杂志简介：《生物工程学报》杂志经新闻出版总署批准，自1985年创刊，国内刊号为11-1998/Q，是一本综合性较强的生物期刊。该刊是一份月刊，致力于发表生物领域的高质量原创研究成果、综述及快报。主要栏目：序言、中欧合作项目介绍、综述、研究报告
杂志简介：《生物工程学报》杂志经新闻出版总署批准，自1985年创刊，国内刊号为11-1998/Q，是一本综合性较强的生物期刊。该刊是一份月刊，致力于发表生物领域的高质量原创研究成果、综述及快报。主要栏目：序言、中欧合作项目介绍、综述、研究报告
作者：王钦宏; 马延和 刊期：2019年第10期
工业生物技术作为可持续发展的重要途径,其创新发展离不开基础学科的支撑。工业生物学研究工业环境下生物体行为的基本规律和作用机制,解决适应工业环境的生物体设计构建及应用的关键科学问题,是工业生物技术学科基础。为了梳理和凝练工业生物学发展状况,本刊特组织出版专刊,从工业蛋白科学、工业细胞科学和工业发酵科学三个方面,分别阐述学科的...
作者：张锟; 曲戈; 刘卫东; 孙周通 刊期：2019年第10期
工业酶是绿色生物制造的“芯片”,支撑着下游数十倍甚至百倍的产业。解析工业酶结构与功能关系是对其设计改造并应用于工业生产的基础。近年来随着蛋白结构解析技术和计算模拟技术的发展,酶结构与功能的构效关系得到更加深刻的认识,使得酶理性设计,甚至是从头设计成为可能。文中围绕酶结构的可塑性及其催化功能的多样性,综述工业酶结构与功能构...
作者：刘海燕 刊期：2019年第10期
文中介绍用于工业酶研究特别是用于指导酶工程的主要计算化学方法,包括分子力学力场和分子动力学模拟、量子力学以及量子力学/分子力学结合模型、连续介质静电模型以及分子对接等。文中从以下两个角度分别概要地介绍这些方法:一是方法本身的基本概念、原始计算结果、适用条件和优缺点等;二是通过计算得到有价值的信息,指导突变体和突变库设计。
作者：陈琦; 李春秀; 郑高伟; 郁惠蕾; 许建和 刊期：2019年第10期
工业催化用酶已经成为现代生物制造技术的核心“芯片”。不断设计和研发新型高效的酶催化剂是发展工业生物技术的关键。工业催化剂创新设计的科学基础是对酶与底物的相互作用、结构与功能关系及其调控机制的深入剖析。随着生物信息学和智能计算技术的发展,可以通过计算的方法解析酶的催化反应机理,进而对其结构的特定区域进行理性重构,实现酶催...
作者：曲戈; 朱彤; 蒋迎迎; 吴边; 孙周通 刊期：2019年第10期
定向进化通过建立突变体文库与高通量筛选方法,快速提升蛋白的特定性质,是目前蛋白质工程最为常用的蛋白质设计改造策略。近十年随着计算机运算能力大幅提升以及先进算法不断涌现,计算机辅助蛋白质设计改造得到了极大的重视和发展,成为蛋白质工程新开辟的重要方向。以结构模拟与能量计算为基础的蛋白质计算设计不但能改造酶的底物特异性与热稳定...
作者：王文豪; 闻鹏飞; 许孔亮; 郑仁朝; 郑裕国 刊期：2019年第10期
酶在工业上有着广泛应用和巨大潜力,但工业生产中高温、强酸/碱、高盐、有机溶剂和高底物浓度等条件仍然制约着酶的大规模应用。为使酶能更好地在工业环境下发挥催化作用,目前的主要策略是对酶进行适应性改造(如理性或半理性设计、定向进化、固定化等)。文中简要阐述了酶在工业环境下的催化行为以及近年对其适应性改造的研究进展,以期为酶的适应...
作者：魏欣蕾; 游淳 刊期：2019年第10期
体外多酶分子机器遵循所设计的多酶催化路径,将若干种纯化或部分纯化的酶元件进行合理的优化与适配,高效地在体外将特定的底物转化为目标化合物。体外多酶分子机器反应系统呈现元件化和模块化的特点,在设计、组装和调控方面具有较高的自由度。近年来,体外多酶分子机器在实现反应过程的精准调控和提高产品得率方面的优势逐渐体现,展示了其在生物...
