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基于 4-羥基苯乙酸-3-羥化酶突變體的基因工程大腸桿菌發(fā)酵生產(chǎn)左旋多巴
帕金森病是一種是老年人群中常見的慢性、進行性、運動障礙性中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病。帕金森病主要是由于大腦中缺乏多巴胺引起的．左旋多巴(Levodopa，L-dopa)為目前治療帕金森病的主要藥物．多巴胺不能夠通過血腦屏障到達大腦治療帕金森病，而 L-dopa 能夠通過血腦屏障，到達中樞神經(jīng)系統(tǒng)，并在體內(nèi)脫羧酶的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)槎喟桶罚瑥亩委熍两鹕。Ｒ姷闹委熍两鹕〉乃幬锒酁?L-dopa 及其與其他藥物的復(fù)合物，如美多芭、息寧等。在全球 500 強暢銷藥物市場中，抗帕金森治療市場超過 20 億美元。 來源于大腸桿菌的 4-羥基苯乙酸-3-羥化酶（ p-hydroxyphenylacetate3-hydroxylase ，PHAH) 具有較寬的底物范圍，可以將 L-酪氨酸轉(zhuǎn)化為 L-dopa，反應(yīng)單向進行，產(chǎn)物均為 L 型，且該酶不會進一步氧化 L-dopa。但由于 L-酪氨酸并不是 PHAH 的最適底物，該方法催化生成 L-dopa 反應(yīng)速率慢，到目前文獻報道的最高產(chǎn)率為 12.5g/L，并不能實際生產(chǎn)應(yīng)用。 前期本實驗室通過對大腸桿菌芳香族氨基酸代謝途徑進行改造，已獲得從葡萄糖發(fā)酵生成 L-酪氨酸高產(chǎn)大腸桿菌菌株，發(fā)酵水平僅次于美國麻省理工學(xué)院與美國杜邦合作文獻報道的 L-酪氨酸發(fā)酵水平.本課題對 4-羥基苯乙酸-3-羥化酶進行突變改造，獲得了一催化反應(yīng)速度大幅提升的突變體。在 L-酪氨酸的代謝途徑的基礎(chǔ)上，含 4-羥基苯乙酸-3-羥化酶突變體的大腸桿菌培養(yǎng) 38 小時轉(zhuǎn)化生成左旋多巴產(chǎn)率即可達 50g/L 以上，且培養(yǎng)發(fā)酵簡單易行為世界上首個采用此法可實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的左旋多巴生產(chǎn)路線。目前左旋多巴市場價格約為50 萬/噸，此法生產(chǎn)成本遠低于左旋多巴市場價格。
北京科技大學(xué)
2021-02-01
2019年“雙百計劃”典型案例：遼寧科技大學(xué)多主體交叉協(xié)同共建共享大學(xué)生“實習(xí)實踐+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”基地群
遼寧科技大學(xué)建筑與藝術(shù)設(shè)計學(xué)院實踐基地功能從單一滿足大學(xué)生實習(xí)實踐需求不斷向同時滿足校企-企企創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)需要轉(zhuǎn)型，為校企協(xié)同、產(chǎn)教融合“2+1+1”人才培養(yǎng)奠定堅實基礎(chǔ)。
中國高等教育博覽會
2021-12-16
基于 4- 羥基苯乙酸-3- 羥化酶突變體的基因工程大腸桿菌發(fā) 酵生產(chǎn)左旋多巴
帕金森病是一種是老年人群中常見的慢性、進行性、運動障礙性中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病。帕金森病主要是由于大腦中缺乏多巴胺引起的．左旋多巴(Levodopa，L-dopa)為目前治療帕金森病的主要藥物．多巴胺不能夠通過血腦屏障到達大腦治療帕金森病，而 L-dopa 能夠通過血腦屏障，到達中樞神經(jīng)系統(tǒng)，并在體內(nèi)脫羧酶的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)槎喟桶罚瑥亩委熍两鹕。Ｒ姷闹委熍两鹕〉乃幬锒酁?L-dopa 及其與其他藥物的復(fù)合物，如美多芭、息寧等。在全球 500 強暢銷藥物市場中，抗帕金森治療市場超過 20 億美元。來源于大腸桿菌的 4-羥基苯乙酸-3-羥化酶（ p-hydroxyphenylacetate3-hydroxylase ，PHAH) 具有較寬的底物范圍，可以將 L-酪氨酸轉(zhuǎn)化為 L-dopa，反應(yīng)單向進行，產(chǎn)物均為 L 型，且該酶不會進一步氧化 L-dopa。但由于 L-酪氨酸并不是 PHAH 的最適底物，該方法催化生成 L-dopa 反應(yīng)速率慢，到目前文獻報道的最高產(chǎn)率為 12.5g/L，并不能實際生產(chǎn)應(yīng)用。