香芹醇（perillyl alcohol）是一种具有抗癌潜力的天然单萜，但其生物合成量有限。细胞色素P450单加氧酶CYP153A6在大肠杆菌中催化柠檬烯羟基化生成香芹醇，是该途径的限速步骤，此前尚未通过定向进化改进。本文报道了一种基于假单胞菌Pseudomonas putida F1中CymR阻遏蛋白的遗传编码生物传感器，使其能够...
原核转录因子（TF）可作为小分子生物传感器，在生物技术应用广泛，但多数 TF 的配体仍未知。Ligify 利用基因组背景与酶反应数据库预测 TF 的对应效应分子。本文报道 Ligify 2.0，一个用于 Ligify 预测的现代交互式网页服务器。作者系统评估 Rhea 酶反应数据库中 10965 个小分子与 TF 的关联，最终生成 ...
单组分系统（OCS）将传感与效应功能整合于同一蛋白，可快速响应环境信号。本研究表征了来自 Fimbriimonas ginsengisoli 的新型潜在OCS蛋白FG214，其可能为氧化还原或O2调控的螺旋-转角-螺旋（HTH）-Per-ARNT-Sim（PAS）转录因子。FG214的PAS域在氧化条件下结合六配位血红素b，并发生配...
对苯二甲酸、邻苯二甲酸和间苯二甲酸（统称苯二甲酸类化合物）是塑料工业中重要的芳香族石化原料，分别用于合成聚合物和增塑剂。尽管其大规模工业生产不足80年，但塑料和增塑剂在环境中难以降解并持续累积，已造成严重污染和健康风险。近年来，这些外源化合物及其衍生物的生物降解受到广泛关注，因为可为环境污染物去除以及苯二甲酸类塑料废物的生物回收与高...
萜类化合物是重要的天然产物，但许多高价值萜类化合物的微生物合成受限于生物合成途径理性工程困难以及缺乏直接报告产物形成的高通量筛选系统。α-松油醇等单萜醇在异源宿主中的合成需要前体生成、环化和水捕获化学的协同。本文通过结构指导定向进化改造对香芹酚阻遏蛋白 CymR，开发了可检测 α-松油醇的转录因子型全细胞生物传感器菌株。基于推测配体...
全细胞生物传感器是代谢物监测的有力工具，但动态范围窄和泄漏表达高限制了其广泛应用。本文提出基于两轮设计–构建–测试–学习（DBTL）循环的系统化流程，在大肠杆菌中开发并优化一种基于转录因子的丙酮酸生物传感器。第一轮构建了可响应 0.05–10 mM 胞内丙酮酸水平的 PdhR 型生物传感器。第二轮采用实验设计（DoE）系统考察启动子...
海洋大型藻类，尤其是其复杂多糖，是尚未充分利用的可再生单糖及构建单元来源。利用海洋微生物酶促降解可有效获取这些组分，例如绿藻 Ulva 的贮藏多糖 ulvan 富含 L-鼠李糖和 D-葡萄糖醛酸。由于目前仍缺乏分析复杂多糖酶解的高通量方法，本文报道了一种基于转录因子的遗传编码生物传感器，利用大肠杆菌原生的 PrhaBAD 启动子特异...