天津工生所在酶定向进化方法学研究中取得进展

定向进化技术是改造酶催化特性(如立体/区域/化学选择性、活性、热稳定性等)的有效手段。前期研究证明,对位于酶催化口袋的氨基酸残基进行饱和突变(SM)可成功控制酶的选择性和活性。作为常用的简并密码子,NNK可编码20种氨基酸,但随着突变位点的增多,筛选量呈指数级增长(20m,m为位点数目)。如何通过精简密码子设计并构建高效突变体文库,从而克服筛选瓶颈受到越来越多的关注。 中国科学院天津工业生物技术研究所研究员孙周通带领的酶分子工程与工业生物催化研究团队围绕这一难题,以柠檬烯环氧水解酶和P450单加氧酶为研究对象,分别用NNK、NDT、理性设计的精简密码子等多种简并密码子设计方法构建突变体文库,实验结果表明,在相同筛选量下理性设计的精简密码子获得有益突变体数量显著增高,并基于统计学(Patrick/Firth及Nov计算)分析得到理论支持。该工作首次证明,精简密码子设计与高覆盖度的筛选可快速获得有益突变体,文章发表于期刊ACS......阅读全文

中科院天津工生所构建高效基因组编辑方法

  近日,中科院天津工业生物技术所研究员张学礼带领的微生物代谢工程研究团队和研究员毕昌昊带领的代谢工程与合成生物技术研究团队,在大肠杆菌中首次利用CRISPR/Cas9技术实现了四基因的同时高效编辑,两个基因、三个基因、四个基因同时编辑效率分别达到100%、90%、40%。相关成果发表于《生物技术期

天津工生所等基因组数据整合研究获系列进展

  随着人类基因组计划(Human genome project, HGP)和高通量生物芯片技术的成功研发,人们广泛利用高通量全基因组生物芯片的技术手段,采用全基因组关联研究(Genome-Wide Association Studies, GWAS)的方法筛选复杂疾病易感多态(Single Nuc

天津工生所利用一碳化合物合成功能糖

  一碳化合物的高效利用与生物转化是当前生物制造领域的研究热点,将一碳化合物转化为高附加值的精细化学品,在医药、食品、化工领域具有重要的科学意义和开发价值。中国科学院天津工业生物技术研究所研究员孙媛霞带领的功能糖与天然活性物质研究团队围绕这一热点,利用一碳化合物合成功能糖,合成了若干高附加值的稀少糖

天津工生所:谷氨酸棒杆菌发酵生产紫色杆菌素

  紫色杆菌素(violacein)是微生物产生的一种代谢产物,属于吲哚衍生物,是非水溶性的蓝黑色色素,由两个色氨酸分子氧化缩合而成,早在19 世纪就已被发现。近年来,随着研究的深入,紫色杆菌素表现出非常重要的生物活性,可以作为潜在的抗肿瘤和抗病毒药物、生物染料和杀虫剂,具有广阔的应用前景。目前常见

天津工生所微生物食用蛋白高效创制研究获进展

  保障日常蛋白供给关乎国计民生。我国传统农牧业来源的蛋白供给处于供不足需的局面,并导致巨大贸易缺口。因此,亟需一种新的供给模式以保证蛋白大规模供应,同时保障其营养价值、安全性和可持续性。由威尼斯镰刀菌发酵生产的菌丝体蛋白具有安全性好、营养丰富、可持续大规模生产等优势,是一种有望打破依靠传统农作物和

天津工生所植物天然产物合成生物学研究取得进展

  合成生物学以工程化设计理念,对生物体进行有目标的设计与改造,形成生物技术颠覆式创新,有望为破解人类面临的资源、环境等领域重大挑战提供新的解决方案。植物天然产物合成是合成生物学的重点研究方向。1月31日,中国科学院天津工业生物技术研究所与云南农业大学合作,首次实现治疗心脑血管疾病的中成药灯盏花素全

天津工生所在新型果胶裂解酶研究方面取得新进展

  碱性果胶酶(EC:4.2.2.2)是一类在碱性条件下,以反式消去作用断开果胶质主链,产生不饱和的寡聚半乳糖醛酸的酶,在纺织工业的麻类脱胶、棉织品精炼等领域内有着广泛的应用。相比于传统的高碱、高温处理手段,使用碱性果胶酶不仅对果胶质有较好的去除作用,对天然纤维素纤维损伤较小,而且可以减少材料消耗和

天津工生所在酶燃料电池研究中取得新进展

  酶燃料电池是一种新型的燃料电池,通过生物酶在电极上的催化,将底物(如糖类)中的化学能直接转化为电能。酶燃料电池具有反应条件温和、安全、环保、底物容易获得且价格低廉等优点,被认为是下一代可为移动电子产品供电的绿色电池之一,具有广阔的商业前景。葡萄糖是酶燃料电池中使用最为普遍的底物,它有着极高的储能

