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基于 4-羟基苯乙酸-
3-
羟化酶突变体的基因工程大肠杆菌发酵生产左旋多巴
帕金森病是一种是老年人群中常见的慢性、进行性、运动障碍性中枢神经系统疾病。帕金森病主要是由于大脑中缺乏多巴胺引起的.左旋多巴(Levodopa,L-dopa)为目前治疗帕金森病的主要药物.多巴胺不能够通过血脑屏障到达大脑治疗帕金森病,而 L-dopa 能够通过血脑屏障,到达中枢神经系统,并在体内脱羧酶的作用下转变为多巴胺,从而治疗帕金森病.常见的治疗帕金森病的药物多为 L-dopa 及其与其他药物的复合物,如美多芭、息宁等。在全球 500 强畅销药物市场中,抗帕金森治疗市场超过 20 亿美元。 来源于大肠杆菌的 4-羟基苯乙酸-3-羟化酶( p-hydroxyphenylacetate3-hydroxylase ,PHAH) 具有较宽的底物范围,可以将 L-酪氨酸转化为 L-dopa,反应单向进行,产物均为 L 型,且该酶不会进一步氧化 L-dopa。但由于 L-酪氨酸并不是 PHAH 的最适底物,该方法催化生成 L-dopa 反应速率慢,到目前文献报道的最高产率为 12.5g/L,并不能实际生产应用。 前期本实验室通过对大肠杆菌芳香族氨基酸代谢途径进行改造,已获得从葡萄糖发酵生成 L-酪氨酸高产大肠杆菌菌株,发酵水平仅次于美国麻省理工学院与美国杜邦合作文献报道的 L-酪氨酸发酵水平.本课题对 4-羟基苯乙酸-3-羟化酶进行突变改造,获得了一催化反应速度大幅提升的突变体。在 L-酪氨酸的代谢途径的基础上,含 4-羟基苯乙酸-3-羟化酶突变体的大肠杆菌培养 38 小时转化生成左旋多巴产率即可达 50g/L 以上,且培养发酵简单易行为世界上首个采用此法可实现大规模工业应用的左旋多巴生产路线。目前左旋多巴市场价格约为50 万/吨,此法生产成本远低于左旋多巴市场价格。
北京科技大学
2021-02-01
二
维反铁材料MnPS
3
中磁振子输运的实验进展
近年来,磁振子电子学在信息计算和信息传输领域表现出了极具价值的应用潜力。磁振子电子学利用以磁振子为载体的电子自旋进动来实现信息处理,有望实现无热量产生、低耗散的信息传输,相比于传统意义上通过操纵电荷来实现信息的处理的微电子学具有无可比拟的巨大优势。磁振子电子学领域的进展很大程度上依赖于能够有效传输磁振子的新材料的发现,而获得长距离的磁振子输运始终是磁振子电子学研究的重中之重。与通常的三维磁性绝缘体(如Yttrium Iron Garnet)相比,二维尺度下的磁振子被理论预言有很多的新颖物理效应,例如自旋能斯特效应,拓扑磁振子,以及外尔磁振子等。 在最新的研究文章中,量子材料科学中心韩伟课题组在二维磁性体系中展开工作并取得了重要进展,观测到了二维反铁磁体系中磁振子的长距离输运。MnPS3晶体是一种层状反铁磁材料,利用机械剥离手段得到了二维的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制备了用于测量磁振子输运的非局域器件,器件结构如图A所示。器件左侧Pt电极通过热方法来注入磁振子,右侧Pt电极探测在二维MnPS3中扩散传输的磁振子。在二维反铁磁MnPS3中,实验上观测到了几微米的磁振子扩散长度。并且从图B中可以看出,随着注入端和探测端距离的增加,探测到的非局域信号表现出e指数衰减的形式,跟一维漂移扩散模型的理论模型一致。在此基础上,他们还系统研究了MnPS3厚度对磁振子弛豫性质的影响。随着MnPS3厚度从40nm降低至8nm,磁振子弛豫长度由4μm减小到1μm(图C),这可能是由较薄的MnPS3中较强的表面杂质散射效应导致的。 该文章中的结果具有重要的学术价值:二维材料中的磁振子输运实现为二维磁性材料在磁振子电子学的应用与发展奠定了基础,也有望推动磁振子在量子尺度下的新颖量子物理性质研究。