抗生素AGPM发酵过程中蛋白质表达差异的研究*

由土壤中筛选到一能产生新型抗肿瘤抗生素AGPM的藤黄灰链霉菌株 ,应用蛋白质双向电泳方法 ,比较了藤黄灰链霉菌在发酵 2 4h与 72h蛋白质表达的差异 ,发现在发酵 72h有17个蛋白质差异点出现 ,此外还发现一些蛋白质的含量明显高于 2 4h的同种蛋白含量 ,这表明这些蛋白可能与抗生素AGPM的合成以及和菌体的生长等有关。     

转录调控因子Rex的功能及调节机制研究进展

转录因子Rex是一种广泛存在于革兰氏阳性菌,能够与NADH或者NAD⁺直接结合响应胞内NADH/NAD⁺的氧化还原传感器,与靶基因的结合可调节细胞内的多种生理代谢。NAD（H）是调节细胞能量代谢的必需辅酶,显示微生物细胞内的氧化还原状态。研究发现Rex的调节活性与细胞内NADH/NAD⁺比率相关。需氧和厌氧菌属中Rex单体和复合物晶体结构的解析揭示了Rex、NADH/NAD⁺和靶基因间的作用关系及调控机制。通过比较分析了不同菌株中Rex单体和复合物的晶体蛋白结构,并揭示了NADH/NAD⁺对Rex调控活性的影响,进一步解析了Rex与碳和能量代谢、厌氧代谢、发酵、生物膜等之间的联系,并展望了Rex的研究和应用方向。     

基因编码型生物传感器在微生物细胞工厂中的应用进展

合成生物学的迅猛发展推动了微生物细胞工厂中多种复杂化学品的生物合成,但仍存在产量低、生产效率不高等诸多问题。基因编码型生物传感器可以感知细胞内外代谢物浓度及外界环境的波动,产生可测量的信号输出或调控通路中的基因表达水平,具有成本低、操作简单、可再生等优点。目前,基因编码型生物传感器已经成为合成生物学和代谢工程的重要组成部分,是微生物细胞工厂中代谢动态调控及理想表型进化/筛选的强大工具。概述了基因编码型生物传感器的组成及工作原理,重点介绍了基因编码型生物传感器在微生物代谢动态调控及高通量筛选中的最新研究进展,就基因编码型生物传感器设计与构建过程中面临的挑战进行探讨,并展望了其今后的发展方向。     

革兰氏阳性菌自然感受态生理机制的研究进展

自然感受态是指菌体在自然生长过程中吸附、摄取和内化外源DNA的生理状态。大部分细菌具有相似的DNA摄取机制,该机制主要由两部分组成:外源DNA在多种感受蛋白的共同作用下被核酸酶降解为单链DNA进入细胞,然后单链DNA在Dpr A、Ssb B和Rec A等蛋白的保护下整合到受体染色体上。目前对变形链球菌自然感受的调控系统研究较为广泛,拟以变形链球菌为例,结合其他细菌介绍自然感受的研究进展。Com X是变形链球菌的感受核心调控因子,可以激活多种后期感受基因的转录,这些后期感受基因对外源DNA的摄取发挥着重要作用。以变形链球菌的com X为核心,梳理总结了Com DE、ComRS、HdrRM、BsrRM和RcrRPQ等系统对com X的调控机理,分析了Com X稳定性及其对后期感受基因的调控,阐述了自然感受与生物膜形成、耐酸性和细菌素合成等毒力因子的内在联系,在此基础上展望了自然感受未来可能的研究方向。     

