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評估基因編輯工具酶的新方法以及高保真的新基因編輯酶
CRISPR/Cas9 (clustered regularly interspaced short palindromic repeats and CRISPR-associated proteins)是目前最常用的基因編輯工具酶，在科研領域被廣泛應用，而在臨床方面的應用因為其脫靶活性一度停滯不前。它通過guide RNA（gRNA）與靶向DNA序列的配對，從而將Cas9錨定在靶向基因并誘導產生DNA雙鏈斷裂（DSB）。在基因編輯誘發的DSB的修復過程中，一定幾率會產生基因突變或者外源DNA片段的插入，從而達到基因編輯的目的。在實際應用過程中，一個好的基因編輯酶Cas9需要同時滿足高效切割靶位點、低脫靶活性和低染色體異常三個特點。目前在這三個方面，有一部分基于PCR的方法用于估算基因編輯效率，但其結果可靠性有待提高；有一些基于高通量測序的方法可以在體內或者體外檢測基因編輯酶的脫靶活性；尚無系統的可定量的測量基因組異常結構的方法。本項目開發了一種新的方法，可以用來同時定量檢測Cas9編輯效率和脫靶活性以及編輯引起的染色體異常結構，即primer-extension-mediated sequencing（PEM-seq）。這是對基因編輯和DNA損傷修復等領域都有巨大促進作用的新技術。與此同時，該項目包括了該團隊利用PEM-seq篩選出的一個相比于現有Cas9變體具有更低脫靶活性且與野生型Cas9切割效率相當的Cas9變體further enhanced Cas9 (FeCas9)。
北京大學
2021-02-01
發酵香腸酶法增香技術
發酵香腸是一類高檔肉制品，以其風味受到消費者歡迎。本技術利用酶法促 進發酵香腸生產過程中風味的形成，在保持產品原有風味、香型不變的情況下， 使其風味物質形成量增大 7 倍（以 GC/MS 出峰面積計），生產時間明顯縮短，產 品風味更濃、持久性更強。
江南大學
2021-04-11
酶法生產5’-核苷酸
5’-核苷酸為生物體內重要的生化物質，參與多種生理生化反應。本項目即利用核糖核酸（RNA）為原料，通過酶催化反應生成四種5’－核苷酸，再經分離純化，最后獲得高品位的5’－腺苷酸（5’－AMP）、5’－鳥苷酸（5’－GMP）、5’－胞苷酸（ ’－CMP）和5’－尿苷酸（5’－UMP）等四種5’－核苷酸產品。這四種核苷酸目前作為營養強化劑，添加到嬰兒配方奶粉中，或作為各種核酸藥物中間體。 本項目的特點是：1）提取高活力的磷酸二酯酶，代替桔青霉直接發酵液，大大減少了設備投資及生產成本，有效地消除了對環境的污染；2）通過對酶的預處理，有效地控制了酶反應過程中的副反應，使核苷酸轉化率明顯提高；3）通過新型離子交換樹脂的有序排列組合，可一次分離純化得到高純度單核苷酸，技術上收率達80%以上；4）使用本項目生產出來的產品，含量和純度均可達 %以上。達到國外先進水平。
華東理工大學
2021-02-01
酶的新型固定化系列技術
已有樣品/n針對酶在工程化應用中的缺陷，如易失活、不具回收性、抗逆性差 等，采用新型固定化技術，制備出具有高活性、高耐逆和工程化回用性 良好的固定化脂肪酶，提高酶活力 10-46 倍。如：以碳納米管為載體整 合其它方法固定化 BCL，固定化酶最大蛋白比活達 50,200 U/min/g protein，酶活回收率達 3,740%，為游離酶的 54 倍，是 MPR-NKA 固定化 酶的 1.5 倍，且大幅縮短了酶促反應時間，10 分鐘就能使手性拆分反應 達到平衡，較國際報道的最高水平提高 200 倍，
華中科技大學
2021-01-12
α-淀粉酶抑制蛋白的制備
α-淀粉酶抑制劑是一種純天然生物活性物質，屬于糖水解酶抑制劑的一種。 α-淀粉酶抑制劑通過對淀粉酶的抑制作用而發揮減肥效應，并經胃腸道排出體外，因此不必進入血液循環系統，不作用于大腦中樞，減肥的同時不抑制食欲，使用劑量很高時也無副作用，符合世界衛生組織的減肥原則。對于肥胖患者，可減少糖向脂肪轉化，延緩腸道的排空，增加脂肪消耗以減少體重。因此，能用α-淀粉酶抑制劑來防止和治療肥胖癥、脂肪過多癥、動脈硬化癥、高血脂及糖尿病等。另外，純化的α-淀粉酶抑制肽的另一重要作用是作為糖尿病的輔助治療（中藥一類），可以阻礙或延緩其對食物中主要的碳水化合物淀粉的消化作用，阻止血糖的升高，從而能使糖尿病人吃飽飯，消除饑餓感。