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成果簡介： 環磷酸腺苷對調控細胞代謝及許多生理效應發揮著重要作用，但其在臨床應用上也存在著一些局限性。如其難以透過細胞膜，而且容易被細胞內的磷酸二酯酶水解，因此需要對cAMP的結構進行修飾與改造，以消除上述缺限。如在環磷酸腺苷分子中加入兩個丁酰基，制成二丁酰環磷酸腺苷，以增強其脂溶性，使其可以順利通過細胞膜在細胞內發揮作用，然后在細胞內轉變成cAMP，從

NDI聚合物現已經成為最成功的N-型高分子半導體，取得了極其優異的晶體管性能并保持著多項全聚合物電池的效率記錄。郭旭崗同時深入研究了酰亞胺單體家族的另外一個重要成員：雙噻吩酰亞胺(Bithiophene imide, BTI)，并構建了一系列基于BTI的聚合物半導體(J. Am. Chem. Soc. 2011,133,1405;J. Am. Chem. Soc. 2012,134, 18427;Adv. Mater. 2012,24, 2242; Nature Photonics 2013,7,825;J. Am. Chem. Soc. 2014,136,16345;J. Am. Chem. Soc. 2015,137,12565)。與NDI和PDI相比，BTI具有更高的化學活性和大幅度減小的位阻，從而提供了一個前所未有的機會對其結構進行拓展優化。在前期工作中，郭旭崗團隊利用稠環策略成功合成了一系列(半)梯型有機半導體，并在晶體管和全聚合物電池中取得了可比于NDI和PDI聚合物的器件性能(Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 9924; Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 15304; J. Am. Chem. Soc. 2018,140,6095.)。但是，噻吩相對于苯環更富有電子,在一定程度上減弱了半導體的電子親和力。因此通過拉電子基團功能化BTI不僅會產生更強的電子受體單體,同時還能解決NDI和PDI結構上的缺陷。基于此，郭旭崗團隊克服了合成上的挑戰，成功制備出新穎的氟取代的酰亞胺及其聚合物半導體。理論計算表明,相對于沒有氟的單體f-BTI2,氟取代的單體f-FBTI2表現出更低的能級，有助于提升聚合物的N-型性能。 相比于f-BTI2-T和之前報道的s-BTI2-FT和f-BTI2-FT的全聚合物電池，以f-FBTI2-F為電子受體材料的電池實現了性能的巨大提升，能量轉化效率達到8.1%(圖2)，同時實現了高達1.05V的開路電壓值和低至0.53eV的能量損失。與NDI和PDI有著不同的結構和電子特性的新型受體單體f-FBTI2的出現將衍生出更多高性能N-型聚合物，為發展高效的全聚合物電池提供了全新的材料體系。

選育高產菌種和發展賴氨酸生產對于提高食品中蛋白質 利用率,增強人民體質以及發展家禽飼養業等具有十分重要的意義,對于以谷物為主要食物的我國尤為重要。本實驗室通過誘變選育和基因工程手段對大腸桿菌進行改造，獲得一株高產賴氨酸生產菌株，發酵培養 36 h，賴氨酸鹽酸鹽產量高達 193 g/L，葡萄 糖得率為 74%左右。 關鍵技術 (1)本研究以玉米漿為氮源，有效的降低了發酵成本； (2)以葡萄糖為原料生產 L-脯氨酸的高轉化率發酵，該法綠色、環保、可持續，具有經濟競爭力，有很好的產業應用前景； (3)以大腸桿菌為宿主，不僅縮短了發酵周期，而且也降低了染菌幾率。 

通過基因工程手段，構建了高產 L-天冬氨酸酶和 L-天冬氨酸-α-脫羧酶共表達重組菌株。主要技術指標： 在轉化體系中，濕菌體添加量 20 g/L，底物 富馬酸 158.0 g/L，轉化周期 12~14 h，β-丙氨酸產量 118.6 g/L，底物摩爾轉化率 98%；(2) 濕菌體添加量 30 g/L，底物富馬酸 216.0 g/L，轉化 12~14 h，β-丙氨酸產量 162.1 g/L，底物摩爾轉化率 98%。 關鍵技術 以大腸桿菌為宿主，生長快，周期短，催化效率高；(2)以廉價的富馬酸為底物生產高附加值β-丙氨酸，成本低，收益高；(3)微生物轉化具有專一性強、條件溫和的優點，該法綠色、環保、可持續，具有經濟競爭力，有很好的產業應用前景。 

