荞麦与大豆叶片乙醇酸氧化酶的纯化和性质比较研究

分别从荞麦与大豆叶片中部分纯化了乙醇酸氧化酶 (GO ,EC1 .1 .3 .1 ) ,并研究其部分性质。结果显示荞麦与大豆叶片中GO的催化特性有明显差异 :大豆叶片中GO对乙醇酸Km值为 0 .3 1mmol/L ,对乙醛酸Km值为 1 .98mmol/L。外源草酸对GO氧化乙醇酸活性影响很小 ,但对其氧化乙醛酸活性抑制明显 ,5mmol/L草酸可抑制 44%。而荞麦叶片中GO性质有所不同 :GO对乙醇酸Km为 0 .46mmol/L ,对乙醛酸Km为 0 .85mmol/L。草酸对荞麦GO氧化乙醇酸活性影响也很小 ,对其氧化乙醛酸活性的抑制作用明显小于大豆 ,5mmol/L草酸只抑制 2 4%。上述研究结果表明 ,荞麦GO对乙醛酸的亲和力明显强于大豆 ,并且草酸对其GO氧化乙醛酸活性影响较小。因此相对于大豆而言 ,GO可能在荞麦叶片草酸合成中起重要作用。     

产乙醇酸氧化酶的重组毕赤酵母的构建及催化合成乙醛酸的研究

乙醇酸氧化酶（Go）是植物光呼吸途径中的一种关键酶,可以催化乙醇酸生产乙醛酸。从新鲜菠菜叶中提取总RNA,利用RT-PCR技术获得编码GO基因的cDNA片断。通过基因重组将GO基因克隆到载体pA0815中,构建了胞内表达载体pA0815／GO,重组质粒经电转整合至甲醇营养酵母GS115染色体。在混合碳源为10g/L山梨醇和0．5g/L甲醇的培养条件下,细胞的GO酶活达到474IU／g（DCW）。利用该重组毕赤酵母作为催化剂生产乙醛酸,结果表明：在乙醇酸浓度为0．25mol／L,重组酵母湿菌体为10dL,黄素单核苷酸（FMN）浓度为0．01mmol／L,pH8．0,20℃,反应18h后乙醛酸的产率达到51．8％。     

菜心叶片中乙醇酸氧化酶的多种组分

乙醇酸氧化酶（EC．1．1．3．1,GO）是光呼吸中的关键酶,过去对其电泳行为和等电点的报告互不一致。Grodzinski和Col－man（1972）将菠菜、烟草等植物部分纯化的GO酶液在pH8．3的聚丙烯酰胺凝胶中电泳,活性染色后出现两条活性带,两者对FMN的依赖性有一定差异。Kerr和Groves（1975）对豌豆叶片部分纯化的GO酶液进行等电聚焦电泳,表明其pI值大于9．6.Behrends等（1982）将绿色黄瓜子叶的酶液经聚焦层析,发现GO活性分布在pH8．7附近。但Nishimura等（1983）发现在pH8．9的凝胶中南瓜子叶GO不迁移,而在pH4．5的凝胶中则出现一…     

荞麦与大豆叶片中草酸含量差异及其可能的原因

用1/5浓度Hoagland营养液培养荞麦和大豆幼苗l0 d后,荞麦叶片、根及其分泌物中的草酸含量均明显高于大豆,说明荞麦叶片的草酸形成能力强.荞麦叶片中存在少量的草酸氧化酶活性,而大豆中未检测到该酶活性,表明荞麦具有一定的降解草酸的能力.乙醇酸氧化酶(GO)催化乙醇酸氧化的活性两种植物之间虽差异不明显,但该酶催化乙醛酸氧化的活性荞麦显著高于大豆.荞麦GO对乙醛酸的Km值明显低于大豆GO,同时其乙醛酸含量也较高,因此其叶片中由乙醛酸形成草酸的速率应高于大豆.由此认为,由乙醛酸氧化生成草酸可能是植物草酸合成限速步骤之一,其反应速率高低可能导致不同种类植物叶片中草酸含量的差异.     

