国家重点基础研究发展计划(2011CBA00807) 作品数:19 被引量:59 H指数:4 相关作者: 许琳 缪冶炼 陈可泉 季萌 何冰芳 更多>> 相关机构: 南京工业大学 中国科学院天津工业生物技术研究所 更多>> 发文基金: 国家重点基础研究发展计划 国家自然科学基金 国家高技术研究发展计划 更多>> 相关领域: 生物学 化学工程 轻工技术与工程 医药卫生 更多>>
大肠杆菌产L-苯丙氨酸发酵调控及代谢通量分析 被引量:2 2015年 考察了外源添加中间代谢产物、维生素B1和硫酸镁对大肠杆菌发酵产L-苯丙氨酸的影响,结果表明,添加1g/L柠檬酸三钠、1g/Lα-酮戊二酸、150mg/L维生素B1及3g/L硫酸镁均对L-苯丙氨酸的合成有利。根据构建的大肠杆菌合成L-苯丙氨酸的生化反应网络,利用代谢通量分析其原因。结果表明,这些物质的添加均可以调节G6P和PEP节点处的代谢通量分布,为L-苯丙氨酸的合成提供更多的前体物质赤藓糖四磷酸(E4P)、磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)和还原力NADPH。通过补料分批发酵实验得出,优化后菌体对总葡萄糖的消耗提高了24.49%,菌体终浓度提高了23.50%,L-苯丙氨酸的终浓度提高了62.87%,L-苯丙氨酸的收率提高了30.88%,乙酸的合成降低了56.51%。 袁佩佩 曹伟佳 王震 张博文 陈可泉 李艳 欧阳平凯关键词:中间代谢产物 维生素B1 硫酸镁 L-苯丙氨酸 代谢通量分析 利用大肠杆菌全细胞催化赖氨酸发酵液生产1,5-戊二胺 被引量:4 2017年 1,5-戊二胺是一种具有生物活性的生物胺。赖氨酸脱羧酶可以催化L-赖氨酸生产1,5-戊二胺。为了减少生产成本,本文利用大肠杆菌AST1以赖氨酸发酵液作为底物进行全细胞催化生产1,5-戊二胺。研究转化p H、菌体浓度、转化温度、磷酸吡哆醛(PLP)添加量以及不同酸种类对转化的影响,并对菌体的重复利用性进行了研究。在最优条件下:p H6.8、转化温度37℃、PLP添加量0.1mmol/L、菌体浓度(DCW)2.5g/L,用乙酸来调节转化过程p H,可以转化含有赖氨酸123.8g/L的发酵液,得到含有86.18g/L戊二胺的转化液,转化率可达到99.61%。并且菌体在赖氨酸发酵液中重复利用5次的情况下转化率可以达到50%以上,重复利用性明显比在赖氨酸溶液中转化时强,这极大程度地节约了生产成本,为1,5-戊二胺连续工业化生产打下了基础。 齐雁斌 马伟超 陈可泉过量表达异柠檬酸裂解酶对ldh^(-1)谷氨酸棒状杆菌产丁二酸的影响 被引量:1 2013年 谷氨酸棒状杆菌SA001是缺失了乳酸脱氢酶基因(ldhA)的菌株。为了增加厌氧条件下经异柠檬酸到丁二酸的代谢通量,以提高丁二酸的产量。将来自大肠杆菌Escherichia coli K12的异柠檬酸裂解酶基因导入谷氨酸棒状杆菌SA001(SA001/pXMJ19-aceA)中。该菌经0.8 mmol/L的IPTG有氧诱导12 h后,转入厌氧发酵16 h,丁二酸的产量为10.38 g/L,丁二酸的生产强度为0.83 g/(L·h)。与出发菌株比较,异柠檬酸裂解酶的酶活提高了5.8倍,丁二酸的产量提高了48%。结果表明过量表达异柠檬酸裂解酶可以增加由乙醛酸途径流向丁二酸的代谢流。 