检索结果-内蒙古大学图书馆

生物工程学报 2024年第8期40卷 2403-2417页

作者：刘存萍高聪李晓敏陈修来吴静宋伟魏婉清刘立明江南大学生物工程学院江南大学生命科学与健康工程学院

尸胺是聚酰胺生产中的关键C5单体。由于细胞内5'-磷酸吡哆醛(pyridoxal 5′-phosphate, PLP)再生效率有限，导致目前发酵法生产尸胺效率较低。本研究选择一株实验室保藏的赖氨酸高产大肠杆菌LY-4为研究对象，首先通过引入尸胺合成... 详细信息

尸胺是聚酰胺生产中的关键C5单体。由于细胞内5'-磷酸吡哆醛(pyridoxal 5′-phosphate, PLP)再生效率有限，导致目前发酵法生产尸胺效率较低。本研究选择一株实验室保藏的赖氨酸高产大肠杆菌LY-4为研究对象，首先通过引入尸胺合成关键酶-赖氨酸脱羧酶(lysine decarboxylase, LDC)，成功构建了菌株L01，摇瓶发酵尸胺产量达1.07 g/L；随后开发了一种双代谢通路强化策略，协同增强内源和异源PLP合成模块，从而改善胞内PLP的合成，最优菌株L11摇瓶生产尸胺产量提升至9.23 g/L；最后在5 L发酵罐中对菌株L11生产尸胺的发酵工艺进行优化。工程菌株经48 h分批补料发酵，尸胺产量、得率、生产强度分别为54.43 g/L、0.22 g/g和1.13 g/(L·h)，具备一定的应用潜力。本研究可为构建包括尸胺在内的多种生物胺类细胞工厂提供理论依据和技术基础。

关键词：大肠杆菌代谢工程尸胺 5'-磷酸吡哆醛发酵优化

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“六融六优”培养生物与医药专业研究生创新能力的探索与实践

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生物工程学报 2024年第11期40卷 4277-4287页

作者：吴静周怡雯宋伟魏婉清胡贵鹏闻建李晓敏蒋艳邱立朋江南大学生命科学与健康工程学院江苏无锡214122 江南大学生物工程学院江苏无锡214122

新兴的生物医药产业对生物与医药专业人才的需求量与日俱增,对人才创新能力的培养提出了更高的要求。基于“产教研融合”理念,探索生物与医药专业研究生创新能力培养的新模式,对于提升我国生物与医药专业人才培养质量、赋能生物经济发... 详细信息

新兴的生物医药产业对生物与医药专业人才的需求量与日俱增,对人才创新能力的培养提出了更高的要求。基于“产教研融合”理念,探索生物与医药专业研究生创新能力培养的新模式,对于提升我国生物与医药专业人才培养质量、赋能生物经济发展具有重要的现实意义。本文以江南大学生物与医药专业研究生创新能力培养为例,介绍了基于“产教研融合”理念,构建思想引领、学科体系、培养方案、师资队伍、科创平台和交流合作的“六融六优”新培养体系,并介绍了新体系取得的良好培养成效,为生物与医药行业创新型人才的培养提供了有益借鉴。

关键词：生物与医药专业研究生创新能力产教研融合六融六优新培养体系

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“课程-项目-导师”交互提升生物工程类研究生创新能力的探索与实践

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生物工程学报 2024年第9期40卷 3243-3254页

作者：刘立明李晓敏吴静高聪宋伟江南大学生物工程学院江苏无锡214122 江南大学生命科学与健康工程学院江苏无锡214122

根据“十四五”生物经济发展规划,生物技术成为促进未来发展的有效力量。目前,全国有220多所高校和科研院所具有生物工程类专业硕士学位授予权,因此,如何培养能够服务国家生物经济创新驱动发展的拔尖创新型人才受到广泛关注。近年来,江... 详细信息

根据“十四五”生物经济发展规划,生物技术成为促进未来发展的有效力量。目前,全国有220多所高校和科研院所具有生物工程类专业硕士学位授予权,因此,如何培养能够服务国家生物经济创新驱动发展的拔尖创新型人才受到广泛关注。近年来,江南大学微生物制造工程研究中心通过搭建多元化的育人平台、建设高水平的师资队伍、创新科研实践管理机制,逐步形成了“构建课程体系-围绕重大项目-组建导师团队”多方位全过程的研究生创新能力培养新理念与新方法。前期育人成效表明,该模式全面提升了生物工程类研究生的工程创新力和学术创新力。

关键词：新工科发酵工程创新文化力工程创新力学术创新力

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基于量子力学分析β-内酰胺合成酶合成吡拉西坦中间体的机制

