Q20L及G247D定点突变对葡萄糖异构酶酶活和最适pH的改善

用双引物法对GI基因进行体外定点突变,构建了突变体Q20L和G247D。含突变基因的重组表达质粒pTKD-GIQ20L及pTKDGIG247D在E.coli K38菌株中表达。纯化的突变酶与野生型酶相比：(1) GIQ20L的最适反应温度下降5℃,热稳定性为野生型酶的78%,对底物的亲和性增强;(2) GIG247D的酶活提高约33%,最适pH下降0.6个单位,但热稳定性降低。初步分析认为,Gln 20位于α0～α1螺旋之间,其亲水侧链被Leu的疏水侧链取代后,分子表面增强的疏水作用,反而不利于蛋白质的稳定,使GIQ20L的热稳定性降低。Gly247是酶活性中心β折叠(242～247aa)的最后一个残基。引入电负性极强的Asp后,可能改变分子的静电场分布,影响了活性部位的电荷传递过程,使GIG247D酶活提高。引入的电荷,可能改变活性中心可解离基团的pKa,使其最适pH下降。另外Asp247的侧链在周围空间结构中显得过于拥挤,易与其他侧链产生排斥,由此影响到β-折叠的稳定性,接近亚基结合面的Asp247,可能进一步影响到亚基间相互作用的稳定性,最终导致酶热稳定性的降低。GI酶活和最适pH的改善更利于工业生产。     

草鱼、鲤、鲢、鳙和尼罗罗非鱼肝胰脏和肠道蛋白酶活性的初步探讨

草鱼、鲤、鲢、鳙肝胰脏和肠蛋白酶的最适pH值分别为8.7、8.7、7.6、7.6和8.4、8.7、8.0、8.4。草鱼、鲤和尼罗罗非鱼的肝胰脏蛋白酶活性比肠的高;鲢和鳙的肝胰脏蛋白酶的活性却比肠的低;尼罗罗非鱼胃的蛋白酶活性明显高于肝胰脏和肠的。草鱼、鲤和尼罗罗非鱼的肝胰脏蛋白酶活性明显高于鲢和鳙的;5种鱼的肠蛋白酶活性,鲤最高,尼罗罗非鱼最低,草鱼、鲢、鳙和尼罗罗非鱼间蛋白酶活性无明显差异。草鱼、鲤、鲢和尼罗罗非鱼的肠蛋白酶活性由前向后递减,而鳙的则以中肠活性最高。     

鳊鱼和宽鳍鱲幼鱼流速选择与运动能量代谢特征的关联

为考察喜好激流环境的宽鳍鱲(Zacco platypus)和喜好缓流环境的鳊鱼(Parabramis pekinensis)的最适游泳速度和流速选择的关联以及运动能量代谢特征对流速选择的影响,在(25±0.5)℃条件下将实验鱼(n=13×2)单尾分别置于梯度流速选择仪(设定流速范围为18.6—102.7 cm/s,等距离划分为5个流速区域)中获取视频资料,采用Ethovision XT19软件分析视频资料并计算两种实验鱼在5个流速区域的平均停留时间百分比(P_t)和平均出入频率百分比(Pf);另外,使用游泳代谢仪测定两种实验鱼的临界游泳速度(U_(crit))和不同游泳速度下的运动耗氧率(M_(O2)),并计算出不同速度下单位位移耗能(COT)、最适游泳速度(U_(opt))、静止耗氧率(RMR)和净单位位移耗能(COTnet)。结果显示:鳊鱼的U_(crit)和RMR均显著小于宽鳍鱲(P0.05),但二者的最大耗氧率(MMR)无显著差异;随游泳速度的增加,两种实验鱼的M_(O2)均显著上升,尽管在较低游泳速度下,鳊鱼的M_(O2)和COT均小于宽鳍鱲,但在高游泳速度下则相反;两种实验鱼的U_(opt)分别为(6.20±1.29)体长(BL)/s和(11.56±1.57)BL/s,鳊鱼显著小于宽鳍鱲;两种实验鱼的COTnet随着游泳速度增加差异逐渐增大,鳊鱼显著高于宽鳍鱲(P0.05);两种实验鱼在最低流速区域(18.6—23.8 cm/s)的P_t和Pf显著大于其他速度区域(P0.05),由此可见两种实验鱼的偏好游泳速度(U_(perf))等于或小于(18.6—23.8 cm/s),然而鳊鱼在最低速度区域P_t和Pf均显著大于且在较高速度区域的P_t和Pf则均显著小于宽鳍鱲(P0.05)。结果表明:有别于过往研究的是两种实验鱼的U_(perf)均与U_(opt)偏离;在激流环境中生存的宽鳍鱲更加偏好较高的水流速度,生境水流对实验鱼的水流速度选择特征存在显著影响,这种影响的主要能量学机制与鱼类的运动能量效率有关。     

