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钯催化烯-炔偶联反应对映选择性合成双环[3.2.1]辛二烯

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有机化学 2024年第1期44卷 321-322页

作者：杨刚崔秀灵华侨大学生物医学学院分子药物教育部工程研究中心福建省分子医学重点实验室厦门市海洋与基因药物重点实验室精准医学与分子诊断福建省高校重点实验室福建厦门361021

手性桥联双环骨架化合物广泛存在于多种药物和生物碱中.桥环化合物结构刚性,具有较大环张力,常常含有多个手性中心.此外,在合成桥环化合物时,反应过渡态会积累内在环应变(角应变和扭转应变).因此,构建手性桥环化合物,尤其是含有可修饰... 详细信息

手性桥联双环骨架化合物广泛存在于多种药物和生物碱中.桥环化合物结构刚性,具有较大环张力,常常含有多个手性中心.此外,在合成桥环化合物时,反应过渡态会积累内在环应变(角应变和扭转应变).因此,构建手性桥环化合物,尤其是含有可修饰单元的桥环化合物,仍然面临巨大的挑战[1].近年来,以环戊烯及其衍生物为起始原料,催化对映选择性合成手性桥环骨架引起化学家们广泛关注,如Johnston课题组[2]报道了手性布朗斯特碱催化不对称碘代内酯化反应,姚和权和林爱俊团队[3]实现了Pd催化串联Heck官能团化反应,张绪穆和吕辉团队[4]报道了Rh催化不对称加氢甲酰化(AHF)反应构建手性双环[2.2.1]内酯骨架等.尽管该领域研究取得了很大的突破,但进一步开发新的催化策略,以简单易得的环戊烯为原料构建结构多样的手性桥环骨架仍是非常重要且具有挑战性的课题.

关键词：桥环化合物手性中心钯催化加氢甲酰化碱催化偶联反应环戊烯辛二烯

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抗原受体基因多样性产生机制的起源与演化

中国科学:生命科学 2024年

作者：元少春黄子文蔡振西黄盛丰徐安龙中山大学生命科学学院广东省药用功能基因研究重点实验室南海海洋生物技术教育部工程研究中心中山大学进化与合成生物学研究中心

动物免疫系统根据其应答方式及存在形式的不同,可以分为天然免疫和适应性免疫.由于适应性免疫的关键器官/分子(比如胸腺//MHC)等只在有颌类脊椎动物中被发现,因此被认为是生命演化到高级阶段的体现,关于适应性免疫系统的起源一直是演化... 详细信息

动物免疫系统根据其应答方式及存在形式的不同,可以分为天然免疫和适应性免疫.由于适应性免疫的关键器官/分子(比如胸腺//MHC)等只在有颌类脊椎动物中被发现,因此被认为是生命演化到高级阶段的体现,关于适应性免疫系统的起源一直是演化生物学和免疫学研究共同关注的重要问题.本文重点梳理了国内外学者近年来在抗原受体基因多样性产生机制及其演化等方面所取得的进展,尤其是在V(D)J重排机制的转座子起源及RAGL转座子的宿主驯化机制上.本文还总结了无颌类脊椎动物VLR受体及数个进化阶段特有的免疫多样性受体的研究进展.这些研究在完善经典免疫学理论的同时,也为医疗保健领域带来崭新的思路与技术.

关键词：抗原受体基因 RAG V(D)J重排演化

鲁氏接合酵母对高盐和高温胁迫响应的差异性与共性分析

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食品科学 2024年第2期45卷 79-88页

作者：刘梦奇闫珍珍胡娜陈雄李欣湖北工业大学生物工程与食品学院发酵工程教育部重点实验室湖北省工业微生物重点实验室湖北省工业发酵协同创新中心湖北武汉430068

针对高温(40℃)和高盐(18%NaCl)逆境设计了最低营养需求全合成培养基,分析了鲁氏接合酵母(Zygosaccharomyces rouxii)在长期逆境下生长的营养需求差异,重点解析了酵母细胞从生长适应期到对数生长初期阶段有机酸、氨基酸和糖类物质的代... 详细信息

针对高温(40℃)和高盐(18%NaCl)逆境设计了最低营养需求全合成培养基,分析了鲁氏接合酵母(Zygosaccharomyces rouxii)在长期逆境下生长的营养需求差异,重点解析了酵母细胞从生长适应期到对数生长初期阶段有机酸、氨基酸和糖类物质的代谢及基因表达差异。研究结果显示,遭遇高盐压力的鲁氏接合酵母细胞更需要外源氨基酸,而补充维生素和氨基酸有助于缓解酵母细胞的高温压力。鲁氏接合酵母针对高盐和高温逆境采用了差异明显的有机酸、氨基酸和糖代谢策略。MSN4(逆境转录子基因)和HOG1(高渗调控蛋白基因)响应高盐,而HSF1(热激调控蛋白基因)和SOD1(超氧化物歧化酶基因)对高温响应。本研究加深了对耐盐鲁氏接合酵母耐温机制的理解,有助于双抗新能力酿造酵母菌株的研制。

