邵明龙
- 作品数：26 被引量：54H指数：4
- 供职机构：江南大学生物工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：化学工程轻工技术与工程生物学医药卫生更多>>
- 转录调控因子ALsR表达强度对枯草芽孢杆菌合成乙偶姻和2,3-丁二醇的影响被引量：2
- 2020年
- 转录调控因子ALs R是枯草芽孢杆菌中赖氨酸家族的转录调控因子,负责调控丙酮酸到乙偶姻和2,3-丁二醇合成途径中乙酰乳酸合成酶和乙酰乳酸脱羧酶的表达.为探究枯草芽孢杆菌生产乙偶姻和2,3-丁二醇过程中ALs R的最适表达强度,选取5个不同强度的启动子来调控ALs R的表达,首先以绿色荧光蛋白(GFP)作为报告基因表征了不同强度启动子的转录活性,然后使用这些不同强度的启动子来调控ALs R的表达,研究ALs R的表达强度对枯草芽孢杆菌乙偶姻和2,3-丁二醇发酵的影响.结果发现,在使用表达水平较强的组成型启动子Pals SD调控ALs R表达时,细胞的发酵周期延长8 h,细胞密度有所下降,乙偶姻和2,3-丁二醇产量也有一定程度的下降.当使用较弱的启动子Psrf A、Pbdh A、Pzwf、Pals R调控ALs R表达时,ALS和ALDC酶活分别提高1.15-2.25倍和2.4-4.8倍,此时比较适于乙偶姻和2,3-丁二醇的合成,乙偶姻和2,3-丁二醇的产量分别提高了9.24%-19.63%和7.16%-14.91%,同时副产物乳酸和乙酸的产量分别降低了5.45%-18.18%和19.46%-31.21%,其中在启动子Pbdh A调控ALs R表达时,即ALS和ALDC酶活分别提高1.9倍和4.1倍,此时最适于乙偶姻和2,3-丁二醇的发酵生产,乙偶姻和2,3-丁二醇的产量分别提高了19.6%和14.9%,副产物乳酸和乙酸的产量也显著下降.本研究发现过量地表达转录调控因子ALs R会对细胞的生长造成影响,不利于乙偶姻和2,3-丁二醇的发酵,而适度强化表达转录调控因子ALs R不会对细胞的生长造成影响,可以有效地提高乙偶姻和2,3-丁二醇的产量,降低发酵过程中的副产物乙酸和乳酸的积累.(图5表4参34)
- 刘会灵刘栓英潘龙泽张显徐美娟邵明龙杨套伟饶志明
- 关键词：乙偶姻启动子枯草芽孢杆菌
- 以L-亮氨酸为底物一步法生物合成α-酮异己酸被引量：1
- 2021年
- α-酮异己酸是重要的有机合成和药物合成中间体,在食品、医药和化工行业中应用广泛。目前,α-酮异己酸的合成以化学法为主,需要高成本的催化剂或特殊的起始结构,导致α-酮异己酸生产成本较高。首次在食品安全性菌株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)168中异源表达了普通变形杆菌(Proteus vulgaris)来源的L-氨基酸脱氨酶,以重组枯草芽孢杆菌作为全细胞催化剂、L-亮氨酸为底物实现了α-酮异己酸的一步法生物合成。其次,针对全细胞催化条件进行优化,最优条件(全细胞催化剂20 g/L、L-亮氨酸浓度100 mmol/L、反应温度45℃、pH 10.0、MgCl 2浓度5 mmol/L)下,转化24 h,可获得3.66 g/L的α-酮异己酸,且重复转化3次后,固定化细胞比游离细胞的再利用率提高了37.3%。该研究成功实现了以食品安全菌株B.subtilis 168为宿主一步法生物合成α-酮异己酸,为α-酮异己酸以及其他重要α-酮酸的工业化安全合成提供了新策略。
- AL-ADEEB Abdulqader乔郅钠徐美娟杨套伟张显邵明龙饶志明
- 关键词：普通变形杆菌L-亮氨酸全细胞催化
- 偶联羟化反应和辅酶再生体系产9α-羟基雄甾-4-烯-3,17-二酮被引量：4
- 2019年
