纳豆芽孢杆菌(Bacillus subtilis natto)固体发酵生产γ-PGA

γ-多聚谷氨酸是一种生物可降解的高分子材料 ,可应用于许多领域 ,因此受到普遍的重视。目前γ-PGA液体发酵水平为 5 0～ 60g/ L。报告了用大豆固体发酵生产γ-PGA的方法 ,其中包括 :菌种的筛选 ,发酵和提纯方法 ,高压液相法测定含量和SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定。结果 :BacillussubtilisnattoHW_1发酵活性为 1 1 5g/ kg大豆。γ_PGA的纯度为 95 %以上 ,分子质量为31 6kDa。另外可在大豆固体发酵生产纳豆激酶的同时生产回收γ-PGA ,既可以降低产品成本 ,又可以开发应用γ-PGA。     

一种检测新型生物高分子材料聚γ-谷氨酸的新方法

通过聚γ-谷氨酸（γ-PGA）与氯化十六烷基吡啶（CPC）的乙酸钠水溶液反应形成混悬液,采用分光光度计于波长680nm处比浊,研究γ-PGA浓度与吸收度之间的线性关系,并研究本方法测定γ-PGA的稳定性、重现性和回收率。在一定pH值和离子强度下,γ-PGA在12.5~50μg/ml范围内与CPC的乙酸钠水溶液生成的混悬液在波长680nm处的吸收度与其浓度呈线性关系,R2=0.9939.本方法在2h内吸收度保持稳定(RSD=0.154%,n=10 ),CPC法测定浓度为5,10和 40μg/ml时的平均回收率分别为86%,77%和99.75%,RSD分别为0.14%,0.23%和0.025%应用比浊法测定γ-PGA的含量方便、简洁、重现性好,可用于γ-PGA浓度的检测。     

发酵法生产γ-亚麻酸的研究进展

γ-亚麻酸是一种人体必需的多不饱和脂肪酸,具有多种重要的生理功能。最初γ-亚麻酸主要来源于植物种子油,如黑醋栗、月见草和琉璃苣等的种子油。但是从植物中提取γ-亚麻酸受到诸多因素的限制,远不能满足市场需求,采用微生物发酵法生产γ-亚麻酸具有广阔的应用前景。本文综述了目前发酵生产γ-亚麻酸的菌株,对其代谢途径进行了分析,重点总结了国内外有关菌种选育及发酵调控方面的研究,并探讨了今后的研究方向。     

γ-聚谷氨酸与D-半乳糖酯化衍生物-顺铂复合物的制备及其生物活性

介绍了制备一种γ-聚谷氨酸-D-半乳糖酯化衍生物-顺铂复合物［poly (γ-glutamic acid)-D-galactose esterifiable derivative-cisplatin complex compound,γ-D+-DDP］,并考察其抗肿瘤活性。主要通过生物发酵获得大分子γ-聚谷氨酸［poly (γ-glutamic acid) ,γ-PGA］,利用酸降解得到可以作为药物载体的小分子γ-聚谷氨酸;利用凝胶色谱柱检验小分子γ-聚谷氨酸的分子量;利用MTT法检测该复合物的体外抗肿瘤作用。结果表明：成功获得γ-聚谷氨酸-D-半乳糖酯化衍生物-顺铂复合物,该复合物载药率达9.4% ~10.2%;该复合物对人肝癌细胞BEL-7402具有显著的杀伤作用,能引起细胞凋亡(HE染色观察得到)。因此,γ-聚谷氨酸-D-半乳糖酯化衍生物-顺铂复合物是一种有效的抗肿瘤药物,具有潜在的临床应用价值;生物发酵的γ-聚谷氨酸可用于药物载体,赋予药物新的特点。     

