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专家解读(YouTube)· iBiology Techniques · YouTube·· 1 天前

实现合成二氧化碳固定(CETCH 循环)

要点概括

提出“合成代谢”概念:在硅上设计理论 CO2 固定通路,再筛选/改造酶并移植到细胞作为迷你工厂。

  • 提出“合成代谢”概念:在硅上设计理论 CO2 固定通路,再筛选/改造酶并移植到细胞作为迷你工厂。
  • 筛选出烯酰基辅酶 A 羧化还原酶(ECR),其催化效率比植物 Rubisco 高约 4 倍,可在 0.04% 大气 CO2 浓度下高效固碳。
  • 设计 CETCH 循环:以 ECR 为核心、代谢循环方式连续固碳,热力学计算显示仅需 4 ATP/丙酮酸,比植物 Calvin 循环(7 ATP)节能近一倍。
  • 从 9 个物种凑齐 15 种酶(后增至 17 种)在体外重建 CETCH 循环,初始速率 0.2 CO2/受体/小时。
  • 通过代谢校对(加硫酯酶清除死端产物)、酶工程、通路重设计、优化缓冲/离子强度,速率提升至 3.6 CO2/受体/小时,约提高 20 倍。
  • 最新 v5.4 版含 17 种酶(含 3 个重工程酶),固碳速率约 5 nmol/分钟/毫克蛋白;下一步拟移入人工细胞或活细胞(体内移植)。
  • 定位:合成生物学;非 AI。。

来源:专家解读(YouTube) · youtube.com

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