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新型高分子材料聚羟基脂肪酸酯的微生物合成和应用研究

批准号20334020 学科分类高分子合成化学 ( B0401 )
负责人陈国强 职称教授 单位名称清华大学
资助金额 130万元 项目类别 重点项目 起止年月 2004年01月01日 至 2007年12月31日
主题词 聚羟基脂肪酸酯;PHB;PHA
附注说明 从本实验室筛选出的PHA合成菌中克隆出合成PHA的关键酶PHA聚合酶基因,用从不同菌种中克隆得到的PHA聚合酶基因进行基因重排。然后用傅立叶红外技术筛选在大肠杆菌中能表达的重排PHA聚合酶基因。从中选择特异性差的重排PHA聚合酶基因。构建出能够合成新型结构PHA的重组菌株,得到新型PHA至少三种,掌握用分子设计法合成所需结构PHA的规律并对其做应用开发。

成果

序号 课题 类型 参与人
0 Biomaterials (生物材料) in “T 著作 Chen GQ
1 Polyhydroxyalkanoates in Biode 著作 Chen GQ
2 Progress in Biomaterial Resear 著作 Chen GQ
3 Polyphenylene (聚苯) Structure 著作 Chen GQ
4 Natural Biomass Engineering Ma 著作 Chen GQ
5 Biopolymers I and III 著作 Chen GQ
6 Frontier and Progress of Polym 著作 Chen GQ
7 Microbial production of R-3-hy 期刊 Qian Liu, Shao-Ping Ouyang, Ah
8 Specific identification of (R) 期刊 Z Zheng, JC Chen, HL Tian, FF
9 Genetic engineering of Pseudom 期刊 Shao-Ping Ouyang, Qian Liu, Sh
10 Organization process of the hi 期刊 Jun Xu, Bao-Hua Guo, Qiong Wu,
11 The effect of 3-hydroxybutyrat 期刊 Xiao-Qiang Xiaoa, Yan Zhaob, G
12 A Lower Specificity PhaC2 Synt 期刊 Chen JY, Song G and Chen GQ
13 Microbial Transformation of Be 期刊 Ouyang SP, Sun SY, Liu Q, Chen
14 Molecular cloning and function 期刊 Leo Zhong Zheng, Zhi Li, Hong-
15 Imaging of Nonlinear Optical R 期刊 Jun Xu, Jin Bao, Bao-Hua Guo,
16 Biosynthesis of polyhydroxyalk 期刊 Ling-Fang Qin, Xue Gao, Qian L
17 Polyhydroxyalkanoates Copolyes 期刊 Luo RC, Chen JY, Zhang L, Chen
18 Microbial production and appli 期刊 Guo-Qiang Chen, Qiong Wu
19 Molecular cloning of polyhydro 期刊 Lu XY, Wu Q, Chen JY, Zhang WJ
20 Deep Quenching: A Special Meth 期刊 Jun Xu, Bao-Hua Guo, Zeng-Min
21 A novel method for production 期刊 Zheng Z, Gong Q and Chen GQ

摘要

结题摘要 本课题组通过定点突变和删除突变,获得具有不同酶活和底物特异性的PHA聚合酶,得到了分子量等物化性能不同的PHA。筛选得到国内首个对短链和中长链单体都有活性的PHA 合酶PhaC2,并得到3-羟基丁酸至3-羟基癸酸的PHA共聚物;利用基因重排等技术改造PHA合成途径,实现了一定范围单体比例的可调控性合成。敲除fadB和fadA基因弱化β氧化途径,摇瓶培养达到5.31 g/L的细胞干重,PHA含量84.3 wt%,HDD单体达40.9 mol%。本课题组还开发出以1,3-丙二醇、1,4-丁二醇为底物,合成性能独特的新型PHA聚4-羟基丁酸和聚3-羟基丙酸-4-羟基丁酸的代谢途径。对PHA重组菌进行PHA发酵生产的初步摸索。在50升,1吨发酵中细胞干重分别达到40和50g/L,PHA含量可达干重50%以上。开创性的提出两种不同生产HA单体的方法,使单体产量达到较高水平,为工业化应用奠定基础。对获得的新型PHA材料进行物化性能及组织工程高附加值应用研究。发现该材料对软骨、神经、成骨和成纤维细胞等动物细胞都有很好的相容性和粘附生长特性,同时具有良好的血液相容性和适合血管相关细胞生长的特性。

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