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微生物转化生产α-酮异戊酸
结合文献调研和数据库检索，选择 L-氨基酸脱氨酶在大肠杆菌中进行异源表达，对菌株进行发酵条件优化和转化条件优化，并对野生型 L-氨基酸脱氨酶进行蛋白质工程改造，一定程度上减轻了产物抑制作用，产量和转化率都有所提高。主要技术指标：湿菌体 15g/L，底物 L-缬氨酸 100 g/L，α-酮异戊酸产量为 95.6 g/L，转化率为 96.4%。
关键技术
(1)以大肠杆菌为宿主，生长快，周期短，催化效率高；
(2)对野生型 L-氨基酸脱氨酶进行蛋白质工程改造，一定程度上减轻了产物抑制作用，产量和转化率都有所提高；
(3)微生物转化具有专一性强、条件温和的优点，该法绿色、环保、可持续，具有经济竞争力，有很好的产业应用前景。
江南大学
2021-04-11
吡啶系列衍生物的合成
一、项目简介烷基吡啶是重要的有机合成中间体，其中一甲基吡啶(皮考林)、二甲基吡啶(卢剔啶)、三甲基吡啶(可力丁)、2-甲基-5-乙基吡啶(MEP)广泛用于医药、农药、香料、工业产品等的合成。近年来，烷基吡啶的应用领域不断扩大，需求增长很快，已引起广泛关注。国外95％ 以上的烷基吡啶均由合成法生产，生产集中在西欧、美国、日本。而国内烷基吡啶的生产主要是从煤焦油中分馏制取，产率低，产品纯度差。二、市场前景我国市场所需烷基吡啶，主要依靠进口。因此，加快发展合成法吡啶生产已是大势所趋。三、规模与投资根据不同产品的生产规模，投资大小差别较大，按年产100吨计算，总投资50万元即可建厂。四、生产设备根据不同产品的不同生产方法，主要设备为固定床反应器或高压釜。五、效益分析按目前市场价格计算，每种产品的利润都在50%以上。六、合作方式技术转让或合作开发。
河北工业大学
2021-04-13
新型乙烯生物合成抑制剂
利用植物化学遗传学手段，以拟南芥乙烯过量合成突变体eto1-2和乙烯信号活化突变体ctr1-1为筛选材料，从2000种化学小分子文库中筛选出了3种可抑制乙烯合成或反应的小分子化合物：kynurenine（KYN），ponalrestat（PRT）和pyrazinamide（PZA）。他们早期的研究发现KYN能够抑制乙烯所诱导的下游生长素合成途径中的一类关键酶TAA1/TARs（He et al., 2011 Plant Cell），最近发现PRT也作用于乙烯下游反应，抑制了生长素合成途径中的另一类关键酶（相关工作正在整理发表中）。 不同于KYN和PRT，第三个小分子PZA只特异性抑制乙烯过量合成突变体eto1-2的“三重反应”（图A）。施加PZA处理可以抑制乙烯合成前体ACC所诱导的乙烯反应，暗示PZA可能通过抑制ACC氧化酶（ACC oxidase，ACO）而抑制乙烯合成。体外生化分析发现，PZA无法直接抑制ACO催化活性，需要被拟南芥烟酰胺酶（nicotinamidase）转化为pyrazinoic acid（POA）（图B），进而以POA的形式竞争性抑制ACO的催化活性。 进一步解析了拟南芥中ACO家族成员ACO2与POA复合物的高分辨率晶体结构（2.1Å），从原子层面揭示了POA的抑制机理（图C和图D）。晶体结构表明，POA是通过与活性中心的一个锌离子或铁离子形成配位键而与ACO2结合。此外，POA与其周围氨基酸之间形成的氢键、疏水相互作用以及范德华力，也巩固了其与蛋白的结合。通过对ACO2蛋白关键氨基酸进行突变，证实了POA或其类似物2-PA可以模拟ACO的内源底物ACC，从而竞争性抑制了ACO的活性。这些结果不仅在原子层面上阐明了POA的抑制机理，还为进一步优化POA结构，提高其抑制活性提供了理论基础。
南方科技大学
2021-04-13
关于铜催化生物正交断键反应的研究
利用 外源化学 手段 实现 生物大分子的功能 调控 ，一直以来都是化学生物学 的重要研究方向之一。陈鹏课题组长期致力于 “ 活细胞上的化学 反应 ” 的开发与应用 ， 提出 并发展 了 “ 生物正交断键反应（ Bioorthogonal c leavage reaction ） ” 这一 新反应类型 ，突破了在活体内研究蛋白质功能的技术瓶颈，实现了一系列原始创新 （ Nat. Chem. 2014, 6 , 352-61 ; Nat. Chem. Biol. 2016, 12 , 129-37 ; Nature 201 9, 569 , 509-13 ） 。
