细胞色素P450BM3催化正十六烷动力学计算

细胞色素P450 BM3作为烷烃羟基化酶,能催化正链烷烃,已被广发研究和应用.利用动力学模拟软件对BM3酶与烷烃底物复合物进行构象、酶的活性位点以及结合能的预测,并通过模拟水以及离子环境下对复合物的影响,从能量及构象位移的角度阐述BM3酶与底物结合的机理,从而用分子动力学观点来解释细胞色素P450催化烷烃机理.用Auto dock等软件将BM3与十六烷对接,发现底物C16与铁原子间距为7.57 ?,并发现与底物结合的活性位点关键残基:ALA 330,ALA 74,SER 72,GLN 73,ALA328,LEU 188,LEU 437.经Gromacs动力学模拟步长为1 ns,温度在298 K,压力为常压1.0,复合物结合稳定.     

Val22对恶臭假单胞菌扁桃酸消旋酶催化活性的影响

恶臭假单胞菌扁桃酸消旋酶的Val22位于20 s环状结构上, 是与底物结合相关的氨基酸之一。其中Val被替换为Arg后酶活性下降了75.9%。除了酶与底物疏水作用减弱以外, 静电排斥作用增强也可能引起活性的下降。利用分子动力学模拟对酶与底物的米氏复合物进行分析, 结果表明: 突变后第22位氨基酸侧链与底物的静电势从0.036 kJ/mol升高至0.124 kJ/mol。这说明氨基酸侧链极性的改变增加了侧链与底物分子之间的静电排斥作用, 因而静电排斥作用也是导致突变体活性下降的原因之一。同时, 突变后系统势能增加了283 kJ/mol, 进一步证实了第22位氨基酸侧链极性和带电性质的改变导致酶与底物结合状态的势能增大, 从而引起活性大幅下降。因此, 将来对酶的结合口袋区域进行理性设计时, 除了考虑空间位阻效应外, 还需考虑疏水作用和静电作用。     

呼吸链电子传递与线粒体内膜流动性

本文报告用稳态荧光各向异性研究呼吸链底物氧化启动电子传递时线粒体内膜的流动性变化。结果表明呼吸链底物使内膜流动性增大,磷脂分子脂酰链的活动度增加(从2位碳到12位碳)。FCCP(p-trifluoromethoxycarbonylcyanide phenylhydrazone)取消H⁺梯度时底物仍可使内膜流动性增加,提示流动性的增加与底物氧化启动的电子沿呼吸链的传递过程密切相关。     

变色栓菌锰过氧化物酶同工酶的纯化及其性质研究

变色栓菌(Trametes versicolor)胞外产酶培养液经硫酸铵沉淀、DEAE-cellulose DE52离子交换柱层析后,获得两个活性组分D1和D2,其中活性组分D2经Phenyl SepharoseTM6Fast Flow疏水层析后,所得样品MnP1经SDS-PAGE检测已达到电泳纯。活性组分D1经Phenyl SepharoseTM6Fast Flow疏水层析、Sephacryl S-200HR凝胶过滤层析后,所得样品MnP2经SDS-PAGE检测已达到电泳纯。两种同工酶MnP1及MnP2,各自的比活力为579.09、425.00U/mg;纯化倍数为17.51、12.85;活力回收率为6.17%、2.47%。由SDS-PAGE法测得MnP1及MnP2的表观分子量分别为46.3kD、43.0kD。两种同工酶催化DMP(2,6-二甲氧基酚)氧化反应的最适pH值及最适反应温度有所不同,最适pH值分别为pH5.8、pH6.2,最适反应温度分别为60℃、65℃。在45℃以下,pH4.0~7.0之间,MnP1及MnP2的稳定性好。DMP为最佳酶促反应底物,以DMP为底物的Km分别为13.43μmol/L、12.45μmol/L。在无Mn2 存在的条件下,酶促反应几乎不发生。EDTA在较高浓度时抑制酶的活性,DTT在所试浓度下都完全抑制酶的活性。     

三株丝状真菌分解樟子松凋落物酶活性

该研究以在樟子松凋落物层中高频出现的3株丝状真菌Alternaria sp.、Penicillium sp.和Pestalotiopsis sp.为供试菌株, 以樟子松新鲜落叶为作用底物, 通过发酵纯培养的方法, 测定了底物有机物质质量损失及发酵过程中产生的漆酶(Laccase)、锰过氧化物酶(MnP)、羧甲基纤维素酶(CMCase)和滤纸酶(FPA)酶活性变化, 并验证了酶活性与底物降解的关系。结果表明, Alternaria sp. 引起底物总有机物质质量损失最大, 且产生的漆酶、羧甲基纤维素酶和滤纸酶活性都较高; Penicillium sp. 产生的锰过氧化物酶活性最高。3株丝状真菌同属于真菌功能群中的木质纤维素分解者。     

Acyl-ACPs的规模化合成

脂酰-酰基载体蛋白(fatty acyl-acyl carrier protein, acyl-ACP)是多种生物合成途径中的酰基供体。因供给限制,体外研究常用类似物acyl-CoA替代,而CoA部分和ACP有较大差异,限制了相关酶对底物识别的认识。因此稳定获得大量acyl-ACP是体外研究相关酶的催化机制及其代谢途径的关键。研究以holo-ACP和C4~C18链长脂肪酸为底物,在哈氏弧菌acyl-ACP合成酶(Vibrio harveyi acyl-ACP synthetase, VhAasS)催化下合成不同碳链长度的acyl-ACP;通过高效液相色谱(HPLC)方法,确定不同碳链长度acyl-ACP的合成产率。结果表明:碳链为C4~C14的acyl-ACP产率均高于90.0%,16:0-ACP产率为85.9%,18:1-ACP产率仅为25.7%。通过加入Li ⁺优化反应体系,16:0-ACP、18:1-ACP的产率达90.0%。进一步优化扩大反应体系可稳定获得20mg以上acyl-ACP;最后,把合成的acyl-ACP应用到甘油-3-磷酸酰基转移酶催化的反应体系中。不同链长acyl-ACP的规模化合成研究,为体外研究相关酶的催化机制提供重要基础。     