天津工生所等解析出糖苷水解酶第120家族首个晶体结构

  近日,中科院天津工业生物技术研究所与江苏大学、佐治亚大学合作,成功解析出糖苷水解酶第120家族的新型木糖苷酶和底物(木二糖)、产物(木糖)复合体的结构,该结构为糖苷水解酶第120家族首个解析的晶体结构。   此次解析的新型木糖苷酶是CAZy资料库中第120个水解酶家族的木糖苷酶(ww

天津工生所体外多酶体系催化合成氨基葡萄糖研究获进展

  氨基葡萄糖(glucosamine,氨糖)是一种重要的功能性单糖,在食品等行业具有广泛用途。随着人口老龄化的加剧、运动人群的增加以及氨糖更广泛的应用开发,氨糖的需求量持续上升。传统生产氨糖的方法中,甲壳素水解法环境污染严重,易导致过敏反应;发酵法由于氨糖抑制菌株生长导致发酵产物为乙酰氨糖,需进一

天津工生所改造β氨基酸脱氢酶催化合成芳香族β氨基酸

  手性芳香族β-氨基酸类化合物是合成多种生物活性物质、药物分子的重要砌块,具有重要的应用价值。氨基酸脱氢酶(AADHs)可以利用无机氨直接还原胺化前手性酮酸生成手性氨基酸,具有原子经济性和立体选择性高、环境友好等优势。然而,与被广泛研究的α-AADHs相比,利用β-AADHs合成手性β-氨基酸的应

中国科技交流中心天津主题联学活动代表团考察天津工生所

  6月28日,中国科技交流中心天津主题联学活动代表团到中科院天津工业生物技术研究所参观考察。   天津工生所副所长韩华对代表团的到来表示欢迎,并向代表团介绍了研究所的战略目标与定位、学科布局、重点实验室及平台建设,以及在人才建设、科研工作、成果转化、企业合作等方面的工作进展情况。在

天津工生所等构建出新型基因组随机突变系统

  与传统的定向进化相比,体内连续进化的研究仍处在较初级的阶段。目前仅在大肠杆菌或酿酒酵母等模式微生物底盘中构建出了体内连续进化系统,而这些系统本身存在局限,体内连续进化技术还需进一步的发展和完善,以满足更广泛的需求。  中国科学院天津工业生物技术研究所研究员张学礼带领的微生物代谢工程团队、研究员毕

天津工生所等构建出新型基因组随机突变系统

  与传统的定向进化相比,体内连续进化的研究仍处在较初级的阶段。目前仅在大肠杆菌或酿酒酵母等模式微生物底盘中构建出了体内连续进化系统,而这些系统本身存在局限,体内连续进化技术还需进一步的发展和完善,以满足更广泛的需求。  中国科学院天津工业生物技术研究所研究员张学礼带领的微生物代谢工程团队、研究员毕

天津工生所等在抗菌肽研究中获得新进展

  自青霉素发现以来,抗生素一直是人类治疗病原微生物感染疾病的有力武器,但随着抗生素的长期广泛应用,病原菌耐药性的形成也日趋严重,滥用抗生素的情况也越来越普遍。抗菌肽是生物体内产生的一种具有生物活性的小分子多肽,通常由20~60个氨基酸残基组成,分子量在2000~7000D左右,这类活

天津工生所体外合成功能性二糖研究获进展

  功能性二糖是一类具有特殊功效的低聚糖,由两个单糖通过不同糖苷键连接而成,具有高甜度、低卡路里、低升糖指数的特点,可作为益生元和功能性甜味剂用于食品领域。此外,某些功能性二糖还因其独特的功能,被广泛应用于化妆品、生物技术和制药等领域。二糖的传统制备方法是天然聚糖的酸解纯化,但是对应的天然聚糖供应有

天津工生所等神经退行性疾病遗传机制研究取得进展

  阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一种复杂的中枢神经系统退行性疾病。目前,阿尔茨海默病发病机理尚不十分清楚。随着人类基因组计划(Human genome project, HGP)和高通量生物芯片技术的成功研发,人们广泛利用高通量全基因组生物芯片的技术手段,采用全基

天津工生所等在秸秆制淀粉与蛋白研究中取得进展

  粮食自主供给是保障经济社会稳定发展的关键。淀粉与蛋白是粮食的主要成分,也是重要的工业原料。随着工业生物技术的快速发展,以秸秆、二氧化碳等可再生碳源,通过生物制造技术规模合成淀粉、蛋白等营养物质成为可能,已成为国际生物技术竞争的焦点。   近日,中国科学院天津工业生物技术研究所体外合成生物学中心与

中科院天津工生所:从生命科学到生物产业

  中科院天津工业生物技术研究所本着“顶层设计,学术自由”原则,构建四位一体的发展架构,克服科研与经济“两张皮”,克服科研碎片化趋势,以项目制运行,实行强矩阵管理,让课题组与项目部有机结合。马延和  生物医药产业是未来七大战略性新兴产业之一,近年来发展十分迅速。有专家预计,生物产业有可能成为我国高技

微生物所张立新研究员到天津工生所进行学术交流

  应中国科学院天津工业生物技术研究所的邀请,中国科学院微生物研究所张立新研究员于11月10日到天津工生所进行交流访问,并为研究所师生做了题为HTSS MARINE NATURAL PRODUCTS FOR POTENTIAL ANTI-INFECTIVE DRUGS 的精彩学术报告。报告会由研究所

