丙酮酸羧化酶基因的过量表达对富马酸代谢的影响

旨在研究丙酮酸羧化酶胞质同工酶(PC)基因在毕赤酵母中的过量表达对TCA还原途径碳源分流及草酰乙酸、L-苹果酸生产的影响,构建了表达载体pPIC3.5K-PC,并转化了毕赤酵母GS115.转化子经过表型鉴定,PCR分析和G418浓度梯度筛选获得了高拷贝的重组子( pas-01).甲醇诱导表达后,经SDS-PAGE分析及PC活性检测,发现酶活提高了3倍,说明PC在毕赤酵母中获得了成功表达.以pPIC3.SK转化菌为对照,对该重组子进行了草酰乙酸及苹果酸的发酵研究.结果显示,草酰乙酸产量( 177.4 mg/L)提高了109.6％,L-苹果酸的产量(127.45 mg/L)提高33.7％,菌体生物量提高15.7％,表明PC的过量表达有助于L-苹果酸和草酰乙酸的积累,并且对菌体的生长有一定的促进作用.     

乳腺生物反应器表达产物层析分离过程中介质的污染机理及其再生策略

考察了磺酸基离子交换层析介质 (SP Sepharose FF) 在分离表达人乳铁蛋白的重组牛乳过程中的污染机理及其再生策略。通过层析原料及流分中各组分含量的检测分析,发现牛乳中的脂类通过堵塞效应或疏水相互作用残留在层析柱上,造成层析运行压力升高;部分酪蛋白通过静电相互作用占据介质的配基位点,导致介质的交换容量降低;乳糖与介质之间无直接相互作用。连续层析运行次数的增加以及层析-再生时间间隔的延长,均能导致残留组分和介质之间的相互作用逐渐增强,最终影响介质的再生效率。使用NaOH进行及时清洗,可以有效地清除柱上残留的脂类和蛋白,恢复离子交换介质的层析性能和微观形态。     

微生物源甲硫氨酸γ-裂解酶的研究进展

甲硫氨酸γ-裂解酶(methionineγ-lyase,MGL)催化甲硫氨酸γ位C-S键的裂解反应,生成等摩尔的α-酮丁酸、甲基硫醇和氨。MGL降低胞内甲硫氨酸浓度,显著抑制恶性肿瘤细胞的生长和迁移,激发正常细胞的抗氧化反应,开发高效的MGL已成为肿瘤治疗和抗衰老研究的热点。MGL广泛存在于微生物中,而在哺乳动物中不存在,MGL是开发抗致病微生物感染药物的重要靶标。产物甲基硫醇及其衍生物是构成食品香味的主体成分,其组分和浓度决定了食品整体香味的形成,系统阐明MGL的催化机制和活性调节机制将推动食品品质及其稳定性的精准控制。本文总结了微生物源MGL的挖掘、催化机制和改造方面的最新进展,讨论了MGL在癌症治疗、抗衰老、抗致病微生物感染以及食品香味合成和制造领域的应用情况,展望了MGL的发展前景与挑战。     

高活性酪氨酸解氨酶的表征及其在对香豆酸生物合成中应用

对香豆酸(p-coumaric acid)具有抗菌、抗氧化和预防心血管疾病的作用,也是许多重要化合物的前体或中间体,被广泛应用于食品、化妆品和医药等领域。酪氨酸解氨酶(tyrosine ammonia-lyase,TAL)能直接催化酪氨酸脱氨生成对香豆酸。然而,缺少高活性和高底物耐受性的酪氨酸解氨酶限制了对香豆酸的高效生物合成。为了提高对香豆酸的合成能力,本研究挖掘了2个黄杆菌来源的酪氨酸解氨酶,分别是柱状黄杆菌(Flavobacterium columnare)来源的Fc-TAL2和顺天黄杆菌(Flavobacterium suncheonense)来源的Fs-TAL。异源表达纯化表征分析显示,Fc-TAL2和Fs-TAL的最适温度和最适pH相同,分别为55℃、pH9.5。在最适条件下,Fs-TAL的比酶活为82.47U/mg,而Fc-TAL2的比酶活为13.27U/mg。结构模拟和比对分析显示,内盖环上保守的Y50残基酚羟基朝向和到底物的距离是造成Fs-TAL活性高于Fc-TAL2的主要原因。全细胞催化研究进一步证实Fs-TAL具有较高活性和特异性,能够催化10g/L酪氨酸生成6.2g/L对香豆酸,产率达到67.9%。该研究丰富了酪氨酸解氨酶的酶资源,促进了对香豆酸及其衍生物的生产。     

