生物催化和生物轉(zhuǎn)化

1、關(guān)于生物催化與生物轉(zhuǎn)化第一張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一章 概論一 微生物的多樣性和微生物資源的開(kāi)拓1 微生物的生境： 指微生物在自然界中存在的場(chǎng)所，包括土壤、水域、動(dòng)物、植物、極端環(huán)境、特殊環(huán)境和大氣2 多樣性的廣度人們?cè)趯?shí)驗(yàn)室所設(shè)計(jì)的培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件還不能重復(fù)生境中的條件3 原核生物是未曾觀察到的多數(shù) 分布、數(shù)目和組分：原核生物的數(shù)目估計(jì)為（4-6）1030個(gè)細(xì)胞，含碳量是植物含碳量的60%-100%4 活的但不能夠培養(yǎng)的微生物長(zhǎng)時(shí)期低溫保存在無(wú)營(yíng)養(yǎng)料的鹽水中的霍亂弧菌和大腸桿菌第二張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5 已知的菌種來(lái)源和菌種保藏中心二 改進(jìn)培

2、養(yǎng)方法和尋找新類(lèi)型微生物及其產(chǎn)物1 新類(lèi)型微生物的分離取樣預(yù)處理選擇性培養(yǎng)基上分離培養(yǎng)例如；抗生素生產(chǎn)菌的發(fā)展趨勢(shì)放線菌 細(xì)菌 霉菌 真菌 極端環(huán)境和特殊環(huán)境中的微生物 藻類(lèi)2 富集培養(yǎng)樣品富集培養(yǎng)活的菌株純化菌株分離菌種第三張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月所需菌種產(chǎn)品3 代謝產(chǎn)物的篩選（1）篩選的要求；建立專(zhuān)一性的模型，操作簡(jiǎn)便，能進(jìn)行高通量篩選（2）篩選方法抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成：內(nèi)酰胺酶抑制劑；以細(xì)胞壁模擬三肽逆轉(zhuǎn)糖肽抗生素，從而篩選新的抗生素抑制真菌的抗生素：根據(jù)真菌細(xì)胞壁合成篩選抑制劑根據(jù)代謝途徑的有無(wú)而設(shè)計(jì)篩選方法殺蟲(chóng)、殺螨、殺球孢蟲(chóng)抗生素除草劑：以枯草桿菌為模型，在合

3、成培養(yǎng)基中菌的生長(zhǎng)受到抑制，但在谷氨酰胺存在時(shí)不受抑制第四張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月酶抑制劑和生理活性物質(zhì)血管緊張肽原血管緊張肽I血管緊張肽酶原血管緊張肽II血管緊張肽受體血管收縮第五張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月治療愛(ài)滋?。汉Y選抑制愛(ài)滋病毒復(fù)制的HIV核糖核酸酶抑制劑腫瘤篩選的兩種模型：以DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶為靶酶的模型；DNA損傷修復(fù)系統(tǒng)中的抑制劑模型二 生境中微生物基因組DNA的開(kāi)拓1 從土壤和水樣提取DNA及多樣性研究 16SrRNA序列分析得到的系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)從生境中取樣：能代表自然環(huán)境中的多樣性微生物2 土壤微生物DNA的文庫(kù)構(gòu)建步驟土壤偏基因組DNAB

4、AC載體轉(zhuǎn)化E.coli第六張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月注意事項(xiàng)：（1）偏基因組文庫(kù)：土壤微生物群體的基因組（2）系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)的比較分析：基因水平和氨基酸水平（3）從文庫(kù)中篩選生物活性物質(zhì)（4）組合生物合成（5）聚酮體化合物第七張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二章 微生物工程的發(fā)展與趨向一 微生物工程發(fā)展的幾個(gè)里程碑抗生素工業(yè)生產(chǎn)帶動(dòng)了生化工程的建立 大罐無(wú)菌深層發(fā)酵生物轉(zhuǎn)化的興起 可的松類(lèi)激素的合成（黑根霉）微生物發(fā)酵生產(chǎn)氨基酸 谷氨酸、賴(lài)氨酸固定化技術(shù) 補(bǔ)充：固定化酶和固定化細(xì)胞的差異蛋白酶抑制劑和其他酶抑制劑 50多種具有專(zhuān)一性和特殊結(jié)構(gòu)的蛋白酶、多肽酶等

5、抑制劑第八張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月基因工程技術(shù) 大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、面包酵母、畢赤酵母、漢遜酵母菌、黑曲霉、乳酸菌二 微生物代謝產(chǎn)物的類(lèi)型初級(jí)代謝產(chǎn)物：氨基酸、核苷酸、維生素、有機(jī)酸、脂肪酸、乙醇次級(jí)代謝產(chǎn)物：抗生素、毒素、胞外多糖、植物堿轉(zhuǎn)化產(chǎn)物：甾體、烷烴、芳烴、雜環(huán)化合物三 微生物工程面臨的形勢(shì)微生物工程與化學(xué)合成工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)第九張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月農(nóng)業(yè)生物工程對(duì)微生物工程與化學(xué)工業(yè)的沖擊第十張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月四 微生物工程的發(fā)展方向提高現(xiàn)有微生物發(fā)酵工業(yè)水平（1）抗性菌株的選育（2）前體的應(yīng)用（3）增加合成操