图:二维反铁磁体系中磁振子输运研究。(A)二维反铁磁MnPS3中的磁振子输运测量结构示意图。(B)自旋信号R_NL^*随电极间距的依赖关系,与理论预言的e指数衰减吻合。(C)磁振子弛豫长度随MnPS3厚度的依赖关系。 该工作于2019年2月7日在线发表于物理学术期刊Physical Review X上(Phys. Rev. X 9, 011026 (2019) )。 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevX.9.011026。该工作由韩伟研究员设计和指导完成,北京大学量子材料科学中心2015级博士生邢文宇为文章第一作者,物理学院2015级本科生邱露颐为第二作者(今年9月份将去哈佛大学读博士),韩伟研究员为文章通讯作者。本工作的顺利完成得到了量子材料科学中心贾爽教授和谢心澄院士的合作帮助,以及国家重大科学研究计划、国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项的支持。
北京大学
2021-04-11
基于 4- 羟基苯乙酸-
3-
羟化酶突变体的基因工程大肠杆菌发 酵生产左旋多巴
帕金森病是一种是老年人群中常见的慢性、进行性、运动障碍性中枢神经系统疾病。帕金森病主要是由于大脑中缺乏多巴胺引起的.左旋多巴(Levodopa,L-dopa)为目前治疗帕金森病的主要药物.多巴胺不能够通过血脑屏障到达大脑治疗帕金森病,而 L-dopa 能够通过血脑屏障,到达中枢神经系统,并在体内脱羧酶的作用下转变为多巴胺,从而治疗帕金森病.常见的治疗帕金森病的药物多为 L-dopa 及其与其他药物的复合物,如美多芭、息宁等。在全球 500 强畅销药物市场中,抗帕金森治疗市场超过 20 亿美元。来源于大肠杆菌的 4-羟基苯乙酸-3-羟化酶( p-hydroxyphenylacetate3-hydroxylase ,PHAH) 具有较宽的底物范围,可以将 L-酪氨酸转化为 L-dopa,反应单向进行,产物均为 L 型,且该酶不会进一步氧化 L-dopa。但由于 L-酪氨酸并不是 PHAH 的最适底物,该方法催化生成 L-dopa 反应速率慢,到目前文献报道的最高产率为 12.5g/L,并不能实际生产应用。前期本实验室通过对大肠杆菌芳香族氨基酸代谢途径进行改造,已获得从葡萄糖发酵生成 L-酪氨酸高产大肠杆菌菌株,发酵水平仅次于美国麻省理工学院与美国杜邦合作文献报道的 L-酪氨酸发酵水平.本课题对 4-羟基苯乙酸-3-羟化酶进行突变改造,获得了一催化反应速度大幅提升的突变体。在 L-酪氨酸的代谢途径的基础上,含 4-羟基苯乙酸-3-羟化酶突变体的大肠杆菌培养 38 小时转化生成左旋多巴产率即可达 50g/L 以上,且培养发酵简单易行为世界上首个采用此法可实现大规模工业应用的左旋多巴生产路线。目前左旋多巴市场价格约为50 万/吨,此法生产成本远低于左旋多巴市场价格。
北京科技大学
2021-04-13
E-
3
/L-
3
适用于装载机、推土机,在松软、泥泞鲁米那能发挥极大的牵引力,并具有良好的自洁性能。
山东玲珑轮胎股份有限公司
2021-08-31
有机官能化系列笼型倍半硅氧
烷
纳米材料制备技术
