研究揭示链过氧化合物生物合成的酶学基础
过氧化合物是临床药物与活性天然产物中的明星分子。但温和条件下通过酶催化构建高选择性O–O共价键,仍是生物催化领域悬而未决的问题。目前,仅有少数能催化环内过氧键形成的酶被鉴定,而链过氧化合物的生物合成酶学机制尚未被阐明。近日,中国科学院微生物研究所揭示了链过氧化合物——氧蒽酮霉素(oxanthromicin)中过氧键构建的酶学基础。研究以来源于链霉菌与马杜拉放线菌的oxanthromicin天然对映异构体为研究对象,结合生物信息学分析、体内基因敲除与回补、体外生物合成途径重构等方法,鉴定出两个生物合成基因簇oxa及otn,并挖掘出两种高度同源的黄素依赖酶OxaJ和OtnJ。这两种酶可分别催化oxanthromicin生物合成过程中对映选择性的链过氧键形成。研究进一步发现,OxaJ与OtnJ中存在一段保守的β-loop-β结构基序。该基序通过阻挡NADPH进入酶活性中心,发挥“氧化还原门控”功能,从而驱动过氧键的形成;删除该保守结构......阅读全文
有机化合物合成出现新技术-打破过去无法合成的定律
美国斯克里普斯研究所(TSRI)的科研人员发明了一种让复杂有机分子耦合的新方法,并合成了60多种新的化合物,其中90%为新化学实体(NCE)——这些新化学实体在以前看来不是缺乏合成的现实条件就是根本不可能合成。这一关于羧基官能团烯烃交叉耦合的研究成果发表在近期的《自然》杂志中。 运用新技术,科
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。
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
生物合成的生理意义
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)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的方向进行。能量供给最典型的是由ATP供给,也有通过G
叶绿素a的生物合成途径
叶绿素a的生物合成途径,是由琥珀酰辅酶A和甘氨酸缩合成δ-氨基乙酰丙酸,两个δ-氨基乙酰丙酸缩合成吡咯衍生物胆色素原,然后再由4个胆色素原聚合成一个卟啉环──原卟啉Ⅳ,原卟啉Ⅳ是形成叶绿素和亚铁血红素的共同前体,与亚铁结合就成亚铁血红素,与镁结合就成镁原卟啉。镁原卟啉再接受一个甲基,经环化后成为具有
生物合成有哪些类型?
光合作用:光合作用(photosynthensis)是生物界中规模最大的有机合成过程,通过光合作用使太阳能转变为化学能储存于碳水化合物中,每年约为8×10博kJ。放出的氧气约5.35×1011t,同化的碳素约2×1011t。糖异生::糖异生(gluconeogenesis)作用是由非糖前体如丙酮酸、
泛酸的生物合成途径
维生素B5是由α-酮异戊酸和L-天冬氨酸两种物质经过四步酶促反应生成。最后在泛酸合成酶的催化下由ATP提供能量连接β-Ala和泛解酸生成维生素B5。利用E.coli泛酸缺陷型菌株证明了泛酸的生物合成途径是L-Val生物合成的分支。因此如果微生物失去合成L-Val、β-Ala或半胱氨酸的能力也将无法合
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
JACS:侧链含硫聚合物的精准合成
研究背景巯基是一类高反应活性的取代基团,巯基分子在分析化学、点击化学、表面工程等领域起着举足轻重的作用。但是,不同于其他小分子通过柱层析或者蒸馏等方式纯化目标产物,含巯基取代基的聚合物因其结构中的高反应活性巯基基团极易发生氧化反应而生成二硫键,使得目标产物在常见有机溶剂中极难溶解,因此很难获得目标聚
植物中独特双链RNA合成机制获解析
中科院分子植物科学卓越创新中心研究员张余团队和研究员王佳伟团队与浙江大学教授冯钰团队合作,首次解析了Pol IV-RDR2蛋白复合物的三维结构,并提出了Pol IV-RDR2以双链DNA为模板合成双链RNA的独特分子机制。该研究成果12月24日在线发表于《科学》。Pol IV-RDR2复合物三维
