甲醛是天然与合成一碳代谢中的关键代谢物。为工程化甲醛产生酶，需要敏感、易用且低成本的检测方法。本研究将大肠杆菌工程化为可检测宽范围甲醛浓度的细胞生物传感器。利用天然和兼性甲醛同化酶，作者设计了三种依赖甲醛生长的大肠杆菌生长传感器菌株。这些菌株通过对一种或多种必需代谢物进行营养缺陷改造，使其在甲醛存在时可通过甲醛同化途径合成相应代谢物...
甲醇是可由二氧化碳和天然气可持续生产的一碳生物制造原料，但其生物转化效率受 NAD+ 依赖型甲醇脱氢酶（Mdh）催化甲醇氧化为甲醛的催化性能限制。本研究对来自 Bacillus stearothermophilus DSM 2334 的中性嗜温 NAD+ 依赖型 Mdh（MdhBs）进行定向进化，以提高其催化活性。作者构建了基于甲醛...
钙离子依赖的吡咯喹啉醌（PQQ）依赖甲醇脱氢酶（MDH，EC 1.1.2.7）是甲基营养微生物初级C1化合物代谢的关键酶，也是电化学生物传感器和生物燃料电池的有前景催化剂。然而天然PQQ-MDH产量低，限制了其在生物电催化中的大规模应用。本研究通过克隆单一亚基基因mxaF，在同源甲基营养菌Methylorubrum extorque...
甲醇脱氢酶（Mdh）是利用甲烷和甲醇作为碳源与能源的关键酶，在甲基营养和合成甲基营养中具有重要作用。NAD 依赖型 Mdh 因单亚基、可在有氧和厌氧条件下产生 NADH 而成为合成甲基营养工程的重要候选，但其催化活性低、对甲醇亲和力不足限制了应用。本研究采用基于转录因子的生物传感器，对来自 Lysinibacillus xylani...
合成甲基营养是指改造大肠杆菌等微生物使其以甲醇为碳源生长，是代谢工程与合成生物学的长期目标。NAD 依赖型甲醇脱氢酶（Mdh）是多数甲醇同化途径中的第一个酶，其较差的动力学性质限制途径通量，是合成甲基营养的主要瓶颈。为突破该瓶颈，作者利用甲醛生物传感器建立了噬菌体辅助非连续进化（PANCE）选择系统，用于筛选 Bacillus me...
甲醛是常见环境毒素，也是单碳代谢中的关键中间体。监测甲醛浓度对环境监测和天然或合成甲基营养微生物的代谢工程均具有重要意义，但现有方法存在灵敏度低、流程复杂或依赖昂贵分析设备等问题。本文基于大肠杆菌 FrmR 阻遏蛋白及其同源启动子开发了一种甲醛生物传感器。通过优化天然阻遏蛋白结合位点和调控架构，该传感器可检测低至 1 μM 的甲醛。...