6、縱子拷貝（4）關(guān)鍵基因的過(guò)量表達(dá)利用重組DNA技術(shù) 內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素、蝦青素、孕烯醇酮和孕甾酮開(kāi)拓極端酶 古細(xì)菌的菌種中存在新的代謝途徑，可能產(chǎn)生具有新的活力和用途的酶。第十一張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十二張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十三張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十四張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十五張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十六張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第2章 生物轉(zhuǎn)化操作與轉(zhuǎn)化反應(yīng)類(lèi)型一、生物轉(zhuǎn)化的一般操作1 生物轉(zhuǎn)化的催化劑生長(zhǎng)中的菌體休止菌體酶固定化酶固定化菌體2

7、生物轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)反應(yīng)專(zhuān)一性區(qū)域?qū)Ｒ恍缘谑邚?，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月立體專(zhuān)一性 3 操作步驟4 矛盾的解決 誘導(dǎo)酶 基因工程菌二 生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)的類(lèi)型甾體的生物轉(zhuǎn)化 第一個(gè)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的生物轉(zhuǎn)化第十八張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十九張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月紫蘿酮的羥基化：光學(xué)活性2-羥基胡蘿卜素合成的起始原料第二十張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月烷烴的雙端氧化：通過(guò)突變，可使氧化受阻，獲得烷烴的雙端 氧化氧化脫氨：轉(zhuǎn)化頭孢菌素C為7-氨基頭孢烷酸所依據(jù)的反應(yīng)，包括D-氨基酸氧化脫氨，所產(chǎn)生的酮基中間產(chǎn)物，再經(jīng)細(xì)菌酰化酶的

8、作用，最后產(chǎn)生7-ACA。環(huán)氧化反應(yīng)第二十一張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月C-C鍵的脫氫：多不飽和脂肪酸的生產(chǎn)第二十二張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月碳鏈氧化降解：降解甾體物質(zhì)側(cè)鏈的一個(gè)重要反應(yīng)，可用于制備天然芳香物質(zhì)。第二十三張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月碳雙鍵加水反應(yīng)（1）采用固定化的Aspergillus wentii中丁烯二酸酶催化反丁烯二酸產(chǎn)生蘋(píng)果酸，產(chǎn)量達(dá)237g/L, 轉(zhuǎn)化率為82%。（2）采用Rhizobium催化立體專(zhuān)一性加水反應(yīng)生產(chǎn)治療心臟病藥物L(fēng)-肉堿，產(chǎn)量達(dá)300g/L, 轉(zhuǎn)化率為95%第二十四張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作

9、于2022年6月碳雙鍵加氨第二十五張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月腈水化酶脫氨用?；傅诙鶑垼琍PT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月生物轉(zhuǎn)化茚為1,2羥基茚：AIDS蛋白酶抑制劑的半合成部分結(jié)構(gòu)第二十七張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二十八張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 第三章 膽固醇合成抑制藥物的生物轉(zhuǎn)化一 膽固醇合成抑制劑的作用機(jī)制1 膽固醇生物合成途徑第二十九張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2 常見(jiàn)的膽固醇合成抑制劑HMG-CoA還原酶抑制劑：洛伐他汀、普伐他汀、辛伐他汀對(duì)還原酶有競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用第三十張，PPT共一百二十

10、九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二 4種膽固醇合成抑制劑的合成途徑第三十一張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三 美伐他汀生物轉(zhuǎn)化為普伐他汀Hosobuchi等采用S.carbophilus SANK6285轉(zhuǎn)化美伐他汀存在底物的誘導(dǎo)（羥基化活力）和抑制作用。Matsuoka等觀察到美伐他汀轉(zhuǎn)化為普伐他汀是由細(xì)胞色素P450催化。四 用Actinomadura SP. 進(jìn)行轉(zhuǎn)化第三十二張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月五 辛伐他汀的生物轉(zhuǎn)化高濃度抑制產(chǎn)物形成營(yíng)養(yǎng)養(yǎng)料第三十三張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第四章 內(nèi)酰胺抗生素母核的生物轉(zhuǎn)化1 6-APA的生成 大部

11、分的半合成青霉素由6-APA合成，后者主要由酶法或化學(xué)法降解青霉素而來(lái)。第三十四張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 化學(xué)法和酶法相比，酶法更具有優(yōu)越性，使用的酶為青霉素酰化酶，又稱(chēng)青霉素酰胺酶，按照優(yōu)先水解青霉素的能力又分為：青霉素G?；福嗝顾豓?；负桶逼S青霉素酶。（A）產(chǎn)生菌及其培養(yǎng)和性質(zhì)PGA最常用于工業(yè)化生產(chǎn)的是大腸桿菌、巨大芽孢桿菌、淡紫灰鏈霉菌、無(wú)色桿菌、游動(dòng)放線菌、產(chǎn)黑假單孢菌和產(chǎn)黃青霉菌。廣泛應(yīng)用的大腸桿菌一般培養(yǎng)基含營(yíng)養(yǎng)肉湯、玉米浸出液、胨、葡萄糖和苯乙酸。PGA的底物專(zhuān)一性非常寬。PVA主要由曲霉和Epidermophyton interdigitale產(chǎn)生

