学术动态Academic News

  • 近日,浙工大生工学院郑裕国院士团队郑仁朝教授课题组在《Chemical Engineering Journal》期刊发表题为《Nanoconfined enzymatic cascade strategy for highly efficient synthesis of D-allulose》的研究性论文,本研究提出了一种纳米限域多酶级联催化策略,用于高效、可持续合成D-阿洛酮糖(D-alluose)。该研究通过将五种关键酶(α-葡聚糖磷酸化酶、磷酸葡萄糖变位酶、磷酸葡萄糖异构酶、D-阿洛酮糖-6-磷酸差向异构酶和D-阿洛酮糖-6-磷酸磷酸酶)共封装于β-环糊精-b-聚乙二醇-b-聚苯乙烯嵌段共聚物构建的纳米反应器中,实现了以麦芽糊精到D-阿洛酮糖的高效从头合成。课题组青年教师詹侃为第一作者,郑仁朝教授为通讯作者。图1 纳米限域多酶级联策略一锅法高效合成D-阿洛酮糖纳米限域多酶级联策略的设计和表征为实现多酶级联反应的高效协同催化,本研究设计并构建了基于β-环糊精-b-聚乙二醇-b-聚苯乙烯嵌段共聚物的纳米反应器。通过核磁共振氢谱(¹H NMR)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)
  • 近日,学院柳志强教授等在Journal of Agricultural and Food Chemistry期刊发表题为《Integrated Protein Engineering and Expression Balancing Enable Efficient d-Allulose Production》的研究性论文,通过半理性设计对解纤维梭菌来源DAE进行改造,获得热稳定性显著提高的三突变体F155Y/D281G/C289R,熔解温度提高12.0℃至73.2℃,70℃下半衰期延长17.6倍,转化率提升至33.3%,综合性能优于已报道水平;进一步构建模块化共表达系统,平衡该优化酶与嗜热葡萄糖异构酶的表达水平,实现一锅法级联高效反应。课题组蔡雪副教授为第一作者,柳志强教授为通讯作者。图1 工程化大肠杆菌生物合成D-阿洛酮糖的技术路线图D-阿洛酮糖作为一种具有广阔应用前景的稀有糖,可通过D-葡萄糖异构酶(GI)、D-阿洛酮糖3-差向异构酶(DAE)进行生物催化合成。然而,酶的热稳定性与级联反应效率的不足限制了其在低成本底物中的工业化应用。1. 高活性DAE的筛选研究首先通过系统发育分
  • 细菌免疫防御新机制的发现是现代生物技术发展的强大驱动力,其中最具代表性的 CRISPR 免疫防御机制的解析已催生出新的基因编辑和表达调控技术,深刻变革生物制造、生物医学、生物农业等领域。近日,浙工大生工学院孙东昌教授课题组在《Nucleic Acids Research》上发表的一项研究揭示了一种全新的细菌防御机制:与传统免疫系统通过切割核酸或诱导细胞死亡来发挥作用不同,细菌中高丰度的拟核结合蛋白(NAPs)以独特的“桥接”方式,通过改变质粒分子结构的方式机械性地修饰入侵质粒,抑制其水平转移(图1)。这种无需切割核酸或导致细胞死亡的防御机制发现,为生物免疫机制研究开辟了新的方向。微生物免疫防御新机制的发现往往引发生物技术的颠覆性变革,该成果有望为开发新一代基因编辑和调控技术奠定基础。图1. H-NS抑制自然转化过程中质粒转移研究团队通过系列实验证明,H-NS能介导质粒内部形成DNA桥接结构。这种质粒分子内复制子区与其他区域的桥接与质粒转移的抑制呈正相关性,表明H-NS通过在进入的质粒内形成DNA桥来抑制其转移(图2)。图2 H-NS通过介导质粒分子内DNA桥联抑制质粒转移研究团队提出一
  • 近日,浙工大生工学院程峰、薛亚平教授等在《Chemical Engineering Journal》期刊发表题为《Protein engineering and flow reactor design for anchored peptide-mediated continuous biocatalysis》的研究性论文,该研究基于锚定肽Cg63的连续流固定化酶体系,适用于六大类酶,结合分子模拟与定向进化优化,实现高稳定性与高产率,为工业生物催化提供可扩展平台。课题组博士生李欢为第一作者,程峰教授为通讯作者。图1 用于材料特异性结合的锚定肽(AP)的系统筛选和评估 合成高分子材料因其稳定性与适用性,已成为酶固定化的重要载体。本研究从NCBI数据库筛选出7种全新锚定肽(Cg-Def-1、Cg-Def-2、LCI-1、LCI-2、TBP-1、TBP-2和Spingerin),并系统评估了它们在六类常见聚合物(PMMA、PVC、PET、PS、PP、PE)上的结合亲和力。研究采用荧光融合蛋白方法,实现了锚定肽与材料表面相互作用的半定量分析。结果发现,CgDef-2 在PMMA、PP和PS上展
  • 近日,学院柳志强教授等在《Chemical Engineering Journal》期刊发表题为《Sustainable antibiotic-free high-yield 1,4-butanediol production by engineered aldehyde dehydrogenase and carbon flux remodeling in Escherichia coli》的研究性论文,通过代谢工程对大肠杆菌的1,4-丁二醇(1,4-Butanediol,BDO)合成途径进行了系统改造,将BDO发酵产量提升至34.63 g/L。课题组博士生余涛为第一作者,柳志强教授为通讯作者。图1 BDO的代谢途径及提高BDO产量的策略 BDO是一种非常重要的基础有机化学品,是生产聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT、聚氨酯、THF等溶剂与弹性体的核心原料,产能达300万吨,广泛应用于化工等领域。传统BDO主要通过炔醛法或顺酐加氢化学法生产,依赖化石原料,对环境不友好。本研究系统优化了大肠杆菌底盘,整合多拷贝BDO合成基因、敲除副产物通路、工程化醛脱氢酶、调控TCA循环通量、引入

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  • 4月7日,生物工程学院在莫干山校区开展“院士有约”沙龙活动,名誉校长、中国生物农药之父沈寅初院士与师生品茗畅聊,共话发展,温馨有趣的活动现场吸引了20余名师生热情参与,学院领导班子、各研究所教师代表等全程陪同。
  • 11月26日下午,生物工程学院第二期“院士有约”沙龙活动在朝晖校区尚德书咖举行。生物工程学院院长郑裕国院士与30余位师生一起畅聊科研与生活,为同学们答疑解惑,鼓励大家成长成才。
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