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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酵生產左旋多巴
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系統疾病。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，到達中樞神經系統，并在體內脫羧酶的作用下轉變為多巴胺，從而治療帕金森?。Ｒ姷闹委熍两鹕〉乃幬锒酁?L-dopa 及其與其他藥物的復合物，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-酪氨酸轉化為 L-dopa，反應單向進行，產物均為 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 反應速率慢，到目前文獻報道的最高產率為 12.5g/L，并不能實際生產應用。 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，已獲得從葡萄糖發酵生成 L-酪氨酸高產大腸桿菌菌株，發酵水平僅次于美國麻省理工學院與美國杜邦合作文獻報道的 L-酪氨酸發酵水平.本課題對 4-羥基苯乙酸-3-羥化酶進行突變改造，獲得了一催化反應速度大幅提升的突變體。在 L-酪氨酸的代謝途徑的基礎上，含 4-羥基苯乙酸-3-羥化酶突變體的大腸桿菌培養 38 小時轉化生成左旋多巴產率即可達 50g/L 以上，且培養發酵簡單易行為世界上首個采用此法可實現大規模工業應用的左旋多巴生產路線。目前左旋多巴市場價格約為50 萬/噸，此法生產成本遠低于左旋多巴市場價格。
北京科技大學
2021-02-01
我國科學家在圍著床期動物胚胎細胞譜系分離調控研究方面取得新進展
圍產期胚胎的發育調控一直是發育生物學的“黑匣子”問題，近日，華中農業大學科研團隊在《Autophagy》雜志上發表題為“ATG7-mediatedautophagyfacilitatesembryonicstemcellexitfromnaivepluripotencyandmarkscommitmenttodifferentiation”的研究論文，闡述了圍著床期胚胎譜系分離中選擇性自噬與細胞命運決定的調控機制。
科技部生物中心
2022-04-04
關于發布極端條件電磁能裝備科學基礎重大研究計劃2022年度項目指南的通告
國家自然科學基金委員會現發布極端條件電磁能裝備科學基礎重大研究計劃2022年度項目指南，請申請人及依托單位按項目指南中所述的要求和注意事項申請。
國家自然科學基金委員會
2022-10-14
關于2023年江西省重大科技成果熟化與工程化研究項目擬立項公示
根據《江西省科技廳省級科技項目遴選細則》（贛科發計字〔2022〕89號）和《江西省重大科技成果熟化與工程化研究項目組織立項工作方案》要求，經項目征集受理、現場考察、專家論證以及廳黨組會審議等工作環節，形成了擬推薦立項項目清單，現予以公示（詳見附件）。
江西省科技廳
2023-07-05
中國科大在金黃色葡萄球菌胞內-胞外信息傳遞機制研究方面取得突破
中國科學技術大學微尺度物質科學國家研究中心、生命科學學院陶余勇教授、李旭副教授團隊在美國科學院院刊《PNAS》在線發表題為“Interface switch mediates signal transmission in a two-component system”的研究論文，綜合運用生物化學和結構生物學研究手段，揭示了胞外G6P信號通過金黃色葡萄球菌HptRSA傳感器復合物實現胞內-胞外信號轉導的結構機制。 為了適應不斷變化的環境，細菌必須迅速地將細胞外信息轉化為適當的細胞內部反應。雙組分系統（TCS）是原核細胞將環境刺激轉化為細胞反應的主要信號轉導蛋白，它通常由膜包埋組氨酸激酶和胞質反應調節器組成。HptRSA是一種新近發現的TCS，由G6P相關傳感器蛋白（HptA）、跨膜組氨酸激酶（HptS）和細胞質效應器（HptR）組成。HptRSA介導葡萄糖-6-磷酸（G6P）攝取，支持金黃色葡萄球菌在不同宿主細胞內的生長和增殖，但HptRSA傳感器復合物感知G6P信號并觸發下游反應的分子機制一直以來都還是個謎。
中國科學技術大學
2021-02-01
基于天然纖維素制備微生物燃料電池的三維陽極材料研究
微生物燃料電池（MFCs）是利用微生物的新陳代謝氧化化學物質并釋放電子，把化學能轉化為電能的一種電化學裝置。MFCs由于具有去污和產電雙重功能，是一種“綠色”能源。其最具潛能的應用是污水處理，即利用微生物分解污水中的有機物，并將轉化為可用的電能。且整處理過程不用曝氣，可節省大量的耗能。目前，微生物燃料電池的發展和應用中最大的障礙是材料的成本和性能。
本研究利用低成本的天然木質纖維素為原料，采用直接碳化的方法來制備三維大孔碳材料作為微生物燃料電池的陽極材料，并取得突破性進展，。 相關系列研究結果2012年分別發表在Journal Material Chemistry, ChemSusChem 以及Energy & Environmental Science等國際權威雜志上。特別地，基于天然纖維制備的波紋層狀三維碳陽極，陽極電流密度提高了10倍，達到了200 A m-2，該結果2012年已發表在能源環境領域頂級雜志Energy & Environmental Science上，影響因子9.61.