热量限制通过HNF3γ下调NOX4表达来抑制内皮细胞的衰老

为了观察热量限制对主动脉内皮细胞中HNF3γ及NOX4基因表达的影响, 揭示HNF3γ-NOX4-活性氧通路介导热量限制抗内皮细胞衰老的分子机制, 文章将主动脉内皮细胞分为5组：对照组、高热量组、低热量组、siRNA+低热量组、siRNA+高热量组。应用逆转录实时定量PCR(Real-time quantitative PCR, RT-qPCR)、Western blotting分析各组HNF3γ、NOX4 mRNA及蛋白水平变化, 并检测各组细胞内活性氧产量及细胞衰老程度变化。采用染色质免疫共沉淀分析HNF3γ蛋白与NOX4基因启动子区域结合情况, 萤光素酶报告基因检测HNF3γ蛋白结合后对NOX4基因启动子活性的影响。结果显示：与对照组比较, 低热量组HNF3γ mRNA和总HNF3γ蛋白表达水平、磷酸化/总HNF3γ比值显著升高(P<0.05), NOX4 mRNA和蛋白表达水平、细胞内活性氧产量及细胞衰老程度显著降低(P<0.05); 高热量组HNF3γ mRNA和总HNF3γ蛋白表达水平、磷酸化/总HNF3γ比值显著降低(P<0.05), NOX4 mRNA和蛋白表达水平、细胞内活性氧产量及细胞衰老程度显著升高(P<0.05); siRNA+低热量组及siRNA+高热量组中NOX4 mRNA和蛋白表达水平、细胞内活性氧水平及细胞衰老程度显著升高(P< 0.05)。染色质免疫共沉淀证实HNF3γ蛋白可与NOX4基因启动区域4个结合位点(-6 bp、-76 bp、-249 bp、-954 bp)结合。萤光素酶报告基因检测显示HNF3γ蛋白与NOX4启动子区域1个位点(-6 bp)、2个位点(-6、-76 bp)、3个位点(-6、-76、-249 bp)、4个位点(-6、-76、-249、-954 bp)结合, 可使NOX4启动子活性分别降低至对照组的80.15±4.64%、40.02.±2.15%、16.46±2.24%、12.13±1.46%, P<0.05。上述结果提示热量限制可上调HNF3γ基因表达, 增强HNF3γ蛋白活性, 促进HNF3γ蛋白同NOX4基因启动子区域结合, 抑制NOX4基因表达, 进而减少细胞内活性氧产生而延缓动脉内皮细胞衰老。     

与细胞周期G2/M期进程相关的H2AX磷酸化

γH2AX焦点(foci)被普遍当做DNA双链断裂（DSB）损伤的分子标志物.为探 讨细胞周期进程相关的H2AX磷酸化规律特征,采用胸腺嘧啶双阻滞结合噻氨酯哒唑(nocodazole)的后续处理,将HeLa细胞同步于有丝分裂的前中期．然后,用流式细胞仪检测细胞周期、Western印迹和免疫荧光法,观察γH2AX表达和γH2AX焦点的形成．结果显示,细胞进入G2/M期和有丝分裂过程中,γH2AX水平显著增加 ;在无DNA DSB发生的情况下,部分M期细胞中也存在大量的γH2AX焦点．随着细 胞完成有丝分裂从M期退出再进入G1期,γH2AX的表达水平逐渐降低．这种 γH2AX表达变化特征与G2/M期密切关联的PLK1和Cyclin B1的表达规律相类似． 在4 Gy大剂量照射下,HeLa细胞于照后8 到12 h出现明显的G2/M期阻滞．γH2AX 焦点数在照后1 h达高峰,随后降低,照后8 h又上升,出现了第2个峰值．与之不同的是,在1 Gy低剂量照射下,细胞的G2/M期阻滞微弱,γH2AX焦点数在照后 0.5 h最高,随后下降,且无反弹,符合DNA DSB的修复动力学特征．因此,将γ H2AX当做DNA DSB分子标志物时,还需要考虑细胞周期变化的影响．γH2AX适合 作为1 Gy以下照射的DNA双链断裂损伤的分子标志．     

