UV与DES复合诱变选育高产脂肪酶菌株

以产脂肪酶菌株BaciUus sp CS-4为出发菌株,进行了UV与硫酸二乙酯(DES)复合诱变处理.筛选出一株高酶活的目的菌株,命名为Bacillus spDE-8.其酶活为每毫升14.85U,比出发菌株提高48.2%.传代实验证明,其遗传性能稳定.     

丙氨酸脱氢酶研究概况

丙氨酸脱氢酶(alanine dehydrogenase,ALD,EC 1.4.1.1)是一种以烟酰胺腺嘌呤(NAD)为辅酶的氨基酸脱氢酶.丙氨酸脱氢酶可逆催化丙氨酸氧化脱氨生成丙酮酸、氨及NADH.丙氨酸脱氢酶也是调节氨基酸代谢和糖代谢的重要酶类,其催化反应的产物丙酮酸广泛应用于医药、农药和食品等领域,具有良好的发展前景.主要介绍丙氨酸脱氢酶的纯化及活力检测、酶空间结构(底物结合住点),以及催化反应机理等方面的研究.     

产乙醇大肠杆菌的构建及其活性检测方法的改进

adhB和pdc是运动发酵单胞菌产乙醇途径的关键基因,分别编码乙醇脱氢酶和丙酮酸脱羧酶,将添加有聚球藻PCC7942rbcLS基因RBS序列的adhB和pdc基因插入pUC18载体,经双重菌液PCR检验和酶切检验得到分别含有pUC-adhB、pUC-pdc和pUC-adhB-pdc载体的3个重组菌株。活性检测实验表明聚球藻PCC7942的rbcLS基因的RBS序列能有效介导运动发酵单胞菌的adhB和pdc基因在大肠杆菌中表达,摇瓶发酵实验表明重组大肠杆菌的产乙醇能力较出发菌株大幅提升。鉴于乙醛指示平板法存在着对希夫试剂的要求较高、易产生较强的背景色等缺点,对定性检测丙酮酸脱羧酶和乙醇脱氢酶表达菌株的方法做了改进,即:将菌液诱导表达,然后分别添加对应于两种酶的底物,让酶与底物反应0.5至1小时,之后再加希夫试剂进行显色反应,结果表明改进后的方法比乙醛指示平板法更加简便、快速、可靠。     

大肠杆菌ptsHI-crr基因的敲除及其对苯丙氨酸生产的影响

L-苯丙氨酸(L-phenylalanine)是重要的食品和医药中间体。利用大肠杆菌发酵葡萄糖生产苯丙氨酸时,对葡萄糖转运起重要作用的磷酸烯醇丙酮酸糖磷酸转移酶系统(PTS)对苯丙氨酸产量有很大影响。由ptsHI-crr操纵子编码的磷酸组氨酸载体蛋白(HPr),酶I(EI)和酶IIAGlc是PTS的必要组分,通过敲除ptsHI-crr得到PTS缺陷菌株,可以使葡萄糖代谢更多地流向苯丙氨酸生物合成。采用Red同源重组技术将大肠杆菌染色体上的ptsHI-crr基因替换为四环素抗性基因,得到PTS缺陷菌株。该菌株在以葡萄糖为惟一碳源的培养基中摇瓶培养,菌密度为对照菌株的2.7倍,苯丙氨酸产量为对照菌株的6.3倍。     

丙酮酸脱羧酶及其应用研究

丙酮酸脱羧酶(pyruvate decarboxylase,PDC),EC4.1.1.1,是一种胞内酶,是焦磷酸硫胺素(thiamine pyrophosphate,ThPP)依赖性的非氧化酶,是由辅酶ThPP、Mg2+和蛋白质构成的全酶,在辅助因子焦磷酸硫胺素和Mg2+参与下作用于丙酮酸而产生乙醛和CO2。PDC是丙酮酸合成乙醇的关键酶。它广泛存在于酵母菌、霉菌、细菌和植物等多种生物体中,不同来源的丙酮酸脱羧酶的结构、相对分子质量、酶学性质等均不尽相同。该文综述了丙酮酸脱羧酶生物学性质及其应用前景。     

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶cDNA在T7 RNA多聚酶/启动子系统中专一性表达的研究

用PT7和pGP1—2质粒偶联表达系统,通过温度诱导(30～42℃),使温度敏感基因CI875失活;加入利福霉素选择性抑制E.coliRNA多聚酶的表达,从而使外源PEP羧化酶cDNA得到专一性的表达。产物经SDS—PAGE和Wesern杂交分析,表明该系统表达出两条PEP羧化酶带,分子量分别是78kD和80kD。     