該研究成果制備的材料成本低，性能優異。該研究成果結合我們的陰極氧氣還原催化劑的研究成果，以及后續的隔膜研究成果，將可微生物燃料電池的在污水處理中的規模化應用。
江西師范大學
2021-05-05
中國科大在金黃色葡萄球菌胞內-胞外信息傳遞機制研究方面取得突破
項目成果/簡介:中國科學技術大學微尺度物質科學國家研究中心、生命科學學院陶余勇教授、李旭副教授團隊在美國科學院院刊《PNAS》在線發表題為“Interface switch mediates signal transmission in a two-component system”的研究論文，綜合運用生物化學和結構生物學研究手段，揭示了胞外G6P信號通過金黃色葡萄球菌HptRSA傳感器復合物實現胞內-胞外信號轉導的結構機制。 為了適應不斷變化的環境，細菌必須迅速地將細胞外信息轉化為適當的細胞內部反應。雙組分系統（TCS）是原核細胞將環境刺激轉化為細胞反應的主要信號轉導蛋白，它通常由膜包埋組氨酸激酶和胞質反應調節器組成。HptRSA是一種新近發現的TCS，由G6P相關傳感器蛋白（HptA）、跨膜組氨酸激酶（HptS）和細胞質效應器（HptR）組成。HptRSA介導葡萄糖-6-磷酸（G6P）攝取，支持金黃色葡萄球菌在不同宿主細胞內的生長和增殖，但HptRSA傳感器復合物感知G6P信號并觸發下游反應的分子機制一直以來都還是個謎。
鄭州大學
2021-04-11
新型環保粉體材料的研制開發及其在水處理中的應用技術研究
本項目所研制和應用的凈水材料SPM是在消化吸收進口凈水材料基礎上，利用國產原料研制成功和應用的一種合金材料，經初步試驗與核算SPM的性能達到引進產品的主要水質指標，但其售價僅為進口產品的50%～60%，因此由上海市科委立項，由上海芬迪超硬材料科技有限公司與華東理工大學資源與環境工程學院實行產學研結合，承擔該項目并于2008年通過市科委組織的專家驗收，并申請了國家發明專利。該項技術的先進性和技術特點： 1）去除自來水中的余氯效果良好，去除效率可高達90%以上； 2）去除水中有害金屬離子如Pb、Hg、Cr、Cd等；3）抑制水中細菌和藻類繁殖，殺菌率也>?0%； 4）與活性炭和分離膜聯用，可對活性炭和分離膜起到一定保護作用而延長其使用壽命，降低成本。在實驗工廠實行批量生產，并應用于集團用、家用和全屋型飲用水凈水機（器），以及居民社區分質供水的飲用水站。
華東理工大學
2021-04-11
污水處理廠智能化控制系統和成套傳感器研究轉化示范
本項目以污水處理廠存在能源消耗高，二次污染等問題，針對污水體量龐大，復雜多變量，多相體系的數據信息滯后，強耦合，非線性等問題，采取學科交叉方式與物理學院、智能學院合作開發新型水質傳感器，開發信息處理系統，多變量耦合神經網絡系統，深度學習和算法，構建污水處理智能控制關鍵技術，儀器和設備。為污水廠的智能節能減排創造提供技術支持。
南開大學
2021-02-01
基于SLIP模型的四足仿生機器人Galloping步態高速運動歸約化控制方法研究
四足機器人具有良好的運動靈活性和環境適應性,是機器人研究領域的熱點。隨著研究的深入和對機器人運動性能需求的提高,四足機器人研究領域分化出以高速運動為目標的研究分支。生物學研究顯示,跳躍步態是四足動物典型的高速對稱步態,且多種動物在高速速度中存在脊柱大幅地參與運動,而相應的脊柱型四足機器人的理論及運動控制研究卻鮮見報道。當前研究大多孤立了脊柱環節,鮮有整機的建模研究以及運動控制方法研究。在該方向的研究勢必推動仿生工程和機器人運動控制等方面的發展,此外,以其高速運動的特點,在軍事偵察、救震救災和未來生活等領域也將具有廣闊的應用前景。首先,本文以分析獵豹的運動特性入手,建立了脊柱型四足機器人七桿模型,以及構建了ASLIP動力學模型,使用拉格朗日方程推導了其跳躍運動的動力學方程;迭代運算動力學微分方程,使用龐加萊映射方法搜索了機器人七桿模型基于ASLIP跳躍運動的不動點,結果顯示不動點在固定能量層級下呈區域性分布;不動點的對比結果顯示基于ASLIP模型的運動比基于SLIP模型的運動能適應更高的穩態運動速度,并作了觸地力、脊柱角和穩定性等特性分析。為脊柱型四足機器人跳躍運動提供了動力學模型和理論基礎。然后,根據機器人模型各關節主動力作用于控制量的廣義力計算結果,研究了前向速度、彈跳高度、機身俯仰角
哈爾濱工業大學
2021-05-04