生物合成途径

摘要： 目的采用Meta分析方法评价门冬胰岛素与生物合成人胰岛素治疗妊娠期糖尿病的有效性和安全性。方法计算机检索PubMed、Cochrane图书馆临床对照试验数据、Embase数据库、中国知网数据库(CNKI)、中国生物医学文献数据库(SinoMed)、维普期刊全文数据库(VIP)、万方数据库自建库开始至2021年7月15日关于门冬胰岛素与生物合成人胰岛素治疗妊娠期糖尿病的随机对照试验文献,由2名评价者独立评价纳入研究的方法学质量,采用RevMan 5.3软件进行Meta分析。结果检索数据库获得778篇文献,最终纳入41篇文献,包含3952例患者。Meta分析结果显示:在有效性方面,门冬胰岛素治疗组在降低空腹血糖[(MD)=-0.69,95%CI(-0.94,-0.45),P<0.01]、餐后血糖[MD=-1.02,95%CI(-1.26,-0.78),P<0.01]、糖化血红蛋白[MD=-0.86,95%CI(-1.09,-0.63),P<0.01]方面疗效优于生物合成人胰岛素,差异存在统计学意义;在安全性方面,门冬胰岛素治疗组产妇不良结局发生率[MD=0.37,95%CI(0.28,0.48),P<0.01]、胎儿不良结局发生率[MD=0.39,95%CI(0.31,0.48),P<0.01]均低于生物合成人胰岛素,差异有统计学意义。结论门冬胰岛素治疗妊娠期糖尿病时,其有效性与安全性均优于生物合成人胰岛素。

摘要： 近年来,中药雷公藤因富含多种活性成分而受到广泛关注,其二萜类成分雷公藤甲素因其显著的抗癌活性更是成为研究新热点。在黄璐琦院士的指导下,本课题组致力于雷公藤的基因组学研究,并结合代谢组、转录组数据,克隆鉴定雷公藤甲素生物合成途径上的关键酶基因,解析其关键生源途径,并利用合成生物学技术在酵母中重构相关中间体的代谢途径,实现雷公藤甲素生物合成途径关键中间体的异源合成。该研究成果对于发掘和保护我国中药基因资源及其活性成分的合成生物学生产具有重大科学意义和应用价值,并荣获“2020年度中医药十大学术进展”。

摘要： 褪黑素是一类广泛存在于动植物和微生物中的保守小分子物质,它能参与调控植物根系发育、种子发芽、叶片衰老以及果实成熟等生理生长过程。近年来诸多研究表明,褪黑素在植物应对生物/非生物胁迫中发挥着重要作用。作为一种抗氧化作用最强的自由基清除剂,它可以直接或通过调控抗氧化酶系统的基因表达水平间接清除活性氧,或通过参与多胺、一氧化氮、生长素、脱落酸、赤霉素、水杨酸、茉莉酸等物质的合成,减少逆境胁迫对植株的伤害。本文将从植物褪黑素的生物合成、褪黑素在植物逆境胁迫反应中的作用及机制进行综述,并提出存在问题和今后的研究建议。

摘要： 目的系统研究白花前胡香豆素合成途径关键酶基因的蛋白结构特征,并明确关键酶基因在盐胁迫下的表达模式。方法通过白花前胡前期转录组测序,确定前胡香豆素生物合成关键酶基因的序列,利用蛋白质结构分析预测软件对关键酶蛋白进行系统预测分析,并通过qRT-PCR分析盐胁迫下关键酶基因的变化规律。结果关键酶基因编码蛋白都有着各自特殊的保守结构域和三级结构;0.15 mol/L NaCl处理4 h对PAL和4CL基因的表达水平影响最高,比对照组上调1倍;而COMT-S和GXM在不同处理时间下,基因表达水平均明显下降。结论受盐胁迫后上调表达的香豆素合成途径关键酶基因,可以提高植物对逆境胁迫的耐受性。

摘要： 环烯醚萜类化合物广泛存在于自然界之中,是许多中藏药的主要药用成分。研究发现该类化合物具有许多药理活性,如抗炎镇痛作用、保护心血管作用、保肝作用等。结合近年国内外研究,对中藏药中环烯醚萜类生物合成途径及萜类前体、环烯醚萜骨架合成相关的关键酶(HMGR、DXS、DXR、HDR、IDI、GPPS、GES、G10H、10-HGO、IS)与编码基因的研究进行综述,以期为进一步挖掘基因功能,调控活性成分积累,提高药材品质,对中藏药中环烯醚萜类成分进一步开发利用奠定基础。

