我从百年而来
回首紫萝霓裳
源远流长
QHFZ-iGEM 2021
项目背景
帝王紫(Tyrian purple)在古代便是一种非常著名的染料,在古代,人们从紫螺中提取这种珍贵的染料。然而这种传统的提取方式使得帝王紫染料变得极其昂贵且产量极低,甚至还会威胁到紫螺物种的繁衍。但其美丽的颜色和天然原料带来的对人体无害的影响让我们想要找到一种办法能更有效率的合成帝王紫染料。
近年来的研究发现,Trp6-Hal和TnaA这两种酶作为催化剂可以使溴单质与色氨酸生成6,6二溴靛蓝——即帝王紫的主要有效成分。但由于为了改进合成方法,我们的研究计划使大肠杆菌过量生产色氨酸并通过TnaA酶控制表达,控制反应顺序,使得合成可以在一个细胞内完成,从而进一步简化流程并提高生产效率。我们还会继续通过实验和研究学习寻找更多能用于这项研究的酶。我们的研究与突破,将会帮助让这种美丽又健康的染料被更多人认识、使用。
实验设计
实验过程
本项目以色氨酸为原料,经过4步反应生成目标产物帝王紫,其化学本质是6‘6溴代吲哚。反应 *** 需要三种酶。
1、溴代色氨酸经色氨酸酶(Stth)催化色氨酸反应让色氨酸带上一个溴;
2、色氨酸卤化酶 (TnaA) 催化生成溴代吲哚,丙酮酸和氨气;
3、溴代吲哚经蛋氧化酶 (MO) 催化生成带一个羟基的溴代吲哚;
4、最后,两个带一个羟基的溴代吲哚在空气中自发氧化生成一分子6’6溴代吲哚。
化学合成染料的危害
价格高昂
生产耗时耗力
产率低
严重水污染
研究意义前景
染料是指能使其他物质获得鲜明而牢固色泽的一类有机化合物,主要分为合成染料和天然染料。现在使用的主要为化学合成染料,这导致了严重的环境污染,大量能源和资源的不可逆转性消耗,有的合成染料还会引发皮肤病,重者可致癌。
帝王紫(Tyrian purple)是指古罗马及其后的一种著名紫色天然染料,这种染料稳定持久,不易变色褪色,而是随着风化和日照变得更加鲜亮,主要由染料骨螺(Bolinus brandaris)制取,其鳃下腺能分泌乳白色或者没有颜色的黏液,当暴露在空气中过一段时间,就变成了蓝紫色的或靛蓝色的染料。但无论通过染料骨螺的自然分泌,还是化学合成,均产率很低,且对环境有较大影响。
我们的优势主要体现在,取代传统的提取方式,解决其所造成的价格高昂、产率低和威胁到紫螺物种的繁衍等问题;取代合成染料,避免引发严重的环境污染、大量能源和资源的不可逆转性消耗以及引发皮肤病、皮肤癌等问题;通过提高底物色氨酸或然溶液的产量来改进,以达到提高产量,降低成本的目的。
我们的队伍
我们的队伍
团建、参观泰德制yao
及在实验室的合照
参观泰德制yao集团
部分实验照片
用帝王紫染料进行着色实验
细菌培养
我们仰望星空,我们脚踏实地。
欢迎合成染料及染色相关的机构或公司与我们联系,更好地将成果向实践推进。
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排版设计:屈琬峥
文字丨屈琬峥 袁嘉惠 李若瑄 储安然
图片 素材 | 屈琬峥 金佳瑜 赵思霆 李若瑄 储安然
百度 秀米
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