额外拷贝ERG6基因对烟曲霉的影响

通过构建烟曲霉ERG6基因额外拷贝株．研究该基因对烟曲霉生长速度、抗药物敏感性的影响。在烟曲霉基因组找出烟曲霉可能的ERG6基因的开放读码框(ORF),PCR扩增ERG6的ORF连同其上下游各约1 kb的DNA片段,利用DNA重组的方法将该片段克隆到载体pRG-AMA1-NotI。用重组后的质粒转化烟曲霉尿嘧啶营养缺陷株AF293．1。在MM和YAG培养基上观察转化子的生长速度。采用纸片扩散法和微量液基稀释法测定转化子对抗真菌药物敏感性。烟曲霉基因组中存在一个拷贝的ERG6基因,ORF大小为1,256 bp。其编码的蛋白与白念珠菌、酿酒酵母固醇甲基转移酶(Ers6p)的氨基酸相同率分别为57%和50%,相似率分别为70%和63%。烟曲霉中ERG6基因被成功克隆到了pRG-AMA1-Not I,产生了质粒pERG6。用pERG6和空载体pRG-AMA1-Not I转化AF293．1后,分别得到转化子AF-pERG6和AF-empty。AF-pERG6在MM和YAG培养基上的生长速度均比AF-empty慢。AF-pERG6和AF-empty对伊曲康唑、伏力康唑、特比萘芬、两性霉素B、卡泊芬净、灰黄霉素的敏感性没有差异。ERG6基因额外拷贝不影响烟曲霉对伊曲康唑、伏力康唑、特比萘芬、两性霉素B、卡泊芬净、灰黄霉素的敏感性,但是能使烟曲霉的生长速度减慢。     

枯草芽孢杆菌葡萄糖脱氢酶基因的克隆及其序列分析

根据Lampel报道的葡萄糖脱氢酶基因序列设计合成两条引物,以野生型枯草芽孢杆菌染色体DNA为模板,PCR扩增得到含有葡萄糖脱氢酶基因的大约780bp的DNA片段,将其克隆到pUC-T载体中。序列分析表明,克隆得到的葡萄糖脱氢酶基因含有783bp,编码261个氨基酸的蛋白质。得到的基因序列与文献报道的进行比较,其核苷酸同源率为75．5％,编码氨基酸序列的同源率为83．9％。     

抗生素AGPM发酵过程中蛋白质表达差异的研究

由土壤中筛选到一能产生新型抗肿瘤抗生素AGPM的藤黄灰链霉菌株,应用蛋白质双向电泳方法,比较了藤黄灰链霉菌在发酵24h与72h蛋白质表达的差异,发现在发酵72h有17个蛋白质差异点出现,此外还发现一些蛋白质的含量明显高于24h的同种蛋白含量,这表明这些蛋白可能与抗生素AGPM的合成以及和菌体的生长等有关。     

细菌小RNA的调控及在代谢工程中的应用

细菌代谢工程需要优化基因的表达来平衡代谢物通量分布和减少有毒的中间体积累,从而提高产物生物合成。细菌小RNA(small RNA,sRNAs)与靶标mRNA通过碱基互补配对结合来抑制或激活其靶标基因的表达。sRNA在细菌的生理过程中都起到了至关重要的调控作用,因此被认为是细菌代谢工程中调节靶标基因表达的有力工具。近年来,越来越多的人工合成sRNA在细菌代谢工程中得到应用,分别就细菌sRNA的靶标识别和其对靶标的调控及代谢工程中的应用做了总结概括。     

嗜酸菌耐酸pH平衡机制及潜在应用

嗜酸菌是一类可以在极端酸性环境下生存的微生物,在生物整治以及耐热耐酸酶的提取等领域发挥着重要作用。一些嗜中性工程菌株在发酵过程中经常遇到自身环境酸化的问题,嗜酸菌独特的耐酸能力及其耐酸模块为构建耐酸能力强的嗜中性工程菌株提供了思路。因此,从细胞膜的稳定性及低渗透性,耐酸相关的能量代谢,生物大分子的修复以及胞内缓冲作用等方面对嗜酸菌的耐酸机制进行深入探讨,并展望了嗜酸菌在耐酸工程菌株合成生物学领域的作用。     

羟基肉桂酰基转移酶的结构、功能与应用

羟基肉桂酰基转移酶（hydroxycinnamoyl transferase,HCT）属于植物酰基转移酶家族的一个重要分支,具有“HXXXD”和“DFGWG”两个保守序列,以多种酰基辅酶A（肉桂酰辅酶A、对香豆酰辅酶A、咖啡酰辅酶A、阿魏酰辅酶A和芥子酰辅酶A等）作为酰基供体,催化多种底物（莽草酸、奎尼酸、4 羟基苯乳酸、龙胆酸和4 羟基苯乙胺等）形成酯类或酰胺化合物。其酰基化产物可改善植物次生代谢产物的理化性质和生物活性,因此HCT被广泛应用于开发生物质能源、改良作物品种和研制抗炎药物,对植物次生代谢产物的合成与后修饰具有重要意义。本文系统介绍了HCT的序列特点、蛋白质结构特征、酰基化反应机制和其在工业、农业及医药行业的应用,并对HCT的未来发展前景进行了展望。