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發布時間:2020-11-13 14:27  







武漢遠大弘元股份有限公司以氨基酸及其衍生物的研發、生產為基礎,以武漢大學生命科學學院和湖北省氨基酸工程技術研究中心的成果為依托,為客戶提供的產品。
天津工業生物技術研究所研究員劉君帶領的微生物生理和代謝工程研究組和研究員江會鋒帶領的新酶設計與酵母基因組工程研究組進行合作,通過結合代謝工程和蛋白質工程的方法,系統地改造大腸桿0菌,實現了OAH的合成。在研究中,首先比較了兩種不同來源的高絲氨酸乙酰轉移酶(MetX),然后通過敲除競爭和消耗途徑基因(meta,metB和thrB)并過表達合成途徑基因(thrA,metxlm),實現了OAH的積累,其產量達到1.68 g/L。為了進一步提高OAH的生產,該研究采用多種代謝工程策略對工程菌株進行進一步改造,包括:敲除賴氨酸競爭途徑基因lysA;利用啟動子工程調控ppc表達以增強草酰乙0酸的供給;比較不同來源的天冬氨酸激酶,促進前體天冬氨酸的合成等,使OAH的產量提高至4.69 g/L。然而,中間代謝產物高絲氨酸的大量積累說明其下游途徑關鍵酶MetXlm的催化能力是不足的。為了解決這一問題,該研究分別采用基于進化保守性和基于結構信息的蛋白質工程策略對MetXlm進行改造,獲得的突變體酶活比型提高了12.15倍并受到更少的反饋抑制。通過優化表達MetXlm突變體,使工程菌株OAH產量達到7.37 g/L。血同型半胱氨酸水平明顯升高,可診斷“高同型半胱氨酸血癥”,它是卒中等的危險因素,尤其是還伴有病史。隨后該研究通過過表達胞內乙酰CoA合成途徑,調控胞內NADPH的合成,進一步提高OAH的合成能力。終獲得的工程菌株OAH-7在7.5 L發酵罐中經60 h發酵能夠生產62.7 g/L的OAH,是目前報道的0高水平。
(1) ScoLeuRS與以前報道的LeuRS識別tRNALeu的傳統辨別子A73不同,它不識別A73,而識別C74;(2) ScotRNALeu可變環的個數而不是堿基類型與ScoLeuRS識別有關;然后通過多種代謝工程策略進一步提高L-半胱氨酸的合成,包括增強關鍵酶CysE的表達強度。(3) ScoLeuRS識別兩類ScotRNALeu的不同處在于tRNA三級結構拐肘結構的三個堿基對,II類ScotRNALeu(UAA)的三對三級結構堿基對對它的氨基酰化極為重要,而I類ScotRNALeu(CAA)中的這三個堿基對并不重要;(4) ScoLeuRS的LSD結構域賦予ScoLeuRS獨特的亮氨酰化兩類ScotRNALeu的能力,鑒定了與此有關的關鍵氨基酸殘基
細胞骨架主要有微管、微絲和中間纖維三種成分,其中微絲在細胞形態維持、細胞的運動、細胞內物質運輸等細胞內重要生命活動中發揮作用。微絲主要由Actin通過聚合形成,Actin高度保守,是一類可以結合并水解ATP的蛋白質,β-Actin蛋白質第73位組氨酸甲0基化于五十多年前就被發現在絕大多數真核細胞中廣泛存在,并通過Actin水解ATP后延遲釋放ADP,來調控微絲聚合及功能。該項研究成功解析了AtPRMT5參與mRNA前體加工的分子機制,揭示了蛋白質精氨酸甲0基轉移酶參與高等植物復雜生命活動的調控機理,是PRMT5參與拼接復合體組裝機理研究方面的重要進展。