因组仍未知数。现在,这个数字已经降至零。在去年5月发表的一份预印本中,该联盟报告了人类基因组的第一个端到端序列,为被广泛使用的被称为GRCh38的人类共有基因组序列增加了近2亿个新碱基对,并撰写了人类基因组计划的最后一章。 GRCh38于2013年首次发布,一直是一个有价值的序列工具,但由于读数较短,不足以明确地绘制高度重复的基因组序列图谱,包括端粒和在细胞分裂过程中协调新复制DNA分配的着丝粒。长读数测序技术由位于加州门洛帕克的Pacific Biosciences和位于英国牛津的Oxford Nanopore Technologies(ONT)开发,这些技术可以在单次读取中对数万甚至数十万个碱基进行测序。这些像指纹一样的微小变异让他们能够追踪不同的重复序列,完成对剩余基因组的测序。ONT平台还捕获了许多调节基因表达的DNA修饰,T2T也能够在全基因组范围...
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