环状芽孢杆菌几丁质酶基因序列分析、表达和生物活性测定

真菌病害一直是影响作物的主要病害之一 ,每年造成巨大经济损失。几丁质酶可水解许多病原真菌细胞壁所含有的主要成分—几丁质 ,是研究得最多的抗真菌蛋白质。许多几丁质酶基因已从微生物中克隆到 ,芽孢杆菌是一类重要的几丁质酶产生菌。环状芽孢杆菌可产生并分泌多种多糖降解酶类 ,包括几丁质酶、β 1 ,3 葡聚糖酶、β 1 ,6葡聚糖酶和半纤维素酶[1] 。Ｗａｔａｎａｂｅ克隆了环状芽孢杆菌ＷＬ 1 2菌株的几丁质酶基因ｃｈｉＡ和ｃｈｉＤ ,对该几丁质酶基因的结构和功能进行了深入研究[2～ 4 ] 。我国的陈三凤克隆了黄杆菌的几丁质酶基因 ,…     

地衣芽孢杆菌WS-6 β-葡聚糖酶基因的克隆及表达

β-葡聚糖是植物细胞壁中结构性非淀粉多糖,存在于各种饲料农作物中。作为一种抗营养因子,β-葡聚糖使食糜具有很高的粘度,阻碍肠道消化液与食糜的混合,影响营养物质特别是蛋白质和脂肪的消化吸收,降低饲料的利用率。地衣芽孢杆菌分泌的β-葡聚糖酶可分解β-葡聚糖。在青贮发酵过程中,这种酶可降解大麦β-葡聚糖,有效提高家畜、家禽对饲料的利用率。从地衣芽孢杆菌WS-6中克隆到β-1,3-1,4-葡聚糖酶基因并进行测序,将该基因与大肠杆菌表达载体pET32a进行连接,转化大肠杆菌BL21,使该基因得到了有效的表达,为进一步在食品级宿主菌中的表达奠定了基础。     

饲料用非淀粉多糖水解酶转基因植物的研究进展

植物来源的非淀粉多糖(non-starch polysaccharides,NSPs)是单胃动物饲料中的抗营养因子,其中最主要的是β-葡聚糖和木聚糖,这两种多聚糖可被相应的β-葡聚糖酶和木聚糖酶降解而消除其抗营养特性。转基因植物可以表达具有活性的β-葡聚糖酶和木聚糖酶,并正常生长发育。含有非淀粉多糖酶的转基因植物可直接作为饲料原料或饲料添加剂替代目前广泛在饲料中添加的发酵酶制剂。综述了两种非淀粉多糖酶转基因植物的研究进展,并对存在的问题和进一步的发展趋势进行了讨论。     

一株纤维素降解真菌的筛选及鉴定

[目的]分离筛选高效降解纤维素的真菌菌株,并研究其产酶能力.[方法]利用刚果红染色法从甘蔗地土壤中分离纤维素降解真菌,再通过测定滤纸的降解率及发酵酶活复筛.[结果]综合考虑水解圈,水解圈和菌株直径的比值(HC值),滤纸的降解率和复筛酶活,对试验真菌降解纤维素的能力进行综合评价,筛选到具有较强纤维素降解能力的真菌菌株SJ1,经形态学观察及分子生物学鉴定,该菌属于草酸青霉.其滤纸酶活、内切葡聚糖酶酶活(CMC酶活)、β-葡聚糖苷酶酶活和外切葡聚糖酶酶活(CBH酶活)分别为25.15、740.42、58.03和2.442 U/mL.[结论]菌株SJ1是一株十分具有研究开发潜力的纤维素酶生产菌株.     

bgIS基因的亚克隆及功能分析

带有枯草杆菌B一1,3—1,4葡聚糖酶基因(bglS)7．1kb的EcoRⅠ片段,经亚克隆,将1．5kb的EcoRⅠ—PstⅠ酶切片段插入pucl9的po1ylinker上,转化E．Coil JM101后合成出β-l,3－l,4葡聚糖酶,它能专一性地降解大麦β－1,3—1,4葡聚糖和地衣多糖,酶的大部分(>50％)留在胞内,其中25％分泌到胞外。根据酶特性分析,大肠杆菌中合成的β一1,3—1,4葡聚糖酶完全与出发菌株枯草杆菌相同。     