冬虫夏草菌丝体γ-谷氨酰转肽酶的探测和部分性质研究

本研究首次发现冬虫夏草发酵菌丝体含有较高活力的γ-谷氨酰转肽酶（简称CSGT）,并且通过硫酸铵分级沉淀、疏水层析、凝胶过滤层析、阴离子交换层析和制备电泳的提取纯化程序,将CSGT纯化了2300倍,然后对CSGT的基本酶学性质进行了研究。CSGT的稳定pH范围和温度范围分别为pH8-11和0-20℃, 当pH 9-10 、30℃并且以L-谷氨酸-对-硝基苯胺（简称GpNA）和双甘肽为底物时CSGT的活力达到最大值。几种还原剂均能激活CSGT,说明其活性中心含有巯基。Zn2+, Cu2+, Hg2+ , Mn2+ 等金属离子均强烈抑制CSGT活性,而K+, Ca2+, Mg2+ 和Na+等对CSGT活性没有影响。     

AP-2γ基因的克隆、表达及其部分生物活性的测定

AP 2γ基因是AP 2基因家族中非常重要的转录激活因子 ,它对脊椎动物的胚胎发育起着十分重要的作用 ,并与细胞的生长及癌变有一定的联系。将人的AP 2γ基因插入表达载体GST系统中的pGEX 4T 2的谷胱苷肽 S 转移酶基因下游 ,转化E .coliDH5α ,鉴定挑选出阳性菌落并扩大培养 ,提取重组质粒进行DNA测序 ,确定其阅读框码的正确性。再将正确的重组质粒转化E .coliBL2 1 ,用异丙基硫代半乳糖苷 (IPTG)诱导后 ,在Tac启动子作用下 ,表达出一条 81kDa的蛋白质带 ,所得蛋白质用谷胱苷肽琼脂糖 4B纯化后 ,得到融合蛋白质 ,通过凝胶迁移率变动分析和免疫印迹分析实验 ,测得该蛋白质的部分生物活性 ,结果表明 ,它具有很好的生物学活性 ,为进一步对AP 2γ基因的功能进行研究打下了良好的基础。     

转ChIFN-γ基因油菜植株的建立

干扰素(interferons, IFNs)是一类抗病毒、抗肿瘤、抗细胞增殖等作用的高活性、多功能诱生性糖蛋白.采用农杆菌介导法将含鸡γ 干扰素 (chicken interferon-γ, ChIFN-γ) 基因的植物表达载体pSW NGN导入油菜下胚轴和子叶柄. 经筛选和分化,获得了62株抗性再生植株, 通过葡糖醛酸酶GUS (β-glucuronidase,GUS)活性检测、PCR检测及Southern杂交检测,确定获得2株单拷贝转ChIFN-γ 基因油菜. ELISA定量检测转基因植株中的ChIFN-γ 蛋白.结果表明,转基因植株ChIFN-γ 蛋白表达量最高可达1 120 pg/g鲜重.该研究为植物生物反应器生产ChIFN-γ 口服疫苗蛋白的开发及应用奠定了基础.     

转基因高γ-亚麻酸大豆油抗肿瘤作用的研究

γ-亚麻酸(GLA)是人体和动物饮食中具有营养作用的重要的多烯不饱和脂肪酸,在大多数油料作物种子中不含有GLA,而含有其前体物亚油酸。△⁶-脂肪酸脱氢酶可将亚油酸转化为γ-亚麻酸,为了能够在传统的油料作物大豆中产生GLA,将从深黄被孢霉中克隆的△⁶-脂肪酸脱氢酶基因,与植物表达载体pBIl21连接,构建了重组质粒pBIM16,采用农杆菌介导的大豆子叶节转化系统,成功地将该基因导入到栽培大豆吉林47品种中,获得一批转基因植株。经PCR检测和Southern杂交分析,证明外源基因已导入并整合到大豆的基因组中。通过气相色谱(GC)对大豆种子进行脂肪酸成分分析,结果表明,产生了GLA,其含量最高可达36．585％。将高GLA的转基因大豆油口服给药,结果表明,其对小鼠S180肉瘤、肝癌H22和Ehrlich癌实体型的抑瘤率分别为32．63％、31．91％和34．34％。其肿瘤抑制率均>30％,与对照组比较有显著差异(p<0．01),表现初步的抗肿瘤作用。     

不同处理方法对海稻米中γ-氨基丁酸提取率的影响

以海稻米为研究对象,研究提取温度、提取溶剂、料液比、提取时间、提取次数等5个因素对海稻米中γ 氨基丁酸（GABA）提取率的影响,采用正交试验分析方法确定海稻米中GABA最优工艺条件。结果表明：海稻米中GABA的最佳提取工艺为：提取溶剂为水、提取时间为1 h、提取次数3次、提取温度60 ℃、提取物料比1 g∶15 mL,在此提取条件下的提取率为6.2μg/g。     