12、，屬于胞內(nèi)酶氨芐青霉素?；钢饕杉賳捂呔鷮偕a(chǎn)（B）育種與基因工程多年來(lái)主要靠傳統(tǒng)誘變技術(shù)處理。基因工程菌株的構(gòu)建是通過(guò)改變調(diào)節(jié)區(qū)域的堿基、SD與ATG之間的距離提高PGA的表達(dá)水平，PGA的表達(dá)是溫度敏感型的，受葡萄糖阻遏和苯乙第三十五張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月酸誘導(dǎo)，受細(xì)胞生長(zhǎng)速度的影響。（C）PGA和PVA基因的表達(dá)和翻譯加工底物青霉素G的疏水側(cè)鏈結(jié)合位點(diǎn)是A亞基的Met168區(qū)域；催化位點(diǎn)在B亞基的Ser290。第三十六張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2 青霉素?；傅募兓盁岱€(wěn)定性第三十七張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3 青霉素?；?/p>

13、酶的固定化固定化可維持高活力和專(zhuān)一性，控制污染，還可長(zhǎng)期使用。第三十八張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5 日本旭化成公司固定化酰化法生產(chǎn)6-APA巨大芽孢桿菌B-400的該酶能水解青霉素G苯乙酰7-ADCA、阿莫西林Cephalexin、Cephalothin，但不能水解青霉素V。固定化的方法菌株肉湯培養(yǎng)基中36度培養(yǎng)30-40小時(shí)用醋酸調(diào)pH6.0Celite No560吸附硫酸氨沉淀Sephadex凝膠脫鹽固定于胺化多孔聚丙烯腈第三十九張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第四十張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第四十一張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于20

14、22年6月6 固定化菌體用于APA的生產(chǎn)菌種改良和培養(yǎng)條件優(yōu)化細(xì)胞固定化技術(shù)：多種固定化材料進(jìn)行比較以殼聚糖最好。運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性：采用分批攪拌反應(yīng)器固定化基因工程菌株7 國(guó)內(nèi)青霉素G?；干a(chǎn)6-APA的工藝和設(shè)備利用固定化基因工程改造的大腸桿菌轉(zhuǎn)化青霉素G：活力仍需誘導(dǎo)，受葡萄糖阻遏，對(duì)溫度敏感利用巨大芽孢桿菌的固定化酶進(jìn)行轉(zhuǎn)化：采用對(duì)流控制的模式操作，縮短了反映器內(nèi)的裂解反應(yīng)時(shí)間，采用聚砜中空纖維膜和平板膜第四十二張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第四十三張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二 7-氨基脫乙酰氧基頭孢烷酸（7-ADCA）和7-氨基頭孢烷酸（7-ACA）的

15、生產(chǎn)1 、7-ACA和7-ADCA是半合成頭孢菌素的母核，前者由青霉素G和青霉素V經(jīng)青霉素酰化酶脫去側(cè)鏈而來(lái)，后者由7-苯乙酰胺脫乙酰氧基頭孢烷酸或7-苯氧乙酰胺脫乙酰氧基頭孢烷酸脫區(qū)側(cè)鏈而來(lái)。2、固定化青霉素?；干a(chǎn)7-ADCA第四十四張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3、直接發(fā)酵生產(chǎn)7-ADCA第四十五張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月荷蘭的Gist-Brocades公司在1994年申請(qǐng)了兩項(xiàng)專(zhuān)利，提供生產(chǎn)7-ACDA的方法第四十六張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三 酶法轉(zhuǎn)化頭孢菌素C為7-ACA半合成抗生素是一類(lèi)高效、廣譜抗生素，內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素的銷(xiāo)

16、售值占抗生素總量的78.3%,其中頭孢霉素又占了70%,年消耗量早1600-2000噸之間.頭孢菌素類(lèi)抗生素的前體為7-ACA.我國(guó)生產(chǎn)的第一個(gè)品種頭孢噻吩后,先后研制了11各品種,實(shí)際生產(chǎn)品種僅有8種,但處于產(chǎn)量小、品種少、70%依賴(lài)進(jìn)口的狀態(tài)。半合成頭孢菌素抗生素的母核7-ACA的生產(chǎn)是發(fā)展這類(lèi)抗生素的主要原料，其起始合成的物質(zhì)為頭孢菌素C第四十七張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月化學(xué)裂解法：主要方法，工藝成熟，7-ACA的收率在80%以上，但所使用的劇毒化學(xué)品、超低溫等條件，必然提高能耗和設(shè)備要求一步法轉(zhuǎn)化CPC生成7-ACA的研制一步裂解法需要CPC?；福鄶?shù)產(chǎn)生菌從土壤

17、中分離，但是活力均比較低。許多人試圖通過(guò)對(duì)野生型的CPC酰化酶進(jìn)行蛋白質(zhì)工程改造來(lái)提高它對(duì)CPC的酶解活力，同時(shí)增加它的表達(dá)量。例如使CPC酰化酶第269位的甲硫氨酸變?yōu)槔野彼幔?05位的半胱氨酸變?yōu)榻z氨酸，可使活力提高60%且表達(dá)量升高2-3倍對(duì)CPC?；高M(jìn)行純化和固定化兩步法轉(zhuǎn)化CPC生成7-ACA的研制D-氨基酸氧化酶脫氨、脫羧；GL-7-ACA?；该撊ノ於；谒氖藦?，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第四十九張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（1）DAO的存在，固定化及副反應(yīng)微生物來(lái)源的DAO與FAD結(jié)合比較牢固，在工業(yè)上有良好的應(yīng)用前景。DAO易失活，細(xì)胞