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化工学报 2024年第12期75卷 4712-4722页

作者：马文哲宋伟魏婉清吴静刘立明江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学生命科学与健康工程学院江苏无锡214122

2-(氧代吡咯烷-1基)-乙酸(2-OAA)是合成吡拉西坦的重要前体,在医药合成领域起着关键作用。然而,目前尚未对2-OAA的生物合成方法和机制进行研究。为了填补这一研究空白,首先根据相似反应原则对β-内酰胺合成酶进行筛选,得到了一种来自于S... 详细信息

2-(氧代吡咯烷-1基)-乙酸(2-OAA)是合成吡拉西坦的重要前体,在医药合成领域起着关键作用。然而,目前尚未对2-OAA的生物合成方法和机制进行研究。为了填补这一研究空白,首先根据相似反应原则对β-内酰胺合成酶进行筛选,得到了一种来自于Streptomyces fulvorobeus的酶(SfAsnA),该酶可以在水相中合成2-OAA,其酶活达到109.8 U/g,总转化数(TTN)可达79.02。随后,对SfAsnA进行蛋白模型构建与底物对接分析,以确定底物在酶活性中心的结合方式。然后,对合成2-OAA的本底反应机制进行详细分析,确定了目标反应的化学合成机制和势能面。最后,对酶促反应机制进行研究,并通过对催化双联体(Y254和E288)进行突变验证,进一步确定了SfAsnA催化2-OAA合成的机制以及该双联体在目标反应中的关键作用,为酶法合成2-OAA提供了理论基础。

关键词： 2-(氧代吡咯烷-1基)-乙酸生物催化内酰胺化分子模拟反应能垒计算化学

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利用光驱动的生物杂合系统实现CO_(2)转化生产化学品

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第5期60卷 294-303页

作者：干雅梅柴甜甜张健高聪宋伟吴静刘立明陈修来江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学生命科学与健康工程学院江苏无锡214122

太阳能作为清洁能源之一,为缓解化石燃料枯竭和温室气体排放等问题提供了一种高效、经济、可持续的解决方案.自然界中的植物和光合微生物通过自身的光合系统收集并转化太阳能,从而生产生物燃料和生物化学品.然而,由于自然光合系统存在... 详细信息

太阳能作为清洁能源之一,为缓解化石燃料枯竭和温室气体排放等问题提供了一种高效、经济、可持续的解决方案.自然界中的植物和光合微生物通过自身的光合系统收集并转化太阳能,从而生产生物燃料和生物化学品.然而,由于自然光合系统存在光吸收范围相对较窄、光生电子在传输过程中易损耗等问题,限制了太阳能到化学品的转化效率.为了解决上述难题,科研人员模仿自然光合作用中的关键部分,探索构建人工光合系统,相关研究引起了广泛关注.本文通过将碲化镉量子点(CdTe QDs)与大肠杆菌(***)相耦合,构建了一种光驱动无机-生物杂合系统(IBPHS),用于捕获太阳能并驱动CO_(2)转化合成高价值化学品.该系统主要由光催化模块和生物催化模块组成.在光催化模块中,通过生物合成CdTe QDs进行光能捕获,并将其转化为电子.通过敲除***的Cd2+外排蛋白(ZNTA)编码基因,实现了***胞内Cd2+过量积累.通过“时空耦合”方式,并借助共聚焦显微镜、高分辨率透射电镜和X射线能谱分析,确认了CdTe QDs在***胞内的组装合成.利用紫外-可见分光光度计研究了光催化模块对光子的吸收能力.结果表明,光催化模块的吸收峰位于400-420 nm.利用瞬时光电流,评估了光催化模块的光生电子能力.实验发现,该模块可以产生0.07μA光电流,表明完成了光催化模块的构建.在生物催化模块中,将光催化模块产生的电子用于还原NAD+再生NADH.采用NADH生物传感器,分析了***胞内NADH含量,结果表明,在蓝光照射下***胞内NADH含量比黑暗条件下提高了5.1倍.在此基础上,通过表达NADH依赖型乳酸脱氢酶(LDH)将丙酮酸还原为乳酸,在蓝光光照下乳酸积累量达到了0.44 g/L,而黑暗条件下无乳酸积累,从而验证了生物催化模块的有效性.基于光催化模块和生物催化模块,进一步组装构建了IBPSH,用于驱动CO_(2)还原合成甲酸和丙酮酸.在蓝光照射下,IBPHS能够合成0.65 g/L甲酸和0.18 g/L丙酮酸,其CO_(2)利用速率分别达到51.98 mg/gDCW/h和21.92 mg/gDCW/h,超过了光合细菌.综上所述,本文利用光催化模块与生物催化模块相耦合的方式,组装构建了一种新型的人工光合系统,实现了光驱动CO_(2)还原合成高附加值化学品,为理性设计材料-生物杂合系统提供了借鉴,同时也为挖掘绿色生物制造潜力、开发太阳能化学制造平台提供参考.

