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基于转录调节因子PuuR的1,4-丁二胺生物传感器的构建与优化

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生物工程学报 2025年第1期41卷 437-447页

作者：刘俊杰蒋敏敏孙彤孙祥祥赵咏灿顾明霞路福平黎明工业发酵微生物教育部重点实验室天津300457 天津科技大学生物工程学院天津300457

生物传感器已经成为实时监测特定小分子和精确控制生物系统中基因表达的强大工具。用于1,4-丁二胺生物合成的高通量传感器可以极大地提高1,4-丁二胺高产菌株的筛选效率。为研究调整生物传感器特性的策略,本研究开发了一种以转录调节因子... 详细信息

生物传感器已经成为实时监测特定小分子和精确控制生物系统中基因表达的强大工具。用于1,4-丁二胺生物合成的高通量传感器可以极大地提高1,4-丁二胺高产菌株的筛选效率。为研究调整生物传感器特性的策略,本研究开发了一种以转录调节因子PuuR为基础的1,4-丁二胺生物传感器,其同源的操作子puuO被组装在大肠杆菌组成型启动子PgapA中,以控制下游的高能绿色荧光蛋白(superfolder green fluorescent protein,sfGFP)作为报告蛋白表达。最终该传感器在1,4-丁二胺浓度处于0–50 mmol/L时GFP/OD600值与1,4-丁二胺浓度之间能稳定地表现出线性关系。本研究采用大肠杆菌基因组中不同强度的启动子对1,4-丁二胺生物传感器进行分子改造,探究并改进基于PuuR的1,4-丁二胺生物传感器的功能性质,为高通量筛选高产1,4-丁二胺的工程菌株奠定了基础。

关键词：大肠杆菌 1,4-丁二胺生物传感器转录调节因子PuuR

解淀粉芽孢杆菌I型信号肽酶与信号肽的相互作用

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微生物学报 2025年第1期65卷 256-267页

作者：郭洁洁王伟红何杰民李登科刘业学路福平李玉天津科技大学生物工程学院工业发酵微生物教育部重点实验室天津300457

【目的】基于I型信号肽酶在分泌系统中的重要作用,探究信号肽酶与信号肽之间的作用关系,指导氨肽酶在解淀粉芽孢杆菌中的分泌表达优化。【方法】对解淀粉芽孢杆菌TCCC 19030的内源性信号肽酶和信号肽进行筛选,采用相对荧光强度、酶活力... 详细信息

【目的】基于I型信号肽酶在分泌系统中的重要作用,探究信号肽酶与信号肽之间的作用关系,指导氨肽酶在解淀粉芽孢杆菌中的分泌表达优化。【方法】对解淀粉芽孢杆菌TCCC 19030的内源性信号肽酶和信号肽进行筛选,采用相对荧光强度、酶活力等表征手段进行分析,同时采用分子对接技术探究信号肽酶和信号肽的相互作用关系。【结果】信号肽YolC融合氨肽酶的胞外酶活力最高,达到11847.67 U/mL。过表达信号肽酶SipW后,氨肽酶的酶活力提高到16261 U/mL。分子对接结果显示,信号肽YolC与信号肽酶SipW结合自由能最低,为-4.4 kcal/mol。【结论】信号肽优化与信号肽酶过表达可有效提高氨肽酶的分泌表达,其中信号肽酶与信号肽的结合能是影响目的蛋白分泌量的关键因素之一。

关键词：信号肽酶信号肽分子对接技术

基于自然语言处理的枯草芽孢杆菌启动子强度预测

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天津科技大学学报 2025年

作者：陈聪葛郭怡雪卞亚蕊刘夫锋路福平彭冲天津科技大学生物工程学院工业发酵微生物教育部重点实验室天津市工业微生物重点实验室

作为在转录水平上调节基因表达的关键元件，启动子的强度直接调控基因的表达水平。现有启动子强度预测模型多集中于大肠杆菌，针对其他物种启动子强度预测的模型则相对较少。本研究主要以枯草芽孢杆菌启动子为研究对象，收集多组枯草芽... 详细信息

