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代谢网络定量分析研究进展 被引量：6
1
作者 魏春 陈宁 《生物技术通讯》 CAS 2002年第3期234-238,共5页
综述了代谢工程中代谢控制分析、代谢通量分析、生化系统理论、途径分析、控制论模型等定量分析方法的基本理论,以实例说明了这些方法的应用,并对代谢分析方法的发展进行了展望。
关键词 代谢网络 定量分析 研究进展 代谢工程 代谢控制分析 代谢通量分析 控制论模型
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代谢控制分析的理论与应用 被引量：1
2
作者 凌利 陈光旨 周河治 《广西科学》 CAS 1999年第2期115-119,共5页
代谢控制分析（ＭｅｔａｂｏｌｉｃＣｏｎｔｒｏｌＡｎａｌｙｓｉｓ，简称ＭＣＡ）是一种以系统观点对细胞内代谢调控进行定量分析的理论和实验方法。根据ＭＣＡ理论，代谢控制是细胞内代谢的系统属性，并可以用酶动力学性质进行定量表... 代谢控制分析（ＭｅｔａｂｏｌｉｃＣｏｎｔｒｏｌＡｎａｌｙｓｉｓ，简称ＭＣＡ）是一种以系统观点对细胞内代谢调控进行定量分析的理论和实验方法。根据ＭＣＡ理论，代谢控制是细胞内代谢的系统属性，并可以用酶动力学性质进行定量表示。ＭＣＡ指出了“限速步骤”观念的局限性，认为代谢途径中酶促反应步骤对代谢的控制作用随系统内外条件的改变而变化。用理论计算或试验确定的控制系数能够加深对代谢的控制结构特性的理解。ＭＣＡ与计算机仿真技术和各种现代生物实验技术有机结合，正成为代谢工程中越来越重要的手段和一种有效的研究模式。目前ＭＣＡ还处在发展完善之中，需要扩大其研究和应用的范围。 展开更多
关键词 细胞代谢调控 代谢控制分析 代谢通量 代谢工程
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代谢工程技术及其在微生物育种的应用 被引量：2
3
作者 张红岩 辛雪娟 +2 位作者 申乃坤 莫永生 孙文波 《酿酒》 CAS 2012年第4期17-21,共5页
代谢工程(Metabolic Engineering),亦称途径工程(Pathway Engineering),是一门利用分子生物学原理系统地分析细胞代谢网络,并通过DNA重组技术合理设计细胞代谢途径及遗传修饰,进而完成细胞特性改造的应用性学科。代谢工程综合了生物化... 代谢工程(Metabolic Engineering),亦称途径工程(Pathway Engineering),是一门利用分子生物学原理系统地分析细胞代谢网络,并通过DNA重组技术合理设计细胞代谢途径及遗传修饰,进而完成细胞特性改造的应用性学科。代谢工程综合了生物化学、化学工程、数学分析等多学科内容,是当前国内外学者研究热点之一。论述了代谢工程的发展过程、基本原理及特点以及该项技术在微生物育种的最新应用进展,并展望了未来发展前景。 展开更多
关键词 代谢工程 代谢网络 代谢流分析 代谢控制分析
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螺旋藻β-胡萝卜素代谢控制分析及其新方法的研究 被引量：3
4
作者 王芳 庞广昌 王景川 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期237-243,共7页
代谢控制分析(MCA)的两大难题是获得酶活性的扰动和通量控制系数(FCC)的计算,需要借助基因操作和复杂的计算推理。研究表明数量性状基因座(QTL)效应和通量控制系数(FCC)具有极其相似的分布规律,均呈L形分布,即代谢通量具有与数量性状一... 代谢控制分析(MCA)的两大难题是获得酶活性的扰动和通量控制系数(FCC)的计算,需要借助基因操作和复杂的计算推理。研究表明数量性状基因座(QTL)效应和通量控制系数(FCC)具有极其相似的分布规律,均呈L形分布,即代谢通量具有与数量性状一致的遗传变异规律。因此,本实验将螺旋藻(Spirulina)β-胡萝卜素(β-carotene)的代谢通量作为一个数量性状,运用主成分分析、通径分析等数量遗传学分析方法研究其代谢途径中酶对通量的影响方式和程度。在相关分析的基础上计算得到了基于主成分分析的控制系数Cpi和基于通径分析的控制系数R2i,对比分析表明这两组控制系数的变化规律基本一致,表明螺旋藻β-胡萝卜素合成途径中番茄红素-β-环化酶(LYC-B,CpLYC-B=0.161,R2LYC-B=0.2601)、RuBP羧化酶(RuBisCO,CpRuBisCO=0.121,R2RuBisCO=0.2453)、磷酸甘油酸变位酶(PGM,CpPGM=0.163,R2PGM=0.2320)、丙酮酸脱氢酶(PDHC,CpPDHC=0.119,R2PDHC=0.1584)和异柠檬酸脱氢酶(ICDH,CpICDH=0.172,R2ICDH=0.1935)5种酶对β-胡萝卜素的代谢通量的分布或改变起主要控制作用。这两种方法简便易行,简化了实验操作和计算过程,可为代谢工程育种及代谢控制分析提供新方法。 展开更多