该技术通过分子设计和环境友好的水解反应,利用顶角-戴帽法和官能团剪裁等手段制备带有多种可反应性基团的中空笼型纳米材料。材料具有质轻、透气、超低介电常数、耐热、易加工、可溶解性、生物相容性等特性,体现了不同于传统纳米材料的优点,与聚合物有非常好的相容性和分散性。这类有机-无机杂化材料实现了将有机材料的耐热性能和高强度与有机高分子材料的加工工艺简单完美结合的目的。 笼型倍半硅氧烷与高分子聚合物的相容性良好,基本可以达到分子级均匀分散,这是普通无机填料无法达到的,得益于笼型倍半硅氧烷分子具有有机部分,既使在惰性基团取代笼型倍半硅氧烷中也可以与有机基体实现良好的相容行为。同时,材料的耐热性能指标(如玻璃化转变温度,5%质量损失热降解温度)均有大幅度提高,这是因为笼型倍半硅氧烷的Si-O骨架部分提供了优异的抵抗热冲击性能,此外,还可以利用多官能化笼型倍半硅氧烷进行交联反应实现三维交联结构,以进一步提高耐温性能。另外,笼型倍半硅氧烷可以作为各种催化剂和其他功能性材料的载体,在拓宽这些功能材料使用温度的同时提高其某些性能,如提高电致发光材料的发光效率和发光纯度,提高催化剂的催化效率和选择性。 可以预见,随着各个交叉学科领域的不断扩展,笼型倍半硅氧烷作为典型的有机-无机杂化材料的优异性能将会引起人们越来越浓厚的研究兴趣。 粒子尺寸:1.5~3nm;溶解性:根据官能团不同,可溶解于有机溶剂或水;颜色:白色;耐热性:热分解温度在250℃以上。可用于耐高温材料、航空航天材料、复合材料、超低介电材料、塑料及纤维改性、功能高分子材料、特种涂料、生物材料等制备。在高附加值材料领域,应用前景广阔。项目投资300~400万。
北京化工大学
2021-02-01
智慧排课选课系统(
3
+1+2、
3
+
3
)
智慧排课选课系统(3+3)助力学校解决新高考智能排课选课问题,帮助学校实现高考改革环境下开展课程改革的新目标。功能特色:既支持传统行政班排课,也支持新高考走班排课 走班制选课,支持多种选课方式,支持试选课智能分班管理,支持“全走/大走/小走/不走” 多种规则排课管理,支持手动微调排课 个性化课表展示,生成千人千课表便捷调课管理,支持一键/空档/跨周调课 智能代课管理,代课情况统计,课程实时通知更新
广州光大教育软件科技股份有限公司
2021-08-23
智慧排课选课系统(
3
+1+2、
3
+
3
)
智慧排课选课系统(3+1+2、3+3)助力学校解决新高考智能排课选课问题,帮助学校实现高考改革环境下开展课程改革的新目标。功能特色:既支持传统行政班排课,也支持新高考走班排课 走班制选课,支持多种选课方式,支持试选课智能分班管理,支持“全走/大走/小走/不走” 多种规则排课管理,支持手动微调排课 个性化课表展示,生成千人千课表便捷调课管理,支持一键/空档/跨周调课 智能代课管理,代课情况统计,课程实时通知更新
广州光大教育软件科技股份有限公司
2021-08-23
二
丙
二
醇生产技术
二丙二醇也称一缩二丙二醇。本技术以丙二醇、环氧丙烷为主要原料,采用低压液相法催化合成二丙二醇。同现有工艺相比,本技术具有设备投资小,催化剂活性高,操作能耗低,产品收率高等优点,具有较强的竞争优势。 对于年产3000吨二丙二醇,设备投资约400万元。主要设备包括:反应釜、贮罐、产品精馏塔等。
华东理工大学
2021-04-13
二
丙
二
醇生产技术
二丙二醇也称一缩二丙二醇,本技术以丙二醇、环氧丙烷为主要原料,采用低压液相法催化合成二丙二醇。同现有工艺相比,本技术具有设备投资小,催化剂活性高,操作能耗低,产品收率高等优点,具有较强的竞争优势。 对于年产3000吨二丙二醇,设备投资约240万。主要设备包括:反应釜、贮罐、产品精馏塔等。
华东理工大学
2021-04-13
酵母抽提物和 β-1,
3-
葡聚糖加工生产技术
一、成果简介 在啤酒的酿造过程中,会产生大量的酵母副产物,这对于一个年产5万吨生产规模的中型企业 来说,其废酵母浆可达750~1000吨。啤酒酵母是一种单细胞微生物,细胞呈圆形或卵形,细胞大小一 般为3~7 μm×5~10μm,主要由细胞壁、细胞膜、细胞核、液泡等组成。啤酒酵母的含水量为75%~85%,它的干物质占湿重的15%~25%,细胞壁主要组成为葡聚糖。啤酒酵母细胞内
中国农业大学
2021-04-14
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