- 9α-羟基雄甾-4-烯-3,17-二酮(9-OH-AD)是一种重要的甾体药物中间体,可以用来制备β-甾酮,地塞米松和其他类固醇化合物。3-甾酮9α-羟基化酶(KSH)是由两个亚基即末端氧化亚基(KshA)和铁氧还蛋白还原亚基(KshB)构成的。在本研究中,人工合成了来源于分枝杆菌Mycobacterium sp.Strain VKM Ac-1817D的kshA和kshB基因,通过优化表达载体促进了KshA和KshB在E.coli BL21(DE3)中的可溶性表达,并探究了催化体系中KSH还原亚基和氧化亚基的最适添加比例。此外,KSH转化雄甾-4-烯-3,17-二酮(AD)为9-OH-AD的过程中需要辅酶NADH。本研究构建了羟基化反应与利用葡萄糖脱氢酶(GDH)的NADH辅酶再生反应的偶联体系。为了进一步提高转化效率,本研究进行了转化条件的优化,并采取了分批补料的策略,最终9-OH-AD产量为4.78 g/L,转化率为96.7%。此种酶介导的转化生产9-OH-AD的方法为甾体药物生产提供了一种环境友好和经济实用型的新策略。
- 沙宗焱张显邵明龙杨套伟徐美娟饶志明
- 关键词：羟化反应辅酶再生葡萄糖脱氢酶
- 利用枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis表达分枝杆菌Mycobacterium neoaurum胆固醇氧化酶高效转化胆固醇合成4-胆甾烯-3-酮
- 甾醇化合物(包括植物甾醇、胆固醇和麦角固醇)是自然界中广泛存在的天然的3-羟基甾体化合物。通过代谢工程的手段进行修饰，它们经常被用于生产有价值的甾体类化合物。很多分枝杆菌可以利用甾醇作为碳源和能源同时能够转化甾醇合成具有...
- 邵明龙张显饶志明
- 关键词：胆固醇氧化酶胆固醇
- 文献传递
- 重组枯草芽孢杆菌全细胞催化合成2-O-α-D-甘油葡糖苷被引量：5
- 2020年
- 2-O-α-D-甘油葡糖苷是一种在食品、化妆品、保健品及医药领域有着重大应用前景的高附加值产品,但国内仍未实现2-O-α-D-甘油葡糖苷的工业化生产,且鲜有关于2-O-α-D-甘油葡糖苷合成的相关报道。文中旨在开发一种利用食品安全级重组枯草芽孢杆菌全细胞催化合成2-O-α-D-甘油葡糖苷的方法,通过构建一株异源表达肠膜明串珠菌蔗糖磷酸化酶(Sucrose phosphorylase,SPase)的重组枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis 168/pMA5-gtfA,并将其用作全细胞催化剂合成2-O-α-D-甘油葡糖苷,通过优化培养温度、时间及全细胞转化条件,提高其转化合成2-O-α-D-甘油葡糖苷的产量。结果表明,重组枯草芽孢杆菌B. subtilis 168/pMA5-gtfA在30℃下培养20 h,菌体裂解物酶活力最大达1.43 U/mL,并且在1 mol/L蔗糖、2.5 mol/L甘油、pH 7.0、菌体OD600为40、30℃下全细胞转化反应48h,共生成2-O-α-D-甘油葡糖苷189.3g/L,平均转化速率为15.6mmol/(L·h),蔗糖转化率约为75.1%,是目前报道的利用重组枯草芽孢杆菌催化合成2-O-α-D-甘油葡糖苷的最高产量,这为2-O-α-D-甘油葡糖苷的工业化生产及应用奠定了理论和实验基础。
- 段培枫尤甲甲徐美娟杨套伟邵明龙张显饶志明
- 关键词：异源表达枯草芽孢杆菌全细胞催化
- 枯草芽孢杆菌氧化还原感应全局调控因子Rex对乙偶姻合成的影响被引量：1
- 2020年