关键词 数量遗传学 代谢控制分析 主成分分析 通径分析 Β-胡萝卜素
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大肠杆菌苏氨酸合成途径动力学模型的构建与分析 被引量：3
5
作者 杨雪 张彦飞 +1 位作者 郑阳阳 马红武 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期18-29,共12页
动力学模型分析有利于理解生物系统的调控机制,从而为高效细胞工厂的理性设计提供指导。基于以往发表的相关途径动力学模型和测量的酶动力学数据,开发了大肠杆菌苏氨酸合成途径的动力学模型。模型包含从天冬氨酸至苏氨酸的合成途径及葡... 动力学模型分析有利于理解生物系统的调控机制,从而为高效细胞工厂的理性设计提供指导。基于以往发表的相关途径动力学模型和测量的酶动力学数据,开发了大肠杆菌苏氨酸合成途径的动力学模型。模型包含从天冬氨酸至苏氨酸的合成途径及葡萄糖开始的为合成途径提供前体以及能量的代谢途径。与以往模型不同的是新模型中考虑了能量和还原力的平衡,从而使模型模拟的系统自身成为一个不需要从外界提供能量和还原力的自洽系统。模型稳态分析的结果表明PTS、G6PDH和HDH等反应对苏氨酸合成反应的通量控制系数较大,通过过表达这些反应的酶可以有效增加苏氨酸合成反应的通量。 展开更多
关键词 动力学模型 大肠杆菌 苏氨酸生物合成 代谢控制分析
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Pseudomonas stutzeri 1317合成中长链聚羟基脂肪酸酯的组成分析模型 被引量：2
6
作者 徐军 贺文楠 +6 位作者 郭宝华 胡平 张增民 张广 林会兰 陈金春 陈国强 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期71-74,共4页
Pseudomonasstutzeri1 31 7可以在不同碳源上生长 ,合成不同共聚单体单元组成的中长链聚羟基脂肪酸酯 ( mcl PHAs) .本文在已知的代谢途径的基础上 ,提出了关于 mcl PHAs组成的数学模型 ,结果表明 ,mclPHAs的共聚单体单元组成主要取决... Pseudomonasstutzeri1 31 7可以在不同碳源上生长 ,合成不同共聚单体单元组成的中长链聚羟基脂肪酸酯 ( mcl PHAs) .本文在已知的代谢途径的基础上 ,提出了关于 mcl PHAs组成的数学模型 ,结果表明 ,mclPHAs的共聚单体单元组成主要取决于前体生成途径 ,以及该途径和聚合途径酶对不同碳原子数前体的选择性 .实验结果与文献报道结果均验证了该模型 .代谢控制分析的结果表明 ,碳数为 8～ 1 0的前体的聚合效率最高 .通过调制前体生成途径 ,可以有效调节 展开更多
关键词 中长链聚羟基脂肪酸酯 PSEUDOMONAS STUTZERI 数学模型 单体单元组成 代谢控制分析 生物合成
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乳酸盐通量及其控制分析:食品功能的定量化评价方法 被引量：2
7
作者 李阳 王兴亚 +1 位作者 王茜茜 庞广昌 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期185-190,共6页
