【分子植物卓越中心在大肠杆菌中实现多种氧化贝壳杉烷类二萜的高效从头合成】
近日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员王勇团队在Metabolic Engineering上在线发表了题为De novo production of versatile oxidized kaurene diterpenes in Escherichia coli的研究论文，该研究以大肠杆菌为底盘高效地实现了11种不同氧化形式的对映-贝壳杉烷类二萜化合物的从头生物合成。
对映-贝壳杉烷类二萜是一类重要的天然产物，具有多样的化学结构，在植物的生长发育、微生物防御、应对非生物胁迫等生命过程中起到关键作用。此外，此类化合物还具有显著的细胞毒性、抗肿瘤活性、特殊风味口感等理化性质，因此被广泛应用于食品工业和药物开发领域中。在此类化合物的生物合成中，母核骨架的羟基化修饰为进一步发生糖基化、酰基化等提供了支点，是产生终端产物多样性的重要前提。通常，对映-贝壳杉烷母核的C1、C3、C7、C13、C16、C19等位置富于各种氧化修饰。例如C7和C19的羧基化是植物激素赤霉素类合成途径中的关键步骤，C7、C3和C1的氧化取代在唇形科香茶菜属植物的活性二萜中尤为常见，C13的羟基引入对于甜菊糖苷类的合成至关重要，而以C16-羟基对映-贝壳杉烷为前体的化合物则包括具有抗HIV活性的雷公藤福定（tripterifordin）等分子。
目前对于对映-贝壳杉烷母核的氧化修饰主要通过化学合成实现，存在反应步骤冗长、产率低等诸多问题。此外，有机合成亦较难实现具有立体选择性或位点特异性的高效氧化修饰。鉴于上述原因，在该研究中，研究人员开发了一系列大肠杆菌工程菌株，以特异性的细胞色素P450氧化酶和萜类合酶为介导，实现了多种对映-贝壳杉烷类氧化中间体的从头生物合成。研究人员通过菌株筛选和前体强化，确定了增强甲羟戊酸（MVA）途径的K系大肠杆菌为最合适的合成宿主。研究进一步通过筛选不同物种来源的贝壳杉烯氧化酶（KO）并以N端融合助溶标签的方式，成功提升了关键中间体对映-贝壳杉烯酸（KA）的产量（~250 mg/L）。以甜菊醇（SV）为目标，研究人员组合了N端改造、密码子优化、拷贝数和表达强度调节等多种的策略对贝壳杉烯酸13位羟化酶（KA13H）进行了优化，选择拟南芥来源的AtCYP714A2为最佳的KA13H，在引入细胞色素b5（甜叶悬钩子来源的RsCYB5）改善电子传递并抑制蛋白降解的帮助下，大幅提升了SV在摇瓶中的合成效率，产量达到521 mg/L。为了进一步提高KA至SV的羟基化转化率，研究人员利用AlphaFold预测了AtCYP714A2的结构并将其与二萜底物进行了分子对接模拟。根据蛋白-底物复合物对接模型，将底物结合口袋中潜在的十余种关键氨基酸残基进行定点突变后发现，突变体I403L能够通过解除底物抑制、增强底物结合亲和力等方式提升KA的13位羟基化效率。相比于野生型AtCYP714A2，突变体I403L的KA转化率由71%提升至87%。组合最优的KO和KA13H突变体后，研究人员在5L发酵罐中实现了克级规模的甜菊醇的从头生物合成，产量达到1.07 g/L。