菠菜乙醇酸氧化酶基因的克隆及表达

采用RT-PCR技术从菠菜总RNA中分离扩增了乙醇酸氧化酶（GO）基因的cDNA序列,首先克隆到质粒pMD18T,进行了测序。然后将乙醇酸氧化酶的cDNA分别亚克隆至质粒pThioHisC、 pTIGTrx、pBV220和pET-2b(+),分别转化大肠杆菌DH5α和BL21（DE3）,并对重组乙醇酸氧化酶在大肠杆菌中的表达进行了研究。SDSPAGE和酶活分析表明,菠菜乙醇酸氧化酶在E.coli BL21 (DE3) （pTIGTrxGO）和E.coli BL21(DE3) （pET-22b(+)GO）里得到了高水平的表达,其中E.coli BL21(DE3) （pET-22b(+)GO）的乙醇酸氧化酶活性较高。     

美丽异木棉光合相关酶活性季节性变化

对美丽异木棉叶片叶绿素含量与乙醇酸氧化酶（GO）、核酮糖二磷酸羧化酶（RuBPCase）活性的季节变化进行测定。结果表明：叶片Chla、Chlb和Chl（a＋b）含量的峰值均出现在7月;叶片GO活性季节变化为单峰型曲线,8月最（252nmol／mg·min）;RuBPCase活性季节变化为双峰曲线,6月和9月各有一峰值,分别为275nmol／mg·min和248nmol／mg·min,8月出现低谷;叶绿素含量和酶活性受光合有效辐射（PAR）与气温（Tair）的影响较大。     

菠菜中不同等电点的乙醇酸氧化酶全酶分子量的测定

乙醇酸氧化酶（EC1．1．3．15,简称GO）被认为是一个由相同亚基和黄素腺瞟吟单核着酸（FMN）组成的寡聚酶“－‘’,它在不同的生理状态下具有不同的聚合态’‘,’］。所以,GO全酶Mr差异很大,甚至有时不同或同一植物有多种并存：如豌豆为100000”’;菠菜为270000、140000和70000［”‘j;黄瓜为180000和700000［‘j;南瓜为280000～320000［sj;／J’麦、大麦、菠菜、豌豆、烟草等C3植物为160000～180000;而C4植物玉米、甘蔗为290000～310000‘’‘。但GO由相同亚基所组成的观点却难于解释其等电点（PI）也存在较大的差异：如…     

植物中草酸积累与光呼吸乙醇酸代谢的关系

对几种C3 和C4 植物中草酸含量及相应的乙醇酸氧化酶活性测定结果表明 :叶片光呼吸强度及其关键酶活性大小与草酸积累量没有相关性 ;植物根中均能积累草酸 ,但未测出乙醇酸氧化酶活性。烟草根、叶中的草酸含量在不同生长时期差异明显 ,且二者呈极显著正相关 (y =2 .5 6 5lnx 2 .137,r =0 .749,P <0 .0 0 1) ,说明根中草酸可能来自叶片。氧化乙醇酸的酶的活性与氧化乙醛酸的酶的活性呈极显著线性正相关 (y =0 .2 41x 0 .0 0 6 ,r=0 .96 7,P <0 .0 0 0 1) ,进一步证实是乙醇酸氧化酶催化了两种底物的反应。烟草在不同生长期叶片中草酸总含量变化与相应的乙醇酸氧化酶活性变化亦没有相关性 ;低磷胁迫可显著诱导烟草根叶中的草酸形成和分泌 ,但并未影响乙醇酸氧化酶活性 ,进一步证明草酸积累与该酶活性大小无关     

植物中草酸积累与光呼吸惭醇酸代谢的关系

对几种Ｃ３和Ｃ４植物中草酸含量及相应的乙醇酸氧化酶活性测定结果表明,叶片光呼吸强度及其着急酶活性大小与草酸积累量没有相关性;植物根中均能积累草酸,但未测出乙醇酸氧化酶活性。烟草根、叶中的草酸含量在不同生长时期差异明显,且二者呈显著正相关（ｙ＝２．５６５ｌｎｘ＋２．１３７,ｒ＝０．７４９,Ｐ〈０．００１）,说明振中到可能来自叶片。氧化乙醇酸的瓣活性与氧化乙醛酸的酶的活性呈极显著线性正相关（ｙ＝０．２     

