检索结果-内蒙古大学图书馆

生物工程学报 2025年第3期41卷 1011-1022页

作者：梁朝宁向腊唐双焱中国科学院微生物研究所微生物多样性与资源创新利用全国重点实验室微生物生理与代谢工程研究室北京100101

基于转录调控蛋白的生物传感器已在代谢工程、合成生物学、代谢物监测等领域发挥重要作用。该工具具有高度模块化、正交性、易于构建及操作等优良特性,但在实际应用中,天然调控蛋白对目标化合物的响应仍然存在响应程度较低、特异性不符... 详细信息

基于转录调控蛋白的生物传感器已在代谢工程、合成生物学、代谢物监测等领域发挥重要作用。该工具具有高度模块化、正交性、易于构建及操作等优良特性,但在实际应用中,天然调控蛋白对目标化合物的响应仍然存在响应程度较低、特异性不符合需求等缺陷。本文综述了近年来在计算机模拟和人工智能技术辅助下,采用蛋白质工程手段,智能设计、改造转录调控蛋白以提升其工作性能所取得的研究进展。主要包括利用蛋白质结构预测、配体结合模拟等优化改造策略快速获取目标突变体,或借助对突变体数据分析并经机器学习等构建数学模型,预测转录调控蛋白突变响应效果等。相较于传统方式,计算机模拟和人工智能辅助技术可实现对生物元件更精准快捷地设计构建,将推动新型生物传感器的创制研发,更好地满足实际应用的需求。

关键词：转录调控蛋白生物传感器计算模拟蛋白质工程机器学习

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早期描述物种的模式标定及基因组解析:以中国第一个被描述的真菌新种五棱散尾鬼笔为例

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菌物学报 2025年第4期44卷 14-28页

作者：梁俊敏王科杜卓赵明君蔡磊戴玉成中国科学院微生物研究所微生物多样性与资源创新利用全国重点实验室北京100101 中国科学院微生物研究所菌物标本馆北京100101 北京林业大学生态与自然保护学院林木资源高效生产全国重点实验室北京100083

五棱散尾鬼笔Lysurus mokusin(L.f.)Fr.,又名中华散尾鬼笔,于1774年由法国传教士西博特(Cibot PM)描述与发表,是首个被科学描述的中国真菌新物种,为稳定该名称的准确使用,本研究依照现用命名法规对该物种开展了模式标定和分类学研究,指... 详细信息

五棱散尾鬼笔Lysurus mokusin(L.f.)Fr.,又名中华散尾鬼笔,于1774年由法国传教士西博特(Cibot PM)描述与发表,是首个被科学描述的中国真菌新物种,为稳定该名称的准确使用,本研究依照现用命名法规对该物种开展了模式标定和分类学研究,指定了后选模式和附加模式。利用HiFi测序技术组装了附加模式的双核基因组和线粒体基因组。五棱散尾鬼笔环状线粒体总长101.1kb,含有26个tRNA和16个蛋白编码基因。每个单倍体大小为35Mb,含有11条染色体,总长度达33Mb,另含有片段contig1.4Mb。BUSCO评估核基因组完整度达88.5%,代表了一个染色体水平的较高质量基因组,这也是该属报道的第一个基因组。五棱散尾鬼笔重复序列占比较高,约占16%,2个单倍体分别预测获得8637和8572个蛋白编码基因,,具有典型“双速基因组”特征。此外,共预测获得27.个非允余的生物合成基因簇(BGCs),以NRPS/NRPS-like为主,主要分布于Chr01、Chr04和Chr06染色体,其中2个BGCs与合成具有杀虫抑菌功效的xenotetrapeptide和rhizomide基因簇100%同源。本研究为大量缺乏模式的早期描述物种的分类学和资源利用研究提供了参考与示范,稳定了名称的使用并提供了重要的模式材料和数据。

关键词：附加模式 DNA条形码 HiFi测序双速基因组生物合成基因簇

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植物内生真菌生产紫杉醇：挑战与机遇

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菌物研究 2025年第2期 79-92页

作者：吴佳雯张盛权尹文兵中国科学院微生物研究所微生物多样性与资源创新利用重点实验室中国科学院大学医学院山东第一医科大学&山东省医学科学院

紫杉醇作为一种天然抗癌物质，自1971年研究发现可从红豆杉中分离以来，已成为乳腺癌、卵巢癌等多种癌症治疗的重要药物。然而，其来源植物红豆杉数量稀缺且生长缓慢，极大地限制了紫杉醇的供应。多年来，超过200种内生真菌被报道可产... 详细信息

