Rubisco-Centric Strategies for Carbon Conservation in Synthetic Biology

生物制造 鲁比斯科 生化工程 合成生物学 固碳 计算生物学 生物 限制 自养 代谢工程 固碳 纳米技术 生态学 蛋白质工程 生物技术 定向进化 温室气体 气候变化 化学 二氧化碳 地球大气中的二氧化碳 计算机科学 碳纤维
作者
Zhuang Yu,Wen Bin Zhu,Han Gao,Ching Yuan Hu,Chao Qun Zhang,Yonghong Meng
出处
期刊:Journal of Agricultural and Food Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:73 (41): 25691-25708
标识
DOI:10.1021/acs.jafc.5c04813
摘要

The escalating global climate crisis urgently demands biomanufacturing technologies with higher carbon efficiency. Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco), the central enzyme catalyzing carbon dioxide fixation in the Calvin-Benson cycle, exhibits low efficiency, thereby limiting its industrial application. This review summarizes fundamental Rubisco research, laying the foundation for its efficiency-enhancing engineering and biomanufacturing applications. We first outline the discovery, systematic classification, and molecular evolution of Rubisco, and then elucidate the structural dynamics underlying its activation and inhibition mechanisms. Subsequently, we provide the first systematic synthesis of five enzyme-efficiency enhancement strategies, spanning classical directed evolution to artificial intelligence-driven rational design. Recent advances in the utilization of Rubisco by autotrophic and heterotrophic microorganisms for the synthesis of biobased products are also critically examined. The resulting cross-scale design framework integrates evolutionary biology, structural dynamics, and synthetic biology, offering an extensible paradigm for sustainable, carbon-neutral biomanufacturing.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
聪明伊完成签到,获得积分10
刚刚
wang发布了新的文献求助10
1秒前
吴雨发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
3秒前
XY发布了新的文献求助10
3秒前
5秒前
依灵完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
10秒前
11秒前
12秒前
CFD应助Loveche采纳,获得10
12秒前
12秒前
陈霜完成签到,获得积分10
12秒前
niufuking完成签到,获得积分10
13秒前
NexusExplorer应助吴雨采纳,获得10
13秒前
15秒前
无敌淀粉肠完成签到 ,获得积分10
15秒前
17秒前
安详香旋发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
oppiss发布了新的文献求助10
17秒前
思源应助123采纳,获得10
18秒前
阿涵睡不醒完成签到,获得积分20
19秒前
小蘑菇应助Wu采纳,获得10
19秒前
19秒前
21秒前
HSTrigger发布了新的文献求助10
21秒前
彭于晏应助胡子采纳,获得10
21秒前
lakers发布了新的文献求助10
22秒前
科研通AI6.4应助木丶月生采纳,获得10
23秒前
积极的乐瑶完成签到 ,获得积分10
24秒前
24秒前
呀拉索发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
26秒前
wang发布了新的文献求助10
27秒前
高分求助中
论现代体育科学研究的方法学特征 1000
Invited Discussant 63O and 64O 1000
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Safety Pharmacology 500
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 500
A Handbook of User Experience Research & Design in Libraries 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6918590
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8609136
关于积分的说明 18265138
捐赠科研通 6332824
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3069250
关于科研通互助平台的介绍 2098554
邀请新用户注册赠送积分活动 2046450