茉莉酸甲酯对水稻幼苗光呼吸代谢的影响

经2．5×10-4mol／L茉莉酸甲酯（MJ）处理后的水稻幼苗,在处理后第2天即表现出RuBP加氧酶活性的明显升高,至处理后第4天,叶片中乙醇酸氧化酶的活性也升高,同时叶片中的乙醇酸累积量也明显高于对照。经α-HPMS预处理后的幼苗叶片材料中,这种乙醇酸累积量升高的程度更大,表明2．5×10-4mol／LMJ处理能促进水稻幼苗光呼吸的增强,但2．5×10-7mol／LMJ处理对叶片中乙醇酸的累积和光呼吸过程中的有关酶系没有影响。     

Glycerate kinase from spinach leaves: Partial purification, characterization and subcellular localization

Spinach ( Spinacia oleracea L. cv. Melody hybrid) leaf glycerate kinase (EC 2.7.1.31) was partially purified and characterized. The enzyme did not exhibit any absolute stereospecificity towards the two enantiomers of glycerate, but the affinity for the D-isomer was 15-fold greater. The enzyme exhibited a broad pH optimum of 7.5–9.0 and a requirement for divalent cation, satisfied by Mg₂₊. The reaction product was identified as 3-phosphoglyceric acid. The observed high glycerate kinase activity together with its strategic localization exclusively in the chloroplast stroma are considered adequate for an efficient coupling of photosynthetic and photorespiratory carbon pathways.     

Conversion of glycerate to serine in intact spinach leaf peroxisomes

Intact spinach (Spinacia oleracea L.) leaf peroxisomes converted glycerate to serine in the presence of NAD and alanine. The reaction proceeded optimally at pH9. Addition of oxaloacetate or alpha-ketoglutarate plus aspartate enhanced the conversion about three-fold. Alteration of the concentration of one of the reaction components, consisting of 2 mM glycerate, 0.2 mM NAD, 0.5 mM oxaloacetate, and 2 mM alanine, revealed half-saturation constants of 0.45 mM for glycerate, 0.06 mM for NAD, 0.02 mM for oxaloacetate, and 0.33 mM for alanine. The conversion proceeded with the formation of hydroxypyruvate followed by serine; hydroxypyruvate did not accumulate to a high amount in the presence or absence of alanine. The amino group donor could be alanine (half-saturation constant, 0.33 mM), glycine (0.45 mM), or asparagine (0.67 mM); the three amino acids produced roughly similar Vmax values. The results indicate that, in the conversion of glycerate to serine, the transamination is catalyzed by a hydroxypyruvate aminotransferase with characteristics unknown among all other studied leaf peroxisomal aminotransferases. The peroxisomal membrane is sparsely permeable to NAD/NADH, and the participation of the peroxisomal malate dehydrogenase in an electron shuttle system across the membrane in the regeneration of NAD/NADH is suggested.     

高等植物乙醇酸氧化酶与黄素单核苷酸的松弛结合

The binding condition between flavin mononucleotide (FMN) and protein moiety of glycollate oxidase (GO) was investigated in 11 species of higher plants from 7 families. A loose binding of FMN with GO was universally observed in all the plants. According to this character, a new efficient but mild method was established for preparation of FMN-free GO, which could produce 87.5% recovery of activity . FMN-free GO could be reactivated by adding FMN. For half reactivation 8×10 mol/L FMN was needed, and more than 5×10 mol/L for 100%. The result indicates that there exists a reversible dissociation balance between FMN and protein moiety of GO. Therefore, the concentration of FMN may act as a factor to regulate GO activity in higher plants.     

槐尺蠖多酚氧化酶的纯化及酶学特征

经40%饱和度硫酸铵分级沉淀,Sephadex G-100凝胶过滤等步骤,将槐尺蠖Semiothisa cinerearia Bremer et Grey 多酚氧化酶纯化,纯化倍数为6.96倍。该酶对焦性没食子酸,邻苯二酚和L多巴的Km值分别为0.23 mmol/L, 0.48 mmol/L和0.49 mmol/L。多酚氧化酶在pH 7.0,37℃时活性最高,并在40℃以上条件下,随着保温时间的延长酶活力下降。用槲皮苷和硫脲作抑制剂对该酶活性的抑制结果表明,这两种抑制剂分别属于竞争性和非竞争性抑制剂。     