杨超 郝宁 严明 高璐 许琳关键词:谷氨酸棒状杆菌 丁二酸 产脑苷脂鸡枞菌Termitomyces clypeatus CTM-1的分子生物学鉴定及生长特性研究 被引量:2 2015年 脑苷脂A和B具有显著的镇痛作用和脑神经保护作用。鸡枞菌(Termitomyces clypeatus)子实体含有脑苷脂A和B,但是野生鸡枞菌子实体资源稀少。笔者在前期研究中以野生鸡枞菌子实体为原料,通过组织分离、菌种纯化及筛选,培育出菌株CTM-1。本研究中,采用分子生物学方法鉴定了菌株CTM-1与鸡枞菌的菌种同源性,测定了该菌株平板培养、液体培养中菌丝体的生长速率和脑苷脂含量。实验结果表明:菌株CTM-1及其出发野生子实体与Termitomyces clypeatus的同源性为99%。在PDAY平板培养中,菌落直径的增长速率在27 d内基本稳定在1.5mm/d。比菌落直径增长速率在1 d时为0.21 d-1,然后逐渐下降。在DPt液体培养中,9 d以后为菌丝体生长的稳定期,此时的生物量为3.57 g/L。比菌丝体生长速率在1 d时为2.00 d-1,然后逐渐下降。菌丝体的脑苷脂A、B含量分别为0.152%、0.066%。由此可见,鸡枞菌CTM-1的大规模培养可以成为脑苷脂A、B原料生产的有效途径。 花卫俊 缪冶炼 陈介余 尤业兵 孙唱 袁丽红 许琳关键词:鸡枞菌 菌丝体 脑苷脂 丝氨醇的合成与应用研究进展 2014年 丝氨醇是一种重要的化学合成中间体,广泛应用于医药、化工等领域。当前丝氨醇的生产主要通过以2-硝基-1,3-丙二醇、二羟基丙酮肟等物质为基础的化学合成方法,但该方法存在高污染、高能耗、难以分离纯化等问题。与传统的化学法相比,通过氨基转移酶等物质介导的生物途径合成丝氨醇,因其绿色环保、低能耗的优势受到人们越来越多的关注。本文对丝氨醇及其衍生物的化学与生物合成方法进行了详细地阐述与分析,并介绍了这类物质在各领域的应用;同时,总结了生物法合成丝氨醇及其衍生物的优势,指出了其未来的发展方向。为进一步研究和开发丝氨醇及其衍生物的制备生产提供了科学性的指导。 刘陆罡 纪晓俊 沈梦秋 童颖佳 黄和线性减小比生长速率指数补料策略对酵母生产效率的改善 被引量:1 2016年 酵母的生产效率和成本在很大程度上依赖于培养模式。根据酵母的生长特性,提出了一种新的线性减小比生长速率指数补料(exponential-feeding based on linear reducing specific-growth-rate,LR-μ-EF)策略。首先,采用该策略进行抗冻酵母Saccharomyces cerevisiae AFY-1的3 L发酵罐培养试验,比较了培养过程中生物量的计算值和实验值。然后在此基础上,以最终生物量、收率和生产速度为酵母生产效率的评价指标,讨论了补料速度和累计补料体积对酵母生产效率的影响。当恒定比生长速率指数补料(constant-μexponential-feeding,C-μ-EF)培养阶段的比生长速率(μ)为0.05 h-1、LR-μ-EF培养阶段的μ减小速度为0.000 8 h-2时,生物量的实验值与计算值基本一致。在累计补料体积560 m L的条件下,最终生物量和酵母收率随着μ减小速度的增大而逐渐上升,当μ减小速度为0.000 8 h-2时分别达到77.5g/L和38.0%。