地衣芽孢杆菌原生质体电转化方法的研究

为了解决地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)工业菌株难以转化的问题,将原生质体制备、电穿孔和原生质体再生技术相结合,建立了一种地衣芽孢杆菌原生质体电击转化方法。在对菌体生长状态、溶菌酶作用时间、电转电压、渗透压保护剂等条件进行优化后,试验了将不同类型的表达载体,即游离型质粒p GJ103(3.3kb)和整合型质粒p AX01(9.3kb),分别转入两株地衣芽孢杆菌工业生产菌株B.licheniformis CICC 10181和B.licheniformis CICC 20204中。实验结果显示,对数生长期后期的菌体酶解40min后制备的地衣芽孢杆菌原生质体得率为96%,再生率达25%以上。原生质体与质粒DNA在最适电压0.6k V/mm下电击转化,并以0.5mol/L山梨醇或甘露醇作为渗透压保护剂进行再生培养后,最终游离型质粒的转化率可达0.88×102~1.1×102CFU/μg p GJ103,整合型质粒的转化率达到0.45×102~0.52×102CFU/μg p AX01。该方法为地衣芽孢杆菌野生工业菌株的遗传改造提供了一种新的、高效的转化手段。     

肺炎克雷伯氏菌毒力因子的研究进展

摘要:肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)可天然合成1,3-丙二醇、2,3-丁二醇和3-羟基丙酸等大宗化学品,是近年来的研究热点,但其致病性限制了工业应用。本文综述了该菌的毒力因子,包括菌毛、受体、荚膜多糖、内毒素、铁载体,以及近年报道的其他因子。具体内容涉及毒力因子的编码基因、表达蛋白、参与的代谢活动,以及侵染宿主和抗宿主免疫反应的机制。此外,根据近年来代谢工程和合成生物学领域的新进展,提出了消除或弱化该菌毒性的策略,并对这些策略的可行性进行了讨论。     

一种新型粘多糖结构与性能的检测

粘多糖是由糖醛酸和氨基己糖交替连接成的高分子物质, 理化性质独特, 应用范围广泛。通过对突变株兽疫链球菌Streptococcus zooepidemicus BU100进行发酵, 可产一种新型粘多糖(下文用粘多糖A代替)。利用咔唑法、Elson-Morgan法、考马斯亮蓝法、红外光谱以及13C核磁共振谱测定粘多糖A的结构, 结果显示粘多糖A中糖醛酸和氨基糖的摩尔比例接近1:1, 蛋白含量符合标准(<0.1%); 粘多糖A图谱中出现的结构特征峰大部分与透明质酸相同。对粘多糖A的实用性能进行检测, 并用透明质酸做对比, 结果表明透明质酸在两种湿度下的吸湿性均要好于粘多糖A, 但粘多糖A的保湿性要好于透明质酸。粘多糖A总体的抗氧化性好于透明质酸, 并且粘多糖A耐透明质酸酶。粘多糖A可作为保湿剂、润滑剂、抗氧化剂等被更加有效地应用在医疗和化妆品等领域。     

重组人脱氧核糖核酸酶Ⅰ的复性及活性鉴定

建立尿素梯度凝胶过滤复性重组人脱氧核糖核酸酶Ⅰ的方法。将诱导表达的重组人脱氧核糖核酸酶Ⅰ包涵体通过初步纯化后变性,然后在尿素梯度凝胶过滤色谱柱Sephadex G-75中复性,洗脱流速0.4 mL/min,复性完毕后透析除去小分子复性剂,使用琼脂糖电泳法检验其有活性后,再用单向酶扩散法测定其酶活力为655.8 U/mg,复性得率为83.7%。最后通过LC-ESI-MS/MS从氨基酸序列组成上证明复性产物是重组人脱氧核糖核酸酶Ⅰ。结果表明,建立的方法能成功用于复性变性的重组人脱氧核糖核酸酶Ⅰ包涵体蛋白,获得了可用于结构和功能研究的具有生物学活性的重组人脱氧核糖核酸酶Ⅰ。     

肿瘤坏死因子受体作用因子3(TRAF3)结构及生物学功能

目前在哺乳动物中发现6个肿瘤坏死因子受体作用因子(TNF receptor associated factors,TRAFs)家族成员,它们主要参与TNF受体家族信号通路.这些TRAF成员在C末端有螺旋卷曲结构和保守的TRAF结构域.TRAF3是TRAF家族中功能最为多样化的成员之一.1996年对TRAF3基因敲除小鼠进行研究发现,小鼠在出生早期死亡,这阻碍了TRAF3的生物学功能进一步研究,另一方面也证实了TRAF3在出生后发育以及维持正常的免疫系统功能方面有着重要生物学功能.10年后研究发现,TRAF3的缺失能够导致非经典NF-κB信号通路激活,这使得TRAF3在该信号通路中的功能得到了进一步的阐述.最近研究表明,TRAF3不仅能够负向调节NF-κB和MAPK信号通路,还能够正向调节Ⅰ型干扰素的产生.通过研究还发现,TRAF3可能存在着负向调节钙调蛋白磷酸酶活性的新功能.因此,研究TRAF3在免疫信号通路中的作用以及与之相关的病毒疾病具有重要的意义.