前期本實驗室通過對大腸桿菌芳香族氨基酸代謝途徑進行改造，已獲得從葡萄糖發(fā)酵生成 L-酪氨酸高產(chǎn)大腸桿菌菌株，發(fā)酵水平僅次于美國麻省理工學(xué)院與美國杜邦合作文獻報道的 L-酪氨酸發(fā)酵水平.本課題對 4-羥基苯乙酸-3-羥化酶進行突變改造，獲得了一催化反應(yīng)速度大幅提升的突變體。在 L-酪氨酸的代謝途徑的基礎(chǔ)上，含 4-羥基苯乙酸-3-羥化酶突變體的大腸桿菌培養(yǎng) 38 小時轉(zhuǎn)化生成左旋多巴產(chǎn)率即可達 50g/L 以上，且培養(yǎng)發(fā)酵簡單易行為世界上首個采用此法可實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的左旋多巴生產(chǎn)路線。目前左旋多巴市場價格約為50 萬/噸，此法生產(chǎn)成本遠低于左旋多巴市場價格。
北京科技大學(xué)
2021-04-13
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InP基多量子阱光調(diào)制器/開關(guān)、可調(diào)式多模干涉耦合器、諧振腔濾波器、2×4分路器技術(shù)
基于平面光波光路(PLC)技術(shù)的各類光功能器件，是實現(xiàn)現(xiàn)代高速光網(wǎng)絡(luò)、高速光信號處理、大容量光互連節(jié)點和終端設(shè)備中光信號處理模塊的基礎(chǔ)。/lineInP基多量子阱PLC器件基于成熟的半導(dǎo)體工藝，以脊波導(dǎo)為基礎(chǔ)，具有體積小、功耗/損耗低、可靠性高、性價比高等優(yōu)點，在國際上即將形成新的產(chǎn)業(yè)熱點。電子科學(xué)與工程學(xué)院光子學(xué)與光通信研究室順應(yīng)這一趨勢，潛心攻關(guān)，埋頭研究，歷時四年完成了InP多量子阱PLC單元器件理論與實驗研究。在國內(nèi)首次建立了PLC光路設(shè)計和光學(xué)特性測試平臺，探索出國產(chǎn)化工藝加工途徑，取得多項自主知識產(chǎn)權(quán)，成功地研制出InP基多量子阱PLC無源光子器件。包括光調(diào)制器/開關(guān)、可調(diào)式多模干涉耦合器、諧振腔濾波器、2×4分路器等，于2007年2月通過了教育部組織并主持的科技成果鑒定，達到國際先進水平。
東南大學(xué)
2021-04-10
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西安交大科研人員在多波長高性能二硫化鉬場效應(yīng)晶體管光電探測器的研究取得新進展
近日，西安交通大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院電子陶瓷與器件教育部重點實驗室任巍教授和牛剛教授團隊利用機械剝離獲得少層二硫化鉬材料制備具有背柵結(jié)構(gòu)和納米級溝道長度的光電晶體管，實現(xiàn)了較高探測率(＞1013Jones)和響應(yīng)率(＞103A/W)。
西安交通大學(xué)
2023-02-02
科技創(chuàng)新2030—“新一代人工智能”重大項目《“數(shù)據(jù)-模型-知識”增強的多模態(tài)基礎(chǔ)模型學(xué)習(xí)與壓縮關(guān)鍵技術(shù)》正式啟動
7月10日，國家科技創(chuàng)新2030—“新一代人工智能”重大項目2023年立項項目《“數(shù)據(jù)-模型-知識”增強的多模態(tài)基礎(chǔ)模型學(xué)習(xí)與壓縮關(guān)鍵技術(shù)》項目啟動暨實施方案論證會在北京召開。
人民網(wǎng)
2023-07-11
2022年度國家自然科學(xué)基金專項項目 《面向碳中和實現(xiàn)路徑的自然-社會系統(tǒng)多尺度模式耦合關(guān)鍵理論和技術(shù)預(yù)研究》項目指南
為貫徹落實《實施方案》和《綱要》的重要戰(zhàn)略部署，積極應(yīng)對涉及多層面、多尺度的復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)研究范式變革，對國家“雙碳”政策提供定量化、動態(tài)化的科學(xué)支撐，國家自然科學(xué)基金委員會交叉融合板塊決定設(shè)立“面向碳中和實現(xiàn)路徑的自然-社會系統(tǒng)多尺度模式耦合關(guān)鍵理論和技術(shù)預(yù)研究”專項項目，以激勵多學(xué)科交叉研究的引領(lǐng)和原創(chuàng)突破。
國家自然科學(xué)基金委員會
2022-10-25