18、內(nèi)的穩(wěn)定性較高，經(jīng)透性化處理的三角酵母細(xì)胞通過(guò)戊二醛和殼多糖相連，可以用于轉(zhuǎn)化。采用多孔性的樹(shù)脂固定化純化的DAO酶表觀活力很高。副反應(yīng)的干擾第五十張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月DAO基因的克隆，不同表達(dá)系統(tǒng)的表達(dá)和在CPC轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用第五十一張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月GA宿主菌的改造和發(fā)酵條件的優(yōu)化大多數(shù)產(chǎn)生GA的野生型假單孢菌屬于G-，產(chǎn)酶高峰一般出現(xiàn)在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)末期，屬胞內(nèi)酶。野生型產(chǎn)生菌活力較低，可經(jīng)誘變、篩選獲得高產(chǎn)和組成型菌株。第五十二張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月GA基因工程菌發(fā)酵條件優(yōu)化（1）溫度（2）補(bǔ)料：流加補(bǔ)糖；定時(shí)補(bǔ)充低

19、濃度的葡萄糖（3）調(diào)節(jié)pH和通氣量（4）高密度發(fā)酵DAO與GA產(chǎn)生菌細(xì)胞對(duì)CPC實(shí)行共轉(zhuǎn)化DAO產(chǎn)生菌與GA工程菌的細(xì)胞共固定對(duì)CPC實(shí)行共轉(zhuǎn)化DAO與GA兩酶共固定化對(duì)CPC實(shí)行共轉(zhuǎn)化兩酶基因在同一宿主中克隆、表達(dá)并對(duì)CPC實(shí)行共轉(zhuǎn)化第五十三張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第五十四張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月直接發(fā)酵生產(chǎn)7-ACA的基因工程菌的構(gòu)建努力構(gòu)建產(chǎn)黃頂孢霉或產(chǎn)黃青霉基因工程菌直接發(fā)酵生產(chǎn)7-ACA提高關(guān)鍵酶的基因劑量，增加合成CPC的產(chǎn)量。Conder等人的方法第五十五張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第五十六張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)

20、作于2022年6月7-ACA合成的關(guān)鍵技術(shù)通過(guò)透性化、pH和加熱等細(xì)胞預(yù)處理方法提高了三角酵母DAO的表觀活力，并消除了過(guò)氧化氫酶、酯酶等雜酶的干擾。通過(guò)宿主菌染色體上的ampC基因鈍化而克服了內(nèi)酰胺酶的破壞作用。成功解決了CPC發(fā)酵提煉精制液直接用于酶促轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵問(wèn)題在線控制與檢測(cè)第五十七張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第五章 長(zhǎng)鏈二元酸的生物轉(zhuǎn)化正構(gòu)烷烴發(fā)酵生產(chǎn)單一長(zhǎng)鏈二元酸合成麝香類(lèi)物質(zhì)單一長(zhǎng)鏈二元酸是高級(jí)麝香型香料、醫(yī)藥、合成纖維、工程塑料的中間體原料?；瘜W(xué)合成具備一定的困難，1972和1978年日本科學(xué)家報(bào)道采用陰溝假絲酵母合成二元酸，16碳二元酸最高得率為54g/L.

21、我國(guó)采用熱帶假絲酵母誘發(fā)多倍體突變株，其中休止細(xì)胞轉(zhuǎn)化最高產(chǎn)量可達(dá)109 g/L。以單一長(zhǎng)鏈二元酸作為中間原料，經(jīng)2-4步化學(xué)反應(yīng)可合成各種類(lèi)型名貴的麝香型香料和藥品。要研制單一長(zhǎng)鏈二元酸，國(guó)內(nèi)外無(wú)現(xiàn)存原料、菌種和工藝，需要解決的問(wèn)題主要有：?jiǎn)我徽龢?gòu)烷烴的分離篩選對(duì)各種長(zhǎng)度碳鏈都有氧化能力的菌種尋找適合工業(yè)化生產(chǎn)、得率高的發(fā)酵條件和轉(zhuǎn)化條件第五十八張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月單一二元酸合成麝香型香料藥物的反應(yīng)路線正構(gòu)烷烴的蒸餾用單管精餾塔對(duì)錦西石油六廠出品的12-18碳的混合油為原料進(jìn)行精餾，收集各種單一純烷烴，純度在95%以上，回收率在80%左右。單一長(zhǎng)鏈二元酸生產(chǎn)菌株的篩

22、選和轉(zhuǎn)化工藝熱帶假絲酵母多倍體誘變育種N-26號(hào)0.2%秋水仙堿28度振蕩48h多次分離獲得的穩(wěn)定菌株亞硝基胍0度處理40分鐘高產(chǎn)突變株第五十九張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月獲得的多倍體高產(chǎn)突變株十五碳二元酸最高產(chǎn)量可達(dá)77.2g/L,油的轉(zhuǎn)化率在60%以上。休止細(xì)胞轉(zhuǎn)化工藝第六十張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月正構(gòu)烷烴發(fā)酵二元酸的調(diào)節(jié)過(guò)量的尿素對(duì)酵母的氧化酶系、異檸檬酸脫氫酶、異檸檬酸裂解酶、琥珀酸脫氫酶以及過(guò)氧化物酶有顯著促進(jìn)，對(duì)氧化酶有顯著抑制。第六十一張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月用單一長(zhǎng)鏈二元酸化學(xué)合成麝香型香料麝香T（十三碳二羧酸乙二醇

