合成生物学中代谢的空间优化的自然策略
羧酸体容纳核糖酮-1,5-双磷酸羧化酶氧化酶,通常称为RuBisCo,这是卡尔文循环的关键酶,将气态二氧化碳固定到核糖酮-1,5-双磷酸形成3-磷酸甘油醛。所有已知的RuBisCo酶都无法区分二氧化碳和氧气;蓝藻和高等植物通过大量表达RuBisCo并将其在空气光合机器中进行空间隔离来解决这个问题。与过氧化物酶体中AOX的表达一样,...
非粮科技| 2G至3G原料协同转化实现燃料和化学品的高效生产
成功实现甲酸盐转化模块后,我们将卡尔文循环的关键酶PRK、cbbM及伴侣GroE/S(CBB模块,CBBm)转化到工程菌株中,以望实现CO2固定并提高碳转化效率[129]。此外,我们在KWT201中筛选了来自不同物种来源的cbbM基因,发现来自脱氮硫杆菌的cbbM基因的表达具有最佳的酶活性和木糖消耗率。因此,将最佳CBBm转移到木糖转化菌株中...
研究揭示底物磷酸基团在转酮酶催化中的多重功能
转酮酶(TK)是磷酸戊糖途径和卡尔文循环中的关键酶,可逆性催化供体磷酸酮糖到受体磷酸醛糖的2碳单元转移。转酮酶反应机理可概括为:(1)供体底物X5P与辅酶ThDP的共价结合;(2)底物C3-OH的去质子化导致C2-C3键断裂和第一产物释放;(3)烯胺中间体与受体底物R5P反应形成下一个共价中间体S7P-ThDP;(4)S7P-ThDP共...
【科技前沿】光合作用卡尔文循环的催化及调控机制
因此尽管卡尔文循环不需要光能,但该过程仍受到光/暗调控。光反应阶段中光信号经由一系列蛋白最终转变为氧化还原信号,通过硫氧还蛋白(TRX)调控卡尔文循环及大量下游反应。叶绿体磷酸核酮糖激酶(PRK)和甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)是卡尔文循环的关键酶,分别消耗光反应过程中产生的ATP和NADPH,并均受到TRX的氧化还原调控,...
科学家解密光合作用“椅子魔术”关键一环
目前已经探明,光合作用经过光反应和暗反应两个阶段。简单来说,光反应阶段产生氧气,并释放出电子和质子,为接下来的暗反应准备好ATP、NADPH这样的能量载体或辅酶。而接下来暗反应阶段,主角就是著名的卡尔文循环——如同一个世界上最小的能量转换工厂,把空气中的二氧化碳固定成有机物,再聚合成粮食。
高中生物丨实验高频易错点及关键点
④卡尔文通过标记14CO2探明了CO2中的碳的转移途径卡尔文循环Ⅲ.DNA是主要的遗传物质①格里菲斯——肺炎双球菌体内转化实验(小鼠)——转化因子②艾弗里——肺炎双球菌体外转化实验——DNA是遗传物质没有“主要”③赫尔希、蔡斯——T2噬菌体转化实验——DNA是遗传物质...
秘籍|整合公共数据,深入挖掘关键基因家族功能信息
下调表达的基因主要包括光合作用、卡尔文循环、蛋白合成相关的基因,上调的主要包括氮吸收和同化、碳代谢等相关基因。这些结论与之前发表的氮胁迫处理两天以上的结果一致,这说明在氮胁迫响应的早期这些调控代谢和生化作用的转录组就已经发生变化。Fig1.A,Overviewofdifferentiallyexpressedgenes.B,Self-organizing...
微生物研究所创建最小化的人工固碳循环
在四步反应中,由丙酮酸合酶和丙酮酸羧化酶催化的这两步反应均为固碳反应。POAP循环每运行一轮,可以转化两分子二氧化碳生成一分子草酸,消耗两分子ATP和一分子还原力。在POAP循环的四步反应中,最关键和最难实现的是由丙酮酸合酶(PFOR)催化的还原羧化反应。正常情况下,我们在生物体内能够普遍观察到的反应是PFOR...
科研| 华东理工:宏基因组和宏转录组学揭示反硝化脱硫颗粒污泥反应...
在这个模型中,硫化物氧化菌起到两个关键作用:(i)氧化硫化物和(ii)固定碳。与反硝化相关的硫化物氧化相关的能量学特征足以通过卡尔文循环固定大量的碳。然后这种固定碳被其他细菌用作碳源和能源。后者的一个很好的例子是细菌的出现,这些细菌显然是通过使用甘氨酸还原酶的Stickland发酵产生ATP。该反应以及其他发酵细菌产生...
中国科学家用二氧化碳来合成淀粉!原理是什么?能否得诺贝尔奖?
第二环节便进入到卡尔文循环过程,科学家通过计算机模拟分析将拟配好的生物酶和碳化合物进行排列组合,在6000多种组合中寻找到关键的配比。实验室合成淀粉的完整步骤有了合适的生物酶、碳配合,同时还有了合成所需的能量,接下来就是将它们放至生物罐中进行高阶反应了。