目的:食品对机体的影响主要表现为对代谢和代谢网络的影响,本实验旨在研究食品对机体代谢作用的定量化评价方法。方法:通过对志愿者外周血采样,首先研究4 种生理状态(基础状态、学习状态、运动状态和发烧状态)下,乳酸盐代谢通量的变化,... 目的:食品对机体的影响主要表现为对代谢和代谢网络的影响,本实验旨在研究食品对机体代谢作用的定量化评价方法。方法:通过对志愿者外周血采样,首先研究4 种生理状态(基础状态、学习状态、运动状态和发烧状态)下,乳酸盐代谢通量的变化,同时研究中心代谢途径中的15 种酶对乳酸盐代谢通量的控制作用;采用相关分析和主成分分析相结合的方法,研究酶的表达(或合成)量对乳酸盐代谢通量的作用,确定主成分及各种酶的控制系数。另招募健康志愿者,采集其食用大米变性淀粉前后的外周血样,运用已建立的代谢通量模型及控制分析方法对变性淀粉的功能性进行评价。结果:4种状态下乳酸盐代谢通量各不相同,由小到大依次为:基础状态、学习状态、运动状态和发烧状态,4种生理状态下机体内的分解代谢依次增强,可见乳酸盐代谢通量实质上反映了机体分解代谢(氧化磷酸化供能)的强弱。丙酮酸激酶(pyruvate kinase,PK,Cp PK=0.221 6),丙酮酸脱氢酶复合物(pyruvate dehydrogenase complex,PDHC,Cp PDHC=0.206 4),乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH,Cp LDH=0.162 6),转酮酶(transketolase,TKL,Cp TKL=0.206 0)对乳酸盐代谢通量起到主要作用,其中,PK的控制作用最强。志愿者食用变性淀粉后,乳酸盐通量增强,分解代谢增强而合成代谢减弱;PK的基因表达(合成)量显著增加(P=0.01<0.05),PDHC的基因表达(合成)量极显著降低(P=0.003<0.01),说明所测酶的表达量与所预测的乳酸盐通量之间的拟合程度较好。结论:本实验建立的评价方法可以通过采集适量的外周血对食用食品后的人体代谢作用进行定量化评价。 展开更多
关键词 功能性食品 评价方法 生理状态 乳酸盐代谢通量 代谢控制分析
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假单胞菌TS1138菌株L-半胱氨酸酶法合成途径的代谢控制分析(英文) 被引量：2
8
作者 怀丽华 陈宁 +1 位作者 杨文博 白钢 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期219-224,共6页
建立了假单胞菌 TS1138菌株L-半胱氨酸酶法合成途径的动力学模型。在L-半胱氨酸合成途径中有L-半胱氨酸合成酶和L- 半胱氨酸脱巯基酶两种酶参与作用,它们的动力学模型是基于米氏动力学建立的,L- 半胱氨酸对L- 半胱氨酸合成酶有非竞争性... 建立了假单胞菌 TS1138菌株L-半胱氨酸酶法合成途径的动力学模型。在L-半胱氨酸合成途径中有L-半胱氨酸合成酶和L- 半胱氨酸脱巯基酶两种酶参与作用,它们的动力学模型是基于米氏动力学建立的,L- 半胱氨酸对L- 半胱氨酸合成酶有非竞争性抑制作用。通过测定L- 半胱氨酸酶法合成过程中的中间产物和终产物的浓度,利用动力学模型进行了L- 半胱氨酸合成途径的代谢控制分析。弹性系数首先可以从动力学方程中求出,根据代谢控制分析理论,流量控制系数由弹性系数求出。研究发现,在 L- 半胱氨酸酶法合成过程中,L- 半胱氨酸合成酶和L- 半胱氨酸脱巯基酶的流量控制系数存在一个交叉点。 展开更多
关键词 L-半胱氨酸 动力学模型 代谢控制分析 酶法合成
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通过体外代谢途径构建确定乳酸合成关键酶
9
作者 马春玲 张彦飞 +3 位作者 杨雪 巨晓芝 刁爱坡 马红武 《中国酿造》 CAS 北大核心 2016年第5期144-148,共5页
基于代谢控制分析理论提出了一种通过体外代谢途径构建和分析确定关键酶的方法并应用其确定乳酸高产菌株中的关键酶。首先获得高产菌株的粗酶液并测定葡萄糖到乳酸合成途径中各种蛋白的绝对浓度,进而通过向粗酶液中分别添加同等比例的... 基于代谢控制分析理论提出了一种通过体外代谢途径构建和分析确定关键酶的方法并应用其确定乳酸高产菌株中的关键酶。首先获得高产菌株的粗酶液并测定葡萄糖到乳酸合成途径中各种蛋白的绝对浓度,进而通过向粗酶液中分别添加同等比例的各纯酶对途径进行扰动,并由扰动前后的途径通量变化计算出各酶的通量控制系数以确定关键酶。结果表明,该菌株乳酸合成途径中丙酮酸激酶和甘油醛-3-磷酸脱氢酶对途径通量影响最大,由此预测在该菌株基础上进一步过表达这两个酶对提高乳酸生成速率可能最为有效。 展开更多
关键词 体外代谢途径构建 乳酸合成途径 代谢控制分析 关键酶 通量控制系数
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