细菌编码β-1,3-1,4-葡聚糖酶催化活性优化方法

β-1,3-1,4-葡聚糖酶是一类专一降解β-葡聚糖的内切水解酶。高效β-葡聚糖酶在啤酒酿造工业上具有十分重要的应用价值。目前,研究较多的β-1,3-1,4-葡聚糖酶主要来源于细菌。文中概述了细菌编码β-1,3-1,4-葡聚糖酶的分子生物学性质,并且从蛋白分子改造、表达调控和发酵条件优化三方面阐述了其催化活性提高的方法和成果。     

一种具有高β-葡聚糖酶活性的几丁质外切酶基因的克隆、表达和性质鉴定

【目的】表达并鉴定来源于维氏气单胞菌的几丁质酶Chi92并研究其作为水产饲用酶的有效性。【方法】自A.veronii B565中克隆chi92基因并在Pichia pastoris GS115中进行表达,对表达成功的Chi92进行分离纯化和生化鉴定。最后将Chi92添加到含有毕赤酵母粉的饲料中饲喂斑马鱼2周,研究Chi92添加对斑马鱼生长、饲料利用率、肠道微绒毛形态和抗病性能的影响。【结果】chi92基因编码具有864个氨基酸残基的多肽。Chi92在p H 6.0和40°C时表现最佳酶活。Chi92对蛋白酶有抗性,同时酶活不受金属离子显著影响。Chi92具备高几丁质酶活(69.4 U/m L)。以胶体几丁质和β-1,3-1,4-葡聚糖作为底物时,比活力分别为809.2 U/mg和235.6 U/mg。薄层层析和电喷雾电离质谱联用技术均表明N-乙酰葡糖胺二聚体是Chi92酶解胶体几丁质的主要产物。Chi92在对酵母细胞壁的降解方面比其他几丁质酶性能更加优良。经过2周饲喂,添加有Chi92的饲料显著提高了斑马鱼肠道微绒毛的高度和密度,同时斑马鱼的生长,饲料利用率,以及抗病性能均得到了一定提高。【结论】Chi92具有p H稳定性、抗逆性和高酵母细胞壁降解功能,能较好地作为饲用酶用于温水水产养殖。     

碳源和氮源对毛栓菌菌丝体生长和漆酶分泌的影响

木质素是一种高度复杂的,由宋丙烷为基本结构单元构成的芳香族高分子化合物,是仅次于纤维素的第二大再生有机资源。木质素的结构使其难于降解,大多数生物不能直接利用,从而造成这一资源的巨大浪费,同时木质素的降解及其相关酶类在生物制浆和环境保护中具有重要意义。木质素生物降解酶主要有木素过氧化物酶。锰过氧化物酶、漆酶和多酚氧化酶等,国外已有黄泡原毛平革菌[1]和杂色云芝[2－6]的有关研究报道,但未见该菌的有关报道。国内周金燕[7]、秦小琼[8]等曾研究真菌漆酶。本文对毛栓菌产生漆酶的条件进行了探讨,以便为其在造纸和环…     

膨胀素——一个引人注目的细胞壁松弛酶候选者

植物的生长是植物生理学中一个最基本且重要的问题。细胞膨胀生长（扩大和伸长）的前提是使细胞壁松弛和不可逆伸展。生物物理和生物化学分析表明,细胞壁衬质是控制细胞壁生长的最重要的因素[4]。目前,人们普遍认为,衬质多糖作为“链”（tether）,把纤维素微纤丝结合在一起[9];或作为“填补物”（filler）,防止微纤丝聚集[15,22,30]。并进一步认为,细胞壁松弛的机理是衬质多糖被水解断裂[1,9,13,14]。据报道,多种修饰酶（如葡聚糖酶[1,9,19]、葡萄糖苷酶[19,27]、半乳糖苷酶[17,31]、果胶甲酯酶[11]、IAA氧化酶[2]、过氧…     