作为在转录水平上调节基因表达的关键元件，启动子的强度直接调控基因的表达水平。现有启动子强度预测模型多集中于大肠杆菌，针对其他物种启动子强度预测的模型则相对较少。本研究主要以枯草芽孢杆菌启动子为研究对象，收集多组枯草芽孢杆菌启动子序列强度数据，通过绿色荧光蛋白表达强度作为统一表征指标，对多组启动子强度进行标准化计算，构建枯草芽孢杆菌启动子强度数据集。分别使用7种自然语言处理方法，包括FastText、TextCNN、TextRNN、TextRCNN、TextRNN＿Att、DPCNN和Transformer，构建启动子强度预测模型。结果表明，Transformer模型在启动子强度预测任务中取得最好的预测效果，准确率可达79.49%。本研究自主构建了枯草芽孢杆菌启动子强度数据集，并使用自然语言处理的方法训练得到效果较好的启动子强度预测模型，研究结果可以为枯草芽孢杆菌特定强度启动子的筛选提供依据。

关键词：枯草芽孢杆菌启动子启动子强度自然语言处理

栗酒裂殖酵母来源黄素单加氧酶的性质及催化合成S-甲基-L-半胱氨酸亚砜的应用

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生物工程学报 2025年第1期41卷 474-485页

作者：连蒙卡宋兆霖高文静朱刚董孟君李玉刘逸寒王凤华路福平天津科技大学生物工程学院、工业发酵微生物教育部重点实验室天津300457

S-甲基-L-半胱氨酸亚砜(S-methyl-L-cysteine sulfoxide,SMCO)是一种具有多种功能特性的非蛋白质含硫氨基酸。目前关于催化S-甲基-L-半胱氨酸(S-methyl-L-cysteine,SMC)生物合成SMCO的酶鲜有报道。本研究将栗酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)来源的黄素单加氧酶基因(spfmo)通过大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)进行异源表达,并对其酶学性质进行了分析。重组SpFMO的最适催化条件为30℃、pH 8.0,该条件下比酶活为72.77 U/g;此外,适当的Mg2+可以提高SpFMO的酶活;经酶动力学分析,该酶对底物SMC的酶促反应动力学参数Km值为23.89μmol/L,催化效率kcat/Km为61.71 L/(min·mmol)。在最适条件下,SpFMO催化SMC在9 h内生成SMCO的产率为12.31%。本研究为酶法合成SMCO提供了一定参考。

关键词：黄素单加氧酶酶学性质 S-甲基-L-半胱氨酸 S-甲基-L-半胱氨酸亚砜金属离子

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微生物学实验技术

N^+离子注入诱变选育耐酸性α-淀粉酶高产菌株

2006年

作者：杜连祥路福平

高等学校专业教材:本书分为两个部分，分别介绍了四大类微生物的接种、培养和形态观察、噬菌体的分离等，以及微生物的实验原理和技术。

ISBN: (数字)7501950075

ISBN: (纸本)7501950075

高等学校专业教材:本书分为两个部分，分别介绍了四大类微生物的接种、培养和形态观察、噬菌体的分离等，以及微生物的实验原理和技术。

关键词：微生物学实验高等学校教材

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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汇雅图书（南通市图书馆）

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原子能科学技术 2011年第4期45卷 467-473页

作者：蔡兴旺杜连祥路福平天津科技大学生物工程学院天津市工业微生物重点实验室天津300457

本工作研究低能N+离子注入中温α-淀粉酶产生菌BF7658的诱变方法。经不同注量的N+离子注入实验后,得出N+离子最佳注量为1×1016 cm-2,并筛选获得1株耐酸性α-淀粉酶产量较高的枯草芽孢杆菌突变株。该突变株所产α-淀粉酶的酶活可达207U/... 详细信息

本工作研究低能N+离子注入中温α-淀粉酶产生菌BF7658的诱变方法。经不同注量的N+离子注入实验后,得出N+离子最佳注量为1×1016 cm-2,并筛选获得1株耐酸性α-淀粉酶产量较高的枯草芽孢杆菌突变株。该突变株所产α-淀粉酶的酶活可达207U/mL,遗传稳定性较好。