作者：池淏甜; 陈实 刊期：2019年第10期
天然产物一直以来都是新药发现的重要来源。自20世纪末以来,随着组学技术的不断发展,许多生物的基因组被破译并解析,发现基因组中潜藏着众多未知的天然产物生物合成基因簇,而这些基因簇在实验室生长条件下无法表达或低表达。因此,需要综合运用多种学科深入挖掘生物中潜藏的具有新型结构和生物活性的天然产物,使其广泛应用于人类的生产生活。文中...
作者：叶超; 徐楠; 陈修来; 刘立明 刊期：2019年第10期
为了快速、高效地理解工业微生物胞内代谢特征,寻找潜在的代谢工程改造靶点,基因组规模代谢网络模型(GSMM)作为一种系统生物学工具越来越受到人们的关注。文中在回顾GSMM 20年发展历程的基础上,分析了当前GSMM的研究现状,总结了GSMM的构建及分析方法,从预测细胞表型和指导代谢工程两个方面阐述了GSMM在解析工业微生物胞内代谢中的应用,并展望了G...
作者：赵欣; 杨雪; 毛志涛; 马红武 刊期：2019年第10期
基因组尺度代谢网络模型已经成功地应用于指导代谢工程改造,但由于传统通量平衡分析法仅考虑化学计量学和反应方向约束,模拟得到的是理论最优结果,对一些现象如代谢溢流、底物层级利用等无法准确描述。近年来人们通过在代谢网络模型中引入新的蛋白量、热力学等约束发展了新的约束优化计算方法,可以更准确真实地模拟细胞在不同条件下的代谢行为。...
作者：蔺玉萍; 王钦宏 刊期：2019年第10期
开发工业微生物,使其利用可再生的原料生产生物燃料、大宗化学品、食品添加剂和营养品、药物以及工业酶等,是发展生物产业的基础。工业微生物高产和胁迫抗性等鲁棒性状受复杂遗传调控网络控制,其改造需要从全基因组尺度进行系统的全局的多位点的扰动,以达到快速积累多样性基因型突变并产生所期望的表型。文中对工业微生物鲁棒性状的遗传调控与胁...
作者：刘波; 陶勇 刊期：2019年第10期
以化石资源为原料的化学品制造行业在消耗不可再生资源的同时,还对生态环境造成了破坏,这给以可再生资源为原料的生物制造带来了发展机遇。与传统化工制造不同,生物制造把细胞作为“生产车间”,“车间”内每一道工序由酶催化完成。“细胞工厂”除了反应条件温和,还具有较强的可塑性,可根据需求调整或者重构代谢途径来合成各种目标化学品。“细胞...
作者：郑小梅; 郑平; 孙际宾 刊期：2019年第10期
工业生物技术是以微生物细胞工厂利用可再生的生物原料来生产能源、材料与化学品等的生物技术,在解决资源、能源与环境等问题方面起着越来越重要的作用。系统生物学是全面解析微生物细胞工厂及其发酵过程从“黑箱”到“白箱”的重要研究方法。系统生物学借助基因组、转录组、蛋白质组、代谢组以及代谢流组等多组学数据,可解析微生物细胞工厂在RN...
作者：李德茂; 陈吴西; 郭蔚; 李超峰 刊期：2019年第10期
工业生物发酵是工业生物技术规模化生产必需的基本操作单元。对微生物细胞及其反应器进行数学模拟将有助于加深对发酵过程的理解,也将为新的合成生物构建提供解决策略。文中对工业发酵系统的特点、数学模拟的发展历史、数学模型的分类和特点、用途等作了深入阐述,并展望了全发酵系统模拟的发展趋势。
作者：丁健; 罗洪镇; 史仲平 刊期：2019年第10期
工业发酵过程中,当细胞遭受到极端环境胁迫或剧烈环境变化时,细胞必须要作出必要的举动来适应环境的剧烈变化。细胞的自适应行为有可能不能应对剧烈的环境变化,导致发酵失败;但也有可能产生意想不到的效果,改善发酵性能。文中以毕赤酵母Pichia pastoris生产异源蛋白和丁醇发酵过程为例,阐述了环境变化条件下的细胞自适应行为及其基于自适应行为...
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