黑斑蛙消化系统蛋白酶的活力

用福林 酚试剂法对黑斑蛙 (Rananigromaculata)消化系统蛋白酶的活力进行了分析。结果表明 ,黑斑蛙食道、胃、前肠、后肠、直肠和胰脏蛋白酶的最适pH值分别为 1 5、1 5、7 4、7 4、7 4和 9 6 ,最适温度分别为 55、55、50、50、50和 50℃。在各自最适pH值和最适温度条件下 ,各部位蛋白酶活力由高到低的顺序为 :胰脏 >食道 >胃 >前肠 >后肠 >直肠。文中对黑斑蛙蛋白酶的特性进行了讨论 ,并对蛙的人工养殖提出了几点建议     

植酸酶的多样性及其分类

植酸酶是一类催化植酸水解逐步释放磷酸基团形成低级肌醇磷酸衍生物的正磷酸单酯磷酸水解酶。植酸酶在动物营养、资源环境保护和人类健康等领域有巨大的应用潜力。目前,人们对植酸酶的多样性及其分类的认识比较模糊甚至错误,严重影响了植酸酶的研究进程和水平。首先简要概述了基于最适pH和立体专一性的植酸酶分类,然后着重论述了基于结构和催化机理的植酸酶分类及其代表酶特征的最新研究进展,最后探讨了根据不同分类标准特别是基于结构和催化机理准确理解和全面表征各种植酸酶的重要性,以期为植酸酶的研究和应用提供参考。     

蛋白酶抑制剂对梨小食心虫幼虫中肠蛋白酶活性的影响

【目的】梨小食心虫Grapholitha molesta(Busck)是一种危害极其严重的果树害虫。中肠蛋白酶在昆虫生长发育过程中起着重要作用。本研究测定梨小食心虫幼虫中肠内蛋白酶活性的最适p H、蛋白酶抑制剂和激活剂对蛋白酶活性的作用,为利用蛋白酶抑制剂防治该害虫提供新思路。【方法】提取梨小食心虫3龄幼虫中肠液,利用酶专性底物测定各蛋白酶在3种不同缓冲溶液中的最适p H(dd H2O为对照)、蛋白酶抑制剂和激活剂对中肠蛋白酶活性的影响,同时测定饲喂蛋白酶抑制剂(PMSF,TLCK,TPCL和STI)后梨小食心虫中肠蛋白酶活性的变化。【结果】梨小食心虫幼虫中肠总蛋白酶在Tris-HCl,KH2PO4/Na OH和Glycine/Na OH 3种缓冲液中最适p H分别为10.5,11.0和11.0,强碱性胰蛋白酶的最适p H分别为10.5,11.0和11.0,弱碱性胰蛋白酶的最适p H分别为8.5,9.0和9.0,胰凝乳蛋白酶的最适p H分别为8.5,9.0和9.5。5种蛋白酶抑制剂(DTT,PMSF,TLCK,TPCL和STI)中,除TLCK对凝乳蛋白酶激活外,其他蛋白酶抑制剂对4种蛋白酶均表现为抑制,且浓度越大抑制效应越明显。抑制剂DTT对总蛋白酶和弱碱性胰蛋白酶的抑制效果高于其他抑制剂。4种蛋白酶激活剂(Mg Cl2,Ca Cl2,EDTA和EGTA)中,Mg Cl2抑制总蛋白酶和胰凝乳蛋白酶活性,而激活胰蛋白酶活性;Ca Cl2激活总蛋白酶和弱碱性胰蛋白酶活性,而抑制强碱性胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶,EDTA对4种蛋白酶均表现为抑制,EGTA除对强碱性胰蛋白酶表现为激活外,对另外3种蛋白酶表现抑制。用蛋白酶抑制剂PMSF,TLCK,TPCL和STI饲喂梨小食心虫幼虫,各抑制剂均可抑制4种蛋白酶活性,且在不同取样时间抑制水平不同。其中STI(50μg/m L)对4种蛋白酶的抑制效果高于其他抑制剂,且浓度越大抑制效应越明显。10,20和50μg/m L STI 3种浓度处理组,在取食后4 h时,4种蛋白酶活性升高,且上升程度与STI浓度有关;酶活性在20μg/m L STI处理后48 h,50μg/m L STI处理后60 h时最低,抑制剂STI表现出持效性。【结论】蛋白酶抑制剂对梨小食心虫幼虫中肠蛋白消化酶的活性具有一定的抑制作用,其中大豆胰蛋白酶抑制剂STI在害虫防治中具有极其重要的应用价值。     