摘要： 德国马克斯-普朗克化学生态研究所的研究人员揭示了植物马钱子中形成番木鳖碱(strychnine,马钱子碱)的完整生物合成途径,为利用“代谢工程”方法生产以前未知的植物天然产物提供了新的可能性。研究成果发表于2022年7月6日的《自然》期刊。马钱子碱是从马钱子的种子中分离得到的一种复杂单帖吲哚生物碱,因其可以对介导神经毒性的甘氨酸受体具有高亲和力而被用作控制啮齿动物的杀虫剂。它的多环结构激发了化学家们开发新的合成转化和获取这种分子支架的策略,并最终实现了马钱子碱的全合成,但植物是如何合成这个复杂化合物的还不得而知。

摘要： 三七[Panax notoginseng (Burk) F.H.chen],又名田七和金不换等,为五加科(Araliaceae)人参属(Panax)植物。截至目前,三七在我国的食、药用历史已有600逾年,闻名全国的三七牙膏、云南白药气雾剂、复方丹参滴丸、血塞通等产品均含有三七。三七皂苷是三七中的重要活性成分,该类成分具有多重药效,本论文参考了近20余年来的研究文献,就三七皂苷的生物合成途径及药理活性进行了综述,以期为三七皂苷的综合利用提供理论参考。

摘要： 中华鹅膏菌是一种具有独特气味且味道鲜美的野生食用菌。从福建武平县采集了一株中华鹅膏菌菌株WPAS01,通过ITS序列进行分子水平的种属鉴定,利用Illumina测序分析基因组特征,结合气相色谱质谱联用(GC-MS)和基因组序列解析其挥发性成分的主要成分及合成途径。结果表明,WPAS01菌株属于中华鹅膏菌的D分支,与源自福建漳平的HKAS100492菌株亲缘关系最近,单倍体基因组为47.54 Mb,杂合率为2.02%;从成熟子实体中检测出135种挥发性成分,其中15种在7种常见食用菌中也存在;其基因组中预测到所有莽草酸途径和艾氏通路合成苯乙醛的关键基因。

摘要： 赤霉酸(gibberellic acid)是应用非常广泛的植物生长激素,目前农业生产上应用的赤霉酸主要来自藤仓赤霉菌Gibberella fujikuroi液态发酵,但产量还远远不能满足市场需求。代谢组学(metabonomics)是系统生物学研究的重要分支,近年来在微生物领域得到广泛应用,并取得了重要进展。文中综述了赤霉酸的种类、生产、应用、研究历程;代谢组学的概念、优点、研究方法、赤霉酸测定;基因改造、非生物胁迫、前体物质对赤霉酸生物合成的影响等领域的国内外研究进展,并对赤霉酸高效合成相关的多组学联合应用前景进行了展望,以期为工业生产中赤霉酸产量的进一步提升提供思路。

摘要： 粗毛豚草素是分布于多种药用植物的天然类黄酮,具有广泛的药理活性,包括抗炎、抗惊厥、抗骨质疏松,特别是抗癌活性.然而粗毛豚草素在药用植物中含量较低,且多以苷类形式存在,不易提取纯化,因此无法满足临床需求.随着黄酮类化合物生物合成途径相关酶基因研究的深入,粗毛豚草素的合成途径也越来越清晰.本研究对粗毛豚草素生物合成途径以及相关基因的研究现状进行综述,以期为生产粗毛豚草素或提高其产量提供思路与途径.

摘要： 本文利用刺激实验法、静息细胞培养法以及酶抑制剂应用法对藤黄灰链霉菌中抗生素AGPM生物合成途径进行了初步探讨.研究表明能转化成聚酮合成所需活性前体的氨基酸如异亮氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、谷氨酸等以及短链脂肪酸中乙酸、丙酸、丁酸对抗生素AGPM合成具有明显刺激作用;另外,在培养基中添加脂肪酸和聚酮生物合成途径的专一性抑制剂浅蓝菌素(25μg/ml)、脂肪酸合成抑制剂碘代乙酰胺(0.5mM)时,菌体生长不受影响,而抗生素AGPM产量受到强烈抑制,分别为对照的35.3﹪和26.2﹪;当碘代乙酰胺的浓度增加至1mM时,抗生素AGPM的生物合成几乎完全受抑制.因此,根据以上实验结果初步推断抗生素AGPM是由聚酮途径合成.