关键词：鲁氏接合酵母高盐逆境高温逆境全合成培养基营养需求代谢差异基因表达

基于组学分析优化兽疫链球菌的透明质酸发酵生产

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食品与发酵工业 2024年第4期50卷 10-16页

作者：胡云箫吴俊俊赵北辰王阳康振糖化学与生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 食品合成生物技术教育部工程研究中心江南大学未来食品科学中心江苏无锡214122 江南大学生物工程学院江苏无锡214122

透明质酸具有保湿、润滑等多种生理功能,广泛应用于食品、医药和化妆品领域。目前透明质酸主要依赖于兽疫链球菌发酵生产。然而,遗传背景不清晰等问题,限制了兽疫链球菌作为底盘细胞的相关改造以及透明质酸发酵水平的提升。该研究首先... 详细信息

透明质酸具有保湿、润滑等多种生理功能,广泛应用于食品、医药和化妆品领域。目前透明质酸主要依赖于兽疫链球菌发酵生产。然而,遗传背景不清晰等问题,限制了兽疫链球菌作为底盘细胞的相关改造以及透明质酸发酵水平的提升。该研究首先对兽疫链球菌WSH-24的全基因组和转录组数据进行了测序分析,发现该菌株具有高效的糖酵解和乳酸合成能力,以及不完整的三羧酸循环和多种氨基酸合成途径的缺失。结合生长曲线分析,进一步明确该菌株为缬氨酸、谷氨酰胺、精氨酸和色氨酸4种氨基酸缺陷型。在此基础上,通过外源添加对应的氨基酸使透明质酸产量达到(2.65±0.02)g/L。其次,结合转录组测序数据,确定了维生素B5、维生素B7和维生素B12相关合成基因的转录水平过低。通过外源添加对应的维生素有效提高透明质酸的合成,使其产量达到(2.46±0.07)g/L。最后,通过培养基优化,在3 L发酵罐上透明质酸发酵质量浓度达到5.63 g/L,生产强度为0.31 g/(L·h),相较优化前提高了33.33%。该研究为进一步改造兽疫链球菌WSH-24奠定了基础,为透明质酸的产量提升提供了支撑。

关键词：透明质酸兽疫链球菌全基因组转录组发酵优化

恶臭假单胞菌F1表达P450酶催化柠檬烯生物合成紫苏醇

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食品与发酵工业 2024年第2期50卷 34-40页

作者：底心怡刘春立刘秀霞杨艳坤白仲虎江南大学粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心江苏无锡214122 江南大学工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学生物工程学院江苏无锡214122

紫苏醇是一种天然存在的单萜类化合物,在医药、日化、食品等行业具有广阔应用前景,但利用柠檬烯生物合成中的过程中存在选择性不强、底物对宿主菌株有毒性等问题。为此该文选择恶臭假单胞菌F1这种对环境具有高耐受度的菌株,构建在大肠... 详细信息

紫苏醇是一种天然存在的单萜类化合物,在医药、日化、食品等行业具有广阔应用前景,但利用柠檬烯生物合成中的过程中存在选择性不强、底物对宿主菌株有毒性等问题。为此该文选择恶臭假单胞菌F1这种对环境具有高耐受度的菌株,构建在大肠杆菌和恶臭假单胞菌中皆可扩增并表达目的基因的广宿主载体,过表达选择性羟化酶CymAa、CymAb,异源表达特异性氧化柠檬烯生成紫苏醇的P450酶CYP153A6,并在表达P450酶的基础上对柠檬烯底物添加浓度进行了调整,与大肠杆菌BL21(DE3)一同进行柠檬烯生物合成紫苏醇实验,并使用紫外可见分光光度计和GC-MS分别测量菌株生长状况和紫苏醇产量。最终证明了恶臭假单胞菌F1在柠檬烯浓度为10 mmol/L内的环境中具有高耐受度,且添加1 mmol/L柠檬烯底物发酵48 h后获得最高产量75.6 mg/L,最高转化率达到49.66%,缩小了生物合成紫苏醇的底物添加范围,并获得对柠檬烯具有高耐受度的发酵宿主。

关键词：紫苏醇细胞色素P450 CymAab 恶臭假单胞菌广宿主载体萜类化合物耐受度

可见光引发炔烃双官能化反应构筑菲类化合物（英文）

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有机化学 2024年

作者：李梦倩吕喆王少君韩宇轩崔秀灵华侨大学生物医学学院分子药物教育部工程研究中心福建省分子医学重点实验室福建省高校精准医学与分子诊断重点实验室厦门市海洋与基因药物重点实验室

本文首次报道酮酯作为双官能团化试剂，在可见光下与二芳基炔烃反应，以高产率获得了一系列含有酰基和酯基的菲类化合物。该策略不需要添加额外的光催化剂以及添加剂，具有优秀的区域选择性、高效率和原子经济性。

关键词：可见光促进双官能化反应碳-碳键活化菲类化合物

MXene基复合水凝胶在修复感染创面中的研究进展

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复合材料学报 2024年第7期41卷 3427-3441页