豇豆初生叶多胺氧化酶的催化特性

从豇豆幼苗 (6d苗龄 )初生叶提纯得到的多胺氧化酶 (EC 1 .4.3 .6 )属于二胺氧化酶 ,最有效的底物是 1 ,4 二胺丁烷 (腐胺 )、1 ,5 二胺戊烷 (尸胺 )、1 ,6 二胺己烷、1 ,1 0 二胺癸烷等α 二胺 ,其催化活性随二胺类底物碳链的增长而相应减弱。豇豆多胺氧化酶对亚精胺和精胺也具有较高的催化活性。另外 ,底物腐胺和尸胺的浓度超过 2mmol/L或亚精胺和精胺浓度超过 3mmol/L时会对酶活性有抑制效应。以腐胺和尸胺为底物时 ,酶的最适 pH约为7.0 ,而以亚精胺和精胺为底物时其最适pH为 6 .5。该酶的催化活性还随反应介质的离子强度增加而降低。K ,Ca2 和Mg2 (皆为 1 0mmol/L)对酶活性无明显抑制作用 ,而同样浓度的Mn2 ,Zn2 ,Fe2 ,Co2 和Cd2 则对酶活性有不同程度的抑制作用。金属螯合剂EDTA(1 0mmol/L)和腺苷蛋氨酸脱羧酶抑制剂甲基乙二醛 双脒腙 (0 .1mmol/L)可抑制酶活性约 80 % ,而铜结合剂KCN(1 .0mmol/L)、羰基试剂羟胺 (0 .1mmol/L)和氨基胍 (0 .1mmol/L)可导致该酶完全失活     

Isolation and Characterization of NH+4-Excreting Mutants of Enterobacter gergoviae

NH4+-excreting mutants were isolated from Enterobacter gergoviae 57–7 wild type as methylamine resistant strains which were obtained by mutagenesis with a transposable element Tn5. The MG 61 mutants excreted 2 mmol/L of ammonium during a diazotrophic growth. The growth of MG 61 mutants were slower than the growth of wild types because of its excreting ammonium. MG 61 mutants expressed up to 86% of the fully depressed nitrogenase activity when grown in a medium containing 20 mmol/L ammonium. By contrast the ammonium grown cultures of wild type had no nitrogenase activity. In the presence of 5 mmol/L or 30 mmol/L of ammonium in the medium, the growth of MG 61 mutants was as same as CK and much slower than that of the wild types which means that the mutants could not utilize amonium very well in the medium. But MG 61 mutants could utilize glutamate as a sole nitrogen source. In the presence of nitrate (10 mmol/L) in the medium, MG 61 mutants grew slowly but excreted 7.8 mmol/L of ammonium.     

多酚氧化酶抑制剂对蝴蝶兰叶外植体褐变的影响

将多酚氧化酶(PPO)抑制剂添加到酶反应液中,抗坏血酸和半胱氨酸在0.5mmol/L就完全抑制蝴蝶兰PPO活性。300mg/L柠檬酸和100~200mg/L亚硫酸氢钠分别添加到培养基中,可使蝴蝶兰外植体褐变程度降低;采用抑制剂浸泡处理外植体,对外植体褐变抑制效果最好的为50mg/L抗坏血酸,外植体在褐变发生前PPO活性低于对照。     

铝对秋茄幼苗生理特性的影响

为探讨铝对秋茄幼苗生理特性的影响,实验研究了不同浓度铝盐(0-100 mmol/L AlCl3)处理后秋茄的各种生理反应,对幼苗的生长、净光合效率、膜脂过氧化作用、游离脯氨酸含量等生理指标与胁迫程度及时间的关系作了对比研究,特别分析了高浓度(25-100 mmol/L Al3+)胁迫下,秋茄叶片和根部活性氧清除系统保护酶活性的变化趋势。研究发现,在10 mmol/L浓度以下,秋茄在生理特性上表现出对铝胁迫的最大适应性,能维持正常生命生长过程。当浓度增加至25-100 mmol/L,秋茄的生理反应较为敏感,膜脂过氧化加重,MDA含量及保护酶活性随铝浓度增加的变化趋势与其在海莲中的表现基本相似。高浓度铝胁迫的极端环境使植物体内产生过量的活性氧自由基,诱导了细胞膜系统的氧化损伤,最终导致秋茄植株衰老甚至死亡。抗氧化保护酶系统SOD、CAT、POD的协同作用,在一定时间内可以维持细胞内活性氧代谢平衡;特别是POD被激活的程度最大,且持续时间最长,可以考虑作为秋茄幼苗抗铝胁迫的生理标志。秋茄叶片和根部的游离脯氨酸含量在25和100 mmol/L Al3+胁迫下均显著增加。