以此为基础，将上述优化策略运用于不同的氧化修饰酶后，研究人员还成功地获得了多种C3、C7、C16、C19单氧化或双氧化的对映-贝壳杉烷类二萜分子。利用水稻来源的OsCYP76M家族氧化酶、OsCYP99A3，链霉菌来源的双加氧酶PtmO6，小立碗藓来源的双功能萜类合酶PpCPS/KS和多种不同来源的KO的组合生物合成策略，研究人员在大肠杆菌中合成了7β-羟基对映-贝壳杉烯、3α-羟基对映-贝壳杉烯、7β-羟基对映-贝壳杉烯-19-酸、3α-羟基对映-贝壳杉烯-19-酸、16α-羟基对映-贝壳杉烷、16α-19-二羟基对映-贝壳杉烷、16α-羟基对映-贝壳杉烷-19-酸等分子，摇瓶中的产量分别达到20~600 mg/L。
该研究建立了高效合成氧化对映-贝壳杉烷类二萜分子的原核生物合成体系，以简单碳源（甘油）为起始，在不添加复杂前体物质的情况下实现了多种贝壳杉烷类二萜氧化中间体的从头生物合成，不仅为进一步工业化大规模制造复杂的二萜分子提供了基础，也为筛选和鉴定未知的贝壳杉烷类二萜氧化酶提供了可靠的平台。
相关研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、上海市优秀学术带头人计划、中科院战略性先导科技专项（B类）及中科院青年创新促进会的资助。
近日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员王勇团队在Metabolic Engineering上在线发表了题为De novo production of versatile oxidized kaurene diterpenes in Escherichia coli的研究论文，该研究以大肠杆菌为底盘高效地实现了11种不同氧化形式的对映-贝壳杉烷类二萜化合物的从头生物合成。
对映-贝壳杉烷类二萜是一类重要的天然产物，具有多样的化学结构，在植物的生长发育、微生物防御、应对非生物胁迫等生命过程中起到关键作用。此外，此类化合物还具有显著的细胞毒性、抗肿瘤活性、特殊风味口感等理化性质，因此被广泛应用于食品工业和药物开发领域中。在此类化合物的生物合成中，母核骨架的羟基化修饰为进一步发生糖基化、酰基化等提供了支点，是产生终端产物多样性的重要前提。通常，对映-贝壳杉烷母核的C1、C3、C7、C13、C16、C19等位置富于各种氧化修饰。例如C7和C19的羧基化是植物激素赤霉素类合成途径中的关键步骤，C7、C3和C1的氧化取代在唇形科香茶菜属植物的活性二萜中尤为常见，C13的羟基引入对于甜菊糖苷类的合成至关重要，而以C16-羟基对映-贝壳杉烷为前体的化合物则包括具有抗HIV活性的雷公藤福定（tripterifordin）等分子。
目前对于对映-贝壳杉烷母核的氧化修饰主要通过化学合成实现，存在反应步骤冗长、产率低等诸多问题。此外，有机合成亦较难实现具有立体选择性或位点特异性的高效氧化修饰。鉴于上述原因，在该研究中，研究人员开发了一系列大肠杆菌工程菌株，以特异性的细胞色素P450氧化酶和萜类合酶为介导，实现了多种对映-贝壳杉烷类氧化中间体的从头生物合成。研究人员通过菌株筛选和前体强化，确定了增强甲羟戊酸（MVA）途径的K系大肠杆菌为最合适的合成宿主。研究进一步通过筛选不同物种来源的贝壳杉烯氧化酶（KO）并以N端融合助溶标签的方式，成功提升了关键中间体对映-贝壳杉烯酸（KA）的产量（~250 mg/L）。以甜菊醇（SV）为目标，研究人员组合了N端改造、密码子优化、拷贝数和表达强度调节等多种的策略对贝壳杉烯酸13位羟化酶（KA13H）进行了优化，选择拟南芥来源的AtCYP714A2为最佳的KA13H，在引入细胞色素b5（甜叶悬钩子来源的RsCYB5）改善电子传递并抑制蛋白降解的帮助下，大幅提升了SV在摇瓶中的合成效率，产量达到521 mg/L。