关键词：枯草芽孢杆菌耐酸性中温α-淀粉酶离子注入

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利用生物逆合成工具优化代谢路径

化学进展 2024年第4期36卷 501-510页

作者：刘夫锋刘旭芝李金壁路福平天津科技大学生物工程学院天津300457

生物催化因其反应条件温和、高效、特异性高和价格低廉等优点,已成为生物合成领域的一种重要技术。生物合成体系内存在一系列高度集成的代谢网络,多酶催化系统的研究在生物合成领域中已成为一个必然趋势,故基于已知产物探索其未知的多... 详细信息

生物催化因其反应条件温和、高效、特异性高和价格低廉等优点,已成为生物合成领域的一种重要技术。生物合成体系内存在一系列高度集成的代谢网络,多酶催化系统的研究在生物合成领域中已成为一个必然趋势,故基于已知产物探索其未知的多酶催化逆合成路径具有极大的意义。本综述首先介绍了多酶体系以及逆合成流程的概念,并举例说明了逆合成路径构建工具的设计方法及其优缺点。然后将其主要分为基于宿主的和无宿主的工具,对于这两种类型各列举了部分代表性逆合成工具,用以说明各自的设计流程以及差异。随后进一步讨论了人工智能助力多酶体系的可能性且对多酶路径构建工具的优化及发展进行了展望。

关键词：多酶催化路径设计逆合成生物逆合成工具

N^+离子注入阿维拉霉素产生菌诱变效应的研究

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核技术 2006年第8期29卷 609-613页

作者：朱传合贺亚男路福平杜连祥天津科技大学生物工程学院天津市工业微生物重点实验室天津300222

选用低能(30keV)N+离子注入阿维拉霉素产生菌SV-56,研究其诱变效应。试验结果表明:SV-56菌株存活率曲线是典型的“马鞍型”剂量-效应曲线,“马鞍型”区域内具有高的正突变率(20．9％-26．2％)。通过5×1015cm-2N+注入诱变处理、链霉素... 详细信息

选用低能(30keV)N+离子注入阿维拉霉素产生菌SV-56,研究其诱变效应。试验结果表明:SV-56菌株存活率曲线是典型的“马鞍型”剂量-效应曲线,“马鞍型”区域内具有高的正突变率(20．9％-26．2％)。通过5×1015cm-2N+注入诱变处理、链霉素抗性筛选,最终获得一株稳定性良好、阿维拉霉素产量稳定在79．6-82．9 mg·L-1之间、较出发菌株提高41．4％-47．2％的突变株SVN-116。

关键词：离子注入阿维拉霉素诱变选育诱变效应

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生物食品防腐剂纳他霉素发酵工艺研究

食品工业科技 2004年第10期25卷 111-114页

作者：李东杜连祥路福平天津科技大学食品科学与生物工程学院天津300222

对纳他霉素的发酵工艺,从微生物菌种选育、摇瓶扩大培养条件、发酵工艺条件等方面进行了探讨。论文建立了纳他霉素生产菌种的选育条件,包括生理生化实验和遗传稳定性实验;研究了纳他霉素产生菌的扩大培养条件,优化了纳他霉素产生菌发酵... 详细信息

对纳他霉素的发酵工艺,从微生物菌种选育、摇瓶扩大培养条件、发酵工艺条件等方面进行了探讨。论文建立了纳他霉素生产菌种的选育条件,包括生理生化实验和遗传稳定性实验;研究了纳他霉素产生菌的扩大培养条件,优化了纳他霉素产生菌发酵工艺,包括发酵培养基、种龄、通风量、发酵温度等条件;本论文还从微生物代谢调控的角度探讨了次级代谢产物纳他霉素的发酵产生途径,从生物化学的角度探讨了纳他霉素的合成代谢机制,为进一步提高次级代谢产物纳他霉素的发酵水平奠定了基础。经过对次级代谢产物纳他霉素的提取、分析、鉴定,通过了产品技术鉴定,该研究课题最终实现了产业化。

关键词：纳他霉素食品防腐剂发酵工艺发酵温度生产菌种扩大培养微生物菌种选育次级代谢产物微生物代谢