摘要： 本研究以中药丹参作为一类典型次生代谢途径的模式植物，进行系统的后基因组学研究;通过对丹参有效成分生物合成路径的解析和其优良品种的选育对我国天然药物的研发和发展大中药产业具有巨大而深远的影响，形成全新的中药原植物研究模式，促进中药资源可持续发展，推动中国中药产业的健康科学发展。

摘要： 作为茶树的主要次生代谢产物，儿茶素不仅是茶叶的重要风味成分，而且具有抗氧化、抗诱变与防癌、抗心血管疾病、抗紫外线辐射等功效。本文介绍了本课题组有关茶树儿茶素的生物合成途径、组织定位和相关酶学性质的最新研究进展，旨在为茶儿茶素生物合成的基因调控、代谢工程研究奠定基础。

摘要： 赭曲霉毒素A是一种由一分子的异香豆素与一分子的苯丙氨酸通过肽键连接而成的真菌毒素，常常会对谷物和饲料造成污染，是一种较强的致癌因子、致畸因子和代谢毒素，对人和动物具有肾脏毒性、肝毒性和免疫毒性。本文对饲料中赭曲霉毒素A对肉鸡所产生的危害进行了阐述，同时还对赭曲霉毒素A的生物合成途径以及化学性质进行了阐述。

摘要： 二肽是由两个氨基酸组成的最简单的肽.但与蛋白质和氨基酸相比,由于缺少有效的制备方法,许多二肽的生理功能尚不清楚.目前只有少数二肽实现了商业化,如阿斯巴甜(L-天门冬氨酰-L-苯丙氨酸甲酯)以及丙谷二肽(L-丙氨酰-L-谷氨酰胺)等.近年来,微生物体内一些非依赖于核糖体系统的二肽合成途径的发现,使得人们开始利用酶转化或发酵的方法制备不同种类的二肽.因此,本文将对一些商品化二肽的功能和应用、二肽的现有制备方法以及生物合成二肽的技术和新思路进行综述.

摘要： 二肽是由两个氨基酸组成的最简单的肽.但与蛋白质和氨基酸相比,由于缺少有效的制备方法,许多二肽的生理功能尚不清楚.目前只有少数二肽实现了商业化,如阿斯巴甜(L-天门冬氨酰-L-苯丙氨酸甲酯)以及丙谷二肽(L-丙氨酰-L-谷氨酰胺)等.近年来,微生物体内一些非依赖于核糖体系统的二肽合成途径的发现,使得人们开始利用酶转化或发酵的方法制备不同种类的二肽.因此,本文将对一些商品化二肽的功能和应用、二肽的现有制备方法以及生物合成二肽的技术和新思路进行综述.

摘要： 二肽是由两个氨基酸组成的最简单的肽.但与蛋白质和氨基酸相比,由于缺少有效的制备方法,许多二肽的生理功能尚不清楚.目前只有少数二肽实现了商业化,如阿斯巴甜(L-天门冬氨酰-L-苯丙氨酸甲酯)以及丙谷二肽(L-丙氨酰-L-谷氨酰胺)等.近年来,微生物体内一些非依赖于核糖体系统的二肽合成途径的发现,使得人们开始利用酶转化或发酵的方法制备不同种类的二肽.因此,本文将对一些商品化二肽的功能和应用、二肽的现有制备方法以及生物合成二肽的技术和新思路进行综述.

摘要： 二肽是由两个氨基酸组成的最简单的肽.但与蛋白质和氨基酸相比,由于缺少有效的制备方法,许多二肽的生理功能尚不清楚.目前只有少数二肽实现了商业化,如阿斯巴甜(L-天门冬氨酰-L-苯丙氨酸甲酯)以及丙谷二肽(L-丙氨酰-L-谷氨酰胺)等.近年来,微生物体内一些非依赖于核糖体系统的二肽合成途径的发现,使得人们开始利用酶转化或发酵的方法制备不同种类的二肽.因此,本文将对一些商品化二肽的功能和应用、二肽的现有制备方法以及生物合成二肽的技术和新思路进行综述.

摘要： 本发明涉及一种提高芳香族氨基酸生物合成途径中的化合物及其衍生物产量的方法。具体而言，利用基因工程方法减弱或阻断工程细菌磷酸戊糖途径的氧化阶段，增强莽草酸途径及芳香族氨基酸途径的碳代谢流。

摘要： 本发明涉及优化的微生物菌株，用于具有NADPH消耗性生物合成途径的分子的生物转化生产。本发明的菌株可以用于NADPH消耗性生物转化方法。所述菌株的特征在于一种或多种NADPH氧化活性受到限制。