为了进一步提高KA至SV的羟基化转化率，研究人员利用AlphaFold预测了AtCYP714A2的结构并将其与二萜底物进行了分子对接模拟。根据蛋白-底物复合物对接模型，将底物结合口袋中潜在的十余种关键氨基酸残基进行定点突变后发现，突变体I403L能够通过解除底物抑制、增强底物结合亲和力等方式提升KA的13位羟基化效率。相比于野生型AtCYP714A2，突变体I403L的KA转化率由71%提升至87%。组合最优的KO和KA13H突变体后，研究人员在5L发酵罐中实现了克级规模的甜菊醇的从头生物合成，产量达到1.07 g/L。
以此为基础，将上述优化策略运用于不同的氧化修饰酶后，研究人员还成功地获得了多种C3、C7、C16、C19单氧化或双氧化的对映-贝壳杉烷类二萜分子。利用水稻来源的OsCYP76M家族氧化酶、OsCYP99A3，链霉菌来源的双加氧酶PtmO6，小立碗藓来源的双功能萜类合酶PpCPS/KS和多种不同来源的KO的组合生物合成策略，研究人员在大肠杆菌中合成了7β-羟基对映-贝壳杉烯、3α-羟基对映-贝壳杉烯、7β-羟基对映-贝壳杉烯-19-酸、3α-羟基对映-贝壳杉烯-19-酸、16α-羟基对映-贝壳杉烷、16α-19-二羟基对映-贝壳杉烷、16α-羟基对映-贝壳杉烷-19-酸等分子，摇瓶中的产量分别达到20~600 mg/L。
该研究建立了高效合成氧化对映-贝壳杉烷类二萜分子的原核生物合成体系，以简单碳源（甘油）为起始，在不添加复杂前体物质的情况下实现了多种贝壳杉烷类二萜氧化中间体的从头生物合成，不仅为进一步工业化大规模制造复杂的二萜分子提供了基础，也为筛选和鉴定未知的贝壳杉烷类二萜氧化酶提供了可靠的平台。
相关研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、上海市优秀学术带头人计划、中科院战略性先导科技专项（B类）及中科院青年创新促进会的资助。
“春水秋香”：即将过去的八月，迎来了秋#秋天来了#
云天收夏色，木叶动秋声
晚风卷走八月的热浪，还记得前些时日立秋时分的“云天收夏色，木叶动秋声”#立秋# ，一枕新凉一扇风。时间轴在不动声色地转动，万物开始从繁茂生长趋向成熟萧瑟。
整个自然界的变化是循序渐进的过程，立秋是阳气渐收、阴气渐长，由阳盛逐渐转变为阴盛的节点。这一切都在告诉我们：“夏去，秋将临”。
处暑白露节，夜凉白天热
昨日，秋季的第二个节气——处暑#处暑# 也来到了。关于暑气，有所谓“热在三伏”，又有“秋后一伏”之说，立秋后还有“一伏”的酷热天气，直至今日，这个夏天才算出伏。
但是真正有凉意一般要到白露节气之后，处暑之后并没有立即转凉，大家还是要注意防暑工作哦。同时处暑的到来也意味着八月份就要结束了。春、秋茶叶采摘时间
夏、秋茶不同之处#秋茶#
八月末，我们即将迎来一个金秋九月。在这个收获的季节，也有一些茶区在采摘茶叶，而此时采摘的茶叶算得上是秋茶了。
春茶和秋茶素有“春水秋香”之说。这句话是描述春茶和秋茶不同的优点。本期小编就给大家介绍一下春茶和秋茶吧。
春、秋茶叶采摘时间
大部分产茶地区，茶叶生长都有明显的季节性。比如说江北茶区新梢生长期为5月上旬至9月下旬，江南茶区新梢生长期为3月下旬至10月中旬，西南茶区新梢生长期为2月上旬至12月中旬，华南茶区新梢生长期为1月下旬至12月下旬。