- 【背景】枯草芽孢杆菌体内含有一种可响应胞内氧化还原水平的因子,称之为氧化还原感应全局调控因子Rex(由基因ydiH编码)。Rex可通过感知辅酶NADH/NAD+水平的变化来调节胞内氧化还原平衡。【目的】研究Rex对枯草芽孢杆菌乙偶姻合成和辅因子代谢的相关性。【方法】利用比较转录组挖掘乙偶姻和2,3-丁二醇可逆转化过程中显著差异的基因,并通过Cre/lox基因敲除技术敲除ydiH、acuA(乙酰AcsA)和acoC(二氢脂酰胺乙酰转移酶)。随后,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术分析敲除菌株中乙偶姻相关基因的转录水平。【结果】通过发酵实验发现,敲除ydiH会在一定程度上抑制菌体的生长速率,但发酵前期乙偶姻单位细胞产量和底物转化率都得到了显著提高;敲除acuA和acoC后,对乙偶姻合成、菌体生长和糖耗速率均影响不大;敲除ydiH后,与乙偶姻合成相关基因alsR(alsSD的正转录调控因子)、alsS(α-乙酰乳酸合成酶)、alsD(α-乙酰乳酸脱羧酶)和bdhA(2,3-丁二醇脱氢酶)的转录水平显著上调。【结论】枯草芽孢杆菌氧化还原感应全局调控因子Rex通过抑制与乙偶姻相关基因的转录水平影响乙偶姻合成。本研究首次报道了枯草芽孢杆菌中Rex和乙偶姻合成的相关性,为探索Rex如何通过调控相关基因的转录来影响胞内氧化还原稳态奠定了基础,也为提高枯草芽孢杆菌工业化生产强度和底物转化率提供了借鉴。
- 韩如梦柳鑫燕林文萱李翔飞杨套伟徐美娟邵明龙张显饶志明
- 关键词：枯草芽孢杆菌乙偶姻发酵调控
- 构建酿酒酵母细胞工厂高效合成摩尔酸被引量：1
- 2021年
- 【目的】摩尔酸作为齐墩果烷型三萜化合物具有抗HIV、抗炎等多种生物学活性,其前体物质是计曼尼醇,本研究基于合成生物学策略构建酿酒酵母细胞工厂高效合成摩尔酸。【方法】运用CRISPR/Cas9技术,首先分别整合不同来源的氧化鲨烯环化酶(OSCs),筛选高产计曼尼醇底盘细胞;进一步异源表达长春花来源的细胞色素P450氧化酶(CYP716AL1)和麻风树来源的细胞色素P450还原酶(JcCPR),构建摩尔酸生物合成途径;并通过CYP716AL1和不同来源的CPR适配研究以及过表达甲羟戊酸(MVA)代谢途径中关键酶的方式提高摩尔酸的产量。【结果】整合苹果来源的氧化鲨烯环化酶MdOSC获得的重组菌株计曼尼醇产量最高,达68.3 mg/L;以此为底盘细胞进一步整合CYP716AL1和JcCPR实现了摩尔酸的生物合成,产量为15.0 mg/L;共表达CYP716AL1和拟南芥来源的CPR获得的重组菌株摩尔酸产量最高,达到24.3 mg/L;最后过表达MVA代谢途径中的关键酶法呢基焦磷酸合酶(ERG20)和鲨烯环氧酶(ERG1),获得的重组菌株摩尔酸产量高达34.1 mg/L。【结论】本研究实现了摩尔酸的高效生物合成,为构建高产齐墩果烷型三萜酿酒酵母细胞工厂提供了理论和技术依据。
- 高惠芳邵明龙周武林张显杨套伟徐美娟高晓冬饶志明
- 关键词：三萜合成生物学酿酒酵母
- 重组大肠杆菌全细胞催化合成4-羟基异亮氨酸被引量：2
- 2021年
- 4-羟基异亮氨酸(4-HIL)是一种很有前景的药物,它具有促进胰岛素分泌、改善外周组织对胰岛素的抵抗性和调节血脂异常等作用,而L-异亮氨酸羟化酶(IDO)常用于4-HIL的生产。首先,克隆了苏云金芽孢杆菌来源的L-异亮氨酸羟化酶,实现了其在E.coli BL21(DE3)中的异源表达。其次,通过同源建模和蛋白质结构分析,本着将与底物氨基酸侧链结合的氨基酸残基从亲水性或长链疏水性结构突变成丙氨酸Ala的原则,对I156位点进行了定点突变,以增大底物结合口袋,扩宽底物通遒进而提高4-HIL的产量。最后,对野生酶及突变酶的酶学性质、突变酶的羟基化反应体系进行研究,在最优催化条件下,分批补料转化底物进行4-HIL的生产。酶学性质结果显示,野生酶及突变酶I156A的最适温度均为25℃,最适pH均为7.0;突变酶I156A比酶活比野生酶提高了1.9倍,L-ILe转化率提高了28%。羟基化反应体系的最优转化条件为:20 mmol/L L-ILe,20 mmol/Lα-酮戊二酸,8 mmol/L Fe^(2+),30 mmol/L抗坏血酸和HEPES(50 mmol/L,pH 7.0)缓冲液。在最优转化条件下,重组菌E.coli BL21/pET28a-ido^(I156A)进行分批补料转化底物,时间间隔为4 h,32 h后得到77.3 mmol/L 4-HIL,底物最高转化率98.35%e。
