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高等教育領(lǐng)域數(shù)字化綜合服務(wù)平臺
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評估基因編輯工具酶的新方法以及高保真的新基因編輯酶
CRISPR/Cas9 (clustered regularly interspaced short palindromic repeats and CRISPR-associated proteins)是目前最常用的基因編輯工具酶，在科研領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，而在臨床方面的應(yīng)用因為其脫靶活性一度停滯不前。它通過guide RNA（gRNA）與靶向DNA序列的配對，從而將Cas9錨定在靶向基因并誘導(dǎo)產(chǎn)生DNA雙鏈斷裂（DSB）。在基因編輯誘發(fā)的DSB的修復(fù)過程中，一定幾率會產(chǎn)生基因突變或者外源DNA片段的插入，從而達(dá)到基因編輯的目的。在實際應(yīng)用過程中，一個好的基因編輯酶Cas9需要同時滿足高效切割靶位點、低脫靶活性和低染色體異常三個特點。目前在這三個方面，有一部分基于PCR的方法用于估算基因編輯效率，但其結(jié)果可靠性有待提高；有一些基于高通量測序的方法可以在體內(nèi)或者體外檢測基因編輯酶的脫靶活性；尚無系統(tǒng)的可定量的測量基因組異常結(jié)構(gòu)的方法。本項目開發(fā)了一種新的方法，可以用來同時定量檢測Cas9編輯效率和脫靶活性以及編輯引起的染色體異常結(jié)構(gòu)，即primer-extension-mediated sequencing（PEM-seq）。這是對基因編輯和DNA損傷修復(fù)等領(lǐng)域都有巨大促進(jìn)作用的新技術(shù)。與此同時，該項目包括了該團(tuán)隊利用PEM-seq篩選出的一個相比于現(xiàn)有Cas9變體具有更低脫靶活性且與野生型Cas9切割效率相當(dāng)?shù)腃as9變體further enhanced Cas9 (FeCas9)。
北京大學(xué)
2021-02-01
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發(fā)酵香腸酶法增香技術(shù)
發(fā)酵香腸是一類高檔肉制品，以其風(fēng)味受到消費者歡迎。本技術(shù)利用酶法促 進(jìn)發(fā)酵香腸生產(chǎn)過程中風(fēng)味的形成，在保持產(chǎn)品原有風(fēng)味、香型不變的情況下， 使其風(fēng)味物質(zhì)形成量增大 7 倍（以 GC/MS 出峰面積計），生產(chǎn)時間明顯縮短，產(chǎn) 品風(fēng)味更濃、持久性更強(qiáng)。
江南大學(xué)
2021-04-11
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酶法生產(chǎn)5’-核苷酸
5’-核苷酸為生物體內(nèi)重要的生化物質(zhì)，參與多種生理生化反應(yīng)。本項目即利用核糖核酸（RNA）為原料，通過酶催化反應(yīng)生成四種5’－核苷酸，再經(jīng)分離純化，最后獲得高品位的5’－腺苷酸（5’－AMP）、5’－鳥苷酸（5’－GMP）、5’－胞苷酸（ ’－CMP）和5’－尿苷酸（5’－UMP）等四種5’－核苷酸產(chǎn)品。這四種核苷酸目前作為營養(yǎng)強(qiáng)化劑，添加到嬰兒配方奶粉中，或作為各種核酸藥物中間體。 本項目的特點是：1）提取高活力的磷酸二酯酶，代替桔青霉直接發(fā)酵液，大大減少了設(shè)備投資及生產(chǎn)成本，有效地消除了對環(huán)境的污染；2）通過對酶的預(yù)處理，有效地控制了酶反應(yīng)過程中的副反應(yīng)，使核苷酸轉(zhuǎn)化率明顯提高；3）通過新型離子交換樹脂的有序排列組合，可一次分離純化得到高純度單核苷酸，技術(shù)上收率達(dá)80%以上；4）使用本項目生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，含量和純度均可達(dá) %以上。達(dá)到國外先進(jìn)水平。
華東理工大學(xué)