嗜热四膜虫胱硫醚γ-裂解酶Cgl1的表达、定位及功能分析

含硫氨基酸在不同的生物体中具有重要调节功能,转硫途径相关酶促进半胱氨酸的生成和硫化氢产生。本研究从嗜热四膜虫中鉴定一种胱硫醚γ-裂解酶（cystathionine γ-lyase 1,CGL1,TTHERM_00052400）基因。CGL1在营养生长期高水平表达,而在饥饿阶段和有性生殖期,维持在较低的表达水平。通过密码子优化,人工合成CGL1基因,构建重组表达质粒pGEX-CGL1,转化大肠杆菌BL21(DE3)。E.coli/pGEX-CGL1表达重组蛋白质GST-Cgl1,并通过亲和层析获得纯化。GST-Cgl1裂解胱硫醚产生半胱氨酸,也具有裂解半胱氨酸和同型半胱氨酸产生H2S的活性。进一步构建重组质粒pNEO4-3HA-CGL1和pSMC1hpNEO-CGL1,转化四膜虫细胞,获得带有HA标签和干扰CGL1的突变体细胞株。免疫荧光定位表明,HA-Cgl1生长期定位在亲本大核,饥饿期定位在细胞质,有性生殖前期定位在亲本大核,而在后期定位在胞质中。CGL1干扰的突变体细胞株在有性生殖过程中不能形成合子核,发育中的小核异常降解,产生仅有大核的异常单细胞。结果表明,嗜热四膜虫含有进化中保守的胱硫醚γ-裂解酶Cgl1。Cgl1具有产生和裂解半胱氨酸的活性。Cgl1定位在细胞质和细胞核中,参与了有性生殖过程细胞核的发育。     

富γ-氨基丁酸（GABA）金川发芽红糙米制备工艺研究

γ-氨基丁酸（GABA）是一种天然存在非蛋白质的氨基酸,具有多种特殊的生理功能,在发芽糙米中含量较高。本实验以金川红糙米为原料,以GABA含量为研究对象,通过正交实验得到富集GABA的最佳红糙米发芽工艺条件为：浸泡温度为25 ℃,浸泡时间2 h,发芽时间为48 h,发芽温度40 ℃,CaCl2溶液浓度为1 mg/ml,纤维素酶溶液浓度为0.64 mg/ml,谷氨酸溶液浓度为1.5 mmol/L。此时GABA含量可达到46.3436 mg/100 g,其结果约为发芽前的2倍。     

外源γ-氨基丁酸（GABA）对低氧胁迫下甜瓜幼苗根系GABA代谢及氨基酸含量的影响

采用水培法,通过准确控制营养液溶氧浓度,研究了外源γ-氨基丁酸（GABA）对低氧胁迫0~8 d ‘西域一号’甜瓜幼苗根系GABA代谢及氨基酸含量的影响.结果表明：与通气对照相比,低氧处理的甜瓜幼苗正常生长受到严重抑制,其根系谷氨酸脱羧酶（GAD）、谷氨酸脱氢酶（GDH）、谷氨酸合成酶（GOGAT）、谷氨酰胺合成酶（GS）、丙氨酸氨基转移酶（ALT）、天门冬氨酸氨基转移酶（AST）活性以及GABA、丙酮酸、丙氨酸、天冬氨酸含量均显著提高,而谷氨酸和α 酮戊二酸含量在处理4~8 d均显著降低.与低氧处理相比,外源GABA处理有效缓解了低氧胁迫对幼苗根系生长的抑制作用,同时甜瓜根系内源GABA、谷氨酸、α-酮戊二酸、天冬氨酸含量显著提高,但GAD、GDH、GOGAT、GS、ALT、AST活性在整个处理过程中均显著降低,丙酮酸和丙氨酸含量也显著降低.低氧同时添加GABA和γ-乙烯基 γ-氨基丁酸（VGB）处理显著降低了低氧胁迫下GABA的缓解效应.低氧胁迫下外源GABA被植物根系吸收后,通过反馈抑制GAD活性维持较高的Glu含量,保持植物体内碳、氮代谢平衡,维持正常生理代谢,从而缓解低氧胁迫对甜瓜幼苗的伤害.     

