打破50年瓶颈!中国农药领域历史首篇《自然》论文发表

本周,《自然》杂志在线发表了中国团队的一项重要成果。中国农业科学院植物保护研究所/农业基因组研究所杨青教授团队和中国科学院高能物理研究所龚勇研究员合作,阐明了几丁质生物合成的机制,从而为针对几丁质合成酶的新型绿色农药精准设计奠定了基础。据介绍,这也是中国农药领域在《自然》发表的首篇论文。要理解这项研究的重要意义,就要从几丁质说起。几丁质俗称甲壳素,是地球上含量最丰富的氨基聚糖。虽然名称可能有点陌生,但几丁质在自然界相当常见:在昆虫的外壳、真菌的细胞壁等结构中,几丁质都是不可或缺的成分;但与此同时,这种物质却不存在于植物和哺乳动物中。对于科学家来说,这样的特征使得几丁质成为农药研发的绝佳材料。如果能针对几丁质合成酶设计农药、抑制害虫与病原真菌合成几丁质,就能起到杀菌剂与杀虫剂的效果;同时,人体不含几丁质,因此这类农药对人体安全无害。早在半个世纪前,就有科学家研发出抑制真菌或昆虫几丁质合成的药物,相关农药已经出现在市场上。但一直以来......阅读全文

全球首例针对几丁质的原创生物农药实现成果转化

9月3日,中国农业科学院植物保护研究所(以下简称植保所)在京举行靶向真菌几丁质修饰抑制剂研讨会暨成果转化签约仪式。此次转化的真菌几丁质脱乙酰基酶抑制剂具有高效、高生物安全、环境友好等显著特点,可有效防治多种重大作物真菌病害,是全球首例针对几丁质生物学过程的原创性生物农药分子。转化协议的签约标志着我国

打破50年瓶颈!中国农药领域历史首篇《自然》论文发表

本周,《自然》杂志在线发表了中国团队的一项重要成果。中国农业科学院植物保护研究所/农业基因组研究所杨青教授团队和中国科学院高能物理研究所龚勇研究员合作,阐明了几丁质生物合成的机制,从而为针对几丁质合成酶的新型绿色农药精准设计奠定了基础。据介绍,这也是中国农药领域在《自然》发表的首篇论文。要理解这项研

《自然》:中国科学家破译古老的生物合成之谜

 几丁质生物合成是一个古老而保守的合成途径。中国科学报社科学可视化中心制图从三叶虫到蝴蝶,从海葵到蜗牛,从酵母到念球菌……都有几丁质的身影。几丁质俗称甲壳素,早在5.3亿年前寒武纪生命大爆发时就已经出现,如今广泛存在于真菌、节肢动物、软体动物、环节动物、腔肠动物和原生动物中,却从不会在植物和哺乳动物

微生物产几丁质酶的类型

按反应初级产物类型可分为内切几丁质酶和外切几丁质酶。根据氨基酸序列的同源性,可将几丁质酶分成18家族和19家族两大类;按最适作用pH,可分为酸性、中性和碱性几丁质酶。

微生物产几丁质酶的应用

几丁质酶降解产物的应用 几丁质酶降解几丁质,转化、产生菌体蛋白和氨基寡糖素等产物,在人类食品、医药、化妆及动物饲料等行业广泛应用。此外,产几丁质酶微生物可用于对有壳水生动物废物的生物转换,因而可起到保护环境的作用。

从实验室到田间:全球首创绿色农药的20年征程

  从原创性成果在《自然》上发表,到签下第一笔5000万元的专利实施许可协议,只过去了两年。  “这个过程看上去很快,其实积淀了5年时间。这是我们团队做的一个比较顺利的研发成果。”中国农业科学院植物保护研究所(以下简称植保所)研究员杨青笑着告诉《中国科学报》。在杨青整洁、敞亮的办公室墙上,挂着她和一

产几丁质酶微生物的生态分布

产几丁质酶的微生物分布广泛,细菌中G+和G-菌中许多都能产生几丁质酶。海洋、河湾、土壤中分布大量几丁质酶产生菌,一些海滩、海水、盐碱地、盐场、温泉是碱性几丁质酶产生菌的理想场所。如产碱性几丁质酶的菌株S.griseo fuscus S1001,就是从盐场中分离出来的。 

产几丁质酶的微生物种类

(1)细菌:粘质沙雷氏菌,环状芽孢杆菌,地衣芽孢杆菌,斯氏假单孢菌,巨大芽孢杆菌,液化沙雷氏菌,液化肠杆菌,嗜水气单孢菌等等。 (2)放线菌:灰色链霉菌,红色链霉菌及其它一些未定种的链霉菌。 (3)真菌:溜曲霉,球孢白僵菌,米曲霉和木霉等。