聚酮化合物“即插即用”一步合成
一项由中美科学家合作完成、针对聚酮化合物组合生物合成的研究近日获得重大突破。该研究成果可为新一代药物筛选提供新的候选化合物库,同时为揭示天然聚酮类化合物的程序化合成机制奠定了重要理论基础。 组合生物合成技术是近年发展起来的一种扩展天然产物结构多样性、形成新生物合成途径的新方法。中国农科院生物技
山西煤化所合成二氮化钼化合物
近日,中科院山西煤炭化学研究所科研人员与美国拉斯维加斯内华达大学、四川大学、北京低碳清洁能源所等合作,在高压条件下合成新型二氮化钼化合物,其在催化加氢研究中展示出良好的应用前景。 富氮过渡金属氮化物最有希望成为下一代清洁能源与再生能源的高效催化材料。然而,将氮原子渗入过渡金属的晶格内形成氮化物
化学半合成法发现抗结核新型化合物
结核病(tuberculosis,TB)是世界第二大致死性感染疾病,近年来由于结核感染与艾滋感染的协同作用、全球人员的不断流动、不合格的公共卫生项目、耐药性及感染的持久性等原因,使开发新型抗结核药物的需求更为迫切。中国科学院微生物所张立新实验室使用带有绿色荧光蛋白(GFP)表达载体的牛型结核分支
华南农大合成具有抗肿瘤活性新型化合物
记者从华南农业大学获悉,该校理学院日前设计、合成了两个具有抗肿瘤活性的新型化合物。相关成果近日在线发表于英国皇家化学会期刊《道尔顿无机化学》。 据了解,关于金属配合物型抗肿瘤化合物的抗肿瘤活性及其作用机理方面的研究已经成为当今抗肿瘤药物研究开发的重要方向。其中,靶向DNA小沟特异碱基系列的金属
高能磷酸化合物的合成方法
ATP的立体结构ATP可通过多种细胞途径产生,最典型的如在线粒体中通过氧化磷酸化由ATP合成酶合成,或者在植物的叶绿体中通过光合作用合成。ATP合成的主要能源为葡萄糖和脂肪酸。每分子葡萄糖先在胞液中产生2分子丙酮酸同时产生2分子ATP,最终在线粒体中通过三羧酸循环产生最多36分子ATP。
抗艾滋病先导化合物实现全合成
记者日前从中科院广州生物医药与健康研究院获悉,由该院研究员邱发洋领衔的团队近期合成了一种天然产物,该产物是一种非常有前景的抗癌和抗艾滋病的先导化合物。 据了解,合成该产物的起始物为两种廉价且常见的原料,其中一种用于制造食品如口香糖等。合成后的这种萜类天然产物(-)-Terpestacin不
有机叠氮化合物的合成方法介绍
卤化物的取代反应利用叠氮基团对卤素的取代反应,可将叠氮基引入有机分子。利用卤代烃和酰卤可合成烷基叠氮和酰基叠氮化合物。其典型应用就是含能粘合剂与增塑剂的合成。醇羟基的转化反应间接叠氮化,即先将醇羟基转换为酯基等中间体后再行叠氮基取代。直接叠氮化,即用Lewis酸特性的Zn(N3)2·2Py作叠氮化试
抗癌植物化合物mitraphylline合成之谜被解开
英属哥伦比亚大学奥卡纳根分校的科学家们揭示了植物如何产生mitraphylline——一种具有抗癌潜力的稀有天然化合物。研究团队鉴定出两种共同构建该分子独特扭曲结构的酶,解决了困扰研究人员多年的谜题。由于mitraphylline仅以微量存在于热带植物如 kratom 和猫爪草中,这一发现可能使其未
成都生物所呋喃[2,3b]并吡喃(呋喃)类化合物合成获进展
呋喃[2,3-b]并吡喃及呋喃[2,3-b]并呋喃结构单元广泛存在于许多天然产物结构中,此类并环结构的化合物通常具有良好的生物活性,是新药开发的重要来源之一。近年来,这类化合物受到了越来越多的关注,许多具有创意性的合成策略不断出现。然而,此类并环化合物的合成及在其2-位立体选择性地引入不同取代基
上海生科院在二萜类化合物的合成生物学研究中取得进展
9月14日,Cell Research 期刊在线发表了中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所王勇研究组的研究论文:Pathway mining-based integration of critical enzyme parts for de novo biosynthesis of s