23、酯）合成第六十二張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月經(jīng)濟(jì)效果及其意義由正構(gòu)烷烴生產(chǎn)單一長(zhǎng)鏈二元酸合成麝香類(lèi)物質(zhì)的研究工作開(kāi)始于1972年，到80年代已經(jīng)成熟。其獨(dú)特之處在于：菌種產(chǎn)酸率高：通過(guò)多倍體誘變育種獲得的菌株對(duì)奇數(shù)和偶數(shù)烷烴都有很強(qiáng)的氧化產(chǎn)酸能力。休止細(xì)胞轉(zhuǎn)化工藝操作簡(jiǎn)便，產(chǎn)品純度高單一長(zhǎng)鏈二元酸用途廣泛，富有生命力（1）過(guò)去都要從油篩油脂中提取短碳化合物，再將碳鏈接長(zhǎng)，不僅工藝復(fù)雜，而且需要大量溶劑及有毒物質(zhì)，不適宜于工業(yè)化生產(chǎn)。（2）轉(zhuǎn)化方法優(yōu)于天然原料的化學(xué)合成，附加值高第六十三張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月采用單管式和多管式填料精餾塔在減壓條件下先分餾

24、得到各種餾分正烷烴，然后再按需要分別發(fā)酵生產(chǎn)不同長(zhǎng)度的單一二元酸正構(gòu)烷烴發(fā)酵生產(chǎn)長(zhǎng)鏈二元酸長(zhǎng)鏈二元酸的來(lái)源（1）植物油裂解制?。?）化工方法合成制取化學(xué)氧化時(shí)正烷烴發(fā)生斷鏈得不到和正烷烴相應(yīng)鏈長(zhǎng)的單一二元酸，所以很難用化工方法從石油中的正構(gòu)烷烴直接氧化制取。（3）生物工程技術(shù)生產(chǎn)微生物具有一種特異的氧化能力，通過(guò)胞內(nèi)酶的作用，可在常溫常壓下，氧化石油中的正構(gòu)烷烴的兩端兩個(gè)甲基，一步加上4個(gè)氧原子，生成與基質(zhì)正烷烴相應(yīng)鏈長(zhǎng)的各種長(zhǎng)鏈二元酸；此外微生物也能氧化脂肪族醇、酸和酯，生成相應(yīng)鏈長(zhǎng)的飽和或不飽和二元酸。第六十四張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)鏈二元酸的研究概況基礎(chǔ)理論

25、研究階段：1970年以前，W-氧化應(yīng)用研究階段：從正烷烴制取長(zhǎng)鏈二元酸的研究有了新的突破，進(jìn)入了應(yīng)用研究階段。工業(yè)生產(chǎn)階段：20世紀(jì)80年代以后生產(chǎn)菌株的誘變篩選C10以上的長(zhǎng)鏈二元酸，天然存在的少，化工上難以合成所有野生菌株都難以積累和基質(zhì)鏈長(zhǎng)相同的長(zhǎng)鏈二元酸，它們的氧化能力，即對(duì)二元酸的降解能力太強(qiáng)。菌種誘變（1）亞硝基胍（2）紫外線照射處理（3）亞硝酸鈉處理（4）多倍體誘變育種第六十五張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（5）N+離子注入誘變處理（6）構(gòu)建基因工程菌菌種篩選代謝調(diào)控微生物氧化正烷烴生產(chǎn)二元酸是胞內(nèi)酶的作用。B氧化的抑制：丙烯酸，尿素W氧化的促進(jìn)作用：青霉素引起細(xì)

26、胞膜透性的變化；苯巴比妥和巴比妥酸鈉、維生素B12和吐溫等對(duì)提高二元酸的產(chǎn)量有較好促進(jìn)作用。擴(kuò)試和中試第六十六張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第六十七張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月工業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)和工業(yè)化生產(chǎn)長(zhǎng)鏈二元酸發(fā)酵的特點(diǎn)四相體系發(fā)酵：菌體、空氣、烴類(lèi)、水需要氧和發(fā)熱量大長(zhǎng)鏈二元酸在水中溶解度小第六十八張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月發(fā)酵工藝和條件攪拌速度pH控制溶解氧罐壓控制溫度控制補(bǔ)料二元酸的分離提取方法水中沉淀結(jié)晶醇中沉淀結(jié)晶溶劑中沉淀結(jié)晶有待解決的問(wèn)題理論研究和應(yīng)用研究 通過(guò)基因工程方法構(gòu)建氧化阻斷型和W氧化擴(kuò)大型工程菌，再通過(guò)發(fā)酵過(guò)第六十

27、九張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月程的計(jì)算機(jī)優(yōu)化控制，進(jìn)一步提高二元酸產(chǎn)量、降低生產(chǎn)成本仍是努力方向。生產(chǎn)研究（1）發(fā)酵罐的放大（2）能源的消耗問(wèn)題（3）價(jià)廉高效的乳化劑第七十張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第六章 組合生物合成定義在微生物次生代謝產(chǎn)物生物合成基因和酶學(xué)研究基礎(chǔ)上形成的，對(duì)許多參與次生代謝生物合成的單個(gè)分開(kāi)的具明顯的功能區(qū)域所組成的多酶體系進(jìn)行替換、阻斷、重組等均有可能改變生物合成途徑而產(chǎn)生新的代謝旁路，形成新的化合物，設(shè)R為可利用的基因數(shù)，N為每個(gè)基因的不同等位形式，從理論上講可得到RN個(gè)化合物。例子放線紫紅素生物合成的C6位的羥基化酶基因在曼得霉