紫杉醇作为一种天然抗癌物质，自1971年研究发现可从红豆杉中分离以来，已成为乳腺癌、卵巢癌等多种癌症治疗的重要药物。然而，其来源植物红豆杉数量稀缺且生长缓慢，极大地限制了紫杉醇的供应。多年来，超过200种内生真菌被报道可产紫杉醇，因此，利用内生真菌来生产紫杉醇被认为是最具前景的解决方案。然而，内生真菌中紫杉醇的未知合成途径一直是困扰科学界的难题。重点梳理了产紫杉醇的植物内生真菌种属分布及产量，探讨了内生真菌合成紫杉醇的进化起源及其合成机制，以及目前提高内生真菌紫杉醇产量的方法，讨论了当前研究面临的挑战与机遇，旨在加强对内生真菌中紫杉醇合成机制的理解。随着新型生物技术手段的进步，内生真菌在紫杉醇生产中的应用前景将更加广阔。

关键词：紫杉醇植物内生真菌生物合成产量

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提升未预处理聚对苯二甲酸乙二酯的酶法降解效率（英文）

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Chinese Journal of Catalysis 2025年第4期 375-389页

作者：曹玉峰向腊 Nikodinovic-Runic Jasmina Maslak Veselin 金建明梁朝宁唐双焱中国科学院微生物研究所微生物多样性与资源创新利用全国重点实验室微生物生理与代谢工程研究室中国科学院大学贝尔格莱德大学分子遗传学和遗传工程研究所贝尔格莱德大学有机化学系北京工商大学北京市植物资源研究开发重点实验室

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是工程塑料之一,由对苯二甲酸(TPA)和乙二醇以酯键连接而成,广泛应用于容器、包装材料和纺织行业.然而,作为一种高耐久性和高抗性的材料, PET很难通过生物或化学过程降解,从而造成严重的环境和健康问题.PET污... 详细信息

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是工程塑料之一,由对苯二甲酸(TPA)和乙二醇以酯键连接而成,广泛应用于容器、包装材料和纺织行业.然而,作为一种高耐久性和高抗性的材料, PET很难通过生物或化学过程降解,从而造成严重的环境和健康问题.PET污染已成为全球性环境问题之一.尽管近年来在提升解聚酶降解预处理PET(Goodfellow-PET, gf-PET)的效率方面取得了显著进展,但在降解未预处理、高结晶度的PET材料方面,相关研究与技术开发依然面临巨大挑战.这类PET材料由于结晶度高,结构稳定,使得生物酶降解尤为困难.鉴于此,本文致力于通过迭代饱和突变策略,定向进化叶枝堆肥角质酶LCC的突变体WCCG,以期增强其对未预处理、高结晶度PET底物(结晶度高于40%)的降解效率.为实现上述目标,首先构建高效、精准的高通量筛选体系.该体系专门针对PET降解产物设计,能够快速识别并筛选出具有优异降解性能的酶突变体.通过分子对接发现, WCCG的W243残基伸入底物结合沟中央,并与底物的苯环间形成pi-pi堆叠.这一强烈的相互作用导致底物方向发生扭转,以“Z”形与WCCG结合.考虑到底物结合位点间存在叠加或协同效应,选择距离底物5?内的24个氨基酸残基进行迭代饱和突变.通过七轮筛选和稳定性设计,成功获得两个性能显著提升的酶突变体:WCCG-sup1和WCCG-sup2.其中, WCCG-sup1对未预处理PET(结晶度为42.0%)表现出最高活性,与WCCG相比,TPA产量提高4.2倍.WCCG-sup2对结晶度9.9%的gf-PET粉末表现出最高活性,比WCCG提高3.2倍.有趣的是,WCCG-sup1和WCCG-sup2分别对未预处理PET(结晶度为42.0%)和预处理的gf-PET表现出最高活性.为了探究造成此差异的原因,通过荧光法确定了底物对酶的吸附率.在孵育2 h后, WCCG-sup1在未预处理PET上的吸附率为42%,是WCCG的2.1倍、WCCG-sup2的1.3倍.相比之下, WCCG-sup2对gf-PET粉末的吸附率最高.结果表明, S241D突变导致酶易于吸附于未预处理的PET表面,而无该突变的酶则更易吸附于预处理的PET表面,说明对于相同结晶度的底物,酶突变体的吸附率在PET降解中发挥着重要作用.然而,底物结晶度的差异仍是影响降解效果的主要因素.为探索潜在应用,比较突变酶降解其他合成聚酯(如聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚(醚-酯)弹性体)的能力,其中WCCG-sup1表现出最高活性,证明其在广泛降解合成塑料具有巨大潜力.最后,在72oC, WCCG-sup1仅需36 h即可完全降解商用未预处理PET包装盒(结晶度为16.1%),这一成果在PET生物降解领域具有重要意义.综上,本研究从稳定性,降解活性和酶吸附作用的角度,为深入理解LCC的结构-功能关系提供了参考,不仅有助于推动PET生物降解技术的发展,更为未来开发更高效、更环保的PET降解酶提供了坚实的理论基础与实践参考.

关键词：迭代饱和突变聚对苯二甲酸乙二醇酯降解效率底物吸附叶枝堆肥角质酶未预处理聚对苯二甲酸乙二醇酯

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