本成果利用固液萃取技術、膜技術、雙水相萃取技術和層析技術等現代生物分離技術從小麥中分離純化了 -淀粉酶抑制劑（ -淀粉酶抑制劑的活性大于2500U/mg.protein），達到了日本國應用的要求。新工藝較原工藝相比具有操作方便，收率高，成本低，產品質量好，易于工業化生產等優點。據悉，歐美已將 -淀粉酶抑制劑開發成保健食品,如starch blocker。每年的用量在100噸以上，且近年來每年以30％的速度在遞增。預計到2010年我國將有2億人口加入肥胖者行列，而糖尿病早已成為我國中老年人的常見病、多發病，因此將本成果應用于治療上述疾病方面是極有市場潛力的。
南京工業大學
2021-04-13
植物油酶法脫膠（技術）
成果簡介：油脂精煉過程中，脫膠是非常重要的一步工序，脫膠效果的好壞 直接影響到油脂精煉的效率和最終產品的質量。傳統的脫膠方法常存在產品 質量不穩定、消耗大、得率低、“三廢”排放量大等問題。酶法脫膠工藝是現 代工業生物催化技術在傳統油脂行業中的應用，是對現有化學或物理脫膠工 藝的改進，以提高其經濟性和環保性，有著廣泛的發展前景和重要的經濟和社會價值。本技術以自行篩選所得菌株 BIT-18表達的磷脂酶為對象
北京理工大學
2021-04-14
α－環糊精葡萄糖基轉移酶的制備及酶法生產α－環糊精
環糊精在食品、香料、醫藥、農藥、化工等行業有著廣泛的應用。本項目通過基因工程技術構建了高效表達?-CGT 酶工程菌，通過發酵優化，發酵液酶活達到 100 U/ml (以?-環糊精的生成速率計)以上，70400 U/ml (以水解活性計)，具有發酵周期短，工藝簡單易控等特點。發酵結束后發酵液過濾除菌可以直接作 為酶液進行轉化反應。此外，通過蛋白質工程技術改造了酶的產物特異性，當以15%淀粉為底物時，環糊精總轉化率達到 55%以上，其中α-環糊精含量達到 85％以上
江南大學
2021-04-11
左旋肉堿的化學酶法合成技術
左旋肉堿，又稱L-肉堿，是一種促使脂肪轉化為能量的類氨基酸，目前主要作為減肥藥被 使用，也被應用于保健和食品等領域，已被美國、瑞士、法國、中國和世界衛生組織定為法定 的多用途營養劑。目前全球年需求量上千噸，據我國海關數據統計，2013年8月左旋肉堿及其 衍生物出口數量為2777千克，出口金額為120萬美元，出口單價為450美元/千克，2013年1-8月 總出口量為 25,762千克，出口金額為850萬美元。 本項目開發了一種酶促不對稱還原4-氯乙酰乙酸乙酯制備左旋肉堿藥物關鍵手性中間體 (R)-4-氯-3-羥基丁酸乙酯的技術。該技術的優點：該合成路線反應條件溫和(30℃，pH 6.5)、合 成路線短、能耗低，從技術上具有很好的應用前景。此外，底物濃度為100 g/L以上，產品收 率高(85%以上)，產品光學純度好(99%以上)。因此，產品品質高，具有很好的市場前景。
華東理工大學
2021-04-11
褐藻膠裂解酶的創制及應用
課題組前期從海洋淤泥中篩選出一株V. natriegens SK42.001生長迅速，該菌株攜帶天然質粒并且能夠表達外源基因，具有作為新型模式生物的開發價值和應用潛力。同時，該菌株含有編碼褐藻膠裂解酶的基因、編碼寡褐藻膠裂解酶的基因，還可用于生產制備褐藻寡糖相關產品。
課題組構建了分泌表達褐藻膠裂解酶的大腸，以大腸桿菌為宿主表達來源于需鈉弧菌褐藻膠裂解酶，所得重組大腸桿菌在常規LB培養基中即可生產分泌胞外褐藻膠裂解酶，無需添加誘導底物海藻酸鈉，并且簡化蛋白下游加工工藝，具有較大的工業化應用潛力。
課題組解析了編碼褐藻膠裂解酶的基因，該褐藻膠裂解酶降解活性高，酶活達65U/mg；性質穩定，于4℃儲存18個月后酶活仍保持初始酶活的98%以上；具有很高的產物特異性，可特異性生產褐藻寡糖三糖。該酶具有重要的工業應用價值和科學研究價值。
江南大學
2021-05-11
復合酶法原雞汁加工技術
調味品產業總體上已經經歷了第一代味精、第二代特鮮味精和第三代雞精、 雞粉的發展過程，而雞汁是在前三代的基礎上，采用現代生物技術和工藝研制的 全新的第四代調味品。市售部分雞汁產品應歸為調配雞汁（如部分廠家濃縮雞汁 產品等），主要是由雞肉濃縮抽提物、淀粉、雞油、鹽、味精、水等經過調配、 熱處理、細化、均質和殺菌等工序處理制成。此類調配雞汁產品與采用酶法制備 的原雞汁相比，一方面在鮮香味、營養價值、加工安全性等存在較大的差距，同 時也不利于下游加工（如雞精加工）企業充分把控全過程產品質量。
江南大學
2021-04-11