2021-02-01
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酶的新型固定化系列技術(shù)
已有樣品/n針對酶在工程化應(yīng)用中的缺陷，如易失活、不具回收性、抗逆性差 等，采用新型固定化技術(shù)，制備出具有高活性、高耐逆和工程化回用性 良好的固定化脂肪酶，提高酶活力 10-46 倍。如：以碳納米管為載體整 合其它方法固定化 BCL，固定化酶最大蛋白比活達(dá) 50,200 U/min/g protein，酶活回收率達(dá) 3,740%，為游離酶的 54 倍，是 MPR-NKA 固定化 酶的 1.5 倍，且大幅縮短了酶促反應(yīng)時間，10 分鐘就能使手性拆分反應(yīng) 達(dá)到平衡，較國際報道的最高水平提高 200 倍，
華中科技大學(xué)
2021-01-12
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α-淀粉酶抑制蛋白的制備
α-淀粉酶抑制劑是一種純天然生物活性物質(zhì)，屬于糖水解酶抑制劑的一種。 α-淀粉酶抑制劑通過對淀粉酶的抑制作用而發(fā)揮減肥效應(yīng)，并經(jīng)胃腸道排出體外，因此不必進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)，不作用于大腦中樞，減肥的同時不抑制食欲，使用劑量很高時也無副作用，符合世界衛(wèi)生組織的減肥原則。對于肥胖患者，可減少糖向脂肪轉(zhuǎn)化，延緩腸道的排空，增加脂肪消耗以減少體重。因此，能用α-淀粉酶抑制劑來防止和治療肥胖癥、脂肪過多癥、動脈硬化癥、高血脂及糖尿病等。另外，純化的α-淀粉酶抑制肽的另一重要作用是作為糖尿病的輔助治療（中藥一類），可以阻礙或延緩其對食物中主要的碳水化合物淀粉的消化作用，阻止血糖的升高，從而能使糖尿病人吃飽飯，消除饑餓感。本成果利用固液萃取技術(shù)、膜技術(shù)、雙水相萃取技術(shù)和層析技術(shù)等現(xiàn)代生物分離技術(shù)從小麥中分離純化了 -淀粉酶抑制劑（ -淀粉酶抑制劑的活性大于2500U/mg.protein），達(dá)到了日本國應(yīng)用的要求。新工藝較原工藝相比具有操作方便，收率高，成本低，產(chǎn)品質(zhì)量好，易于工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點。據(jù)悉，歐美已將 -淀粉酶抑制劑開發(fā)成保健食品,如starch blocker。每年的用量在100噸以上，且近年來每年以30％的速度在遞增。預(yù)計到2010年我國將有2億人口加入肥胖者行列，而糖尿病早已成為我國中老年人的常見病、多發(fā)病，因此將本成果應(yīng)用于治療上述疾病方面是極有市場潛力的。
南京工業(yè)大學(xué)
2021-04-13
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植物油酶法脫膠（技術(shù)）
成果簡介：油脂精煉過程中，脫膠是非常重要的一步工序，脫膠效果的好壞 直接影響到油脂精煉的效率和最終產(chǎn)品的質(zhì)量。傳統(tǒng)的脫膠方法常存在產(chǎn)品 質(zhì)量不穩(wěn)定、消耗大、得率低、“三廢”排放量大等問題。酶法脫膠工藝是現(xiàn) 代工業(yè)生物催化技術(shù)在傳統(tǒng)油脂行業(yè)中的應(yīng)用，是對現(xiàn)有化學(xué)或物理脫膠工 藝的改進(jìn)，以提高其經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性，有著廣泛的發(fā)展前景和重要的經(jīng)濟(jì)和社會價值。本技術(shù)以自行篩選所得菌株 BIT-18表達(dá)的磷脂酶為對象
北京理工大學(xué)
2021-04-14
α－環(huán)糊精葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶的制備及酶法生產(chǎn)α－環(huán)糊精