信息库

1　黑曲霉的内 β 1 ,4 葡聚糖酶纤维素水解酶可以分为三类 :内 β 1 ,4 葡聚糖酶[ＥＣ3.2 .1 .4 ],外 β 1 ,4 葡聚糖酶 [ＥＣ3.2 .1 .91 ],和 β 葡糖苷酶 [ＥＣ3.2 .1 .2 1 ],统称纤维素酶 ,协同完全裂解纤维素的 β 1 ,4 糖苷键。在去污剂 ,造纸和纸浆工业 ,以及动物饲料和食品工业等应用中 ,都需要有稳定的纤维素酶。本研究从黑曲霉ＩＦＯ31 1 2 5中提纯了一种耐高温和能够抵抗表面活性剂和蛋白酶的内 β 1 ,4 葡聚糖酶 ,分离了它的编码基因 ,ｅｎｇ1。黑曲霉的内 β 1 ,4 葡聚糖酶基因ｅｎｇ1的氨基酸序列和由ｅｎｇ…     

外源茉莉酸甲酯诱导大麦对叶斑病抗性的研究

[目的]初步探讨不同浓度外源茉莉酸甲酯（MeJA）诱导大麦抗叶斑病效应差异及其分子机制,为应用MeJA防治大麦叶斑病提供理论依据。[方法]以‘蒙啤麦3号’大麦品种幼苗为材料,设置不接菌（无菌水处理叶片）、接菌（无菌水处理叶片接种麦根平脐蠕孢菌）和接菌+MeJA（0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mmol/L MeJA喷施叶片后接菌）3组处理,于三叶期调查叶斑病发病情况并据此筛选最适MeJA浓度,然后测定不接菌、接菌及接菌++ MeJA（最适浓度）处理不同处理时间叶片的抗氧化酶、抗病相关酶活性、丙二醛、渗透调节物质含量以及相关基因表达水平。[[结果]]：（1）叶面喷施外源MeJA提高了大麦对叶斑病的抗性,1.5 mmol/L MeJA处理叶片的病情指数较对照显著降低19.03%,诱导抗性效果最佳;（2）与单独接菌处理相比,1.5 mmol/L MeJA处理大麦叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、几丁质酶和β-,1,3-葡聚糖酶活性均显著提高,而其丙二醛、脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量显著降低,同时其受MeJA调控转录因子及编码抗病相关酶的基因表达量显著上调。[结论]外源喷施1.5 mmol/L MeJA通过调节抗病相关酶活性和渗透调节物质含量,以及调控抗病相关酶基因及茉莉酸信号途径关键转录因子基因表达,进而提高大麦植株的叶斑病抗病性。     

脂环酸芽孢杆菌D-1的耐盐内切葡聚糖酶基因克隆、表达与酶学性质北大核心CSCD

【目的】克隆温泉中嗜热嗜酸的脂环酸芽孢杆菌D-1(Alicyclobacillus tengchongensis CGMCC1504)的内切葡聚糖酶基因gluE1,并对该酶进行序列分析和重组酶的酶学特性分析。【方法】通过全基因组测序获得gluE1全长,并对其氨基酸序列(GluE1)进行分析。将gluE1重组到载体p EASY-E2中并转化到大肠杆菌BL21(DE3)中异源表达,利用组氨酸标签纯化GluE1并进行酶学性质分析。【结果】gluE1与NCBI数据库中GH5的内切葡聚糖酶具有较高的相似性,全长1020 bp,GC含量50.5%,编码339个氨基酸(40.45 k Da)。GluE1与数据库中序列的最高一致性为97%,与其余纤维素酶的一致性<60%。GluE1可水解CMC-Na、可溶性淀粉和大麦β-葡聚糖,表观最适pH为6.5,pH 5.0–10.0稳定并维持60%以上的酶活性。GluE1的表观最适温度为55℃,在37℃下稳定。在55℃ pH 6.5条件下,GluE1对大麦β-葡聚糖的K_m、V_(max)和k_(cat)分别为8.58 mg/mL、416.67 U/mg和280.90 s^(–1)。GluE1受Ag^+、Hg^(2+)及SDS抑制,β-巯基乙醇、Pb^(2+)、Mg^(2+)、Ca^(2+)和Na^+对GluE1有微弱的促进作用,NaCl对GluE1的影响不大,加入30%的NaCl,仍有64%以上的酶活性;经30%的NaCl在37℃下处理60 min,仍能保持93%以上的活性。【结论】首次报道从Alicyclobacillus属的细菌中克隆得到内切葡聚糖酶基因并对其酶学性质进行研究,GluE1具有良好的pH稳定性和有较强的耐盐性,可能具有更大应用潜力。     

