SBIR Phase I: Novel Photosynthetic Biocatalysts for Synthesis of Malic Acid

SBIR 第一阶段:用于合成苹果酸的新型光合生物催化剂

基本信息

  • 批准号:
    1215144
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 15万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2012
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2012-07-01 至 2012-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This Small Business Innovation Research Phase I project aims to engineer novel biocatalysts for cost-effective production of malic acid from CO2. Malic acid is a key intermediate in energy metabolism of all living species. Additionally, presence of two carboxyl and one hydroxyl groups makes it an important building block for production of diverse chemicals and chemical intermediates. Attempts to engineer heterotrophic biocatalysts for production of malic acid have had limited success due to the inherent limitations of accessing the substrate required for the key biosynthetic enzyme. We have developed an innovative strategy to co-localize this key enzyme within carboxysomes naturally found in photosynthetic microorganisms. Carboxysomes are leveraged by ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase to overcome their kinetic deficiency for CO2, a cosubstrate. The engineered metabolic pathway will allow conversion of 3- phosphoglycerate naturally produced inside carboxysome to malic acid. The anticipated result of this SBIR Phase 1 research project is establishment of a groundbreaking and cost-effective technology that will convert CO2 into malic acid using energy derive from sunlight. The Broader/Commercial outcome of the proposed research will be to offer multiple benefits and applications: 1) Development of an efficient biocatalyst that could significantly reduce the production cost of malic acid. Lower production cost and presence of multiple functional groups will open new market opportunities. 2) Production of enantiomerically pure L-malic acid from renewable feedstock, a preferred additive for food and pharmaceutical applications over the racemic mixtures produced by the chemical method. 3) An attractive and immediate opportunity to reduce carbon footprint of the existing biofuel industries. 4) Opportunity to target other CO2 utilizing enzymes to this locale within cells and to use CO2 more efficiently in making other important biomolecules thus opening new commercial possibilities. 5) Finally, it will open up the opportunity to link light harvesting more effectively to carbon fixation since enzymes that make malic acid have substantially higher turnover capability than RuBisCO. Success of the proposed process technology will contribute to the economic and energy security of the U.S. by reducing the dependence on fossil fuels and emission of greenhouse gas emission, and use of CO2 in the chemical industry instead of being an emitter.
该小企业创新研究第一阶段项目旨在设计新型生物催化剂,以经济高效地利用二氧化碳生产苹果酸。苹果酸是所有生物物种能量代谢的关键中间体。此外,两个羧基和一个羟基的存在使其成为生产各种化学品和化学中间体的重要组成部分。由于获取关键生物合成酶所需底物的固有限制,设计用于生产苹果酸的异养生物催化剂的尝试取得了有限的成功。我们开发了一种创新策略,将这种关键酶共定位于光合微生物中天然存在的羧基体中。 1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶利用羧基体来克服其对 CO2(共底物)的动力学缺陷。工程代谢途径将允许羧基体内自然产生的 3-磷酸甘油酸转化为苹果酸。 SBIR 第一阶段研究项目的预期结果是建立一项突破性且具有成本效益的技术,利用来自阳光的能量将二氧化碳转化为苹果酸。拟议研究的更广泛/商业成果将提供多种好处和应用:1)开发一种有效的生物催化剂,可以显着降低苹果酸的生产成本。较低的生产成本和多个功能组的存在将开辟新的市场机会。 2) 用可再生原料生产对映体纯的 L-苹果酸,与化学方法生产的外消旋混合物相比,它是食品和制药应用的首选添加剂。 3) 减少现有生物燃料行业碳足迹的一个有吸引力且直接的机会。 4) 有机会将其他利用二氧化碳的酶定位到细胞内的这一区域,并更有效地利用二氧化碳来制造其他重要的生物分子,从而开辟新的商业可能性。 5) 最后,它将提供将光捕获与碳固定更有效地联系起来的机会,因为制造苹果酸的酶比 RuBisCO 具有更高的周转能力。该工艺技术的成功将减少对化石燃料的依赖和温室气体排放,并在化学工业中使用二氧化碳而不是排放者,从而为美国的经济和能源安全做出贡献。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Abhay Singh其他文献