γ-聚谷氨酸-D-半乳糖酯化衍生物-顺铂复合物的制备及其肝靶向性分析

制备一种γ-聚谷氨酸-D-半乳糖酯化衍生物-顺铂复合物［Poly (γ-glutamic acid)D-galactose esterifiable derivative-Cisplatin Complex Compound,γ-D+-DDP］,并考察其体内靶向性。通过生物发酵获得大分子γ-聚谷氨酸［Poly (γ-glutamic acid),γ-PGA］,利用酸降解得到可以作为药物载体的小分子γ-聚谷氨酸;利用凝胶色谱柱检验小分子γ-聚谷氨酸的分子量;利用HPLC检测释放的游离顺铂含量,得到复合物在小鼠体内靶向性分布情况;利用HE组织切片染色,观察脏器受损伤情况及靶向分布。实验结果表明：成功获得γ-聚谷氨酸-D-半乳糖酯化衍生物-顺铂复合物,该复合物载药率达9.4%~10.2%;HPLC结果表明注射复合物后,肝脏中药物显著增加而肾脏中药物分布明显减少,大大减少了肾毒性,肝靶向作用明显。因此,γ-聚谷氨酸-D-半乳糖酯化衍生物-顺铂复合物是一种有效的具有肝靶向性的抗肿瘤药物,具有潜在的临床应用价值;通过生物发酵获得的γ-聚谷氨酸可用于药物载体,赋予药物新的特点。介绍了制备一种γ-聚谷氨酸-D-半乳糖酯化衍生物-顺铂复合物[Poly (γ-glutamic acid)-D-galactose esterifiable derivative -Cisplatin Complex Compound,（γ-D+-DDP）],并考察其体内靶向性。通过生物发酵获得大分子γ-聚谷氨酸[Poly (γ-glutamic acid),γ-PGA],利用酸降解得到可以作为药物载体的小分子γ-聚谷氨酸;利用凝胶色谱柱检验小分子γ-聚谷氨酸的分子量;利用HPLC检测释放的游离顺铂含量,得到复合物在小鼠体内靶向性分布情况;利用HE组织切片染色,观察脏器受损伤情况及靶向分布。实验结果表明：成功获得γ-聚谷氨酸-D-半乳糖酯化衍生物-顺铂复合物,该复合物载药率达9.4% ~10.2%;HPLC结果表明注射复合物后,肝脏中药物显著增加而肾脏中药物分布明显减少,大大减少了肾毒性,肝靶向作用明显。因此,γ-聚谷氨酸-D-半乳糖酯化衍生物-顺铂复合物是一种有效的具有肝靶向性的抗肿瘤药物,具有潜在的临床应用价值;通过生物发酵获得的γ-聚谷氨酸可用于药物载体,赋予药物新的特点。     

阴道毛滴虫蛋氨酸裂解酶的基因克隆及重组酶性质分析

为研究重组阴道毛滴虫蛋氨酸裂解酶的活性,从阴道毛滴虫提取RNA,经过RT-PCR克隆蛋氨酸γ-裂解酶基因,与pET-15b质粒连接构建原核表达载体pET-15b-mgl1,并测序。转化宿主菌BL21后进行诱导表达,分离纯化目的蛋白并研究其酶学性质。以L-蛋氨酸、DL-同型半胱氨酸、L-半胱氨酸为底物测定重组酶Km值为0.318、2.14、1.62mmol/L,比活性分别为20.17、318.69、56.96μmol/min/mg protein。MGL最适pH在5.0到6.0之间,在50℃可稳定30min无活性损失。实验结果显示重组酶具有较高的活性和较好的热稳定性,为临床应用研究奠定基础。     

