多聚磷酸盐激酶双底物通道腔的理性设计及其在无细胞催化生产谷胱甘肽中的应用

三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)是一种重要的辅助因子,参与许多需能的生物催化反应。多聚磷酸盐激酶(polyphosphate kinases,PPK)由于其底物聚磷酸盐廉价易得,可以为消耗ATP的反应提供能量。本研究选择哈氏噬纤维菌(Cytophaga hutchinsonii)来源的ChPPK,进行了底物谱和耐受性分析,通过分子对接和定点突变,理性改造多聚磷酸盐激酶的双底物通道腔来提高PPK酶的催化活性。与野生型相比,筛选得到突变体ChPPK_K81H-K103V的相对酶活提高了326.7%,同时,双突变扩大了ChPPK的底物利用范围与耐受性,提高了该酶的耐热性与耐碱性。基于该ATP再生系统,本研究偶联谷胱甘肽双功能酶GshAB和ChPPK_K81H-K103V,破细胞后采用无细胞催化生产谷胱甘肽,加入5 mmol/L ATP后,该体系6 h可以生产(25.4±1.9) mmol/L的谷胱甘肽,比突变前的催化体系提高了41.9%。优化无细胞催化体系的缓冲液、裂解液菌体量、补料时间后,无细胞体系可产生(45.2±1.8) mmol/L谷胱甘肽,底物l-半胱氨酸的转化率达到90.4%。提高ChPPK生产ATP的能力,可有效增强底物的转化率,降低催化成本,实现了无细胞催化生产谷胱甘肽的高产量、高转化率与高经济价值的统一。本研究提供了一种绿色高效的ATP再生系统,可为消耗ATP的生物催化反应平台提供可持续动力。     

茎瘤固氮根瘤菌ORS571中motA基因的功能分析

[目的] MotA是细菌的鞭毛马达蛋白,是跨膜质子通道的重要组成结构之一,在调控鞭毛运动中具有至关重要的作用。本研究探究了Azorhizobium caulinodans ORS571中鞭毛马达基因motA对菌株表型和植物互作的影响。[方法] 通过同源重组原理和三亲接合转移方法构建突变菌株∆motA,测定野生型与突变体在菌体生长、运动、固氮、胞外多糖合成、生物膜形成及根系定殖能力的差异。[结果] 与野生型相比,突变体菌体生长没有明显差异,但其运动能力完全丧失,固氮、胞外多糖合成、生物膜形成及根系定殖能力减弱。[结论] MotA鞭毛马达蛋白对A.caulinodans ORS571的运动、固氮、胞外多糖合成、生物膜形成及根系定殖能力均有调控作用。     

ATPase旋转催化运动的随机跃迁动力学研究

ATP合酶既可在跨膜质子势的推动下催化合成ATP,也可以利用水解ATP释放的化学能而充当质子泵,把质子从线粒体基质中输送到内膜外侧,其能量转化效率却高得惊人,几乎达到100%。在旋转分子马达ATP合酶结构为基础上,结合随机主方程方法,提出了描述旋转分子马达ATPase合酶四态随机跃迁不等距旋转催化运动的理论模型;得到其角速度、扩散系数与ATP浓度之间的变化关系,并且得出了符合旋转分子马达生物机理的结果,定性半定量地解释了其动力学行为。     

苦绳（Dregea sinensis）中多氧化孕烷糖苷与免疫蛋白相互作用的研究

目的 基于化学结构特点研究植物苦绳（Dregea sinensis）中多氧孕烷糖苷的生物活性,以及化合物分子与靶蛋白分子间的作用机理。方法 本研究采用分子对接和表面等离子体共振方法,对191个多氧化孕烷糖苷类成分（>800 u）进行了免疫活性及其与免疫蛋白的动力学评价。结果 通过分子对接方法筛选出7个配体分子（6、18、23、30、78、79和80）和3个免疫相关蛋白（IL-2Rα、TLR4和TNF-α）。研究表明,化合物30和78在SPR实验中与靶蛋白IL-2Rα和TLR4具有显著的结合趋势,与IL-2Rα的结合常数K_D分别为2.41×10^-6和2.14×10^-6 mol/L,与TLR4则分别为1.96×10^-5和5.60×10^-6 mol/L。分子动力学研究进一步表征SPR阳性分子6、18、30、78和80与靶蛋白之间的相互作用基团。结论 研究揭示多氧化孕烷糖苷类成分可以通过形成氢键和Pi-Pi相互作用与靶蛋白结合。研究内容对快速评价多氧化孕烷糖苷类成分的活性具有重要意义,为揭示低丰度药效物质的潜在作用机制进行了有益探索。     

pH-比色法测定CaATPase活力

基于ATP被酶水解后H⁺生成的速度作为酶活力的指标,在560um波长和pH7.4,以酚红作指示剂,建立了pH-比色测定肌浆网CaATPase(Ca²⁺,Mg²⁺-ATPase)活力的分光光度法。方法简易,可观察反应进行的过程。SR CaATPase对底物ATP的K_m=97.4μmol/L;在22—42℃间求得活化能(E_Ca)=20.40千卡。用本法初步观察了汉防己甲素(简称汉甲)对酶的抑制作用。     

