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重点科研成果

乙酰丙酮的生物合成

数据库分类: B生物、医药和医疗器件 → Bf轻化工生物技术及产品 → Bf001生物催化技术及产品

所处阶段:研发阶段

 

成果简介:

        研究人员实现了通过生物合成的方法来获得乙酰丙酮。研究人员设计了以葡萄糖为原料的乙酰丙酮生物合成途径。通过在大肠杆菌体内引入关键酶、改变外部环境等措施,成功扭转了降解过程,实现了乙酰丙酮的从头生物合成,诱导24h后产量为32mg/L。为了进一步提高产量,通过与已知或推测具有乙酰丙酮裂解酶功能的蛋白进行比较,研究人员深入分析了Dke1的氨基酸序列和三维结构,确定了可能会影响Dke1催化活性的氨基酸位点,对这些潜在位点进行定点突变后获得了一系列突变体,双突变株K15Q/A60D的催化活性比野生型提高了3.8倍。在双突变株催化下,乙酰丙酮在摇瓶水平的产量为116mg/L,5L发酵罐水平的产量达到556mg/L。利用结构模拟和分子对接,发现双突变酶催化活性中心的通路体积有显著增加,进一步揭示了突变引起酶活性提升的可能机制。除了乙酰丙酮,Dke1被证明可作用于2,4-辛二酮、2-乙酰基环己酮、3,5-二庚酮等多种β-二羰基化合物。

应用领域:

        乙酰丙酮是一种重要的有机合成中间体,广泛应用于贵金属萃取、树脂改性等方面,还可以作为燃料添加剂、染料中间体等。

合作方式:

        面议。

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