28、素產(chǎn)生菌異源宿主菌中獲得了表達(dá)，將原榴菌素吡喃環(huán)H原子立體構(gòu)型變成放線紫紅素中吡喃環(huán)的手性構(gòu)型。將碳霉素產(chǎn)生菌異戊?；D(zhuǎn)移酶克隆至螺旋毒素產(chǎn)生菌，報(bào)道獲得了4-異戊酰螺旋霉素化合物,日本學(xué)者將該基因克隆至泰洛菌素產(chǎn)生菌，產(chǎn)生4-異戊酰泰洛菌素。結(jié)構(gòu)不同、但生物合成途徑相似的抗生素生物合成基因之間，可以進(jìn)行重組、組合或互補(bǔ)產(chǎn)生新結(jié)構(gòu)的化合物第七十一張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月對(duì)一些次級(jí)代謝產(chǎn)物生物合成酶系結(jié)構(gòu)和功能的深入研究及分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使得有可能對(duì)這些多酶體系進(jìn)行重組改造及協(xié)調(diào)，促使組合生物合成這一創(chuàng)制新化合物的新技術(shù)得到了較大的發(fā)展。第七十二張，PPT共一百二十九

29、頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第七十三張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月組合生物合成的基本原理組合生物合成是建立在天然產(chǎn)物生物合成的基礎(chǔ)之上的。聚酮合酶的結(jié)構(gòu)與組成（1）聚酮類(lèi)化合物從結(jié)構(gòu)上分芳香族、大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)、多烯類(lèi)、聚醚類(lèi)和安莎類(lèi)，具有重要的生物活性，包括抗細(xì)菌、抗結(jié)核、抗真菌、抗腫瘤、抗病毒、抗蟲(chóng)以及免疫抑制作用。（2）它們均以低級(jí)脂肪酸為起始單位，由聚酮合酶催化，經(jīng)過(guò)類(lèi)似于脂肪酸合成的碳鏈B氧化過(guò)程，再經(jīng)過(guò)環(huán)化和環(huán)化后的修飾而形成的。（3）PKSI為模塊式結(jié)構(gòu)，含有多拷貝的活性位點(diǎn)，催化大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)、聚醚類(lèi)、多烯類(lèi)及安莎類(lèi)的生物合成；PKSII有與PKSI類(lèi)似的活性位點(diǎn)，但是分散在

30、幾個(gè)較小的單功能的多肽上，催化柔紅霉素等芳香族化合物的生物合成。第七十四張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 每個(gè)單元至少含有B-酮?；蝓ズ铣擅?KS)、?；D(zhuǎn)移酶(AT)、?；d體蛋白域(ACP)，某些單元中至少還有特異性組合的酮基還原酶(KR)、脫水酶(DH)、烯醇還原酶(ER)和硫酯酶(TE)。 DEBS3的C端有TE域參與14碳鏈聚酮體的完成及環(huán)化，形成6-脫氧內(nèi)酯。第七十五張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月由編碼PKS的3個(gè)閱讀密碼框架組成，它們是KS、ACP和CLF，在生物合成芳香族化合物中它們重復(fù)被使用。此外還含有KR、芳香化酶、環(huán)化酶的參與。第七十六張，

31、PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第七十七張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、聚酮合酶結(jié)構(gòu)的特異性和專(zhuān)一性 DEBS1單獨(dú)或以DEBS1 C端部分ACP與DEBS3單元6中的ACP6和TE融合構(gòu)建DEBS1 +TE，均能在S coelicolor中表達(dá)產(chǎn)生三酮體（1和2）。在S coelicolor中也可以乙酸為起始單位形成化合物2。 DEBS3 在S coelicolor中表達(dá)化合物3。 DEBS1+單元3+TE的系統(tǒng)在S coelicolor中可表達(dá)形成化合物4和5。將單元6中ACP6與單元5中KR5融合+TE，去掉單元6，可形成12環(huán)的大環(huán)內(nèi)酯化合物6。第七十八張，

32、PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、聚酮多酶體系的特異性1 起始單位底物特異性DEBS的AT-ACP荷載域?qū)Φ孜锏奶禺愋杂休^大的寬容性，如果將整個(gè)ATL或ATL-ACPL域去掉，仍能產(chǎn)生6-dEB和衍生的紅霉素，利用這一特點(diǎn)，可以改變起始單位以合成不同的衍生物，如以阿維菌素合成的起始單位異丁酸 或2-甲基丁酸可以合成新的三酮體，同樣將阿維菌素ATL-ACPL域替代紅霉素的AT-ACP可以產(chǎn)生以異丁酸 或2-甲基丁酸為起始物的紅霉素衍生物。第七十九張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2 聚酮鏈延伸單位的底物特異性A PKS單元中AT底物特異性PKS單元中各個(gè)AT域?qū)Φ孜镉邢喈?dāng)

33、嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)和立體構(gòu)型的要求，僅識(shí)別（2S）-甲基丙二酰CoA，成為聚酮體合成的守門(mén)員，控制聚酮鏈延伸單位的合成。第八十張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月利用AT域?qū)Φ孜锏奶禺愋钥梢栽诓煌股厣a(chǎn)菌的PKS中進(jìn)行互換、替代產(chǎn)生新的化合物，如用帕雷霉素PKS中識(shí)別丙二酰CoA底物的AT2替代紅霉素DEBS1 +TE系統(tǒng)的AT1組成雜合單元1在S coelicolor中可以產(chǎn)生新的化合物14和15，同樣用雷帕霉素AT14替代DEBS PKS AT1和AT2，在紅霉素產(chǎn)生菌中則產(chǎn)生系列去甲基紅霉素（16），12-去甲基紅霉素B（17）和10-去甲基紅霉素A（18），同樣用雷帕霉素AT2替