玉米原料高产γ-聚谷氨酸优良菌株的选育及发酵条件优化

以实验室筛选到的一株枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）B-1为出发菌株,采用紫外诱变技术对出发菌株进行反复诱变,得到一株能够利用玉米原料生产γ-聚谷氨酸的优良高产菌株B-115,摇瓶发酵γ-聚谷氨酸的产量由原菌株的12.5g/L提高到19.5g/L。再以该菌株为研究对象利用响应面法进行碳源、氮源、谷氨酸钠、金属离子等发酵条件的优化实验,经48h摇瓶发酵,γ-聚谷氨酸产量达到40.98g/ L。     

γ-聚谷氨酸高产菌株筛选及发酵条件优化

γ聚谷氨酸是一种生物可降解的高分子材料,可应用于多种领域,因此受到普遍重视。报道了以11株枯草芽孢杆菌菌株为培养菌株,用3种谷氨酸钠含量不同的培养基进行筛选获得1株γ聚谷氨酸高产菌株;再以该菌株为研究对象进行碳源、氮源、谷氨酸钠浓度、初始pH、接种量、通气量等发酵条件的优化实验,结果表明最佳发酵条件为:250ml三角烧瓶装液40ml,接种体积分数5%,麦芽糖50g/L,酵母膏10g/L,谷氨酸钠30g/L,NaCl10g/L,KH₂PO₄5g/L,MgSO₄·7H₂O0.5g/L,初始pH6.0,发酵60h,此时γ聚谷氨酸产量最高,达到30.26g/L,比国外报道的20g/L的产量有显著提高。纯化后产物经红外光谱及核磁共振检测,鉴定为γ聚谷氨酸。     

菠萝蜜低聚肽对γ射线辐照小鼠氧化损伤的保护作用

目的：探究菠萝蜜低聚肽（JOPs）对γ射线辐照导致小鼠氧化损伤的保护作用。方法：选取96只SPF级雌性BALB/c小鼠,按体重随机分为空白组、模型组、乳清蛋白组（0.40 g/kg·BW）及3个JOPs干预组（0.20、0.40、0.80 g/kg·BW）,每组随机分为2个亚组,8只/亚组。行灌胃干预第14 d除空白组外,小鼠接受60Co γ射线全身辐照,剂量3.5 Gy,剂量率1 Gy/min。两亚组分别在辐射后第3 d和第14 d检测小鼠血清和肝脏超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH Px）活性及丙二醛（MDA）水平。结果：辐照后第3 d及第14 d,相比空白组,模型组血清、肝脏SOD及GSH Px活性均显著降低,MDA水平均显著增高,JOPs各剂量组小鼠血清及肝脏MDA水平均显著低于模型组与乳清蛋白组;辐照后第3 d,相比模型组,JOPs各剂量组小鼠血清及肝脏SOD、GSH Px活性均显著增高,且高剂量组小鼠血清SOD活性及血清、肝脏GSH Px活性与中、高剂量组肝脏SOD活性均显著高于乳清蛋白组;辐照后第14 d,相比模型组,JOPs各剂量组小鼠血清及肝脏SOD、GSH Px活性均显著增高,且JOPs各剂量组小鼠血清SOD活性与高剂量组肝脏SOD、GSH Px活性均显著高于乳清蛋白组。结论： JOPs对γ射线辐照所致氧化损伤具有保护作用。     

γ-氨基丁酸（GABA）对低氧胁迫下甜瓜幼苗光合作用和叶绿素荧光参数的影响

采用营养液水培方法,研究了低氧胁迫下外源γ-氨基丁酸（GABA）对甜瓜幼苗光合色素含量、光合作用及叶绿素荧光参数的影响.结果表明：低氧胁迫导致甜瓜幼苗光合色素含量显著下降,光合作用降低;外源GABA能显著提高正常通气和低氧胁迫下甜瓜幼苗的光合色素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、CO₂羧化效率、最大光化学效率、光化学猝灭系数、表观光合电子传递速率和PSⅡ光合电子传递量子效率,而气孔限制值、初始荧光和非光化学猝灭系数显著降低,GABA在低氧胁迫下的提高效果更明显;同时添加GABA和GABA转氨酶抑制剂γ-乙烯基-γ-氨基丁酸（VGB）处理显著降低了低氧胁迫下GABA对甜瓜幼苗光合特性的缓解效果.