假交替单胞菌LJ1菌株产褐藻胶裂解酶的培养条件优化及酶学性质

[目的]为了优化Lj1菌株的培养条件使之产生高活性的胞外褐藻胶裂解酶.[方法]通过富集培养技术从海带筛选到一株褐藻胶裂解酶产生菌Lj1,依据表型特征、脂肪酸组成分析及16S rRNA基因序列分析对该菌株进行鉴定.通过单因子和正交试验对Lj1菌株产胞外褐藻胶裂解酶的培养条件进行了优化.[结果]Lj1菌株属于假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas).该菌株产酶的最佳培养基组成为:褐藻胶3g/L、(NH4)2SO43 g/L、NaCl 20 g/L、KH2PO4 0.1 g/L、CaCl2 0.1 g/L;最佳培养条件为:250 mL三角烧瓶中装液量25 mL、接种量3%、摇瓶转速150 r/min、pH7.5、培养温度为28℃、培养时间为24 h.LJl菌株所产褐藻胶裂解酶的最适温度为40℃,最适pH7.6,最适NaCl浓度为0.3 mol/L.1 mol/1.金属离子Mg2+对酶活力有明显的促进作用,而C02+和Zn2+对酶活力有较强的抑制作用.[结论]LJ1菌株是Pseudoalteromonas新的胞外褐藻胶裂解酶产生菌,在最佳培养条件下,该菌株的酶活力提高了66%.     

低温产纤维素酶菌株的筛选、鉴定及纤维素酶学性质

[目的]筛选一株低温产纤维素酶菌株并进行鉴定,初步探索其酶学性质,为微生物肥料生产筛选菌种资源.[方法]常温条件下,采用CMC-刚果红染色法初筛纤维素降解菌株.采用低温条件诱导的方法,筛选耐低温且产纤维素酶能力最强的菌株,经形态学、生理生化特征试验、ITS序列等方面分析系统分类地位.单因素试验确定温度、pH及金属离子对纤维素酶活力的影响.[结果]从秸秆还田土壤中分离出一株在13℃低温环境下高效分解纤维素的真菌M11,鉴定M11为草酸青霉(Penicillium oxalicum).发酵试验表明:以玉米秸秆粉为唯一碳氮源,13℃、200 r/min摇床发酵培养9d时,纤维素酶活力最高为33.08 U/mL.对其酶学性质初步研究表明:该酶最适pH为5.0,最适反应温度为20℃,在5℃-20℃间酶活力仍能保持在90％以上.[结论]Penicillium oxalicum M11是一株高效的纤维素降解菌株,在低温条件下可分泌纤维素酶且活性显著,具有潜在的开发价值.     

嗜麦芽寡养单胞菌角蛋白酶基因在毕赤酵母中的表达

将嗜麦芽寡养单胞菌BBE11-1来源的角蛋白酶基因kerD进行毕赤酵母密码子优化,构建重组载体pPIC9k-ker D;整合该重组载体到毕赤酵母SMD1168基因组,筛选到Mut~+型重组子;对利用G418抗性筛选到的重组子进行甲醇诱导,筛选到产酶效果最好的重组菌株。纯化和SDS-PAGE检测表达的重组酶,研究重组酶的部分酶学性质,结果表明,重组酶的最适反应pH为10,最适反应温度为60℃。为进一步提高目的蛋白的产量,采用甲醇与山梨醇和甘露醇混合流加的策略,优化重组菌产角蛋白酶的发酵过程。结果表明,甲醇与甘露醇以20∶0.5比例混合流加,发酵168 h,角蛋白酶的产量2 048 U/m L,比单流加甲醇提高了87.2%。     

一株产漆酶细菌的分离鉴定及酶学性质研究

[目的]分离获得产漆酶的细菌菌株,研究漆酶的酶学性质并应用于染料脱色.[方法]利用含铜的富集培养基筛选产漆酶细菌;通过形态特征、生理生化试验及16SrDNA序列分析等方法进行鉴定;以丁香醛连氮为底物测定漆酶的酶学性质;通过测定染料在最大吸收波长下吸光值的变化评价漆酶对染料的脱色效果.[结果]从森林土壤中筛选到一株漆酶高产菌株LS05,初步鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens);菌株LS05的芽孢漆酶以丁香醛连氮为底物的最适pH为6.6,最适温度为70℃;该酶具有较好的稳定性,经70℃处理10h或在pH 9.0条件下放置10d后可保留活性.对抑制剂SDS和EDTA具有一定的抗性,在碱性条件下可有效脱色不同的工业染料,RB亮蓝、活性黑和靛红1h内的脱色率达93％以上.[结论]Bacillus amyloliquefaciens LS05的芽孢漆酶在高温和碱性条件下稳定性强,相对于真菌漆酶具有更好的工业应用特性,可有效用于工业染料废水的处理.     