内毒素休克大鼠肝线粒体质子跨膜转运的改变

用稳态荧光探针标记技术动态观察内毒素休克大鼠肝亚线粒体质子跨膜转运的变化.发现,休克5 h ATP、NADH和琥珀酸钠所致的9-氨基-6-氯-2-甲氧基吖啶(ACMA）最大荧光淬灭值（ΔA_max）显著低于对照组(P＜0.05)、最大荧光淬灭时间（T_ΔAmax）、半数荧光淬灭时间（T_1/2ΔAmax）非常显著延长(P＜0.01),肝线粒体质子跨膜转运能力下降;膜脂分子烃链和膜脂深层次流动性下降;线粒体膜PLA₂活性增加;血浆脂质过氧化产物MDA和线粒体MDA含量均显著增加.可能膜脂质过氧化和磷脂酶A₂的水解是引起内毒素休克肝线粒体质子转运功能改变的重要因素.     

啄木鸟科内谱系生物地理学新探

啄木鸟群体共包含254种,但早期对啄木鸟的分类学研究局限于形态学、行为学和鸣唱法等方向,分子研究结果又彼此存在差异,因此啄木鸟分类系统目前还有争议。分子数据的大量累积为啄木鸟系统发育的研究提供了条件。利用从GenBank获取的ND2基因序列,对啄木鸟科179种啄木鸟采用NJ法、MP法以及ML法分别进行了分子进化树构建,同时用NJ法重建了Picumnus属分子进化树。此外又利用cytb基因序列采用NJ法对Dryobates属和Picoides属进行分子进化树重建。我们的结果显示,姬啄木亚科Picumnus属新大陆物种彼此的进化关系仍需进一步研究,而该属唯一一种旧大陆种P.innominatus,种内遗传差异在种间水平依然显著,这说明其种内遗传差异一直被低估了。在啄木鸟亚科内,Hemicircus属和Nesoctites属为姐妹关系,而Geocolaptes olivaceus插入了Campethera属支系中,并非与其构成姐妹群体。此外,一些姐妹群在新旧大陆上的分布,推测这种分布可能与第四纪冰川有关。啄木鸟从旧大陆向新大陆迁移,在第四纪冰川作用下不断发生分布范围的扩张与收缩,最终形成现存的分布格局。     

我国巴马小型猪SLA-2基因克隆及分子特征

为研究我国巴马小型猪SLA-Ⅰ分子特征,设计引物克隆了SLA-Ⅰ类分子SLA-2基因（SLA-2*bm）,并通过分子生物学软件分析其分子特征。经克隆及序列测定分析,SLA-2*bm为1119bp,其中3～1097为ORF区,共编码364个氨基酸,分别在第125、188、227和283位置出现半胱氨酸残基,含有两对链内二硫键。氨基酸同源性分析显示SLA-2*bm与其它SLA-2、 SLA-3和SLA-1序列的同源率分别为88.4%～96.4%、88.3%～90.5%和87.7%～92.7%。系统进化树显示SLA-2*bm与其它SLA-2等位基因在遗传关系上相对独立,进化程度较低;各功能区分析,SLA-2*bm与人HLA-A2和小鼠H-2K分子结构相似,且保留了人HLA-A2基因的部分功能位点。结果表明,SLA-2*bm属于一个新的等位基因,巴马小型猪是保留原始基因特征的品种。     

我国巴马小型猪SLA-2基因克隆及分子特征

为研究我国巴马小型猪SLA-Ⅰ分子特征，设计引物克隆了SLA-Ⅰ类分子SLA-2基因（SLA-2*bm），并通过分子生物学软件分析其分子特征。经克隆及序列测定分析，SLA-2*bm为1119bp，其中3～1097为ORF区，共编码364个氨基酸，分别在第125、188、227和283位置出现半胱氨酸残基，含有两对链内二硫键。氨基酸同源性分析显示SLA-2*bm与其它SLA-2、 SLA-3和SLA-1序列的同源率分别为88.4%～96.4%、88.3%～90.5%和87.7%～92.7%。系统进化树显示SLA-2*bm与其它SLA-2等位基因在遗传关系上相对独立，进化程度较低；各功能区分析，SLA-2*bm与人HLA-A2和小鼠H-2K分子结构相似，且保留了人HLA-A2基因的部分功能位点。结果表明，SLA-2*bm属于一个新的等位基因，巴马小型猪是保留原始基因特征的品种。     

