多酶融合表达体系以木聚糖为辅助底物高效合成(S)-苯乙二醇

[目的] 利用木聚糖为辅助底物加强手性催化反应中的辅酶循环,构建来源于近平滑假丝酵母（Candida parapsilosis）CCTCC M203011的（S）-羰基还原酶II（SCRII）、枯草芽孢杆菌（Bacillussp.）YX-1葡萄糖脱氢酶突变体Ala258Phe/GDH和里氏木霉（Trichoderma reesei）Rut C-30木聚糖酶（XYN2）在大肠杆菌（Escherichia coli）BL21（DE3）中的融合表达体系,高效合成（S）-苯乙二醇。[方法] 调节3种酶编码基因在pET-28a载体上的位置,运用重叠延伸PCR技术,构建了E.coli/pET-SCRII-A258F-XYN2和E.coli/pET-A258F-SCRII-XYN2两种重组菌,研究了其合成（S）-苯乙二醇的最适反应条件。[结果] 重组菌株E.coli/pET-SCRII-A258F-XYN2在底物2-羟基苯乙酮与辅助底物木聚糖的比例为1：1、35℃、pH为7.0条件下,（S）-苯乙二醇的产率达98.8%（W/W）;而重组菌株E.coli/pET-A258F-SCRII-XYN2在底物与辅助底物的比例为2：1、35℃、pH为7.0条件下,（S）-苯乙二醇的产率达95.6%（W/W）,两者合成产物的光学纯度均>99%。[结论] 通过构建3种酶的融合表达体系,成功将木聚糖酶和葡萄糖脱氢酶突变体介导的辅酶再生循环体系引入不对称生物合成反应,提高了手性转化效率,为将大自然中丰富的木聚糖用于手性催化奠定了较扎实的研究基础。     

刺孢小克银汉霉菌体氨基酰化酶的性质研究*

首次选育出有较高氨基酰化酶活性的菌株刺孢小克银汉霉(Cunningham ella echinula-ta)9980,并进行液体培养,比较了3种不同培养基中菌体细胞氨基酰化酶活性,考察了几种因素对菌体细胞酶活的影响。结果表明:蛋白胨培养基中菌体细胞酶活最高,达680u/g。菌体细胞酶活最适温度55℃,最适pH7.0,最佳底物浓度为0.2mol/L,缓冲液中的无机离子对酶活有抑制作用,10^-3~10^-4mol/L的Co²⁺对酶活     

焦曲霉产木聚糖酶的研究*

从1144株真菌中筛选到一株产木聚糖酶活力较高的焦曲霉(Aspergillus ustus)。该菌株适宜的产酶条件为在4%麸皮液中添加0.5%葡萄糖,0.4%硝酸钠及0.1%氯化钠,30℃振荡培养6d,木聚糖酶活力可达2176 u/mL。酶反应的最适温度为55℃,最适pH为5.5,在pH5～8酶活力稳定。45℃保温1h,酶活力剩余35%。酶水解桦木木聚糖的Km值为4.3×10^-3g/mL,V_max值为4.9mg/(mL·min)。酶解产物以木三糖和木四糖为主,表明该酶是一种典型的内切糖苷酶。     

温度与CO2浓度升高对集胞藻PCC 6803修复UV损伤的关键基因转录量的影响

通过Taqman探针绝对定量法研究了集胞藻PCC 6803在5种不同的环境条件下:(1)25℃+400μmol/mol CO₂,(2)29℃+400μmol/mol CO₂,(3)25℃+800μmol/mol CO₂,(4)29℃+800μmol/mol CO₂,(5)25℃+1200μmol/mol CO₂,其phrA/psbA1/psbA2/psbA3等UV修复基因和16S rRNA基因的转录本拷贝数的变化情况。结果表明:温度与CO₂浓度的升高可以导致集胞藻PCC 6803的psbA2/psbA3基因和16S rRNA转录本拷贝数的大幅减少,说明温室效应将有可能导致蓝藻的UV损伤修复能力与核糖体合成能力的下降;温度升高和CO₂浓度升高对psbA2/psbA3基因和16S rRNA转录本拷贝数的联合作用表现为互相抵消,说明温度升高与CO₂浓度升高的联合作用的机制较复杂,值得深入研究。     

Bacillus pumilus WL-11木聚糖酶A的纯化、鉴定及其底物降解方式

对一株Bacilluspumilus WL_11木聚糖酶的纯化、酶学性质及其底物降解模式进行了研究。经过硫酸铵盐析、CM_Sephadex及SephadexG_75层析分离纯化,获得一种纯化的WL_11木聚糖酶A ,其分子量为26.0kD ,pI值9.5 ,以燕麦木聚糖为底物时的表观Km 值为16.6mg mL ,Vmax值为12.63μmol (min·mg)。木聚糖酶A的pH稳定范围为6 0至10 4 ,最适作用pH范围则在7.2至8.0之间,是耐碱性木聚糖酶;最适作用温度为45℃～55℃,在37℃、45℃以下时该酶热稳定性均较好;50℃保温时,该酶活力的半衰期大约为2h ,在超过50℃的环境下,该酶的热稳定较差,55℃和60℃时的酶活半衰期分别为35min和15min。WL_11木聚糖酶A对来源于燕麦、桦木和榉木的可溶性木聚糖的酶解结果发现,木聚糖酶A对几种不同来源的木聚糖的降解过程并不一致。采用HPLC法分析上述底物的降解产物生成过程发现木聚糖酶A为内切型木聚糖酶,不同底物的降解产物中都无单糖的积累,且三糖的积累量都较高;与禾本科的燕麦木聚糖底物降解不同的是,木聚糖酶A对硬木木聚糖降解形成的五糖的继续降解能力较强。采用TLC法分析了WL-11粗木聚糖酶降解燕麦木聚糖的过程,结果表明燕麦木聚糖能够被WL-11粗木聚糖酶降解生成系列木寡糖,未检出木糖,这说明WL-11主要合成内切型木聚糖酶A,同时发酵液中不含木糖苷酶,适合用来酶法制备低聚木糖。     