库蚊羧酸酯酶研究进展

在昆虫对有机磷杀虫剂抗性的研究中 ,羧酸酯酶 (ｃａｒｂｏｘｙｌｅｓｔｅｒａｓｅｓ)的过量产生是库蚊对有机磷杀虫剂 (ＯＰ)产生抗性的主要机制。羧酸酯酶能够与进入昆虫体内的有机磷杀虫剂快速结合 ,将杀虫剂在到达靶标作用位点前阻隔或降解 ,使其无法发挥原有的杀伤效用。1 .羧酸酯酶的命名库蚊中羧酸酯酶的命名一般根据其水解α 和 β 乙酸萘酯的先后顺序和电泳迁移率不同而定 ;在淀粉电泳中 ,当等量α 乙酸萘酯(α ＮＡ)和 β 乙酸萘酯 (β ＮＡ)同时存在时 ,优先水解α ＮＡ呈蓝色的为酯酶Ａ ,优先水解 β ＮＡ呈红色的为酯酶Ｂ[1] …     

嗜酸真菌Bispora sp.MEY-1酸性糖苷水解酶的产酶优化及在动物饲料中的应用

嗜酸真菌Bisporasp.MEY-1可以分泌多种酸性糖苷水解酶。以不同的农业废弃物和副产品为碳源诱导该菌产酶以提高液体发酵效率并降低生产成本,结果表明0.5%的魔芋粉和9%的麦麸/玉米芯粉/豆粕混合物诱导效果最佳,木聚糖酶、葡聚糖酶、甘露聚糖酶、纤维素酶、淀粉酶、果胶酶、α-半乳糖苷酶、β-半乳糖苷酶、β-葡萄糖苷酶的产量分别为15、50、3.7、5.7、3.2、0.6、3.4、0.1、1.8U·ml-1。菌株MEY-1最适产酶pH为3,温度为30℃。与优良的商业糖苷水解酶生产菌株Trichoderma reesei RUT C30相比,菌株MEY-1分泌的糖苷水解酶偏酸,且在模拟胃肠道条件下保留了更多的木聚糖酶和葡聚糖酶活性,可降低大麦/豆粕饲料的黏度,在动物饲料工业中具有良好的应用前景。     

新鞘氨醇杆菌属9-1的纤维素酶基因Nspcel8A的克隆表达与酶学特性

木质纤维素转化成燃料酒精是缓解能源和环境危机的途径之一.降低将木质纤维素转化成生物燃料的生产成本,需要提高纤维素酶产量或筛选到具更高酶活性的纤维素酶.新鞘氨醇杆菌(Genus Novosphin-gobium)属于鞘氨醇杆菌科(Sphingomonads),该科的细菌新陈代谢多样化,能够降解有机化合物,也可应用于木质素的降解,但目前新鞘氨醇杆菌属细菌的纤维素酶基因的研究未见报道.本研究对新鞘氨醇杆菌属细菌菌株9-1的纤维素酶基因Nspcel8A进行了克隆表达和酶学特性鉴定.Nspcel8A含有属于糖基水解酶家族8的催化结构域.该酶在大肠杆菌中实现了异源表达并获得了表达产物.Nspcel8A对羧甲基纤维素(car-boxymethylcellulose,CMC)的最适作用pH值和温度分别为4.0和40℃,Nspcel8A具有良好的pH值稳定性,在pH值3.5～11.0范围内放置24 h后能够保持60％以上的酶活力.Nspcel8A对CMC的Km值为10 mg/mL,Vmax为14 μmol·min-1·mg-1.底物特异性测试显示Nspcel8A对CMC有最高的酶活力(8.40 U/mg),但对不可溶纤维维如磷酸膨胀纤维素和Avicel只有较低的酶活力或没有酶活.高效液相色谱法分析显示Nsp-ce18A 不能降解纤维二糖、纤维三糖、纤维四糖,能把纤维五糖部分降解成纤维二糖和纤维三糖,能把纤维六糖降解为纤维二糖、纤维三糖和纤维四糖,并以纤维三糖为主.以上结果显示Nspcel8A是一个内切葡聚糖酶,由于它不能水解结晶纤维素,说明它不是Novosphingobium sp.9-1主要的纤维素降解酶.     

