低等生物谷氨酸脱氢酶基因用于作物遗传改良的研究进展

谷氨酸脱氢酶(glutamate dehydrogenase,GDH)是生物体中普遍存在的氮代谢相关酶.高等植物GDH因对NH4+的亲和力较低而在氨同化过程中仅起辅助作用,但在碳氮代谢、光呼吸和逆境响应中起着重要作用.低等生物GDH对NH4+的亲和力高,氨同化能力强,可异源表达于作物中以提高其氮素利用效率.本文对低等生...     

浑球红假单胞菌氨同化途径的研究

本文测定了浑球红假单胞菌(Rhodobacter sphaeroides)菌株601谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶(GOGAT)、谷氨酸脱氢酶(GDH)和丙氨酸脱氢酶(ADH)的活性。低氨时,GS/GOGAT活力高,GDH活力低,高氨时,GS/GOGAT活力低,GDH活力高。在以分子氮或低浓度氨为氮源的培养条件下,加入GS抑制刑MSX(L—methionine—DL—sulphoximine),细菌生长受到抑制。但是,生长在以谷氨酸为氮源的细菌则不受影响。上述结果表明,浑球红假单胞菌菌株601氨同化是通过GS/GOGAT途径和GDH途径。     

天津短杆菌T6-13谷氨酸脱氢酶的研究

本文研究了天津短杆菌(Brevibacterium tianjinese)T6-13谷氨酸脱氢酶(GDH)[EC1.4．1．4]的纯化和性质。该酶以辅酶11(NADP)为其专一性辅酶,正、逆反应酶活力最适pH分别为7．5和8．9—9 9,对热较敏感。 该酶对还原型辅酶11(NADPH)、α-酮戊二酸(α-KG)、NH,、NADP和L-谷氨酸(GA)的Km值分别为0．076、3．23、4．0、0．02和120．48 mmol／L。该酶受反应产物的抑制,逆反应受NADPH、α-KG和NH+4的抑制,正反应受NADP和谷氨酸的抑制,但该酶所催化的逆反应既不受三羧酸循环代谢中间产物的抑制,也不受氨基酸的抑制和氨基酸的积累抑制。对发酵过程中谷氨酸脱氢酶活力变化的研究表明,前期酶活力逐渐上升,当发酵至16小时左右酶活力最高,其后酶活力逐渐下降;二级种子的酶活力与发酵过程中酶活力最高时相当。     

不同浓度的NO^—3和NH^＋4对小麦根谷氨酰胺合成酶及其相关酶的影响

利用酶活性测定和 Northern分子杂交等技术 ,研究了小麦幼苗根在不同浓度的 Na NO3 和(NH4) 2 SO4的供应下 ,其谷氨酰胺合成酶 (GS)、天冬酰胺合成酶 (AS)、谷氨酸脱氢酶 (GDH)、硝酸还原酶 (NR)以及 GS- m RNA的变化。结果表明 :NH 4 处理的小麦 ,其根部 GS活性比 NO-3 处理的高 ;高浓度处理的比低浓度处理的高 ;Northern杂交结果说明 GS- m RNA转录量与 GS活性一致 ;3mmol/ L NO-3促进了 AS的活性。AS酶活性变化与 GS酶活性变化无明显依赖关系。在实验的条件下 ,没能测出 GDH的活性 ,不同浓度的 NO-3 和 NH 4 处理对 NR活性没有明显的规律。     

谷氨酸合酶活力的快速测定

1974年依赖铁氧还蛋白的谷氨酸合酶(Gluta-mate Synthase,EC 1.4.7.1.)的发现证明植物主要通过谷氨酰胺合成酶/谷氨酸合酶途径进行氨的同化。在这个氨同化途径中,谷氨酸合酶是限速酶,它催化一分子谷氨酰胺和一分子α-酮戊二酸形成两分子的谷氨酸。谷氨酸合酶活力测定的关键是如何把产物谷氨酸与反应液中的其它组分,尤其是底物(谷氨酰胺)分开。纸层析、纸电泳、同位素、氨基酸自动分析和高压液相层析     

重组CHO细胞培养过程中氨对细胞代谢的影响

研究了重组CHO细胞批培养过程中,氨浓度对细胞的葡萄糖、谷氨酰胺及其它氨基酸代谢的影响。表明,细胞对葡萄糖和谷氨酰胺的得率系数随着氨浓度的增加而降低,起始氨浓度为566mmol/L的批培养过程与起始氨浓度为021mmol/L的批培养过程相比,细胞对葡萄糖和谷氨酰胺的得率系数分别下降了78%和74%,细胞对其它氨基酸的得率系数也分别下降了50%～70%。氨浓度的增加明显地改变了细胞的代谢途径,葡萄糖代谢更倾向于厌氧的乳酸生成。在谷氨酰胺的代谢过程中,谷氨酸经谷氨酸脱氢酶进一步生成α酮戊二酸的过程受到了氨的抑制,而氨对谷氨酸经谷氨酸转氨酶反应生成α酮戊二酸的过程有促进作用,但总体上谷氨酸进一步脱氨生成α酮戊二酸的反应受到了氨的限制。     