環(huán)糊精在食品、香料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、化工等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。本項目通過基因工程技術(shù)構(gòu)建了高效表達(dá)?-CGT 酶工程菌，通過發(fā)酵優(yōu)化，發(fā)酵液酶活達(dá)到 100 U/ml (以?-環(huán)糊精的生成速率計)以上，70400 U/ml (以水解活性計)，具有發(fā)酵周期短，工藝簡單易控等特點。發(fā)酵結(jié)束后發(fā)酵液過濾除菌可以直接作 為酶液進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)。此外，通過蛋白質(zhì)工程技術(shù)改造了酶的產(chǎn)物特異性，當(dāng)以15%淀粉為底物時，環(huán)糊精總轉(zhuǎn)化率達(dá)到 55%以上，其中α-環(huán)糊精含量達(dá)到 85％以上
江南大學(xué)
2021-04-11
左旋肉堿的化學(xué)酶法合成技術(shù)
左旋肉堿，又稱L-肉堿，是一種促使脂肪轉(zhuǎn)化為能量的類氨基酸，目前主要作為減肥藥被 使用，也被應(yīng)用于保健和食品等領(lǐng)域，已被美國、瑞士、法國、中國和世界衛(wèi)生組織定為法定 的多用途營養(yǎng)劑。目前全球年需求量上千噸，據(jù)我國海關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2013年8月左旋肉堿及其 衍生物出口數(shù)量為2777千克，出口金額為120萬美元，出口單價為450美元/千克，2013年1-8月 總出口量為 25,762千克，出口金額為850萬美元。 本項目開發(fā)了一種酶促不對稱還原4-氯乙酰乙酸乙酯制備左旋肉堿藥物關(guān)鍵手性中間體 (R)-4-氯-3-羥基丁酸乙酯的技術(shù)。該技術(shù)的優(yōu)點：該合成路線反應(yīng)條件溫和(30℃，pH 6.5)、合 成路線短、能耗低，從技術(shù)上具有很好的應(yīng)用前景。此外，底物濃度為100 g/L以上，產(chǎn)品收 率高(85%以上)，產(chǎn)品光學(xué)純度好(99%以上)。因此，產(chǎn)品品質(zhì)高，具有很好的市場前景。
華東理工大學(xué)
2021-04-11
褐藻膠裂解酶的創(chuàng)制及應(yīng)用
課題組前期從海洋淤泥中篩選出一株V. natriegens SK42.001生長迅速，該菌株攜帶天然質(zhì)粒并且能夠表達(dá)外源基因，具有作為新型模式生物的開發(fā)價值和應(yīng)用潛力。同時，該菌株含有編碼褐藻膠裂解酶的基因、編碼寡褐藻膠裂解酶的基因，還可用于生產(chǎn)制備褐藻寡糖相關(guān)產(chǎn)品。
課題組構(gòu)建了分泌表達(dá)褐藻膠裂解酶的大腸，以大腸桿菌為宿主表達(dá)來源于需鈉弧菌褐藻膠裂解酶，所得重組大腸桿菌在常規(guī)LB培養(yǎng)基中即可生產(chǎn)分泌胞外褐藻膠裂解酶，無需添加誘導(dǎo)底物海藻酸鈉，并且簡化蛋白下游加工工藝，具有較大的工業(yè)化應(yīng)用潛力。
課題組解析了編碼褐藻膠裂解酶的基因，該褐藻膠裂解酶降解活性高，酶活達(dá)65U/mg；性質(zhì)穩(wěn)定，于4℃儲存18個月后酶活仍保持初始酶活的98%以上；具有很高的產(chǎn)物特異性，可特異性生產(chǎn)褐藻寡糖三糖。該酶具有重要的工業(yè)應(yīng)用價值和科學(xué)研究價值。
江南大學(xué)
2021-05-11
復(fù)合酶法原雞汁加工技術(shù)
調(diào)味品產(chǎn)業(yè)總體上已經(jīng)經(jīng)歷了第一代味精、第二代特鮮味精和第三代雞精、 雞粉的發(fā)展過程，而雞汁是在前三代的基礎(chǔ)上，采用現(xiàn)代生物技術(shù)和工藝研制的 全新的第四代調(diào)味品。市售部分雞汁產(chǎn)品應(yīng)歸為調(diào)配雞汁（如部分廠家濃縮雞汁 產(chǎn)品等），主要是由雞肉濃縮抽提物、淀粉、雞油、鹽、味精、水等經(jīng)過調(diào)配、 熱處理、細(xì)化、均質(zhì)和殺菌等工序處理制成。此類調(diào)配雞汁產(chǎn)品與采用酶法制備 的原雞汁相比，一方面在鮮香味、營養(yǎng)價值、加工安全性等存在較大的差距，同 時也不利于下游加工（如雞精加工）企業(yè)充分把控全過程產(chǎn)品質(zhì)量。
江南大學(xué)
2021-04-11