马源马链球菌兽疫亚种3株新疆分离株基因型的鉴定及MLST分析

[背景] 马链球菌兽疫亚种（Streptococcus equi subsp. zooepidemicus,SeZ）是引起马腺疫的主要病原,还可引起猪链球菌病,加强该菌的地方株分子流行病学监测对有效防控相关疫病十分必要。[目的] 对新疆地区2个马场SeZ分离株进行鉴定和药敏特性分析,并分析3株新疆分离株的分子流行与菌株的遗传进化特征。[方法] 对分离纯化的3株病原菌（ZHZ113、ZHZ211和ZHZ523）进行染色观察、生化及药敏特性检测,对16S rRNA和SeM基因进行遗传进化分析,以链球菌7个管家基因arcC、nrdE、proS、spi、tdk、tpi和yqiL为目的基因对3株分离菌进行多位点序列分型（Multilocus Sequence Typing,MLST）研究。[结果] 3株SeZ的药敏结果显示这3株分离菌对不同抗生素的耐药程度不同,但均对头孢西丁、庆大霉素、链霉素、红霉素、左氧氟沙星、环丙沙星、土霉素等11种药物敏感。16S rRNA基因序列分析显示这3株分离菌均属于Ⅱ群（兽疫链球菌）。3株菌的MLST分型结果分别为ST39、ST419、ST421型,其中ST419和ST421型为SeZ目前尚未见报道的新ST型。SeM基因分析结果显示马源SeZ在不同国家、不同动物和不同时间段上的流行分布存在差异和动态变化的特点。[结论] 3株SeZ分离菌分别与美国犬源及马源菌株亲缘关系较近,反映部分SeZ株在新疆地区的基因型分布及分子流行特点。     

Entwicklungsgeschichte und Ultrastruktur von Pollenkitt und Exine bei nahe verwandten entomophilen und anemophilen Angiospermensippen derAlismataceae,Liliaceae, Juncaceae,Cyperaceae, Poaceae undAraceae

Some closely related members of the monocotyledonous familiesAlismataceae, Liliaceae, Juncaceae, Cyperaceae, Poaceae andAraceae with variable modes of pollination (insect- and wind-pollination) were studied in relation to the ultrastructure of pollenkitt and exine (amount, consistency and distribution of pollenkitt on the surface of pollen grains). The character syndromes of pollen cementing in entomophilous, anemophilous and intermediate (ambophilous or amphiphilous) monocotyledons are the same in principal as in dicotyledons. Comparing present with former results one can summarize: 1) The pollenkitt is always produced in the same manner by the anther tapetum in all angiosperm sub-classes. 2) The variable stickiness of entomophilous and anemophilous pollen always depends on the particular distribution and consistency of the pollenkitt, but not its amount on the pollen surface. 3) The mostly dry and powdery pollen of anemophilous plants always contains a variable amount of inactive pollenkitt in its exine cavities. 4) A step-by step change of the pollen cementing syndrome can be observed from entomophily towards anemophily. 5) From the omnipresence of pollenkitt in all wind-pollinated angiosperms studied one can conclude that the ancestors of anemophilous angiosperms probably have been zoophilous (i.e. entomophilous) throughout.

     

Identification and Characterization of the First Equine Parainfluenza Virus 5

正Dear Editor,Parainfluenza virus 5 (PIV5), known as canine parainfluenza virus in the veterinary field, is a negative-sense,nonsegmented, single-stranded RNA virus belonging to the Paramyxoviridae family (Chen 2018). The virus was first reported in primary monkey kidney cells in 1954 (Hsiung1972), then it has been frequently discovered in various     

Pathogenic Characterization and Full Length Genome Sequence of a Reassortant Infectious Bursal Disease Virus Newly Isolated in Pakistan

<正>Dear Editor,Infectious bursal disease (IBD) is one of the most important diseases of the poultry. The IBD virus (IBDV), a nonenveloped virus belonging to the Birnaviridae family with a genome consisting of two segments of double-stranded RNA (segments A and B), targets B lymphocytes of bursa of Fabricious leading to immunosuppression. In Pakistan,poultry farming is the second biggest industry and IBD is the second biggest disease threating the poultry sector.However, there is limited genome information of IBDV     

Similar aerosol emission rates and viral loads in upper respiratory tracts for COVID-19 patients with Delta and Omicron variant infection

Highlights
1 Aerosol emission rates of Delta or Omicron patients were similar.
2 Viral loads in upper respiratory tract of Alpha, Delta and Omicron patients were similar.
3 Viral loads in upper respiratory tract of vaccinated or unvaccinated Delta patients had no difference.     

Recombinant human interferon-α1b inhibits SARS-CoV-2 better than interferon-α2b in vitro

Highlights
1) A comprehensive evaluation method for anti-SARS-CoV-2 drugs was established based on RT-qPCR, TCID₅₀ method, and immunofluorescence.
2) A significant antiviral effect of rHuIFN-α1b was shown with EC₅₀=0.12 IU/mL in Vero cells and EC₅₀=0.52 IU/mL in Calu-3 cells, which was better than rHuIFN-α2b (EC₅₀=0.25 IU/mL in Vero cells and EC₅₀=2.48 IU/mL in Calu-3 cells).
3) rHuIFN-α1b has a good potential in the application of anti-COVID-19 therapy.