34、代DEBS AT6在S coelicolor中也產(chǎn)生2-去甲基衍生的紅霉內(nèi)酯（19，20）第八十一張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月B 酰基載體蛋白域?qū)Φ孜餆o(wú)特異性C 酮基縮合酶的底物特異性將DEBS中KR5或ER4域去掉可以形成5-酮（21）和6，7-脫水的6-dEB紅霉內(nèi)酯衍生物，說(shuō)明KS6均能接受天然B-羥基-6-酮基底物非還原型B-酮?；绑w。由于DEBS KS2對(duì)底物的特異性要求不專(zhuān)一，因此有可能進(jìn)行前體定向的生物合成。加入正常甲基丙二酰NAC可形成6-dEB，加入二酮體模擬物-NAC甲基丙二酰不同衍生物（23，24，25），在DEBS: （KS1缺失）介導(dǎo)下，在S co

35、elicolor中可形成不同6-dEB。第八十二張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第八十三張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月酮基還原酶KR的底物特異性KR域?qū)Φ孜锏囊筝^寬容，它可以接受許多非天然底物。B-酮?；?ACP還原所生的羥基的D-或L-取決于每個(gè)KR域所在的性質(zhì)。在DEBS1+單元3+TE系統(tǒng)如將KR5替代KR2所得三酮體的立體構(gòu)型是一樣的，但如果用RAPS KR2替代DEBS KR2則產(chǎn)生3R三酮體化合物 。硫酯酶底物特異性DEBS中TE通常在單元6的C末端催化六酮體C-13羥基與?；?ACP硫酯羰基反應(yīng)，形成成熟的聚酮體14元環(huán)的6-dEB內(nèi)酯。TE對(duì)聚酮

36、體的結(jié)構(gòu)也有一定的寬容性。 對(duì)于PKSI型多酶體系中單元酶系的研究，使人們?cè)谠O(shè)計(jì)基因組合中能夠比較有針對(duì)性。一般來(lái)講?；D(zhuǎn)移酶荷載域有較廣的底物寬容性，在此基礎(chǔ)上可進(jìn)行前體定向組合生物合成；延伸單位?；D(zhuǎn)移酶底物特異性要求嚴(yán)格；縮合酶對(duì)底物的識(shí)別程度與某些功能基團(tuán)的存在位置有關(guān)；酮基還原酶、脫水酶、烯醇還原酶可以接受許多不同于天然的產(chǎn)物；ACP域?qū)μ烊换蚍翘烊坏闹虚g體無(wú)差異；硫酯酶可以在6至16元環(huán)中起作用，對(duì)底物的立體構(gòu)型有較高要求。第八十四張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月四 PKS模塊間的相互作用傳統(tǒng)手段的組合生物合成產(chǎn)物的產(chǎn)率往往比較低：基因重組蛋白的穩(wěn)定性基因重組蛋白介導(dǎo)

37、產(chǎn)物的產(chǎn)率化學(xué)的構(gòu)象上游基因重組產(chǎn)生的中間體是否被下游基因單元繼續(xù)后加工等問(wèn)題第八十五張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 從上述序列可知，在ACP保守域C端和下一單元KS域N端有一段不同的序列，單元間模塊M2和M3、M4和M5為非共價(jià)結(jié)合，而其他相鄰的兩者之間均為共價(jià)結(jié)合，連接序列有明顯不同，單元間連接序列較短；上游單元N端和下游單元C端連接序列較長(zhǎng)。連接序列在異源基因表達(dá)中起重要的作用第八十六張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月連接序列可能影響組合生物合成產(chǎn)物的產(chǎn)量（1）DEBS基因M5中AT5+苦霉素pik KR5+苦霉素M6+TE 產(chǎn)生3mg/mL（2）將pik A

38、CP5pikKS6之間的198bp片段去掉，化合物產(chǎn)量下降5-7倍第八十七張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 組合生物合成的基因操作通過(guò)不同的基因組合操作可以產(chǎn)生新的化合物第八十八張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第八十九張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第九十張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第九十一張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第九十二張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（1）整個(gè)單元操作改變聚酮體鏈的長(zhǎng)度：去掉特定的PKSI中的結(jié)構(gòu)域的單個(gè)ORF可以改變鏈長(zhǎng)，利用異源單元可以增加聚酮體的多樣性（2）替代菏載域

39、LD改變生物合成起始單位：用異源LD域替代原LD域例：利福霉素產(chǎn)生菌突變體當(dāng)加入HBA-3-羥基苯甲酸和DHBA-3,5-二羥基苯 甲酸,可以合成新的四酮體. 雷帕霉素突變株加入脯氨酸可形成雷帕霉素衍生物第九十三張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（3）前體定向生物合將DEBS單元1的KS1缺失，KS2可識(shí)別新的前體，合成新化合物，由新的前體介導(dǎo)的生物合成稱(chēng)為前體定向生物合成（4）AT域的互換不同的AT域識(shí)別不同的延伸單位，相互替代或置換AT域可以產(chǎn)生新的化合物。（5）B碳鏈延伸域修飾的操作KR、DH、ER的缺失可導(dǎo)致紅霉素衍生物的產(chǎn)生，引入還原域也可形成產(chǎn)物的多樣性。（6）單元連接