关键词：人工光合系统 CO_(2)利用光能转换 CdTe生物合成 NADH再生

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谷朊粉添加量对挤压荞麦-红小豆复合面条品质的影响

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食品科学 2025年第7期46卷 69-75页

作者：赵超凡周健康任贵兴张丽珍山西大学生命科学学院山西太原030006 成都大学食品与生物工程学院四川成都610106

为解决杂粮面条煮熟糊汤问题,本实验研究不同添加量的谷朊粉对挤压膨化荞麦-红小豆复合面条品质特性的影响。结果显示,谷朊粉添加量的增多显著延长了复合面条的最佳烹饪时间,显著降低了蒸煮损失率和吸水率,提高了面条的蒸煮特性,解决了... 详细信息

为解决杂粮面条煮熟糊汤问题,本实验研究不同添加量的谷朊粉对挤压膨化荞麦-红小豆复合面条品质特性的影响。结果显示,谷朊粉添加量的增多显著延长了复合面条的最佳烹饪时间,显著降低了蒸煮损失率和吸水率,提高了面条的蒸煮特性,解决了复合面条煮熟后的糊汤问题。谷朊粉的添加改善了面条的质构特性。扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射分析结果表明,谷朊粉能够促进荞麦-红小豆复合面条内部多孔网络结构的形成,使得面条内部淀粉的非晶体结构向晶体结构转变,减少水分子的渗入,这印证了复合面条最佳蒸煮时间延长的现象。电子舌分析结果表明在复合面条中添加谷朊粉能够显著降低复合面条的酸味和苦味,显著提高鲜味和丰富度。本研究可为谷朊粉在杂粮制品中的开发利用提供理论参考,也为进一步改善和提升杂粮面条的品质提供新思路。

关键词：谷朊粉杂粮复合面条多孔网络结构蒸煮特性

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代谢工程改造大肠杆菌生产没食子酸

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生物工程学报 2025年第5期41卷 1942-1958页

作者：罗依凡胡贵鹏吴静宋伟魏婉清刘立明安徽科技学院食品工程学院安徽滁州233100 江南大学生命科学与健康工程学院江苏无锡214122 江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122

没食子酸是一种具有抗氧化等多种药用价值的天然植物酚类化合物,目前主要的生产方法是通过提取植物中单宁进行化学或酶水解方式制备,存在成本高和污染大的问题。基于微生物细胞工厂的绿色合成为没食子酸生产提供了有效替代途径,然而目... 详细信息

没食子酸是一种具有抗氧化等多种药用价值的天然植物酚类化合物,目前主要的生产方法是通过提取植物中单宁进行化学或酶水解方式制备,存在成本高和污染大的问题。基于微生物细胞工厂的绿色合成为没食子酸生产提供了有效替代途径,然而目前的产量仍难以达到工业化要求。为了利用廉价底物实现没食子酸的从头高效合成,本研究以一株高效合成3-脱氢莽草酸的大肠杆菌为底盘,首先确定没食子酸最优合成路径的关键酶为3-脱氢莽草酸脱水酶(AroZ)及对羟基苯甲酸羟化酶(PobA),且二者最优表达比例为1:20。基于质粒拷贝数和启动子工程实现最优路径在底盘菌株体内的构建,并结合蛋白质工程改造获得限速酶突变体PobA^(M2/A45S/V47P),使得没食子酸摇瓶生产水平达到3.6 g/L。最后,在5 L发酵罐进行菌株稳定性和发酵条件优化,没食子酸产量达到26.7 g/L,糖酸转化率0.15 g/g。本研究实现了以葡萄糖为底物从头合成没食子酸产量的突破,为强化没食子酸及相关植物酚酸的生物合成提供了重要参考。

关键词：没食子酸大肠杆菌启动子工程蛋白质工程合成生物学

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骨形态发生蛋白10及其突变体在CHO细胞中的表达

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食品与生物技术学报 2024年第1期43卷 106-112页