这与μ减小速度为0(即C-μ-EF策略)时相比,分别增加了26.7%和27.5%。此外,酵母生产速度基本与μ减小速度无关,保持在0.8~0.9g/(L·h)范围。以上研究结果表明了LR-μ-EF策略改善酵母生产效率的能力,为酵母的工业化生产提供了有用信息。 季萌 缪冶炼 陈介余 尤业兵 刘飞龙 许琳关键词:酵母 比生长速率 生产效率 合成生物学在微生物传感器中的应用 被引量:1 2012年 微生物传感器是一种以微生物活细胞或细胞碎片作为敏感元件,结合电化学换能器,对被分析物具有高度选择性的装置,具有操作简便、成本低、使用周期较长等优点。作者在介绍微生物传感器的工作原理并分析目前存在问题的基础上,以合成生物学为切入点提出其在微生物传感器中的应用思路,并对目前的应用实例进行分析,最后对未来的发展作出展望。 施冬艳 何珣 陈怡露关键词:微生物传感器 合成生物学 生物安全 酵母核酸常用的鉴定方法及其应用 被引量:2 2014年 随着酵母全基因组测序的完成,针对酵母的染色体、基因组DNA、核糖体RNA(r RNA)和线粒体DNA(mt DNA)采用分子生物学技术手段进行已知酵母菌的鉴定,并用于未知菌株多样性分析的方法得到了越来越多的应用。综述并对比了酵母菌的分子生物学分类鉴定方法及其实际应用,其中包括PFGE、r RNA基因的18S、26S,5.8S-ITS区域的PCR、PCR-RFLP、PCR-单链构象多态性分析、DNA的RAPD分析、线粒体DNA的酶切分析等。 杭姣 陈亚利 陈可泉 陈怡露 韦萍关键词:酵母 分子生物学 抗冻酵母AFY-1的菌种同源性及发酵能力 被引量:8 2016年 抗冻酵母是冷冻生胚加工的关键。本文以酿酒酵母CGMCC 2.1423为原始菌种,采用低温等离子体诱变结合定向驯化和筛选的方法选育出一株抗冻酵母菌种AFY-1。采用分子生物学方法鉴定抗冻酵母AFY-1与酿酒酵母的菌种同源性,分析该抗冻酵母冻藏中的细胞存活率和发酵能力,并与其原始酵母进行比较。试验结果表明:抗冻酵母AFY-1与酿酒酵母的菌种同源性为99%。细胞悬液在-20℃和-80℃条件下冻藏120 d后,抗冻酵母AFY-1的细胞存活率分别保持在83.2%,82.0%,高于原始酵母的35.6%,29.7%。面团在-20℃条件下冻藏70 d后,抗冻酵母AFY-1的平均醒发速度和发酵力分别保持在冷冻前的60.2%,87.9%,远高于原始酵母的9.2%,15.1%。由此可见,抗冻酵母AFY-1具有较强的冷冻温度适应性、冻藏稳定性和发酵能力,可用于冷冻生胚的加工。 陈君 缪冶炼 尤业兵 季萌 许琳关键词:酵母 抗冻 细胞存活率 发酵力 融合标签在蛋白质可溶性表达中的应用进展 被引量:14 2014年 融合标签是大规模生产可溶性蛋白质的有效工具,因此融合标签在蛋白质可溶性表达中的应用已成为外源蛋白表达的研究热点。本文重点介绍了常用融合标签及其提高重组蛋白质可溶性表达的机理,主要用5种模型从不同的角度阐述融合标签在蛋白折叠中的作用,其中大多数功能较强的融合标签(如MBP和NusA)作为分子伴侣帮助重组蛋白正确折叠从而提高蛋白质可溶性。此外,阐述了实际应用中常用的组合标签和标签的去除。最后提出了融合标签在大规模生产可溶性蛋白质中的应用前景、面临的挑战,以及今后研究的方向。 吴珊珊 朱芸 陈珊珊 何冰芳关键词:生物技术 溶解性 融合标签 重组蛋白质 可溶性表达 纯化