40、序列的操作基因組合生物合成中間體在非天然單元之間傳遞時(shí)的可容納性，在單元間及單元內(nèi)的連接序列進(jìn)行操作。（7）對(duì)聚酮體進(jìn)行后修飾糖苷化 聚酮體只有被引入羥基、羰基、雙鍵等結(jié)構(gòu)，與脂肪酸、氨基酸進(jìn)行?；?，或進(jìn)行O-、N-、C-甲基化，或聚酮體糖苷化后才具有生物活性第九十四張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第九十五張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月例：將合成與四環(huán)素類(lèi)似結(jié)構(gòu)的聚酮體基因蔟克隆至含有D-橄欖酸基因產(chǎn)生菌S. fradiae，可產(chǎn)生糖苷化的四環(huán)素。將megosamine合成基因簇克隆至紅霉素產(chǎn)生菌，可以產(chǎn)生巨霉素第九十六張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年

41、6月第九十七張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月酮酯類(lèi)化合物對(duì)大環(huán)內(nèi)酯耐藥菌比較有效，C12位羥基化是酮內(nèi)酯進(jìn)一步被肼基取代的必要過(guò)程（8）體外表達(dá)系統(tǒng)DEBS1+TE、DEBS1+單元3+TE或DEBS3+TE系統(tǒng)均能在體外合成相應(yīng)產(chǎn)物，而且可以接受兩種構(gòu)型的底物形成兩種構(gòu)型的化合物。第九十八張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月組合生物合成的表達(dá)系統(tǒng)載體系統(tǒng)第九十九張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一百?gòu)?，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一百零一張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一百零二張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月

42、第一百零三張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月其他較新的聚酮類(lèi)化合物基因簇及進(jìn)行基因組合生物合成的可能性1 埃波霉素基因簇含有9個(gè)單元PKS、22個(gè)開(kāi)放閱讀密碼框和1個(gè)非核糖體肽合成酶組成用基因突變或缺失可進(jìn)行埃波霉素的改造，如使2MT域缺失，可以獲得4-單甲基依普希隆。第一百零四張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2 拉伐他汀基因簇由兩個(gè)PKSI型酶、拉伐他汀的九酮體合成酶和二酮體合成酶組成。第一百零五張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3 海洋微生物中的PKS基因海洋微生物中分離到產(chǎn)生腸菌素和wailupemycin兩種三維結(jié)構(gòu)的聚酮體化合物。第一百零六張，P

43、PT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月非核糖體多肽合成酶類(lèi)型基因組合生物合成許多具生物活性、分子量較小的多肽的合成是由非核糖體多酶體系介導(dǎo)。NRPS是由四種以上多功能酶組成，包括活化、起始、延伸、終止。NPRS首先將氨基酸活化為腺嘌呤核苷酸，然后將氨基酸縮合至酶的SH基團(tuán)，再逐步聚合成多肽。最后由硫酯酶環(huán)化和從酶系中將肽鏈釋放。第一百零七張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月微囊藻素生物合成基因簇由10個(gè)ORF組成，6個(gè)多功能酶負(fù)責(zé)前體的摻入，生物合成過(guò)程有非通常功能的酶的參與，因而形成一些特殊的結(jié)構(gòu)。第一百零八張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月組合生物合成存在的問(wèn)題多酶

44、體中經(jīng)組合的前一酶系所產(chǎn)生的中間體有時(shí)不能被下一酶系所接受，影響了終產(chǎn)物的形成。宿主的限制修飾系統(tǒng)產(chǎn)物的后修飾需要綜合考慮基因組合改變?cè)瓉?lái)酶系對(duì)底物的特異性和對(duì)新產(chǎn)物后修飾酶的可塑性生物學(xué)與化學(xué)的有機(jī)組合鏈霉菌的基因轉(zhuǎn)化系統(tǒng)尚未成熟發(fā)展體外蛋白系統(tǒng)廣泛的開(kāi)發(fā)基因資源第一百零九張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第七章 胡蘿卜素的生物合成胡蘿卜素生物合成的基因工程 胡蘿卜類(lèi)色素廣泛分布于藻類(lèi)、植物和一些細(xì)菌包括藍(lán)細(xì)菌，已知結(jié)構(gòu)的胡蘿卜素已經(jīng)超過(guò)600多個(gè)，其主要用途是作為維生素A的營(yíng)養(yǎng)源、動(dòng)物飼料色素、化妝品等，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)具有抑癌活力和防止慢性疾病功能。第一百一十張，PPT共一百二十九

45、頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月生物合成途徑的基因和酶迄今為止，已經(jīng)有150個(gè)以上的基因，編碼24個(gè)不同crt酶已從細(xì)菌、植物、藻類(lèi)和真菌分離。第一百一十一張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月利用已經(jīng)克隆出來(lái)的合成基因可以在重組微生物中構(gòu)建一系列的胡蘿卜素。為了擴(kuò)大結(jié)構(gòu)不同的胡蘿卜素，將不同的合成基因進(jìn)行組合后在E.coli中進(jìn)行表達(dá)將合成胡蘿卜素前體的另一個(gè)途徑的基因，包括參與IDP合成的1-脫氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶和idi在E.coli中過(guò)量表達(dá)，B-胡蘿卜素和玉米黃質(zhì)可達(dá)到1.5mg/g干重。第一百一十二張，PPT共一百二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月微藻酮基胡蘿卜素的產(chǎn)生（1）Ph