L-纈氨酸是生命有機體的重要組成部分，在生命體內物質代謝調控和信息傳遞等許多方面扮演著重要角色。L-纈氨酸屬于八種必需氨基酸之一，也是三種支鏈氨基酸之一。L-纈氨酸發酵是典型的代謝控制發酵。國內雖有天然蛋白質水解液分離提取 L-纈氨酸的產品，但由于其產量很低，質量不佳，純度不高，所以無法實現大規模工業化生產。利用微生物發酵法生產 L-纈氨酸具有原料成本低，反應條件溫和及易實現大規模生產等優點，是一種非常經濟的生產方法。但是， 以微生物發酵法生產 L-纈氨酸，國內大多數菌株的產酸水平不高，特別是 L-纈氨酸的生產水平和產量遠不能滿足國內市場的需求。因此，開展發酵法生產 L-纈氨酸的研究具有極其重要的意義。本研究室通過高通量篩選策略，獲得一株高產纈氨酸的黃色短桿菌。 

C8H9NO3；左旋-α-對羥基苯基氨基乙酸是β-內酰胺類半合成抗生素的側鏈重要原料，是新型廣譜抗生素阿莫西林（Amoxicillin），阿撲西林（Aspoxicillin）、頭孢哌酮（Cefoperazone），頭孢羥氨芐（Cefodroxil）、頭孢羅齊（Cefoprozil）等藥物的必不可少的重要中間體，其在醫藥工業上應用廣泛，發展前途廣闊。同時，它還應用于感光領域和用作鐵、磷、硅等的分析試劑。   開發的本課題已經過湖北省化工行業辦鑒定，技術處于國內領先水平。本課題已作為湖北省科技攻關項目。

在泡騰飲料、泡騰藥物和膨松食品中，一甘氨酸鈉碳酸鹽（mono-SGC）是較理想的二氧化碳氣體的來源。與其它用作發泡劑的無機化合物（比如碳酸氫鈉）相比較，一甘氨酸鈉碳酸鹽有更優越的理化性質和應用范圍。一甘氨酸鈉碳酸鹽分解后的產物是甘氨酸和二氧化碳。甘氨酸是人體必須的氨基酸，可用來治療胃酸過多與肌力衰竭，在膠原中的含量為25%-30%。所以一甘氨酸鈉碳酸鹽用作藥物和食品中的發泡劑較為安全。一甘氨酸鈉碳酸鹽在國外已應用于食品和醫藥工業中，一項美國專利報道了一甘氨酸鈉碳酸鹽的制備，但產率只有77%。用我們改進的方法合成一甘氨酸鈉碳酸鹽產率可達90%。

谷氨酸棒桿菌(Corynebacterium glutamicum)被廣泛用于食品工業生產，是一種安全性很高的工業菌株；具有包括 Sec 和 Tat 分泌途徑在內完善的蛋白分泌系統；沒有類似于大腸桿菌(E. coli)所帶來的內毒素和宿主細胞蛋白污染等問題。這些顯著優點使它成為一種有吸引力的外源蛋白表達生產用的底盤細胞。目前國內生物醫藥領域主要依賴于 E.coli 表達體系生產醫藥蛋白，原創性外源蛋白表達體系的缺失，在知識產權方面將制約到我國生物醫藥產業的發展。該項成果有望為我國生物醫藥產業提供一個具有自主知識 產權的谷氨酸棒桿菌安全高效外源蛋白表達體系。

以加壓溶劑提取法為基礎，并以高效液相色譜為檢測手段，考察了無水乙醇作溶劑時，壓力、加壓時間對蒜氨酸提取量的影響。并經過離子交換樹脂柱以及重結晶提純得到蒜氨酸純品。該法無需經過滅酶，避免了高溫或者低溫的工作環境，在室溫下就可以完成蒜氨酸的提取。對比國外普遍采用的超低溫真空破碎分離提取、冷凍干燥等工藝，設備投資小，工藝過程簡單，便于人員操作，對生產人員知識和技術要求不高，易于實現工業化生產。 

項目研究背景： 該工藝以廉價的 L-Cbz-蛋氨酸為原料， 經內酯化反應 得到關鍵的中間體 N-Cbz-L- 高絲氨酸內酯， 再與丙基溴反應對羧基進行保 護得到羥基丁酸丙酯衍生物，然后 PBr3 作為鹵化試劑發生鹵化反應，引 入溴離子離去基，含有離去基的側鏈與 N-羥基鄰苯二甲酰亞胺發生 N-烷 化反應，引入 NH2-O 健，接著在濃鹽酸中脫去保護基并發生水解酞酰亞 胺反應，得到含有