生物质化学链气化技术项目签约
近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所与中国氢能有限公司在青岛举行签约仪式,“生物质化学链气化技术项目”签约落地。预计到2025年底,该项目将实现年产甲醇10万吨,年产值可达5亿元,实现甲醇制备过程近零碳排放。以该项目为起点,双方还将围绕国内外绿色氢能产业发展前景、氢能产业链核心技术的研发与应用、
寡糖链的生物学功能
寡糖链对糖蛋白的 抗原性、生物活性、溶解性、热稳定性和抗蛋白水解酶的能力均有很大影响,其让我们分出了A,B,AB,O血型 细胞外基质 糖蛋白,含水丰富,润滑,细胞附着。 细胞膜上的糖蛋白可以起到抗原的作用 识别,如MHC抗原,柱头与花粉。
生物燃气:从“池”到“链”的转型
德青源公司移动式沼气提纯站。 德青源生物燃气工程项目现场。 北京市延庆县前黑龙庙村村民在使用生物燃气烧饭。 “一年好,二年差,三年四年养青蛙。”曾是农民调侃自家沼气池的顺口溜。现如今,沼气池因技术不精、管理不好而养出一池青蛙的现象已成过去,一条依靠科技与商业模式创新双轮驱动的生物燃气产业“
生物质化学链气化技术项目签约
近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所与中国氢能有限公司在青岛举行签约仪式,“生物质化学链气化技术项目”签约落地。预计到2025年底,该项目将实现年产甲醇10万吨,年产值可达5亿元,实现甲醇制备过程近零碳排放。以该项目为起点,双方还将围绕国内外绿色氢能产业发展前景、氢能产业链核心技术的研发与应用、
细胞生物学词汇呼吸链
呼吸链(respiratory chain)是由一系列的递氢反应(hydrogen transfer reactions)和递电子反应(electrontransfer reactions)按一定的顺序排列所组成的连续反应体系,它将代谢物脱下的成对氢原子交给氧生成水,同时有ATP生成。实际上呼吸链的
寡糖链的生物学功能
糖链作为撮合蛋白质的辅基,一般都少于15个单糖,因此也称为寡糖链。寡糖链的结构非常多,其可以与核酸和蛋白质相比较。糖链是由人体细胞中各种糖连接而成的链状物质,是糖脂质和糖蛋白质的组成部分,人体内共有数百种糖链。 寡糖链对糖蛋白的抗原性、生物活性、溶解性、热稳定性和抗蛋白水解酶的能力均有很大影响
体外转录合成单链RNA探针:体外转录法
体外转录法l 体外转录合成单链RNA探针1. 用适当的限制酶消化超螺旋质粒DNA制备5 pmol的线性模板DNA。取一小份消化的DNA(100ng)进行琼脂糖凝胶电泳分析。如有必要,再补加限制性酶进行温育,直至不再残存痕量的未消化DNA。2. 如必须用产生3’突出端
CDNA第一条链的合成-(20微升体系)
CDNA第一条链的合成 (20微升体系)一、 按以下顺序加样于500微升EP管中1. RNA 5 UL2. Oligo Dt 1 UL3. dNTP 1 UL (浓度10mM)4. DEPC水 5UL (为试剂盒中配套的水)共12UL混匀离心——70℃水浴5分钟——冰浴2分钟(片刻)二、 继续按
-合成生物学:操纵生物制造业
如果有一天,自然界中的各种生物可以直接用来充当生产产品的机器或者车间,那么,工业生产或许会发生翻天覆地的变化。 现如今,这一完美的构想正在逐步落地。 自从生物产业被列为国家战略性新兴产业加以培育后,生物制造业也加快了取代化工产业的步伐。而合成生物学由于能够通过人工设计和构建自然界中不
对乙酰氨基酚生物合成
近日,北京化工大学研究团队在《Metabolic Engineering》杂志发表题为“Design and construction of an artificial pathway for biosynthesis of acetaminophen in Escherichia coli”的