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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，從而治療帕金森病．常見的治療帕金森病的藥物多為 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
2019年“雙百計劃”典型案例：遼寧科技大學多主體交叉協同共建共享大學生“實習實踐+創新創業”基地群
遼寧科技大學建筑與藝術設計學院實踐基地功能從單一滿足大學生實習實踐需求不斷向同時滿足校企-企企創新創業需要轉型，為校企協同、產教融合“2+1+1”人才培養奠定堅實基礎。
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 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，從而治療帕金森病．常見的治療帕金森病的藥物多為 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
2021-04-13
西安交大科研人員在多波長高性能二硫化鉬場效應晶體管光電探測器的研究取得新進展
近日，西安交通大學電子科學與工程學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構和納米級溝道長度的光電晶體管，實現了較高探測率(＞1013Jones)和響應率(＞103A/W)。
西安交通大學
2023-02-02
科技創新2030—“新一代人工智能”重大項目《“數據-模型-知識”增強的多模態基礎模型學習與壓縮關鍵技術》正式啟動
7月10日，國家科技創新2030—“新一代人工智能”重大項目2023年立項項目《“數據-模型-知識”增強的多模態基礎模型學習與壓縮關鍵技術》項目啟動暨實施方案論證會在北京召開。
人民網
2023-07-11
2022年度國家自然科學基金專項項目 《面向碳中和實現路徑的自然-社會系統多尺度模式耦合關鍵理論和技術預研究》項目指南
為貫徹落實《實施方案》和《綱要》的重要戰略部署，積極應對涉及多層面、多尺度的復雜系統科學研究范式變革，對國家“雙碳”政策提供定量化、動態化的科學支撐，國家自然科學基金委員會交叉融合板塊決定設立“面向碳中和實現路徑的自然-社會系統多尺度模式耦合關鍵理論和技術預研究”專項項目，以激勵多學科交叉研究的引領和原創突破。
國家自然科學基金委員會
2022-10-25