北京大学
2021-04-11
高效纳米金属催化剂控制合成高效合成生物质
在二氧化碳绿色溶剂中低温一步法实现纳米金属颗粒的控制性合成；2. 合成后直接得到大量的固体催化剂，无需高温高压，无需使用任何的有机或无机溶剂；3 . 生物质固体废物碳中性是可再生的低碳能源，实现生物质废物能源化的价值；4. 液体燃料高选择性（接近100%）高产率合成。
中山大学
2021-04-10
生物基聚氨脂类产品的生物-化学组合合成技术
聚氨酯（Polyurethane, PU）是一种新兴的有机高分子材料，被誉为 “第五大塑料”，与橡胶材料相比，聚氨酯特殊的微相分离结构赋予PU良好的耐磨性、耐擦伤性、粘结性、柔韧性、优良的保光性与低温性等卓越的性能而被广泛应用于化工、轻工、电子、医疗、建筑、航空航天等众多领域，是目前发展最快的特种有机树脂之一。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
聚氨酯（Polyurethane, PU）是一种新兴的有机高分子材料，被誉为 “第五大塑料”，与橡胶材料相比，聚氨酯特殊的微相分离结构赋予PU良好的耐磨性、耐擦伤性、粘结性、柔韧性、优良的保光性与低温性等卓越的性能而被广泛应用于化工、轻工、电子、医疗、建筑、航空航天等众多领域，是目前发展最快的特种有机树脂之一。自从1998年以来，国内聚氨酯产业发展迅速， 据统计，2020年，我国聚氨酯行业产量在1470万吨左右，总产能约占全球总产能的36.4%，成为全球最大的聚氨酯生产国和消费国。随着石油的日益枯竭和环境污染等问题的出现，寻求廉价、高效、可再生和环境友好的资源替代石化资源合成PU已迫在眉睫，这也是行业近年来需要重点解决的问题。
华中科技大学
2022-07-27
酶促合成药物衍生物
成果描述：利用水解酶催化的高效、高选择性以及反应条件温和等优点，在酶促合成药物、天然产物以及新型高分子药物方面进行了重要的发展，所获得的实验结果对生物催化的应用和理论研究均有重要意义。主要包括脂肪酶高选择性催化合成一系列可聚合莽草酸乙烯酯衍生物，具有药理活性的、水溶性得到提高的酮洛芬糖脂衍生物，一系列烷基取代的苯并咪唑衍生物以及酮洛芬的聚酯前药等。反应选择性好，产率高，同时所得到的高分子前药具有较好的缓释效果，部分化合物还表现出热敏性，为其进一步的应用提供更多的基础。市场前景分析：还处于实验室研制阶段。与同类成果相比的优势分析：反应活性及选择性的控制 大规模反应条件的控制 国际先进
四川大学
2021-04-10
二磷酸果糖的高效生物合成
二磷酸果糖（FDP）作为药物研究始于20世纪80年代，我国于80年代后期在北京、上海、广州、南京、西安等地50多家大型医院进行了临床试验，证明FDP是急性心机梗塞、心功能不全、冠心病、心肌缺血发作、休克等的急救良药和重要治疗手段。研究发现，通常FDP无法通过细胞膜，但可作用于细胞膜而激活细胞内的磷酸果糖激酶，进而聚增细胞内的高能磷酸池，提高细胞内ATP浓度
西安交通大学
2021-01-12
酶促合成药物衍生物
利用水解酶催化的高效、高选择性以及反应条件温和等优点，在酶促合成药物、天然产物以及新型高分子药物方面进行了重要的发展，所获得的实验结果对生物催化的应用和理论研究均有重要意义。主要包括脂肪酶高选择性催化合成一系列可聚合莽草酸乙烯酯衍生物，具有药理活性的、水溶性得到提高的酮洛芬糖脂衍生物，一系列烷基取代的苯并咪唑衍生物以及酮洛芬的聚酯前药等。反应选择性好，产率高，同时所得到的高分子前药具有较好的缓释效果，部分化合物还表现出热敏性，为其进一步的应用提供更多的基础。
四川大学
2016-04-18
虎皮楠生物碱合成重要进展
课题组从已知的简单化学原料手性二酮（图2.1）出发，利用著名的有机人名反应——Van Leusen反应和随后的一个氧化反应，快速在该分子骨架中引入了两个关键的化学官能团：氰基和羟基。随后利用同样非常著名的有机人名反应——Saegusa-Ito氧化反应制造了一个新的双键结构（图2.5）。虽然该敏感二烯酮的存在使得下方氰基的水解反应较为不顺利，但最终该
南方科技大学
2021-04-14