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中国科学院天津工业生物技术研究所成果：食品级漆酶的高产菌及其发酵技术（图）
食品级 漆酶 高产菌 发酵技术
2024/1/12
漆酶又名蓝色多铜氧化酶，能催化单酚、多酚、苯胺、多环芳香烃甚至无机物等超过200种化合物，因而有广泛应用。因此对高活力、低成本的漆酶菌种及其制剂制备技术的需求日益迫切，然而，细菌漆酶的氧化还原电势低，真菌漆酶的异源表达水平低，国内外关于漆酶分子改造和规模化高效制备方面的研究仍在攻关阶段，尚未取得令人满意的效果。
中国科学院天津工业生物技术研究所在低值-碳原料生物合成单细胞蛋白方面获进展（图）
低值 碳原料 生物合成 单细胞蛋白
2023/10/17
传统微生物生产菌体蛋白存在低值原料的转化效率和速率低、蛋白质合成能力不足等问题。巴斯德毕赤酵母由于具有天然的甲醇同化能力被认为是生产甲醇单细胞蛋白（SCP）的理想宿主，但是其复杂的甲醇代谢途径和细胞内累积的甲醛生物毒性导致天然巴斯德毕赤酵母甲醇利用率低，不利于SCP的高效合成。此外，在实际生产中巴斯德毕赤酵母的发酵温度通常高于其最适生长温度（28-30 °C），对较高温度的不耐受会导致工业生产过程...
天然光合生物系统存在吸收光谱窄、电子传递链复杂和能量损失大等问题。科学家通过构建人工系统、设计更高效的固碳模块以及开发多能转化生物装置等，有望突破天然系统瓶颈，实现光能驱动的二氧化碳高效资源化利用。目前，针对天然光合生物固碳系统的人工改造集中于二氧化碳捕集系统、羧化酶的设计与优化等。然而，由于羧酶体或蛋白核等系统组成及结构复杂，异源组装与重构难度较大且功能有限；关于羧化酶复合体的有效组装及作用机制...
全球约有200多万人因遗传性视网膜疾病失明，被称为“不可治眼病”“家族的梦魇”，其中以视网膜色素变性（Retinitis pigmentosa，RP）最为常见，缺乏有效治疗。基于CRISPR的基因编辑技术能够原位纠正引起疾病的基因突变，可以恢复生理水平蛋白表达，具有一次治疗终身治愈的巨大潜力。
碱基编辑器是基于CRISPR/Cas9发展的新一代基因组编辑技术，可诱导单个碱基的突变，而鲜有关于特异性介导A-to-G和C-to-G双突变的碱基编辑工具的研究。此外，关于碱基编辑系统与染色质环境之间的联系也少见报道。
中国科学院天津工业生物技术研究所等在酿酒酵母胞内代谢通量调控机制方面获进展（图）
酿酒酵母 胞内代谢 通量调控
2023/6/30
细胞内的代谢通量受胞内基因表达、转录调控、蛋白修饰、别构效应等调控体系共同作用。然而，目前关于细胞内代谢通量的详细调控机制存在较多未知，例如代谢通量的变化到底在多大程度上依赖基因表达以及有多大程度通过酶活力调控。酿酒酵母的Crabtree效应是重要的代谢调控表型，但该表型下各种调控因子对胞内代谢通量的相对贡献尚不清晰，尤其是对细胞代谢通量调控具有重要作用的蛋白磷酸化以及代谢物别构效应。它们对代谢通...