白囊耙齿菌产锰过氧化物酶条件优化及其对染料的脱色

锰过氧化物酶（manganese peroxidase,MnP）是白腐真菌降解多种异生物质的主要降解酶之一。本研究对白囊耙齿菌Irpex lacteus产MnP的酶活曲线进行监测,利用单因素和正交试验对I. lacteus产MnP的发酵条件进行优化,同时检测了I. lacteus的MnP粗酶液对5种染料的脱色效果。结果显示,I. lacteus在培养5d时MnP活性较大;I. lacteus产MnP较优的条件为：可溶性淀粉20g/L、尿素1g/L、pH 6.3、CaCl₂ 1mmol/L、FeCl₃ 1mmol/L,该条件下MnP活性达29.24U/L,与优化前MnP活性相比提高了1.25倍;I. lacteus的MnP粗酶液对5种染料均可脱色,其中对直接大红和活性红的脱色效果更为明显,脱色5d后的脱色率分别达到82%和81%。     

温度对温带和亚热带森林土壤有机碳矿化速率及酶动力学参数的影响

研究了温度对长白山阔叶红松林、鼎湖山常绿阔叶林2个不同纬度的森林土壤有机碳矿化速率和酶动力学参数的影响.结果表明:土壤有机碳矿化速率(C_min)随着温度的增加而增加,长白山土壤C_min及其温度敏感性(Q_10(Cmin))显著高于鼎湖山土壤.长白山土壤β-1,4-葡萄糖苷酶(βG)和β-1,4-N-乙酰葡糖氨糖苷酶(NAG)的酶动力学参数潜在最大反应速率(V_max)和半饱和常数(K_m)高于鼎湖山土壤,但鼎湖山土壤的催化效率(V_max/K_m)高于长白山土壤,表明随着温度的升高,土壤βG和NAG的V_max和V_max/K_m增加,K_m降低,即酶与底物的结合程度增加.鼎湖山土壤βG的Q_10(Vmax)、Q_10(Km)高于长白山土壤,这与土壤Q_10(Cmin)结果不一致.增温对长白山和鼎湖山森林土壤有机碳矿化及酶动力学参数的影响机制不同,在土壤生物化学过程对增温响应的模型中应区别考虑.     

展示南极假丝酵母脂肪酶B的毕赤酵母全细胞催化合成短链芳香酯

展示酶的酵母细胞作为全细胞催化剂,既具有固定化酶的优点,又有制备简单、成本较低的特点。本研究将细胞表面展示南极假丝酵母脂肪酶B(Candida antarctica lipase B,CALB)的重组毕赤酵母用于非水相中催化合成短链芳香酯,通过滴定和气相色谱的方法测定底物酸的转化率,从底物的碳链长度、醇的结构、酵母冻干粉的添加量、底物浓度及底物的酸醇摩尔比等方面考察了展示CALB的毕赤酵母全细胞催化合成短链芳香酯的特性。研究结果表明:该全细胞催化剂可催化C10以下的酸和醇直接酯化合成多种短链芳香酯,酸的转化率达到90%以上;其中己酸和乙醇为酶的最适底物;酵母冻干粉的添加量20g/L(306.0U/g-drycell)、己酸浓度0.8mol/L、酸醇摩尔比1:1.1是合成己酸乙酯的最佳条件。在此条件下反应1.5h,己酸的转化率达到97.3%。在现有的关于脂肪酶非水相催化合成短链芳香酯的报道中,该全细胞催化剂显示出较好的底物耐受性以及较高的催化反应速率。因此,展示CALB的毕赤酵母全细胞催化剂在合成短链芳香酯方面具有较大的商业化应用潜能。     

碳蜡制片法及其应注意的问题

碳蜡是一种水溶性的油蜡,它和石蜡一样,也是一种理想的植物包埋剂。碳蜡的化学名称是聚乙烯二醇(ployethylene glycol),根据其分子量的不同,可以有多种碳蜡。 通常用于植物组织块包埋的碳蜡,分子量有1500和4000两种,如果气温较高时,还需要合并应用6000分子量的碳蜡。分子量为1500     

六种藓类植物茎的比较解剖学研究

通过对6种藓类植物,即褶叶青藓(Brachythecium salebrosum(Web.et Mohr.)B.S.G.)、湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum(Lindb.)Kop.)、侧枝匐灯藓(Plagiomnium maximoviczii(Lindb.)Kop.)、大凤尾藓(Fissidensnobilis Griff.)、大羽藓(Thuidium cymbifolium(Doz.et Molk.)B.S.G.)和大灰藓(Hypnum plumaeforme Wils.)嫩茎和老茎的石蜡切片和显微观察发现,同一藓类植株的嫩茎和老茎,茎结构稳定,不同种藓类植物茎横切面具有不同特征.植物体茎横切面形状、表层细胞的层数、细胞大小和细胞壁厚薄、皮层细胞大小和形状、中轴的有无以及比例等特征可以作为藓类植物的分科分类依据之一.     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.