Mecamylamine (Targacept).
美加明(Targacept)。
Cardiovascular Profile of Tyrosine Kinase Inhibitors in Chronic Myelogenous Leukemia: A 16-Year Observational Study
  • DOI:
    10.1182/blood-2024-212146
  • 发表时间:
    2024-11-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Hadil Zureigat;Ahmed N Mohamed;Muaz Alsabbagh Alchirazi;Parker Foster;Yasmine Elghoul;Aastha Dhakal;Ali Mushtaq;Naveen Rehman;Bryan Berube;Diego Ramonfaur;Brandon Francis;Sneha Govande;Emily C. Zabor;Akriti G. Jain;John C. Molina;Sophia Balderman;Abhay Singh;Aaron T. Gerds;Anjali S. Advani;Hetty E. Carraway
  • 通讯作者:
    Hetty E. Carraway
String LRS Bianchi type I universe with functional relation on Hubble parameter
  • DOI:
    10.1007/s12648-024-03431-w
  • 发表时间:
    2024-10-04
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.700
  • 作者:
    Abhay Singh
  • 通讯作者:
    Abhay Singh
Global Incidence, Mortality and Risk Factors of Hodgkins and Non-Hodgkins Lymphoma 1990-2021: A Global Health Data Study
  • DOI:
    10.1182/blood-2024-212117
  • 发表时间:
    2024-11-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Rupayan Kundu;Niladri Kal;Abhay Singh;Deepa Jagadeesh
  • 通讯作者:
    Deepa Jagadeesh
Outcomes of Accelerated and Blast Phase Chronic Myeloid Leukemia at a Tertiary Center
  • DOI:
    10.1182/blood-2024-210152
  • 发表时间:
    2024-11-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Ahmed N Mohamed;Hadil Zureigat;Muaz Alsabbagh Alchirazi;Aastha Dhakal;Ali Mushtaq;Naveen Rehman;Bryan Berube;Sneha Govande;Emily C. Zabor;Akriti G. Jain;John C. Molina;Sophia Balderman;Abhay Singh;Aaron T. Gerds;Anjali S. Advani;Hetty E. Carraway;Matt Kalaycio;Sudipto Mukherjee;Moaath K. Mustafa Ali
  • 通讯作者:
    Moaath K. Mustafa Ali

Abhay Singh的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Abhay Singh', 18)}}的其他基金

SBIR Phase I: Microbial Synthesis of Propylene
SBIR 第一阶段:丙烯的微生物合成
  • 批准号:
    1142459
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

Baryogenesis, Dark Matter and Nanohertz Gravitational Waves from a Dark Supercooled Phase Transition
  • 批准号:
    24ZR1429700
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
ATLAS实验探测器Phase 2升级
  • 批准号:
    11961141014
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    3350 万元
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
地幔含水相Phase E的温度压力稳定区域与晶体结构研究
  • 批准号:
    41802035
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    12.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于数字增强干涉的Phase-OTDR高灵敏度定量测量技术研究
  • 批准号:
    61675216
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于Phase-type分布的多状态系统可靠性模型研究
  • 批准号:
    71501183
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    17.4 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
纳米(I-Phase+α-Mg)准共晶的临界半固态形成条件及生长机制
  • 批准号:
    51201142
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
连续Phase-Type分布数据拟合方法及其应用研究
  • 批准号:
    11101428
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
D-Phase准晶体的电子行为各向异性的研究
  • 批准号:
    19374069
  • 批准年份:
    1993
  • 资助金额:
    6.4 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

SBIR Phase I: Novel Self-Closing, Transcatheter, Edge-to-Edge Repair Device to Percutaneously Treat Tricuspid Valve Regurgitation Using Jugular or Femoral Vein Access
SBIR 第一阶段:新型自闭合、经导管、边对边修复装置,利用颈静脉或股静脉通路经皮治疗三尖瓣反流
  • 批准号:
    2322197
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase II: Development of a Novel Measurement Technology to Enable Longitudinal Multiomic Investigations of the Gut Microbiome
SBIR 第二阶段:开发新型测量技术以实现肠道微生物组的纵向多组学研究
  • 批准号:
    2314685
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase I: Novel Camera-Projector Device Leveraging Markerless Skin Registration and Projected Augmented Reality Software to Enable Navigation for Minimally Invasive Procedures
SBIR 第一阶段:新型相机投影仪设备利用无标记皮肤配准和投影增强现实软件实现微创手术导航
  • 批准号:
    2321906
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase I: Universal Crystal Growth Capsule and Novel Wafer Dicing Tool for In-Space Manufacturing
SBIR 第一阶段:用于太空制造的通用晶体生长舱和新型晶圆切割工具
  • 批准号:
    2419346
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase I: Optimizing Composition of Novel Molten Alkali Metal Borates for Carbon Dioxide Capture
SBIR 第一阶段:优化用于二氧化碳捕获的新型熔融碱金属硼酸盐的成分
  • 批准号:
    2332658
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase II: Novel progesterone biosensor for monitoring fertility health
SBIR II 期:用于监测生育健康的新型黄体酮生物传感器
  • 批准号:
    2341568
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Novel size-changing, gadolinium-free contrast agent for magnetic resonance angiography
SBIR II 期:用于磁共振血管造影的新型尺寸变化、无钆造影剂
  • 批准号:
    2322379
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase I: A Novel Carbon-Sequestering Biomaterial for Dropped Ceiling Tiles
SBIR 第一阶段:用于吊顶瓷砖的新型碳封存生物材料
  • 批准号:
    2304384
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase I: Development of novel artificial intelligence (AI)-enabled, non-invasive, heart attack diagnostics
SBIR 第一阶段:开发新型人工智能 (AI) 支持的非侵入性心脏病诊断
  • 批准号:
    2208248
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase II: Using a novel RNA therapy to immunize trees and vines against deadly bacteria
SBIR II 期:使用新型 RNA 疗法使树木和藤蔓免受致命细菌的侵害
  • 批准号:
    2223139
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了