常压室温等离子体快速诱变绿色糖单孢菌筛选 木聚糖酶高产菌株及其酶学性质研究

[目的]利用常压室温等离子体快速诱变绿色糖单孢菌,筛选耐热耐碱木聚糖酶高产菌株,并对其进行酶学性质分析,确保其适用于生物制浆漂白工艺.[方法]采用刚果红平板水解圈法结合摇瓶发酵胞外酶测定法进行菌株筛选,并通过DNS木聚糖酶活性测定等方法对来源于不同突变株的木聚糖酶进行酶学性质分析对比.[结果]筛选出遗传稳定性良好的两株木聚糖酶高产菌株AT24和AT22-2,以麦草浆为诱导底物的粗酶液中,突变株AT24及AT22-2所产的木聚糖酶活性分别为512.74、552.70U/mL,分别为原始菌株S.v的16和17倍的.来源于突变株AT22-2的木聚糖酶的最适反应pH为9.5,最适反应温度为90℃,在50℃-90℃温度范围内具有良好的热稳定性,在100℃条件下处理30 min剩余酶活仍为68％;突变株AT24所产木聚糖酶的最适反应温度为60℃,最适pH为10.0,在60℃-80℃的高温环境下,突变株AT24所产的木聚糖酶具有良好的热稳定性.[结论]突变株AT22-2所产具有耐碱耐高温性质的木聚糖酶,在应用领域尤其在纸浆造纸行业具有较大的潜在应用价值.     

一株耐冷玫红假裸囊菌HD1031的鉴定及其所产纤维素酶的研究

[目的]以纤维素为唯一碳源,从四川省阿坝自治州黄龙沟的高山低温环境中分离筛选产纤维素酶的耐冷菌,并研究菌株的产酶特征.[方法]根据菌株的ITS序列分析及形态特征,对菌株进行鉴定.利用DNS法测定纤维素酶酶活性.[结果]从四川省阿坝自治州黄龙沟的高山腐殖土中筛选出一株产纤维素酶的耐冷菌HD1031,经鉴定该菌为玫红假裸囊菌(Pseudogymnoascus roseus).该菌可在4℃-25℃生长,最适生长温度为16℃-17℃.该菌在以微晶纤维素和玉米芯粉为碳源、硫酸铵和Tryptone为氮源的培养基中,17℃、160 r/min摇瓶发酵8d后产生纤维素酶,其中内切葡聚糖酶酶活为366.67 U/mL,滤纸酶酶活87.6 U/mL,β-葡萄糖苷酶酶活90.8 U/mL,酶最适反应pH为6.0,最适反应温度为50℃.[结论]筛选获得一株产纤维素酶的耐冷菌HD1031,此菌株所产纤维素酶在20℃-40℃下活性较高,对热敏感,具有低温纤维素酶的特点.     

一株海洋来源铜绿假单胞菌Gxun-7角蛋白酶基因的克隆、表达及重组酶酶学性质

【背景】角蛋白酶是一类特异性降解角蛋白的水解酶,在动物饲料、生物肥料、医学、洗涤、制革及环境治理等方面具有重要的应用潜力。【目的】对前期从海洋环境筛选出的一株铜绿假单胞菌Gxun-7的角蛋白酶基因进行克隆、表达,并探究重组酶酶学性质,为角蛋白酶在工业生产中的应用奠定基础。【方法】以铜绿假单胞菌Gxun-7基因组推定的角蛋白酶基因为基础,设计引物克隆获得角蛋白酶基因kp2,构建重组表达质粒pET22b-kp2,并转化到E. coliRosettagamiB (DE3)中进行诱导表达,同时对重组表达菌株的表达条件进行优化。利用镍柱分离纯化重组角蛋白酶并研究其酶学性质。【结果】重组角蛋白酶的分子量约为33 kDa,最适温度和pH值分别为40 ℃和8.0,在温度30-60 ℃和pH 6.5-8.0具有较好的稳定性。金属离子Co²⁺、Cu²⁺和化学试剂十二烷基磺酸钠(sodium dodecyl sulfonate,SDS)、乙二胺四乙酸(ethylenediaminetetraacetic acid,EDTA)、苯甲基磺酰氟(phenylmethylsulfonyl fluoride,PMSF)对酶活力有抑制作用,而Mg²⁺、K⁺、巯基乙醇和二硫苏糖醇(dithiothreitol,DTT)对酶活力有促进作用。重组角蛋白酶具有良好的耐盐性,在12.5%的NaCl作用下相对酶活为87.55%。以酪蛋白为底物时,酶的K_m值为60.92 mg/mL、V_max值为9.70 U/mL。【结论】海洋来源铜绿假单胞菌Gxun-7的重组角蛋白酶具有良好的温度、碱、盐稳定性,可应用于工业生产中。     