​几丁质酶在生物防治中的应用

几丁质是昆虫表皮和肠围食膜等几丁蛋白复合体的主要结构成分,同时还是真菌(除卵菌外)和一些藻类细胞壁的整合成分,但植物和脊椎动物中不存在。大多数几丁质酶生产菌对真菌具有拮抗作用,而且多数几丁质酶在离体情况下也能抑制真菌的生长。因此人们把几丁质酶看作是一个安全和具有较强选择性的杀虫剂靶标,这在几丁质酶的

微生物产几丁质酶的研究概况

1905年,Beneck首次分离到能够利用几丁质作为营养物质的微生物,定名为Bacillus chitinovirous(溶几丁质芽孢杆菌),但当时没有关于几丁质酶活性方面的直接证据。1921年,Folpmers发现分解几丁质的细菌和放线菌在含几丁质的琼脂上形成透明圈,从而证明这些微生物内有水溶性的

几丁质如何破

用几丁质酶分解催化几丁质水解生成N-乙酰葡糖胺反应的酶,是卡勒和霍夫曼 (P.Karrer,A.Hofmann,1929)从蜗牛(Helix pomatia)的胃液(中肠腺分泌液)中发现的,性质不详。此外,在昆虫的蜕皮腺分泌液中也可找到,具有消化和吸收老的角质层的作用。在昆虫的蜕皮液、扁桃(almo

​产几丁质酶用于植物病原真菌的生物防治

产几丁质酶的微生物能有效防治引起粮食、蔬菜发生病害的植物病原真菌,因此逐渐受到人们的重视。目前,在病害防治中已取得了令人鼓舞的成果,如用木霉菌防治蔬菜病害。国外已有商品化的木霉制剂问世,如美国的Topshield(哈茨木霉T 22)和以色列的Trichodex(哈茨木霉T39)。

几丁质酶作用机理

 根据作用的部位,几丁质酶主要以内切和外切的形式作用于底物。内切是对几丁质糖链的任一部位进行随机水解,产生包括二糖在内的几丁质寡糖。外切是从多糖链的非还原性末端依次切下几丁质二糖(也有人认为是单糖)。纸层析分析表明,微生物的几丁质酶水解几丁质的产物绝大多数是二糖,属外切酶类,但也有报道皱链霉菌(Sp

遗传发育所在水稻几丁质酶参与纤维素合成研究中取得进展

  细胞壁是由纤维素、半纤维素和果胶构成的复杂多糖网络结构,为植物体提供机械支撑。水稻细胞壁研究对于抗倒伏等农艺性状的改良具有重要意义。植物类几丁质酶作为一类糖苷水解酶,参与调控植物生长和发育的多个过程,包括细胞壁代谢和植物的抗病性。水稻基因组中存在37个编码几丁质酶蛋白或类蛋白的基因,但目前相关研

几丁质的主要作用什么

甲壳素是制取壳聚糖、氨基葡萄糖系列产品的重要原料。甲壳素及其衍生物在医药、化工、保健食品等方面具有重要的用途,有广阔的应用前景。用于制可溶性甲壳质和氨基葡萄糖,可作化妆品和功能性食品的添加剂,可制备照相感光乳剂等。

几丁质酶的酶学性质

微生物产几丁质酶的分子量一般在19~110kD之间,不过有的可达到134759kD,大多数微生物的几丁质酶作用最适pH值在4~6之间,酶稳定的pH范围一般在4~11之间,等电点一般在pH3.6~8.6之间,作用的最适温度多为50~60℃,温度过高,酶活力容易丧失。金属离子如Ag+、Fe3+、Cu2+

瑞士将就是否禁用合成农药进行公投

  日前在瑞士由民间团体推动禁用农药连署已超过10万人,将正式进入公投阶段。如果投票通过,瑞士将成为继不丹之后第二个全面禁止合成农药的国家。  在过去的一年中,未来农药的使用成为了欧洲的热议话题。去年经过数月的僵持,欧盟重新续登草甘膦五年,法国则表示将在三年内禁用该除草剂。几周前,欧盟通过了几乎全面

几丁质酶用于抗病基因工程

 进入20世纪80年代,随着分子生物学的蓬勃发展,使几丁质酶用于生物防治的研究上升到基因工程水平。1984年Shapira把几丁质酶基因从粘质沙雷氏菌(S.marcescens)克隆到E.coli后,被整合的E.coli和酶的提取液,在室温条件下均表现出对真菌的生物防治能力。1988年Phillio

鱼类为何保留了肠道几丁质膜?