作者：段珂段作营金坚江南大学生物工程学院江苏无锡214122 江南大学生命科学与健康工程学院江苏无锡214122

为了解决骨形态发生蛋白10(bone morphogenetic protein 10,BMP10)前体蛋白proBMP10在中国仓鼠卵巢(CHO)细胞中由于Furin导致的表达产物不均一问题,构建了proBMP10在Furin酶切识别位点处的突变体proBMP10-1(R313K)和proBMP10-2(R316K),并分别将目的基因定点整合进CHO-K1-BAK-/BAX-基因组,成功构建了稳定表达目标蛋白质的重组CHO细胞株。结果表明,proBMP10-2 (R316K)不再被Furin切割,且具有生物活性,而proBMP10-1(R313K)仍然会被Furin切割。

关键词：骨形态发生蛋白10 突变体定点整合

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代谢工程改造大肠杆菌底物利用途径促进L-赖氨酸生产

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生物工程学报 2024年第8期40卷 2513-2527页

作者：许雪晨王浩淼陈修来吴静高聪宋伟魏婉清刘佳柳亚迪刘立明江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江南大学生命科学与健康工程学院

L-赖氨酸作为一种必需氨基酸，广泛应用于饲料、食品、医药等领域。针对大肠杆菌(Escherichia coli)发酵生产L-赖氨酸存在底物利用效率差、糖酸转化率低等问题，本研究通过敲除全局调控因子基因mlc，异源表达来源于麦芽糖磷酸转移酶基因... 详细信息

L-赖氨酸作为一种必需氨基酸，广泛应用于饲料、食品、医药等领域。针对大肠杆菌(Escherichia coli)发酵生产L-赖氨酸存在底物利用效率差、糖酸转化率低等问题，本研究通过敲除全局调控因子基因mlc，异源表达来源于麦芽糖磷酸转移酶基因malAP，提高菌株对二糖、三糖的利用效率，得到菌株E. coli XC3，其L-赖氨酸产量、产率和生产强度分别提高到160.00 g/L、63.78%和4.44 g/(L·h)；在此基础上，在菌株E. coli XC3中过表达谷氨酸脱氢酶基因gdhA、来源于枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)硝酸盐还原酶基因BsnasBC和来源于***的亚硝酸盐还原酶基因EcnirBD，构建硝酸盐同化路径，获得工程菌***4，其L-赖氨酸产量、产率和生产强度分别提高到188.00g/L、69.44%和5.22g/(L·h)，进一步通过优化残糖浓度和碳氮比，在5L发酵罐中将L-赖氨酸产量、产率和生产强度分别提高到204.00 g/L、72.32%、5.67 g/(L·h)，比出发菌株XC1分别提高了40.69%、20.03%、40.69%。本研究通过强化菌株的底物利用途径，构建了L-赖氨酸高产菌株，为L-赖氨酸的工业化生产奠定了坚实基础。

关键词：大肠杆菌 L-赖氨酸代谢工程底物利用

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三种常见高度耐药菌糖抗原的合成研究进展

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科学通报 2024年第25期69卷 3785-3798页

作者：邹小鹏秦春君田光宗胡静尹健江南大学生物工程学院糖化学与生物技术教育部重点实验室无锡214122 江南大学无锡医学院无锡214122 江南大学生命科学与健康工程学院无锡214122

耐药菌感染每年导致全世界数百万人死亡,严重危及人类生命健康.随着耐药菌抗药性的增强,使用抗生素治疗耐药菌感染效果逐渐减弱,而疫苗接种是预防耐药菌感染的有效手段.细菌表面特异性多糖结构是糖蛋白结合疫苗开发的靶标分子,已上市的... 详细信息

耐药菌感染每年导致全世界数百万人死亡,严重危及人类生命健康.随着耐药菌抗药性的增强,使用抗生素治疗耐药菌感染效果逐渐减弱,而疫苗接种是预防耐药菌感染的有效手段.细菌表面特异性多糖结构是糖蛋白结合疫苗开发的靶标分子,已上市的糖蛋白结合疫苗大幅降低了菌血症、脑膜炎以及肺炎等疾病的发生,保障了人类的生命健康.相比从细菌表面提取天然多糖制备糖蛋白结合疫苗,通过化学法合成结构明确、均一的寡/多糖抗原是新一代糖蛋白结合疫苗的发展方向.本文主要介绍了幽门螺旋杆菌、铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌三种常见高度耐药菌表面复杂糖类抗原的合成研究进展.针对寡/多糖合成过程中区域选择性、立体选择性、反应活性调控和空间位阻等问题,国内外研究人员通过开发新的糖基化离去基团、正交保护基,优化反应条件,调整糖基化反应序列,高效地实现了一系列高度耐药菌表面复杂糖抗原结构的制备,为耐药菌糖蛋白结合疫苗的开发奠定了基础.

关键词：耐药菌幽门螺旋杆菌铜绿假单胞菌鲍曼不动杆菌糖抗原化学合成

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