Expression of Humicola insolens (NC3) endo-β-glucanase Ⅱgene in Pichia pastoris and anylysis of enzymic properties

[目的]在毕赤酵母中表达特异腐质霉Humicola insolens的中性内切葡聚糖酶Ⅱ,并对其性质加以研究.[方法]利用RT-PCR的方法,以特异腐质霉(Humicola insolens)NC3总RNA为模板,克隆到中性内切葡聚糖酶Ⅱ基因(egⅡ的cDNA.将其插入表达载体pPIC9K,重组质粒经线性化后电击转化毕赤酵母(Pichia pastoris)菌株GS115.[结果]SDS-PAGE和酶活的检测结果均表明:egⅡ基因在毕赤酵母中成功表达.重组酶的部分酶学性质研究表明,该酶的最适反应温度为70℃,且在65℃以下具有较好的热稳定性.最适反应pH为6.5,在pH 6.0-7.0之间有较好的稳定性.[结论]用重组毕赤酵母可高效表达外源中性内切葡聚糖酶,为其今后在工业应用奠定了基础.     

羽毛降解菌的分离鉴定及角蛋白酶基因克隆

为了从废弃羽毛堆积土壤中分离筛选具有高效降解羽毛角蛋白的细菌,采用形态学观察、生化测定和16S rDNA序列分析鉴定菌株,测定蛋白水解研究酶活性及酶特性,鉴定该菌为假单胞菌属的嗜麦芽窄食单胞菌,降解羽毛的最适发酵培养温度为30℃,最适pH 7.0,最适接种量1%,最适发酵时间48 h,羽毛含量在0.25~0.5 g/50m L时产酶酶活性最高且较稳定,适合降解羽毛和头发。嗜麦芽窄食单胞菌角蛋白酶的作用温度和pH宽泛、稳定性好,具有良好的开发价值和应用前景。     

耐过氧化氢的锰过氧化物酶对三苯甲烷类染料的脱色

[目的]从一株白腐菌Trametes sp.SQ01中获得一种新型的锰过氧化物酶,探讨该酶的底物特异性和对过氧化氢的耐性,以及其对三苯甲烷类染料的脱色能力.[方法]通过丙酮沉淀和DEAE-cellulose 52柱层析法纯化锰过氧化物酶.利用UV-2010紫外可见分光光度法研究锰过氧化物酶对过氧化氢的耐性,同时,用紫外可见分光光度计对三苯甲烷类染料脱色效果进行分析.[结果]通过两步纯化,获得了均一性的锰过氧化物酶.该酶的最适pH和温度分别是4.5和70℃,在pH 3.0-8.0时,酶活相对稳定.该酶在二价锰离子存在下能够氧化2,6-二甲氧基苯酚、愈创木酚、2,2＇-连氮-双-(3-乙基苯并噻唑啉磺酸)和过氧化氢等化合物,同时也能作用二价锰离子.在与这些底物反应中,最适底物为过氧化氢(Km为3.7 tmmol/L).该酶具有抗过氧化氢漂白能力,锰过氧化物酶与高浓度的过氧化氢(2.5 mmol/L)作用60 min后仍能保持70％的活性.在所测试的染料中,锰过氧化物酶对结晶紫的脱色率最高达到65.8％.二价锰离子和过氧化氢对锰过氧化物酶脱色能力的影响进行研究,与孔雀绿相比,锰离子和过氧化氢对活性艳蓝脱色的影响很小.[结论]Trametes sp.SQ01锰过氧化物酶对过氧化氢的耐受性,以及对三苯甲烷类染料的高效脱色能力表明该酶在染料脱色降解方面有着广阔的应用前景.     

分子系统学在微体古生物及相关领域中的应用

核酸（ＤＮＡ和ＲＮＡ）和蛋白等生物大分子（尤其是它们的序列资料）可作为重要的生物性状用于系统分类和演化等主题的研究。相对于形态学性状而言,分子性状不仅是前者的补充,而且具有许多前者无法比拟的优点;比如ＤＮＡ作为遗传信息的直接载体能较准确地反映生物类群之间的系统发生关系、信息量巨大、易于定量化和进行计算机分析等等。分子古生物研究包含两个方面：一、发掘化石生物分子,以提供历史生物界演化过程中的直接遗传学证据以及检验分子演化速率等方面的独特数据;二、利用现代分子生物学数据,探讨化石生物界的系统发生问题。上述两个研究方向均已成为当今演化生物学领域的热点。有孔虫等具有重要化石记录的微体生物的分子系统学研究已经开始。随着现生的和化石的生物分子资料的逐渐积累,预期在不久的将来,分子资料将成为微体古生物研究中不可缺少的重要数据之一。     