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498058.shtm

叶绿素的生物合成

  叶绿素和血红素的生物合成前体是ALA(氨基乙酰丙酸),两分子由谷氨酸合成的δ氨基乙酰丙酸(ALA)反应生成胆色素原(PBG)。4个PBG 分子形成原卟啉IX 的环状结构,叶绿素合成的第一步是由镁螯合酶插入Mg 离子,形成Mg-原卟啉,之后形成原叶绿素酯,再还原生成叶绿素酯。[1][2]  叶绿素

脂肪的生物合成

脂肪的生物合成包括三个方面:饱和脂肪酸的从头合成,脂肪酸碳链的延长和不饱和脂肪酸的生成。脂肪酸从头合成的场所是细胞液,需要CO2和柠檬酸的参与,C2供体是糖代谢产生的乙酰CoA。反应有二个酶系参与,分别是乙酰CoA羧化酶系和脂肪酸合成酶系。首先,乙酰CoA在乙酰CoA羧化酶催化下生成,然后在脂肪酸合

叶绿素的生物合成

  通过同位素标记实验、酶学研究和突变体分析,目前已经对叶绿素生物合成的途径有了详细的了解。  叶绿素和血红素的生物合成前体是ALA(氨基乙酰丙酸),两分子由谷氨酸合成的δ氨基乙酰丙酸(ALA)反应生成胆色素原(PBG)。4个PBG 分子形成原卟啉IX 的环状结构,叶绿素合成的第一步是由镁螯合酶插入

多肽的生物合成

同时,游离在细胞质中的转运RNA(tRNA)把它携带的特定氨基酸放在核糖体的mRNA的相应位置上,然后tRNA离开核糖体,再去搬运相应的氨基酸(amino acid),这样,在合成开始时,总是携带甲硫氨酸的tRNA先进入核糖体,接着带有第二个氨基酸的tRNA才进入,此时带甲硫氨酸的tRNA把甲硫氨酸

天然合成和生物合成聚合物的生物降解

 在CC骨干基于聚合物往往难以降解,而含杂原子的聚合物骨架赋予生物降解性。 因此,生物可降解性聚合物设计成通过明智的另外的化学品,如酸酐,酯或酰胺键,其中包括的联系。 降解的常见机制是通过水解或酶不稳定基的杂原子键的裂解,从而导致在聚合物主链中的断裂的。 底质可以吃,有时消化聚合物,并同时启动的机械

关于几丁质结合凝集素的简介

  几丁质结合凝集素含有至少一个橡胶素结构域,橡胶素是从巴西橡胶树乳管细胞的黄色体中发现的分子量约为4.7 kDa的小分子酸性凝集素。  已在荨麻科、禾本科、罂粟科、商陆科和茄科中发现几丁质结合凝集素。根据含有的橡胶素结构域的个数,几丁质结合凝集素又可分为只含有一个橡胶素结构域的部分凝集素及常见的含

几丁质酶的结构特点及主要作用

几丁质酶催化几丁质水解,几丁质是一种存在于昆虫外骨骼和真菌细胞壁中的丰富的糖类聚合物几丁质酶的糖苷水解酶18家族包括8个人类家族成员。该基因编码糖基水解酶18家族的糖蛋白成员。该蛋白缺乏几丁质酶活性,由活化的巨噬细胞、软骨细胞、中性粒细胞和滑膜细胞分泌这种蛋白质被认为在炎症和组织重塑过程中起作用。

几丁质脱乙酰基酶防治植物真菌病害方面的重要功能揭示

  近日,中国农业科学院植物保护研究所农药分子靶标与绿色农药创制创新团队及合作者在国际知名学术期刊《自然通讯(Nature Communications)》上在线发表了题为“Inhibition of chitin deacetylases to attenuate plant fungal dis

生物合成的基本简介

  生物合成 biosynthesis,生物体内进行的同化反应的总称。生物合成具有如下几种不同的生理意义。  (1)合成生长增值所必需的物质。  (2)在稳定状态时,合成用于补充消耗掉的成的物质。  (3)分为长期和短期的贮藏,进行必要的合成。一般来说,生物合成是吸能反应,多数是朝向使分子结构复杂化

莽草酸生物合成途径

糖酵解产生的磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)和戊糖磷酸途径产生的D-赤藓糖-4-磷酸作用形成中间产物3-脱氧-D-阿拉伯庚酮糖酸-7-磷酸,进一步环化成重要中间产物莽草酸。莽草酸再与PEP作用,形成3-烯醇丙酮酸莽草酸-5-磷酸,脱去Pi,形成分支酸。分支酸是莽草酸途径的重要枢纽物质,它以后的去向分为两个

生物方法合成甘氨酸

20世纪80年代后期,日本三菱公司把过筛选的好氧土壤杆菌属、短杆菌属、棒状杆菌属等微生物菌属加入到含有碳源、氮源及无机营养液的介质中进行培植,然后将该类菌种在25~45℃,pH在4~9的情况下,使乙醇胺转化为甘氨酸,用浓缩中和离子交换处理得到甘氨酸。