植物丙酮酸磷酸双激酶（PPDK）研究进展

丙酮酸磷酸双激酶（PPDK）是C4植物和景天科酸代谢（CAM）植物光合作用的关键酶,催化形成固定CO2的初始分子受体磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）。本文重点比较了植物的ppDK基因结构及分子进化关系,综述了PPDK在C4植物和C3植物中的功能、PPDK的调控机理、PPDK在胁迫条件下的功能以及转PPDK基因等在近年来的研究进展。     

丙型肝炎病毒核心蛋白通过FOXO1/PGC-1α途径上调磷酸烯醇式丙酮酸羧基酶的转录

【目的】分析丙型肝炎病毒(HCV)核心蛋白(CORE)稳定表达对磷酸烯醇式丙酮酸羧基酶(PCK1)转录水平的影响,并分析HCV CORE调控PCK1转录的分子机制,为进一步阐明HCV感染致2型糖尿病机理的探讨提供新的思路。【方法】利用反转录病毒表达系统构建稳定表达HCV CORE的Huh7-lunet-core细胞系。采用Real-time PCR和萤光素酶报告基因技术检测Huh7-lunet-core细胞系中PCK1、FOXO1以及PGC-1α转录水平变化,并结合Western blot分析FOXO1的活性变化。【结果】HCV CORE的稳定表达显著增强PCK1的转录水平,HCV CORE不影响FOXO1的转录和表达水平,但降低FOXO1的磷酸化水平,激活了FOXO1的转录活性,并增强PGC-1α的mRNA表达水平。【结论】HCV CORE在Huh7-lunet细胞中的稳定表达激活FOXO1的转录活性,并与PGC-1α协同作用,上调PCK1的转录,从而导致肝糖异生过度发生,对HCV CORE调控PCK1转录的分子机制的揭示可能为HCV感染相关的糖尿病的治疗提供新的靶点。     

高产琥珀酸菌株的通量筛选

以琥珀酸放线杆菌Actinobacillus succinogenes F3—21为出发菌株,分别用吖啶黄、紫外线、紫外线．硫酸二乙酯和亚硝基胍进行诱变,产生突变菌库。用“96孔板培养－HPLC浓缩检测－厌氧瓶复筛”的模式筛选高产突变株。从1056株突变株中,筛选到一株高产菌株Ⅵ-10-C。连续传代10次,产酸水平不变。在5L发酵罐中补料分批发酵72h,Ⅵ－10－C产琥珀酸87．6g／L,生产强度1．22g/（L·h）,糖酸转化率0．66g／g;琥珀酸产量比出发菌提高了30％。代谢通量与关键酶活性分析表明：相比于F3-21,Ⅵ-10-C发酵过程中从磷酸烯醇式丙酮酸节点处流向草酰乙酸的代谢流量增加了28．9％,相对应的磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶（PEPCK）酶活提高了23．5％。结果表明用“96孔板培养-HPLC浓缩检测-厌氧瓶复筛”的模式能快速有效筛选高产琥珀酸菌株。     

重组丙酮酸磷酸双激酶与荧光素酶偶联催化ATP-AMP循环反应

丙酮酸磷酸双激酶（pyruvate phosphate dikinase, PPDK; EC 2.7.9.1）能够可逆催化磷酸烯醇式丙酮酸（phosphoenolpyruvate, PEP）、单磷酸腺苷（adenosine monophosphate, AMP）和焦磷酸盐（pyrophosphate, PPi）生成三磷酸腺苷（adenosine triphosphate, ATP）、无机磷酸盐（orthophosphate, Pi）和丙酮酸（pyruvate）.以热玫瑰小双孢菌基因组DNA为模板,PCR扩增得到了编码PPDK的基因,将此基因片段插入表达载体pET24a (+),在大肠杆菌中表达C端融合His-Tag的重组PPDK.与我们先前表达的N端融合His-Tag的PPDK相比,酶的活性提高了20倍,提示该酶的N端对活性十分重要.重组PPDK单体分子量为98 kD.经过镍亲和层析和超滤后,重组PPDK基本达到电泳纯.重组PPDK与荧光素酶偶联能够形成1个ATP-AMP循环反应,在该循环反应中,荧光素酶催化ATP生成的AMP和PPi能够被PPDK重新转化成ATP,产生一个持续稳定的信号.