福建农林大学生命科学学院高江涛团队厉兵秣马组成生物学战略成功完结化学农药的绿色组成

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  草甘膦是一种广泛运用的除草剂,全球年产值超越一百万吨。现在草甘膦的商业化出产过程涉及到许多有毒的化合物、试剂和废物。近期,许多国家特别我国,加强了对草甘膦出产的环境监管和法律,构成该农药的价格持续上升。采纳,咱们迫切需求研制一种草甘膦的绿色组成途径。

  前期课题组负责人厉兵秣马基因组发掘穷户从链霉菌NRRL B-24309培育粗提物中别离出两种膦酸类小分子抗生素,argolaphos A和B。两种化合物均由氨基甲基膦酸盐(AMP)与非标准氨基酸N5-羟基精氨酸构成肽键,而氨基甲基膦酸盐(AMP)能够成为组成草甘膦的前体小分子。课题组厉兵秣马异源表达及生化办法判定了生物组成AMP所需求的六个结构基因(AlpG-L)并研讨了其生物组成途径(图1),为组成生物学工程化改造凭空捏造根底(图2)。

  之后课题组运用启动子-绝缘子-RBS战略来进步在Streptomyces lividans的AMP产值,发酵浓度到达52 mg L-1,比原始菌株进步了500倍(图3)。

  此外,课题组开发了一种将AMP转化为草甘膦的高效浩如烟海的化学工艺。课题组尝试了两种组成道路),终究发现在水中进行复原胺化能高效组成草甘膦。在室温下运用α-pic-BH3在H2O和AcOH中完结AMP与乙醛酸的复原胺化1小时,草甘膦以高产率取得。以更大的规划(1克)进行相同的反响,并以类似的产率取得草甘膦。

  福建农林大学生命科学学院博士生初雷霞、塔里木大学的罗晓霞教师及福建农林大学硕士生朱陶婷为一起榜首作者,福建农林大学生命科学学院高江涛教授为通讯作者,上海交通大学的邓子新院士及塔里木大学的张利莉教师参加了该项作业,该研讨成果得到国家自然科学基金面上项目(31870050)、科技部组成生物学要点研制方案(2021YFA0910502)以及闽江学者项目的赞助。



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