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...
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。...
紧密且可调的基因表达控制是合成生物学构建可预测基因线路和实现理想表型的重要目标。阐明启动子的序列-功能关系对转录水平操纵基因表达尤为关键，尤其适用于依赖转录调控因子的诱导系统。本文采用大规模并行 sort-seq 方法，结合流式细胞分选（FACS）与高通量测序，对大肠杆菌甲醛诱导启动子 Pfrm 进行单核苷酸分辨率分析。将突变甲醛诱...
电化学生物传感器因能在短时间内给出直接、可靠且可重复的测量而被广泛认可。本文在玻碳电极表面沉积离子液体[EMIM][Otf]、金纳米粒和壳聚糖，成功构建了甲醛生物传感器，并考察其灵敏度、重现性、储存稳定性和检出限。亚甲基蓝作为氧化还原指示剂用于增强电化学池中的电子转移。该传感器在0.4 V电位下测量NAD+还原产生的NADH电子。在...
本文报道了一种基于醇氧化酶（AOX）的电位法甲醛生物传感器。作者通过乳液光聚合合成了疏水性聚（正丁基丙烯酸酯-N-丙烯酰氧基琥珀酰亚胺）[poly(nBA-NAS)]微球，作为酶固定化基质；AOX 通过 NAS 基团共价结合于微球表面。将 AOX-poly(nBA-NAS) 微球沉积在由光固化、自增塑丙烯酸膜构成的 pH 换能器上，...