作者：吴晓娜汪宜宇赵凯黑龙江大学生命科学学院农业微生物技术教育部工程研究中心黑龙江省寒区植物基因与生物发酵重点实验室哈尔滨150080 台州学院生命科学学院浙江省植物进化生态学与保护重点实验室台州市生物医药与高端剂型重点实验室台州318000

感染创面严重危害着人类的生活质量甚至是生命健康,因此研发高效且副作用小的抗菌生物材料用于修复感染创面具有广阔的市场前景。二维过渡金属碳化物(MXene)是一种新型的二维片状材料,具有优异的抗菌性能,其抗菌机制主要包括物理捕获理... 详细信息

感染创面严重危害着人类的生活质量甚至是生命健康,因此研发高效且副作用小的抗菌生物材料用于修复感染创面具有广阔的市场前景。二维过渡金属碳化物(MXene)是一种新型的二维片状材料,具有优异的抗菌性能,其抗菌机制主要包括物理捕获理论、红外热效应、活性氧(ROS)生成理论、胞间分子泄露理论等,因此MXene有望成为一种更安全、有效、广谱的抗菌手段。通过水凝胶包裹MXene制成的MXene复合水凝胶比单纯水凝胶具有更佳的抗菌、抗氧化性以及光热效应等优势。本文综述了MXene的抗菌机制,并就近年来报道的MXene复合水凝胶修复感染创面的研究进行全面综述和总结。

关键词： MXene 复合水凝胶抗菌创面修复应用

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工程微藻的生物安全风险、管控及生物封存

生物工程学报 2024年第9期 2948-2967页

作者：王晋宋馨宇陈磊张卫文天津大学化工学院合成微生物学实验室教育部合成生物学前沿研究中心教育部系统生物工程重点实验室天津大学生物安全战略研究中心

微藻具备利用太阳能固定CO2并转化为有机物的能力,已成为有前途的绿色细胞工厂。随着生物技术快速发展,前沿生物技术在光合微藻中的研究与应用不断拓展,对微藻的工程改造日益全面和深入,比如通过合成生物学和基因组编辑技术对微藻进行... 详细信息

微藻具备利用太阳能固定CO2并转化为有机物的能力,已成为有前途的绿色细胞工厂。随着生物技术快速发展,前沿生物技术在光合微藻中的研究与应用不断拓展,对微藻的工程改造日益全面和深入,比如通过合成生物学和基因组编辑技术对微藻进行工程改造,使其有潜力应用于医学、农业、食品、能源、环境等领域。然而,与此同时,工程微藻在环境中存活和扩散的风险也随之增加,给生态环境和人类健康带来潜在安全风险。为避免其在环境中扩散对生态环境和人体健康造成生物安全风险,需要强化工程微藻生物安全风险管控政策,并针对其开发生物风险防控技术。为了实现这一目标,研究人员开发了生物封存系统（biocontainment）,包括利用有毒蛋白设计杀伤开关等主动策略和敲除必需基因制造营养缺陷型菌株等被动策略,对工程微藻进行空间上的封存。本文对近几年前沿生物技术在微藻生物工程领域的应用、工程微藻逃逸的生物安全风险和管理规范以及工程微藻中建立的多种新型生物封存技术的研究进展进行了总结和评述,最后对微藻生物封存领域的未来发展方向进行了展望。

关键词：工程微藻前沿生物技术生物安全风险管理生物封存

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14-3-3蛋白及其在植物中的功能研究进展

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生物技术通报 2024年第4期40卷 12-22页

作者：陈盈盈吴丁洁刘源张航刘艳娇王晶宇李瑞丽北京林业大学生物科学与技术学院林木育种与生态修复国家工程研究中心林木、花卉遗传育种教育部重点实验室树木花卉育种生物工程国家林业和草原局重点实验室北京100083

14-3-3蛋白是由不同基因编码的高度同源的酸性蛋白质家族,在真核生物中广泛存在,且在结构上相对保守。14-3-3蛋白主要是通过识别靶蛋白上的磷酸化位点与靶蛋白发生相互作用,导致靶蛋白的稳定性、亚细胞定位或与其他蛋白之间的相互作用... 详细信息

14-3-3蛋白是由不同基因编码的高度同源的酸性蛋白质家族,在真核生物中广泛存在,且在结构上相对保守。14-3-3蛋白主要是通过识别靶蛋白上的磷酸化位点与靶蛋白发生相互作用,导致靶蛋白的稳定性、亚细胞定位或与其他蛋白之间的相互作用发生显著变化,进而调控靶蛋白的功能。不同物种中含有多种亚型的14-3-3蛋白,这些不同的亚型蛋白通过与其他蛋白的相互作用来影响植物的生长发育等过程。本文概述了14-3-3蛋白在植物中的种类、亚细胞定位以及在组织中的表达情况,重点总结了14-3-3蛋白在植物激素信号转导、生长发育及胁迫响应中的功能,以期为今后系统开展14-3-3蛋白的研究提供理论依据。

关键词： 14-3-3蛋白激素信号转导生长发育胁迫响应

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