蛇足石杉内生真菌Shiraia sp. Slf14中赖氨酸脱羧酶基因的克隆、表达及功能

【目的】阿尔茨海默症治疗药物石杉碱甲(Huperzine A,Hup A)的生物合成途径起始于赖氨酸脱羧酶(Lysine decarboxylase,LDC)。本研究克隆及表达了来源于产Hup A的植物内生真菌的LDC基因,并研究了其功能。【方法】采用RT-PCR扩增法,从一株产Hup A的蛇足石杉内生真菌Shiraia sp.Slf14获得LDC基因,构建表达质粒p ET-22b-LDC与p ET-32a-LDC,转化感受态细胞E.coli BL21,加入IPTG至终浓度为1×10~(–3) mol/L,于24°C、200 r/min培养8 h,诱导表达LDC蛋白质;通过Ni~(2+)金属亲和层析纯化重组LDC并建立酶促反应体系,利用TLC检测了LDC催化活性。利用生物信息学软件分析了LDC的理化性质及蛋白质的空间结构。【结果】成功克隆并异源表达出重组蛋白LDC与Trx-LDC,经SDS-PAGE电泳鉴定分子量分别为24.4 k Da和42.7 k Da,与预计大小相符。TLC结果表明LDC与Trx-LDC均具有赖氨酸脱羧酶活性。【结论】本研究从产Hup A的蛇足石杉内生真菌Shiraia sp.Slf14中成功克隆到LDC基因并进行了异源表达,检测到了其催化活性,为丰富LDC分子信息及阐明内生真菌中Hup A生物合成机制提供参考数据。     

刚毛柽柳S-腺苷甲硫氨酸合成酶(ThSAMS)基因的克隆及表达分析

通过对刚毛柽柳转录组分析,克隆获得了一条与S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)基因同源性高的基因,命名为ThSAMS。序列分析结果表明:ThSASM基因全长cDNA为1185bp,编码394个氨基酸,编码蛋白相对分子质量为97.85kDa,理论等电点为5.02。通过生物信息学分析表明,ThSASM基因编码的氨基酸与其他物种SAMS基因编码的氨基酸具有很高的同源性,其中与枣的同源性最高,达95%。实时荧光定量PCR(quantitativereal-timePCR,qRT-PCR)分析表明,ThSASM表达受NaCl、聚乙二醇(PEG)和ABA处理做出应答,暗示ThSASM可能参与了刚毛柽柳对盐和干旱的胁迫应答,为进一步研究SAMS基因在植物胁迫应答中的功能及作用机制提供了参考依据。     

Adenovirus-mediated expression of both antisense ornithine decarboxylase and S-adenosylmethionine decarboxylase inhibits lung cancer cell growth

Polyamine biosynthesis is controlled primarily by ornithine decarboxylase (ODC) and Sadenosylmethionine decarboxylase (AdoMetDC). Antisense sequences of ODC and AdoMetDC genes were cloned into an adenoviral vector (named Ad-ODC-AdoMetDCas). To evaluate the effects of recombinant adenovirus Ad-ODC-AdoMetDCas that can simultaneously express both antisense ODC and AdoMetDC, the human lung cancer cell line A-549 was infected with Ad-ODC-AdoMetDCas or the control vector. Viable cell counting, determination of polyamine concentrations, cell cycle analysis, and Matrigel invasion assays were carried out to assess the properties of tumor growth and invasiveness. Our study showed that adenovirus-mediated antisense ODC and AdoMetDC expression inhibits tumor cell growth through blocking the polyamine synthesis pathway. Tumor cells were arrested at the G_1 phase after gene transfer and the invasiveness was reduced. It suggested that the recombinant adenovirus Ad-ODC-AdoMetDCas might be a new anticancer reagent in the treatment of lung cancers.     

解淀粉芽孢杆菌Q-426酚酸脱羧酶的克隆表达及酶学性质鉴定*

目的:生物法脱羧制备4-乙烯基衍生物具有诸多优势和良好的发展前景,研究解淀粉芽孢杆菌Q-426酚酸脱羧酶(BaPAD-Q-426)的酶学性质,为其进一步应用提供理论基础。方法:从解淀粉芽孢杆菌中克隆酚酸脱羧酶基因;以pET-28a(+)为载体,将重组质粒转化至E. coli BL21(DE3)中,实现酚酸脱羧酶BaPAD-Q-426的高效表达,利用Ni-NTA亲和层析进行纯化,并进行酶学性质鉴定。结果:酚酸脱羧酶BaPAD-Q-426在pH 7.0~9.0范围内保持良好的pH稳定性,最适pH为8.0;在25~40℃范围内保持着较高的酶活性,最适温度为35℃,在4℃时保持30 min后该酶依然保持95%以上的酶活性;K⁺对BaPAD-Q-426的酶活具有明显促进作用,酶活力提高60%;该酶在石油醚中具有良好的耐受能力,在40%石油醚存在下,仍保留50%以上的酶活力;BaPAD-Q-426的最适底物为阿魏酸,酶活力达到19.5 IU/mL。结论:与其他来源的酚酸脱羧酶相比,BaPAD-Q-426在低温时具有更好的稳定性,在弱碱性环境下对阿魏酸的催化脱羧能力最强。     