光滑球拟酵母中α-酮戊二酸脱氢酶系生理作用解析

[目的]研究α-酮戊二酸脱氢酶系在光滑球拟酵母碳代谢流、能量代谢和氨基酸代谢中的生理作用.[方法]通过敲除光滑球拟酵母中编码α-酮戊二酸脱氢酶系中E1酶的基因kgd1,构建α-酮戊二酸脱氢酶活性缺失菌株T.glabrata kgd1::kan,并考察KGDH缺失引起TCA循环关键酶活性,碳代谢流量以及胞内氨基酸和能荷水平等方面的变化.[结果]光滑球拟酵母中α-酮戊二酸脱氢酶活性的缺失导致:(1)细胞启动乙醛酸途径,通过形成TCA-乙醛酸循环实现TCA循环的正常代谢;(2)胞内NADH/NAD+水平下降33.7%,ATP/ADP水平下降31.8%,而与NADH代谢相关的丙酮酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶和苹果酸脱氢酶的活性分别提高58.1%、33.3%和32.5%;(3)胞内丙酮酸含量下降50.1%,而胞内琥珀酸、苹果酸和α-酮戊二酸含量则分别增加了172.7%、66.1%和41.1%;(4)丙酮酸族氨基酸含量下降29.3%,而胞内谷氨酸族氨基酸和天冬氨酸族氨基酸含量则提高了34.7%和26.8%.[结论]上述研究结果表明,α-酮戊二酸脱氢酶系在微生物细胞中心碳代谢、能量代谢和氨基酸代谢中发挥着重要作用.     

蚕氨基酸代谢之研究 Ⅰ.比较家蚕和野蚕各种氨基酸和α-酮戊二酸之转氨作用并自蓖麻蚕丝腺体中提取支链氨基酸-谷氨酸转氨酶及其一些性质的研究

(1)比較家蚕(华九-云瀚)和野蚕(蓖麻蚕、柞蚕和樗蚕)各种氨基酸和α-酮戊二酸之轉氨作用;发現在家蚕和野蚕絲腺体后部及脂肪体中都存在有活力強的谷丙轉氨酶和谷天轉氨酶。(2)在野蚕(萞麻蚕、柞蚕和樗蚕)之絲腺体后部存在有支鏈氨基酸((?)白氨酸、白氨酸和缬氨酸)和α-酮戊二酸及丙酮酸之間的轉氨作用。闡明了絲腺体中丙氨酸生物合成之另一途径。(3)在家蚕及野蚕之体液中,和Koide之結果不同,存在有谷天轉氨酶及谷丙轉氨酶。比較了五龄不同日期以上两酶和支链氨基酸-谷氨酸轉氨酶活力之变化。(4)証明了支鏈氨基酸和α-酮戊二酸之間的轉氨作用是酶促的轉氨反应,而非由氨基酸供体之脫氨作用,继而和α-酮戊二酸之加氨作用而形成谷氨酸。(5)自萞麻蚕絲腺体提取支鏈氨基酸-谷氨酸轉氨酶。和原始之活力相比提高了比活39倍,回收率为81%。(6)支鏈氨基酸-谷氨酸轉氨酶在α-酮戊二酸浓度較低时随浓度之增加而上升,到一定浓度时,反应速度反而下降。(?)白氨酸和α-酮戊二酸之間的轉氨作用,在1小时之內,谷氨酸之形成速度基本上呈直线关系。对热不稳定,在50℃时活力降低82%。(7)巯基抑制剂对支鏈氨基酸-谷氨酸轉氨酶具有显著的抑制作用。PCMB(10~(-4)M)抑制該酶60%,溴化乙酰胺(10~(-4)M)为37%;DL-环絲氨酸对該轉氨酶之抑制作用指出,該酶是属于对环絲氨酸具有低度敏感性的轉氨酶类。     

外源Spd对盐碱胁迫下番茄幼苗氮代谢及主要矿质元素含量的影响

采用水培方法,研究了盐碱与Spd处理对两品种番茄(中杂9号和金棚朝冠)幼苗氮代谢及主要矿质元素含量的影响.结果表明:盐碱胁迫下,番茄幼苗干生物量显著减少,植株生长受到抑制;叶片和根系硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性及硝态氮(NO3--N)、全N、全K、Ca2+、Mg2+含量显著降低,铵态氮(NH4+-N)、Na+含量显著增加;两品种叶片及中杂9号根系谷氨酸脱氢酶(GDH)活性显著升高,金棚朝冠根系GDH活性变化不显著;叶片全P含量显著降低,根系全P含量显著升高(金棚朝冠)或无显著变化(中杂9号).Spd处理通过增强NR、GS、GOGAT活性提高了植株对NH4+的同化利用率,有效缓解了盐碱胁迫导致的氮代谢紊乱,进而促进不同器官对P、K、Ca、Mg、Na的吸收、释放或转运,在一定程度上维持了各元素之间的相对平衡,从而增强植株对逆境的适应能力.此外,盐碱对中杂9号的抑制作用及外源Spd对其氮代谢紊乱和营养失衡的缓解作用高于金棚朝冠.     

α-酮戊二酸与动脉粥样硬化的关系研究进展

α-酮戊二酸(α-ketoglutarate,α-KG)是戊二酸带酮基的衍生物中的一种,是三羧酸循环中重要的代谢中间产物,通过异柠檬酸脱氢酶(IDH)催化异柠檬酸氧化脱羧和谷氨酸脱氢酶催化谷氨酸氧化脱氨产生,是连接细胞内碳-氮代谢的关键节点。动脉粥样硬化(atherosclerosis,As)是一种慢性进行性疾病,病因复杂,且容易引发多种心脑血管疾病。本文从血管内皮细胞功能、自噬、DNA甲基化修饰、能量代谢、血管衰老等方面探讨α-KG与As之间的关系及其调控机制。