一般而言，地处亚热带的茶区，大部分春、夏、秋季采茶，但茶季没有统一的划分标准，有的以时令分：清明至小满为春，茶小满至小暑为夏茶，小暑至寒露为秋茶；有的也与时间分：5月底以前采的茶为春茶，6月初至7月上旬采收的茶为夏茶，7月中旬开始采收的茶为秋茶。
春、秋茶叶品质口感
春茶的水质最好，一般指由越冬后茶树第一次萌发的芽叶采制而成，汇天地之灵气，取日月之精华。经过金秋和寒冬的沉淀，茶树更新复壮，在加上春季温度适中，雨量充沛，故而叶肉肥厚。
芳香物质和维生素含量较高，滋味鲜爽，使得春茶内含物质极为丰富，滋味鲜活富有保健作用。且回甘明显，韵味无穷。
而7月中旬以后采制的当年茶叶，就算秋茶了。秋天降水少，气候干燥，在茶叶的长成、采摘和制作过程中都能最大程度保持茶叶的香气，故香气高扬。
万事顺遂#开心#
对于春茶和秋茶，不同的茶客有不同的偏爱，或是在不同阶段偏爱不同的茶。它们各有各的优点，各有各自的特色。滋味鲜爽，香气高扬，在我们初采系列中，您都可以品味到。
有言道：“一夏无病三分虚”。夏季尾声，切忌浮躁难耐，顺其心意，不过度饮凉，注意身体。
最后金秋时节，顺着我们的茶叶来源来一趟心的旅行吧！
八月末，燥热难消，沿着盘山公路驶入大别山脉，来到长寿之乡——最美茶园金寨。一座藏于深山，隐于幽谷的世外之城。来到核心原产地海拔400-1600米的高山百年茶园，随着海拔的升高，燥热的天气随之凉爽。
此时饮茶当注意温润之道，选饮一杯初采绿茶最适应不过，枕云初采系列绿茶，产自大别山脉百年高山茶园，采当春第一天的鲜芽，纯手工甄制，茶性甘润，不寒不燥，内质馥郁，汤色清纯。
初采坚持采用当年第一茬茶青，十年以上工龄的专业技师进行两轮手工筛选，历经传统手工制甄和精制工序。初春气温低，茶树生长速度缓慢，此时芽质极好，每颗茶饱满春日鲜嫩滋味。
取3g左右初采自在级·毛峰投入玻璃杯中，浮沉的茶叶，于沸水中伸展着，徐徐上升，浮浮沉沉。犹如人生喝茶的两种姿态，拿起放下，慢慢地散发出沁心云香，淡然茶韵。人生如茶，沉时坦然，浮时淡然，拿得起也要放得下。
在夕阳下，暖光普照，与三两好友，闲暇对坐，或吟诗一首，或饮茶一瓯。饮一杯茶山里的阳光，品一分心中的自在。每天面对糟杂的周遭万物，坐下来喝一杯好茶，寻片刻淡泊心境，无比可贵。
让我们通过一杯茶，跳出方寸之所，放下舍与得的繁复，抛下舍与得的权衡，去触摸无法抵达的远方。一杯茶，体味身处无忧无虑云端的美感，承载人们对自在生活的向往。
云天收夏色，木叶动秋声
晚风卷走八月的热浪，还记得前些时日立秋时分的“云天收夏色，木叶动秋声”#立秋# ，一枕新凉一扇风。时间轴在不动声色地转动，万物开始从繁茂生长趋向成熟萧瑟。
整个自然界的变化是循序渐进的过程，立秋是阳气渐收、阴气渐长，由阳盛逐渐转变为阴盛的节点。这一切都在告诉我们：“夏去，秋将临”。
处暑白露节，夜凉白天热
昨日，秋季的第二个节气——处暑#处暑# 也来到了。关于暑气，有所谓“热在三伏”，又有“秋后一伏”之说，立秋后还有“一伏”的酷热天气，直至今日，这个夏天才算出伏。
但是真正有凉意一般要到白露节气之后，处暑之后并没有立即转凉，大家还是要注意防暑工作哦。同时处暑的到来也意味着八月份就要结束了。春、秋茶叶采摘时间
夏、秋茶不同之处#秋茶#
八月末，我们即将迎来一个金秋九月。在这个收获的季节，也有一些茶区在采摘茶叶，而此时采摘的茶叶算得上是秋茶了。
春茶和秋茶素有“春水秋香”之说。这句话是描述春茶和秋茶不同的优点。本期小编就给大家介绍一下春茶和秋茶吧。
春、秋茶叶采摘时间
大部分产茶地区，茶叶生长都有明显的季节性。比如说江北茶区新梢生长期为5月上旬至9月下旬，江南茶区新梢生长期为3月下旬至10月中旬，西南茶区新梢生长期为2月上旬至12月中旬，华南茶区新梢生长期为1月下旬至12月下旬。
