作为生物质的重要组成，淀粉是植物通过光合作用将太阳能转化为化学能后的能量载体。
随着合成生物学与生物催化技术发展，科研人员已实现以“一碳化合物”为原料的人工淀粉创制。Amylomaltases（AM）是淀粉修饰的关键酶，可通过独特的环化特征调控淀粉生化特性，形成α-1,4-糖苷连接的大环多糖（CA）。CA工业应用快速发展，但AM环化过程机制的复杂性，以及转糖苷酶家族中转糖基化与水解的相互作用仍然未知，制约了该生物质利用关键酶的智能塑造和性能提升。
近日，中国科学院天津工业生物技术研究所与亚热带农业生态研究所合作，在淀粉修饰研究方面取得进展。研究团队利用大规模分子模拟、二维自由能计算、QM/MM量化计算，以原子分辨率揭示AM共价和非共价的完整催化循环，确定了CA合成的决速步骤。在生化实验中，团队通过策略性调节多糖链转移步骤，获得多个活性增强的突变体。酶促动力学结果表明，酶性能提升源于底物转移途径中酶与底物的亲和力下降，从而加快糖链在AM表面的转移，促进环化过程。
进一步，团队利用Mass spectrometry检测发现，在AM催化多糖底物后，生成聚合度范围为22至61的CA，证实了理论计算推测。团队同时探讨AM中转糖基化和水解关系这一问题，量化了二者之间的动力学竞争平衡，为设计具有更高效率和特异性的转糖苷酶提供了机制见解。
这一工作从工业性能角度，对CA生物合成过程进行分子水平研究，为AM家族提供了工程蓝图。
相关研究成果发表在《美国化学会志》（JACS）上。研究工作得到中国科学院战略性先导科技专项等的支持。
论文链接
AM转糖基化反应QM/MM计算示意图
交变磁性是近年来提出的第三类基本磁相。交变磁性既有反铁磁体的零净磁场，又具有铁磁体的自旋劈裂现象。通常，两者被认为是不相容的。交变磁性兼具铁磁性和反铁磁性的优势，为制造自旋电子器件带来了新突破口，在磁存 本报北京9月26日讯（记者 高毅哲）今天，国务院新闻办公室举行“推动高质量发展”系列主题新闻发布会。教育部部长怀进鹏，教育部副部长王嘉毅、吴岩、王光彦出席发布会并答记者问。以下为发布会问答实录。 【关键词】 11月13日，教育部召开学习贯彻落实习近平总书记给中国国际大学生创新大赛参赛学生代表重要回信精神座谈会。教育部党组书记、部长怀进鹏出席会议并讲话。教育部党组成员、副部长吴岩主持会议。 怀进鹏指出，习近平 中国教育报-中国教育新闻网北京11月1日讯（记者 欧媚）记者今天从全国人大常委会法制工作委员会发言人记者会上获悉，十四届全国人大常委会第十二次会议将于11月4日至8日在北京举行，将对学前教育法 中国教育报-中国教育新闻网讯（通讯员 胡宜芳 李婷婷）近日，由中国信息技术教育杂志社主办的第二届全国基础教育数字化论坛暨明德云学堂2024年学术年会在北京国家会议中心举行。来自全国30个省份 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 梁丹）11月6日，北京电子科技职业学院召开“三全育人”工作大会。学校师生，参与协同育人的企业、科研院所、政府机构代表齐聚北电科，共同探讨职业院校“三全育人 。本文链接：淀粉修饰研究获进展http://www.sushuapos.com/show-12-1712-0.html
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