小麦条锈菌CY32夏孢子萌发研究

研究夏孢子萌发过程的分子机制对于从分子水平上理解条锈菌的侵染过程及其与寄主互作的关系具有重要的理论意义。本研究以小麦条锈菌Pucciniastriiformisf.sptritici32号生理小种(CY32)为材料,研究了用水培方法萌发夏孢子的适宜条件。结果显示,CY32夏孢子萌发的最适温度为9℃,最适宜的孢子量是6mg/200mL水,适宜的溶液是无菌蒸馏水。水化能促进夏孢子的萌发,新鲜夏孢子和干燥容器中放置2d的夏孢子经水化15h后,萌发率显著提高。此方法获得的萌发夏孢子提取的RNA可以满足cDNA文库构建和基因表达分析等分子生物学研究的要求,并为小麦条锈菌的分子生物学研究奠定了物质基础。     

哈茨木霉T-23产几丁质酶发酵条件的研究

拟通过研究哈茨木霉T-23的产几丁质酶的最适发酵条件,并从中找出合理的发酵条件用于几丁质酶的工业化生产。通过在不同发酵条件下单因素实验培养T-23,分别测定不同培养液中的几丁质酶活性。综合各个试验结果,T-23以2％胶体几丁质为碳源,2％蛋白胨为氮源,在250mL三角瓶中50mL装瓶量,6％接种量,初始pH为5,25℃,180r／min,培养4d时,可使发酵液中的几丁质酶活达到最高。     

生长因子对枯草芽孢杆菌纤溶酶在转基因烟草根系中分泌表达的调节

根系可分泌表达枯草芽孢杆菌纤溶酶(Bacillus subtilis fibrinolytic enzyme,BSFE)的转基因烟草在0、8、16和24h的光照条件下,在25℃、30℃和昼30℃／夜25℃、16h／8h光暗培养条件下和通气与不通气的水培处理下,其水培液BSFE活性呈抛物线型变化趋势。延长光照时间可加快其根系向水培液中分泌BSFE,峰值出现提前,但培养后期水培液BSFE活性急剧降低。四个时间处理相比,8、16h光照处理能维持该转基因烟草根系BSFE分泌的较高水平。建议生产中使用16h以上光照培养．适当缩短培养液更新周期,以8～10d为宜。昼30℃／夜25℃培养条件下水培液BSFE活性在峰值出现前介于30℃、和25℃培养条件之间,而峰值出现后则高于30℃、和25℃、培养条件,说明温度对器官生长、代谢的影响是造成3种温度处理下水培液BSFE活性差异的主要原因。通气处理可提高该转基因烟草根系BSFE的分泌水平。但在1～15d的培养期内,通气处理与不通气处理间不存在显著差异。这说明通气处理对短时间培养并不必要。     

开展"探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度"探究活动的方法和策略

“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”是人教版普通高中课程标准实验教科书《生物》必修模块3“稳态与环境”,第3章“植物的激素调节”第2 节“生长素的生理作用”中的探究活动栏目。它是本节教学的难点。开展此探究活动有助于师生理解生命系统的稳态,有利于教师引导学生主动参与探究过程, 培养学生实事求是的科学态度,敢于怀疑、敢于求真、