谷氨酸发酵中二价阳离子对噬菌体抑制作用初步观察

本文报道适当浓度的Ca²⁺、Fe²⁺在发酵液中能抑制噬菌体530对谷氨酸生产菌株T₆^-13、B₄的裂解,谷氨酸发酵产量不低于对照菌株。     

产氢菌Enterobacter sp.和Clostridium sp.的分离鉴定及产氢特性

在高温水体中分离得到2株具有较高产氢活性的微生物菌株Z-16和C-32。根据两菌株的16S rDNA序列分析,初步鉴定菌株Z-16为Enterobacter sp.,菌株C-32为Clostridium sp.。研究了起始pH值、反应温度、碳源等对菌株放氢活性的影响。菌株Z-16的最适产氢条件为：反应系统起始pH7.0,反应温度35℃,以蔗糖为产氢底物。在最适条件下,菌株Z-16的氢转化率为2.68mol H₂/mol蔗糖。菌株C-32的最适产氢条件为：反应系统起始pH 8.0,反应温度35℃,以麦芽糖为产氢底物。在最适条件下,菌株C-32的氢转化率为2.71mol H₂/mol 麦芽糖。以葡萄糖为碳源时,菌株Z-16和菌株C-32的氢转化率分别为2.35和2.48mol H₂/mol葡萄糖。     

产氢菌Enterobacter sp.和Clostridium sp.的分离鉴定及产氢特性

在高温水体中分离得到2株具有较高产氢活性的微生物菌株Z-16和C-32。根据两菌株的16S rDNA序列分析,初步鉴定菌株Z-16为Enterobacter sp.,菌株C-32为Clostridium sp.。研究了起始pH值、反应温度、碳源等对菌株放氢活性的影响。菌株Z-16的最适产氢条件为：反应系统起始pH7.0,反应温度35℃,以蔗糖为产氢底物。在最适条件下,菌株Z-16的氢转化率为2.68mol H₂/mol蔗糖。菌株C-32的最适产氢条件为：反应系统起始pH 8.0,反应温度35℃,以麦芽糖为产氢底物。在最适条件下,菌株C-32的氢转化率为2.71mol H₂/mol 麦芽糖。以葡萄糖为碳源时,菌株Z-16和菌株C-32的氢转化率分别为2.35和2.48mol H₂/mol葡萄糖。     

Production, Purification and Characterization of Alkaline β-Glucosidase Isolated from Agrobacterium sp. PJD-1-1

In order to screen novel β-glucosidase producing strains from environment, one targeted novel strain PJD-1-1 producing β-glucosidase were isolated from putrefied sugarcane leaves with screening and spreading plate. 16S rDNA analysis revealed it was a novel Agrobacterium sp. When the strain was incubated at initial pH 7.0, 20 ℃ with lactose as carbon and NaNO₃ as nitrogen sources, the maximum enzyme activity was 3.92 U/mg. β-glucosidase from this strain was purified using (NH₄)₂SO₄ precipitation followed by dextran gel filtration chromatography and ion exchange chromatography. A purifying fold of 4.85 with gaining rate of 8.0% was obtained. SDA-PAGE analysis of the purified enzyme showed that it was a clear and pure band with molecular mass of ca. 40 kDa. The most optimum activity of the enzyme was at 50 ℃ and pH at 8.0. The enzyme could maintain stability under the conditions below 50 ℃. Hg²⁺ and Ag⁺ heavily inhibited the enzyme activity suggesting that the active catalytic sites of the enzymes might possess thiol radical. Ba²⁺, Ca²⁺, Pb²⁺, Co²⁺, Zn²⁺, Mn²⁺, Na⁺, K⁺, EDTA, and urea had no obvious effects on the enzyme activity. It is concluded that the novel strain Agrobacterium sp. PJD-1-1 producing β-glucosidase was successfully screened from putrefied sugar cane leaves. The produced enzyme had thermal stability, alkaline feature and metal ions tolerance made it useful in the food and broad potential applications in other fields.     

极端嗜热菌Thermus thermophilus HB8中天冬氨酸转氨酶在大肠杆菌中的表达、纯化及酶学性质研究

为获得具有热稳定性的天冬氨酸转氨酶,从极端嗜热细菌Thermus thermophilus HB8中克隆得到天冬氨酸转氨酶基因aspC,并在大肠杆菌BL21(DE3)和Rosetta(DE3)中进行表达,发现在Rosetta(DE3)中具有较高的表达量。重组酶的最适反应pH是7.0,37 ℃下在pH8～10的缓冲液中保温1 h酶活几乎不改变。重组酶反应的最适温度为75 ℃,酶活稳定的温度范围为25～55℃。重组酶在65℃时半衰期为3.5h,75℃时为2.5h。重组酶的K_m^KG为7.559mmol/L,V_max^KG为0.086mmol/(L·min),K_m^Asp为2.031mmol/L,V_max^Asp为0.024mmol/(L·min)。Ca²⁺、Fe³⁺、Mn²⁺等金属离子对酶活性有微弱抑制作用。