天津工生所等糖苷水解酶GH11家族木聚糖酶研究获进展

  木聚糖是植物细胞壁中半纤维素组成的主要成分,是地球上丰富的可再生资源,是一种多聚五碳糖,主要由木糖以β-1,4糖苷键聚合形成主链。木聚糖酶广泛应用于饲料业、造纸业和食品业等。这些工业条件对木聚糖酶要求极高,只有活性高且耐热性好的木聚糖酶才具有更广泛的应用价值。   中国科学院天津工业生物技术研究

天津工生所等成功解析出新型异戊二烯转移酶的晶体结构

  抗生素的大量使用和滥用,造成细菌广泛的耐药性增加,寻找新的药物靶点及靶点抑制剂显得愈加迫切。PcrB是新近发现的一个异戊二烯转移酶,PcrB的缺失会使细菌生长紊乱,并呈现不正常的粘着状态。因此,PcrB是一个潜在的新药物靶点。   近日,中科院天津工业生物技术研究所与UIUC大学、台湾“中央研

天津工生所开发出瑞舒伐他汀关键中间体酶法合成新工艺

  在诸多调脂药中,他汀类药物是目前公认效果最好的一种,具有选择性好、疗效高、副作用少等特点。瑞舒伐他汀是降低低密度脂蛋白胆固醇最强的药物,被称为“超级他汀”。(R)-3-羟基戊二酸乙酯(EHG)是合成瑞舒伐他汀侧链的关键中间体,基于现有合成方法中存在的立体选择性差、底物浓度低、反应步骤多和环境污染

天津工生所在新型双功能褐藻胶裂解酶开发方面取得进展

  褐藻寡糖是褐藻胶通过一定的裂解反应得到的功能性寡糖,具有丰富多样的生物活性,如抗肿瘤、抗炎、免疫调节及降血脂等作用,在医药、保健品、化妆品、动物饲料及植物调节剂等领域具有很强的应用前景。褐藻寡糖的传统制备方式是利用碱液对富含褐藻胶的大型褐藻进行降解,该方法会破坏褐藻中活性成分,同时造成很大的环境

天津工生所在酶催化CH键活化研究方面取得进展

在化学合成和药物开发领域,半缩醛是一类重要的有机合成中间体,其结构中同一个碳原子上连有一个羟基、一个烷氧基和一个氢原子。传统化学合成中,半缩醛化合物的合成主要局限于醇和醛/酮之间的加成反应,或通过金属催化剂还原内酯获得。此外,合成手性半缩醛立体选择性控制也是一个挑战,通常需要设计特殊的手性配体催化剂

天津工生所发现新型L阿拉伯糖异构酶

  D-塔格糖是一种自然界中存量较少的六碳单糖,是D-半乳糖的一种同分异构体。由于美国食品和药品监督管理局(FDA)已经通过了对D-塔格糖的GRAS(一般认为安全)认证,目前普遍认为它是一种理想的蔗糖替代品。因为其甜度与蔗糖相当,高于甘露醇和山梨醇,而热量却只有1.5千卡/克(相当于蔗糖的30%),

天津市科技企业孵化器发展促进会理事长调研天津工生所

  7月23日,天津市科技企业孵化器发展促进会理事长梁肃、天津市科委副主任陈养发、促进会副理事长马凤岭等领导来天津工业生物技术研究所(筹)调研。天津工生所副所长韩华主持会议,并简要介绍了研究所的建设背景与基本情况。   天津工生所事业发展部主任张春育首先报告了研究所筹建期间的有关

天津工生所解析出β葡聚糖酶及其底物复合体的结构

  β-葡聚糖酶现在已经广泛用于工业生产中。最近来自于Podosporaanserina的β-葡聚糖酶(PaGluc131A),被划分为水解酶家族中第131个新家族中。PaGluc131A具有外切-β-1,3、外切-β-1,6和内切-β-1,4葡聚糖酶的活性,有广泛的底物特异性,如海带多糖、凝胶多糖

天津工生所谷氨酸棒杆菌碱基编辑工具扩展方面取得进展

  基于CRISPR/Cas系统和碱基脱氨酶的碱基编辑技术是近年来发展起来的新型基因组编辑技术,可实现在特定位点的碱基替换,具有不产生双链DNA断裂,无需外源模板且不依赖同源重组修复的优势,极大地丰富了原核生物的基因组编辑方法。  中国科学院天津工业生物技术研究所研究员王猛带领的高通量新分子生物合成

天津工生所等在大肠杆菌合成藏红花素方面取得进展

  藏红花酸和藏红花素是藏红花中的主要活性成分,具有抗肿瘤、抗氧化、抗高血压、抗动脉粥样硬化和抗抑郁等多种药理作用,在医药、食品、保健、印染等领域具有广泛应用。  中国科学院天津工业生物技术研究所研究员毕昌昊、孙媛霞、张学礼带领的研究团队和华东理工大学进行合作,在大肠杆菌合成藏红花素方面取得进展。该