高杆野生稻PR2同源序列的分离与序列分析

根据已知植物病程相关蛋白基因β-1,3-葡聚糖酶基因（PR2）的保守结构域设计2对简并引物,从高杆野生稻基因组DNA中分离出3条防卫基因类似物（defense—genes analogues,DGAs）,其中2条具有通读的ORF,另一条提前出现终止密码子。对这3条序列在NCBI上进行同源性搜索发现,在核苷酸水平这3条序列均与水稻的β-1,3-葡聚糖酶基因具有90％～93％的同源性,与已知大麦、小麦、高梁、黑麦、燕麦、玉米等其它植物的β-1,3-葡聚糖酶基因具有69％-81％的同源性。在氨基酸水平与水稻、大麦、小麦、黑麦的β-1,3-葡聚糖酶具有60％～93％的同源性。对具有通读ORF的2条序列RD1-GG6和RD1-GG12进行表达分析,发现经水杨酸（SA）诱导后表达量明显提高。     

青稞中β-1,3葡聚糖酶的纯化及部分性质研究

β-1,3-葡聚糖酶[EC．3．2．1．39]存在于大多数的高等植物中,它们由一个小的基因家族编码,在植物不同的生理活动中起着重要的作用。采用NaCl抽提、硫酸铵分部沉淀和2步离子交换法和分子筛从青稞的胚芽中提纯得到了一种β-1,3-葡聚糖酶。在非变性电泳中纯化的β-1,3-葡聚糖酶用银染只有一条蛋白带,运用底物进行的活性染色时在相同位置也只显示一条酶活性带。此活性染色可以直接在电泳胶板上快速鉴定和检验β-1,3-葡聚糖酶。纯化的β-1,3-葡聚糖酶在还原及非还原条件下的SDS-PAGE变性电泳中,呈现一条分子量为32kD的主要蛋白带及2条低分子量的弱带,表明此酶无链内二硫键存在。等电聚焦分析显示其等电点为8．1。上述结果表明纯化得到的是一种碱性β-1,3-葡聚糖酶。     

酵母菌细胞自溶突变株的研究

细胞壁是酵母菌的重要细胞器 ,参与细胞内外多方面的生理生化过程 ,如细胞絮凝、信号转导、致病性等 ,在决定细胞结构完整性方面起着重要的作用。酵母细胞壁是由 β - 1 ,3-葡聚糖、β - 1 ,6-葡聚糖、甘露聚糖蛋白及几丁质等相互交链构成的复杂的双层网状结构[1] 。细胞壁组成或结构的改变会使细胞产生对温度或低渗透压的敏感性 ,在相应的条件下发生自溶 ,使细胞内容物释放到胞外。产生上述效应的突变株称为温度敏感自溶突变株和低渗透敏感自溶突变株[2～ 4 ] 。对此类突变株的研究一方面有利于进一步阐明酵母菌细胞壁代谢及组装的调控机制…     

开发了鉴别啤酒用大麦、麦芽品种的DNA分析法

扎幌啤酒酿造技术研究所开发了以在啤酒酿造时重要的大麦基因为靶子的DNA分析法,鉴别啤酒用大麦和麦芽品种。该法是用PCR方法扩增DNA片段,用电泳带观察。由一粒大麦和麦芽能鉴别品种,且再现性好。从DNA的提取到电泳完成合计11个小时就能鉴别出品种。可鉴别出世界各地区的代表性品种(10余种)。目前使用的品种鉴别法存在需要熟练掌握,而且易受栽培条件的影响,以及改用麦芽进行品种鉴别困难等问题。不能充分地进行品种核对也是实情。找出能鉴别更接近的品种的标记,就能简便地进     

植物中几丁质酶的作用

几丁质酶 (EC3.2 .1.14)是降解几丁质的糖苷酶。很多植物包括草本植物和木本植物都能产生几丁质酶 [1] 。由于几丁质酶在植物抗真菌病害中起着重要的作用 ,因而成为近年抗真菌病害研究的热点之一 [2 ] 。随着对几丁质酶研究的深入 ,发现该酶不仅与抗真菌病害有关 ,而且在植物发育、抗胁迫及共生固氮等方面都发挥着作用。1　参与植物的发育调控植物几丁质酶基因的表达具有组织特异性 ,参与了植物的发育调控 ,尤其在早期胚胎发育过程中。胡萝卜中 ,几丁质酶 EP3 参与控制早期胚胎发育 [3 ] 。在云杉体胚发育中 ,几丁质酶也起到了调控作用。…