- Umutumwa Eric Principe乔郅钠龙梦飞邵明龙徐美娟杨套伟杨套伟张显
- 关键词：L-异亮氨酸定点突变酶学性质
- 表达3-甾酮-△^(1)-脱氢酶降解植物甾醇合成雄甾-1,4-二烯-3,17-二酮被引量：8
- 2015年
- 构建分枝杆菌表达载体pMTac并在分枝杆菌Mycobacterium neoaurum JC-12中加强表达甾醇降解过程中的关键酶3-甾酮-△1-脱氢酶(KSDD)以提高雄甾-1,4-二烯-3,17-二铜(ADD)的产量。将p MF41的启动子pACE替换成tac启动子构建载体pMTac,在分枝杆菌中分别表达报告基因绿色荧光蛋白(GFP)和关键酶KSDD,通过GFP亮度和KSDD酶活验证tac启动子在M.neoaurum JC-12中的效果,并发酵验证加强表达KSDD对产物ADD的影响。荧光显微照片表明两个载体均能在M.neoaurum JC-12表达GFP,但tac启动子的效果比pACE强。酶活测定结果为重组菌M.neoaurum JC-12/pMTac-ksdd破碎细胞上清液中KSDD酶活比原始菌提高了6.53倍,比M.neoaurum JC-12/pMF41-ksdd提高了4.36倍。摇瓶发酵显示重组菌M.neoaurum JC-12/pMTac-ksdd ADD的产量比原始菌提高了22.2%,由4.86 g/L提高到5.94 g/L,而AD的产量由0.92 g/L减少到0.17 g/L,降低了81.5%;与M.neoaurum JC-12/p MF41-ksdd比,ADD产量提高了12.7%,AD降低了71.2%。以20 g/L植物甾醇为底物,5 L发酵罐中重组菌M.neoaurum JC-12/pMTac-ksdd的ADD产量达到10.28 g/L。结果表明,构建的新型表达载体pMTac适用于在M.neoaurum JC-12中加强表达关键酶KSDD,而且在M.neoaurum JC-12中过量表达KSDD有助于ADD产量的提高,为目前报道的发酵法利用新金色分枝杆菌降解植物甾醇合成ADD的最高水平。
- 张乐乐张显邵明龙陈榕榕饶志明李会许正宏
- 关键词：MYCOBACTERIUM17-二酮
- 赖氨酸脱羧酶分子改造及其催化合成戊二胺被引量：4
- 2022年
- 1,5-戊二胺(戊二胺)具有良好的生物活性,广泛应用在农业、医药以及工业等领域。赖氨酸脱羧酶可以催化L-赖氨酸生产戊二胺,为了提高赖氨酸脱羧酶催化合成戊二胺的效率,首先在大肠杆菌中克隆表达了粘质沙雷氏菌来源的赖氨酸脱羧酶(SmcadA)。生化特征表明,SmcadA最适催化pH为6.0,最适催化温度约为40℃。随后对SmcadA的第348位氨基酸进行了突变研究,筛选获得了催化效率显著提高的突变体Gly348Ala,主要原因是该突变导致蛋白中氨基酸残基和底物之间相互作用的氢键数增加,从而影响其催化效率。最后,对重组菌株细胞进行了戊二胺合成研究,催化反应25 h,含有突变体Gly348Ala的重组菌细胞可以催化合成218.2 g/L戊二胺,野生型SmcadA重组菌仅能催化合成159.2 g/L戊二胺。该研究结果为工业化酶催化合成戊二胺提供了借鉴。
- OSIRE Tolbert杨套伟乔郅钠孙杨徐美娟张显邵明龙饶志明
- 关键词：分子改造氢键酶催化