酪氨酸羟化酶和左旋芳香族氨基酸脱羧酶基因的细胞表达及活性检测

由于在帕金森病中合成多巴胺所需的酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)和左旋芳香族氨基酸脱羧酶(aromatic L-amino acid decarboxylase,AADC)活性明显降低,所以补充多巴胺合成酶成为基因治疗帕金森病研究的主要手段。我们分别构建了重组逆转录病毒载体pLHCX／TH及pLNCX2／AADC,通过脂质体介导将带有目的基因的载体分别转到包装细胞PA317中,经筛选得到产病毒的细胞PA317／TH和PA317／AADC,采用免疫组化、原位杂交方法检测目的基因表达;细胞经裂解后进行的酶促反应产物多巴胺以高压液相电化学方法检测证明所克隆的T‘H及AADC基因具有功能活性;这两种基因工程改造细胞可以完成酶促动力学的功能,使L-dopa及多巴胺产生明显增加。本研究为用TH和AADC双基因对帕金森病进行基因治疗提供了一定的依据。     

L-赖氨酸产生菌FH128菌株的研究(Ⅰ)FH128菌株的选育及摇瓶发酵

以赖氨酸产生菌Ａ１１１（ＨＳ－、ＡＥＣｒ）为出发株,经化学诱变剂ＭＮＮＧ（Ｎ－甲基－Ｎ′－硝基－Ｎ－亚硝基胍）及单氟醋酸处理获得单氟醋酸抗性突变株Ｆ７９,摇瓶发酵产Ｌ－赖氨酸盐酸盐７．０％～７．５％,对糖转化率３８％～４０％,分别比Ａ１１１株提高约２５％及２０％。然后,再以Ｆ７９菌为亲株经ＭＮＮＧ及噻唑丙氨酸处理获得噻唑丙氨酸抗性突变株ＦＨ１２８,在适宜的培养条件下,摇瓶发酵产Ｌ－赖氨酸盐酸盐８．５％～９．５％,最高产酸率１１％,对糖转化率４５％～５０％。在１６Ｌ自控发酵罐发酵,产Ｌ－赖氨酸盐酸盐１２％～１４％,对糖转化率４０％～４５％;在２０～１００ｍ３发酵罐发酵,产酸率为８．５％～９．５％,对糖转化率４０％～４２％,提取总收率８０％～８５％,成品（饲料级Ｌ－赖氨酸盐酸盐）质量符合国家标准（ＧＢ８２４５－８７）。ＦＨ１２８菌株遗传性能稳定,营养要求粗放,工艺较简单,便于工业化,二年前已应用于工业生产。     

精制白喉毒素脱毒工艺的改进

为了改进精制白喉毒素脱毒工艺中存在的时间长和损失大等问题,我们考虑进行脱毒过程中加入Ｌ－赖氨酸协同脱毒的试验,并以原工艺进行比较,结果使原工艺存在的问题均得到较好的解决。     

arg-13可能参与鸟氨酸在粗糙脉孢霉线粒体的过膜转运(英文)

arg-13为精氨酸代谢途径里的一个渗露型突变。经研究发展了该突变的严格选择方法。该法省略了基本培养基的氮源而加上相似浓度的鸟氨酸与赖氨酸。此法在严紧山梨糖/葡萄糖条件下能强烈抑制arg-13突变株生长,但在斑点试验条件下允许arg-13突变株生长。由于鸟氨酸是通过线粒体合成和由细胞质至线粒体的过膜转运而积累,我们构建了arg-4,arg-13双突变株,其中arg-4阻断了线粒体鸟氨酸合成。在斑点试验条件下,arg-4,arg-13双突变株能利用鸟氨酸作为唯一氮源与精氨酸合成前体,但受赖氨酸与刀豆氨酸强烈抑制。具正常鸟氨酸转运功能的arg-4单突变株在鸟氨酸基本培养基的生长只受微弱的赖氨酸抑制。已有报道arg-13为嘧啶合成代谢途径里pyr-3(CPSACT~ )突变的部分抑制基因,序列分析表明arg-13编码一线粒体转运酶。本文数据提示arg-13在线粒体鸟氨酸过膜转运过程中起主要作用。arg-13突变株仍携带一定的线粒体鸟氨酸转运功能并受碱性氨基酸赖氨酸、刀豆氨酸抑制,可能为另一线粒体碱性氨基酸转运酶介导。     

在大肠杆菌中表达酮酸脱羧酶产异戊醇

酮酸脱羧酶作为异戊醇生物合成的关键酶,不存在于大肠杆菌中。以乳酸乳球菌的基因组DNA为模板,经过PCR扩增得到酮酸脱羧酶基因kivD(rbs),插入到大肠杆菌高效表达载体pET-28a(+)上形成pET-kivD(rbs),重组质粒热击转化进大肠杆菌BL21(DE3)中,其成功表达了酮酸脱羧酶。对发酵产物进行分析,检测到了微量的目标产物—异戊醇。     

组蛋白共价修饰——组蛋白H3第4赖氨酸甲基化

染色体组蛋白的共价修饰在调节染色体结构,控制基因的转录等方面发挥重要的作用。组蛋白H3第4赖氨酸的甲基化作为共价修饰的方式之一,可以调控基因的转录激活。随着对组蛋白甲基化转移酶及相关作用蛋白研究的深入,人们对组蛋白H3第4赖氨酸的甲基化的功能也有了更深的了解。目前研究发现它与癌症也有很密切的关系。