Molecular pathology in the diagnosis and treatment of non-Hodgkin's lymphomas

The non-Hodgkin's lymphomas encompass a wide spectrum of hematologic neoplasms that exhibit different clinical and biological features. Lymphomas classically have been initially assessed based on their cytologic and histologic features. Morphology alone is often inadequate as similar appearing neoplasms may be immunophenotypically and molecularly heterogeneous. Molecular diagnostic methods can provide an additional level of testing that not only helps refine diagnoses but can provide prognostic information. New methods are being refined that may provide information to establish precise diagnostic profiles, provide targets for therapy and provide more sensitive methods for monitoring the success of treatment. Molecular methods will be increasingly utilized and eventually required as the accepted method of diagnosis and for monitoring the disease. Understanding of the molecular abnormality and the pathogenesis of the neoplasm hopefully will lead to therapeutic intervention aimed at the specific molecular defect or its product. The molecular pathology of the non-Hodgkin's lymphomas is discussed.     

分子伴侣HdeA与底物蛋白SurA作用机制的模拟研究

分子伴侣HdeA与底物蛋白间的相互作用可帮助底物蛋白复性,这是肠道致病菌得以在酸性环境中幸存的重要原因之一.为探究HdeA发挥伴侣活性的作用机制,本研究采用分子对接和分子动力学的方法,模拟了HdeA与底物蛋白SurA间的相互作用,计算了二者的结合自由能.通过分析HdeA-SurA复合物体系的作用模式、氢键作用以及能量分解的结果,确定了HdeA与底物蛋白SurA结合时发挥重要作用的关键氨基酸残基.该研究结果为以后采用实验手段探究HdeA与底物蛋白之间的作用提供了重要的理论参考,同时为今后设计与开发HdeA的抑制剂提供了理论指导依据.     

纳米狭缝中Aβ蛋白构象变化的间距作用

目的 金属表面对蛋白质分子具有吸附作用,然而在纳米尺度内,蛋白质分子构象受到狭缝的间距作用尚未明确。本文通过在分子动力学模拟中建立不同间距的金原子层,研究纳米级金属狭缝中蛋白质分子构象变化。方法 使用GOIPCHARMM力场在Au (111)金原子界面间对Aβ1-42蛋白单体进行分子动力学仿真,研究无狭缝的水溶液环境下和由5.0、5.5以及8.5 nm狭缝结构与Aβ蛋白相互作用及蛋白质构象变化。结果 当金狭缝结构间距从5.0 nm增加到8.5 nm,Aβ蛋白分子与两侧金层相互作用可由单表面吸附、双表面吸附过渡到无吸附。结论 Aβ蛋白分子在金狭缝结构中与表面发生相互作用,随狭缝间距和蛋白质分子距界面距离的变化,蛋白质分子的状态可能表现为单表面吸附、双表面吸附和无吸附3种状态。     

分子表面的计算机表示

提出了一种用于生成分子光滑表面的新算法.该算法从分布在一个包含整个分子表面的椭球上的三角网络开始,逐步收缩网络直到所有的三角形最佳贴近分子表面.所使用的收缩包络椭球的技术只要稍加修改就可用于蛋白质空腔的表示.     

The selectivity of protein‐imprinted gels and its relation to protein properties: A computer simulation study

Polymer‐based protein recognition systems have enormous potential within clinical and diagnostic fields due to their reusability, biocompatibility, ease of manufacturing, and potential specificity. Imprinted polymer matrices have been extensively studied and applied as a simple technique for creating artificial polymer‐based recognition gels for a target molecule. Although this technique has been proven effective when targeting small molecules (such as drugs), imprinting of proteins have so far resulted in materials with limited selectivity due to the large molecular size of the protein and aqueous environment. Using coarse‐grained molecular simulation, we investigate the relation between protein makeup, polymer properties, and the selectivity of imprinted gels. Nonspecific binding that results in poor selectivity is shown to be strongly dependent on surface chemistry of the template and competitor proteins as well as on polymer chemistry. Residence time distributions of proteins diffusing within the gels provide a transparent picture of the relation between polymer constitution, protein properties, and the nonspecific interactions with the imprinted gel. The pronounced effect of protein surface chemistry on imprinted gel specificity is demonstrated.     

Imaging gene expression using oligonucleotides and peptide nucleic acids

The development of methods for non-invasive, real-time imaging of gene expression would provide powerful tools for biomedical research and medical diagnostics. A broadly applicable strategy for achieving this goal is the use of complementary oligonucleotide probes for recognition of mRNA. The major challenge for molecular imaging is the development of specific and efficient transducers for signaling probe-target interaction. This review summarizes the strengths and limitations of reported molecular approaches for imaging of mRNA expression and discusses the challenges to development of in vivo methods.