一般而言，地处亚热带的茶区，大部分春、夏、秋季采茶，但茶季没有统一的划分标准，有的以时令分：清明至小满为春，茶小满至小暑为夏茶，小暑至寒露为秋茶；有的也与时间分：5月底以前采的茶为春茶，6月初至7月上旬采收的茶为夏茶，7月中旬开始采收的茶为秋茶。
春、秋茶叶品质口感
春茶的水质最好，一般指由越冬后茶树第一次萌发的芽叶采制而成，汇天地之灵气，取日月之精华。经过金秋和寒冬的沉淀，茶树更新复壮，在加上春季温度适中，雨量充沛，故而叶肉肥厚。
芳香物质和维生素含量较高，滋味鲜爽，使得春茶内含物质极为丰富，滋味鲜活富有保健作用。且回甘明显，韵味无穷。
而7月中旬以后采制的当年茶叶，就算秋茶了。秋天降水少，气候干燥，在茶叶的长成、采摘和制作过程中都能最大程度保持茶叶的香气，故香气高扬。
万事顺遂#开心#
对于春茶和秋茶，不同的茶客有不同的偏爱，或是在不同阶段偏爱不同的茶。它们各有各的优点，各有各自的特色。滋味鲜爽，香气高扬，在我们初采系列中，您都可以品味到。
有言道：“一夏无病三分虚”。夏季尾声，切忌浮躁难耐，顺其心意，不过度饮凉，注意身体。
最后金秋时节，顺着我们的茶叶来源来一趟心的旅行吧！
八月末，燥热难消，沿着盘山公路驶入大别山脉，来到长寿之乡——最美茶园金寨。一座藏于深山，隐于幽谷的世外之城。来到核心原产地海拔400-1600米的高山百年茶园，随着海拔的升高，燥热的天气随之凉爽。
此时饮茶当注意温润之道，选饮一杯初采绿茶最适应不过，枕云初采系列绿茶，产自大别山脉百年高山茶园，采当春第一天的鲜芽，纯手工甄制，茶性甘润，不寒不燥，内质馥郁，汤色清纯。
初采坚持采用当年第一茬茶青，十年以上工龄的专业技师进行两轮手工筛选，历经传统手工制甄和精制工序。初春气温低，茶树生长速度缓慢，此时芽质极好，每颗茶饱满春日鲜嫩滋味。
取3g左右初采自在级·毛峰投入玻璃杯中，浮沉的茶叶，于沸水中伸展着，徐徐上升，浮浮沉沉。犹如人生喝茶的两种姿态，拿起放下，慢慢地散发出沁心云香，淡然茶韵。人生如茶，沉时坦然，浮时淡然，拿得起也要放得下。
在夕阳下，暖光普照，与三两好友，闲暇对坐，或吟诗一首，或饮茶一瓯。饮一杯茶山里的阳光，品一分心中的自在。每天面对糟杂的周遭万物，坐下来喝一杯好茶，寻片刻淡泊心境，无比可贵。
让我们通过一杯茶，跳出方寸之所，放下舍与得的繁复，抛下舍与得的权衡，去触摸无法抵达的远方。一杯茶，体味身处无忧无虑云端的美感，承载人们对自在生活的向往。
“那里有各种野生而坚韧的花，不停生长且死去，死去且重复……
终于我们知道所有风景其实相连，我們只要自然地成为风景， 也许我們就能自然地相愛”
2022/08/26 阴 凉爽舒畅 健身一小时十五分钟。秋天前再排一下暑热毒。瑜伽垫上那汗一滴又一滴。耕耘在身体和心灵上的汗水，泪水不会辜负且又扎实。
桃园眷村去年还开着，今年关店了。
一个自我放逐边缘化的人，本无所谓寻找却在岁月中和时光有了对话的勇气。梦想照进现实，大约是这个意思。
终于我们知道所有风景其实相连，我們只要自然地成为风景， 也许我們就能自然地相愛”
2022/08/26 阴 凉爽舒畅 健身一小时十五分钟。秋天前再排一下暑热毒。瑜伽垫上那汗一滴又一滴。耕耘在身体和心灵上的汗水，泪水不会辜负且又扎实。
桃园眷村去年还开着，今年关店了。
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