摘要： 本发明涉及棉酚生物合成途径基因CYP71BE79及其应用。揭示了一个参与棉花中棉酚生物合成途径的酶：细胞色素P450单加氧酶CYP71BE79。其能在棉花的棉酚合成途径中间体8‑羟基‑7‑羰基‑δ‑杜松烯上增加一个羟基，获得中间体化合物8,11‑二羟基‑7‑羰基‑δ‑杜松烯。CYP71BE79可以作为调节棉花的棉酚性状和/或感病表型的靶标，为棉花的改良育种提供新的途径。

摘要： 本发明公开了毛蕊花糖苷生物合成途径及其合成酶相关基因，以地黄6个不同发育阶段的块根为材料，提取和检测其总RNA，用Illumina HiSeq2500平台对其组合转录组测序，获得149.8百万reads，从头组装获得96961个Unigenes序列；将Unigenes序列与KEGG数据库比对进行代谢通路分析，获得280个KEGG途径，将代谢通路与推测的毛蕊花糖苷合成途径比对，筛选出5个候选KEGG途径；比较推测的毛蕊花糖苷合成途径和筛选出5个候选KEGG途径，建立有19个基因编码酶催化的毛蕊花糖苷生物合成途径，将Unigenes序列与数据库进行BlastX比对，再附加ESTscan软件功能，得到13个候选的毛蕊花糖苷生物合成酶相关基因。本发明为阐明地黄完整的毛蕊花糖苷生物合成途径和利用次生代谢工程或者合成生物学生产毛蕊花糖苷奠定基础。

摘要： 本发明涉及一种提高芳香族氨基酸生物合成途径中的化合物及其衍生物产量的方法。具体而言，利用基因工程方法减弱或阻断工程细菌磷酸戊糖途径的氧化阶段，增强莽草酸途径及芳香族氨基酸途径的碳代谢流。

摘要： 本发明涉及优化的微生物菌株，用于具有NADPH消耗性生物合成途径的分子的生物转化生产。本发明的菌株可以用于NADPH消耗性生物转化方法。所述菌株的特征在于一种或多种NADPH氧化活性受到限制。

摘要： 本发明涉及优化的微生物菌株，用于具有NADPH消耗性生物合成途径的分子的生物转化生产。本发明的菌株可以用于NADPH消耗性生物转化方法。所述菌株的特征在于一种或多种NADPH氧化活性受到限制。

摘要： 本发明公开了一种高丝氨酸和苏氨酸非天然生物合成新途径的构建，属于工业生物技术领域。所述非天然生物合成途径中包含甲醇脱氢酶、醛缩酶、转氨酶、高丝氨酸激酶、苏氨酸合成酶，该途径可以甲醇与丙酮酸为底物，合成高丝氨酸或苏氨酸。既可以通过构建体外多酶催化体系，也可以通过在微生物细胞体内通过途径组装，实现以甲醇与丙酮酸为碳源合成高丝氨酸或苏氨酸，而丙酮酸在微生物细胞体内可以葡萄糖为底物通过糖酵解合成，从而实现以甲醇与葡萄糖为碳源合成高丝氨酸或苏氨酸。本发明将高能量密度的甲醇一碳化合物引入高丝氨酸和苏氨酸合成途径中，理论上可实现200%的糖酸摩尔转化率，具有极大的应用前景。

摘要： 本发明公开了一种原儿茶酸乙酯生物合成途径关键酶基因突变体及其应用，属于生物工程技术领域，包括突变体质粒KPHS‑H231Y，所述突变体质粒KPHS‑H231Y的氨基酸位点231位碱基gaa突变为tac，所述突变体质粒由实验室构建的KPHS质粒通过定点突变的方法制备，本发明的突变体质粒KPHS‑H231Y参与的原儿茶酸乙酯的合成反应显著提高了原儿茶酸乙酯产量，突变株的生产方式绿色环保且具有创新性。

摘要： 本发明涉及一种2‑羟基对苯二甲酸的生物合成途径，其包括(1)以五碳糖和/或六碳糖为碳源，生成中间体莽草酸，再在3‑羟基苯甲酸合酶的催化作用下生成3‑羟基苯甲酸；(2)在脱羧酶的作用下对3‑羟基苯甲酸的羟基邻位进行羧化，合成2‑羟基对苯二甲酸；所述脱羧酶为芳香酸脱羧酶或芳香酸脱羧酶突变体。本发明还涉及基于上述生物合成途径的2‑羟基对苯二甲酸的生物合成方法，研究结果表明，采用本发明方法生物法生产2‑羟基对苯二甲酸切实可行，为生物基2‑羟基对苯二甲酸替代石油基对苯二甲酸奠定基础。生物合成法生产2‑羟基对苯二甲酸及其中间物具有污染小，反应条件温和，反应特异性高，产品易于分离纯化等优点，极具发展前景。