2022年12月12日至23日，第三期工业合成生物技术国际培训班在中国科学院天津工业生物技术研究所举办。本期培训班由天津工生所、“一带一路”国际科学组织联盟（ANSO）、南方科技促进可持续发展委员会（COMSATS）主办，COMSATS工业生物技术联合中心承办。培训班采用线上线下相结合的方式进行。
中国科学院天津工业生物技术研究所酿酒酵母合成甲基酮研究获进展（图）
酿酒 酵母 甲基酮 化学氧化合成
2022/9/8
甲基酮是一类脂肪酸衍生物，可用作信息素类杀虫剂，也被用于香精、香料、化学合成中间体以及生物燃料调和剂。由于植物提取效率低，甲基酮主要通过烃类的化学氧化合成。代谢工程和合成生物学的发展，为利用微生物平台合成甲基酮提供了可能。
通过全基因组规模扰动文库的构建与筛选，从宏观基因组层面系统研究基因型与表型的对应关系，是微生物功能基因组学研究的重要方法。相较于单个基因扰动文库的构建与筛选，混合文库的构建与筛选可通过一次实验实现特定条件下对上千个基因的同时筛选，显著提高通量。近年来，CRISPR/Cas技术凭借着精简高效、可编程、易追踪的优势，已逐渐被应用于全基因组规模混合文库的构建与筛选中。但基于DNA双链断裂（Double ...
中国科学院天津工业生物技术研究所在维生素工业菌种基因编辑方面取得进展（图）
维生素 工业菌种 基因编辑
2022/8/31
苜蓿中华根瘤菌含有维生素B12的全部合成基因，可以高效合成维生素B12，但其同源重组效率低，缺乏有效的基因编辑工具，严重限制了菌种的改造。因此，亟需在苜蓿中华根瘤菌中建立高效的基因编辑工具。
GBE编辑器可实现碱基C-to-G的编辑，但存在碱基编辑效率偏低、靶向位点范围受限等问题，这限制了GBE碱基编辑器的应用。因此，亟需优化现有糖基化酶碱基编辑器，开发出碱基编辑效率高、靶向位点范围广的GBE突变体。
托法替布（Tofacitinib）是口服蛋白酪氨酸激酶抑制剂，被批准用于治疗类风湿性关节炎、活动性牛皮癣关节炎和溃疡性结肠炎。托法替尼的分子结构中包含两个合成砌块，即(3R，4R)-3-氨基-N，4-二甲基哌啶和4-取代吡咯并[2，3d]嘧啶。其中，具有两个连续手性中心的哌啶基团是合成托法替尼的主要成本来源。多数研究致力于(3R，4R)-3-氨基-N，4-二甲基哌啶的合成，包括动力学拆分、手性池原...
中国科学院天津工业生物技术研究所开发环形mRNA表达蛛丝技术（图）
环形mRNA 蛛丝技术 cmRNA
2022/9/15
蜘蛛丝是一种具有优良性能的生物材料，具有人造材料所没有的强度和韧性。蛛丝的基因由许多串联重复序列组成，例如壶腹大蜘蛛蛋白1（major ampullate spidroin 1，MaSp1）和鞭毛状丝蛛丝蛋白（flagelliform silk protein，FLAG），构建其表达载体往往费时费力，因此开发一种高效表达蛛丝的技术具有十分重要的现实意义。
放线菌是重要的天然产物生产菌种，具有颇高的工业应用价值。多数工业放线菌难以进行基因操作，工业放线菌的驯化多依赖传统的随机诱变方法。而此类方法往往产生的随机库突变体数目庞大，正突变率低，传统的基于孔板培养和产量测定的低通量筛选方法难以与其适配，因此开发次级代谢产物导向的放线菌高通量筛选方法对于天然产物生产具有重要意义。
细胞中的代谢调控十分复杂，一个特定的细胞功能往往由一系列不同类型的代谢途径调控相互作用决定。例如，氨基酸的代谢通常由不同类型相互作用组成的反馈或前馈回路来调节。由于缺乏对这些调控关系的全局性认识，对细胞进行代谢重塑时常触发胞内复杂调控而无法达到预期目标，这是目前细胞工厂构建中存在的共性问题。通常不同类型的调控数据散落在各个不同的数据库中，生物学家较难通过仅关注与所研究的代谢物/蛋白质密切相关的一两...