革兰氏阴性细菌β-桶状结构外膜蛋白体外折叠的研究进展

除了细胞质膜,革兰氏阴性细菌细胞还有一层组成细胞壁的外膜(Outer Membrane)。膜蛋白是外膜的主要组成成分之一,绝大多数外膜蛋白是由反向平行的β-折叠(β-Strands)通过相邻的氢键结合形成的β-桶状结构蛋白(β-Barrel Proteins)。这些蛋白既可作为通道蛋白、转运蛋白、酶、受体、毒力因子,也可作为结构蛋白发挥稳定外膜的重要作用,它们是否正确折叠并整合到外膜对革兰氏阴性细菌的生存至关重要。大多数外膜蛋白易于重组表达和体外重折叠(in vitro refolding),并且折叠状态可通过多种方法测定,因此β-桶状结构外膜蛋白被当着模式蛋白来研究各类生物和非生物因子对膜蛋白折叠的影响,是膜蛋白研究的一大热点。本文将从β-桶状结构外膜蛋白体外折叠的研究方法和影响折叠的因素角度对近年相关研究进展进行综合述评,最后总结了外膜蛋白体外折叠模式,并结合作者的相关研究结果和观点对该领域的研究前景进行了展望。     

一株人参内生1-氨基环丙烷-1-1羧酸(ACC)脱氨酶活性细菌的筛选、鉴定及其对宿主生长的影响

【目的】从人参内生细菌中获得具有1-氨基环丙烷1-羧酸(ACC)脱氨酶活性的菌株,并进行促生效果的验证。【方法】结合初筛和复筛的方法筛选具有ACC脱氨酶活性的人参内生菌株;采用Ashby培养基和固氮酶基因验证其固氮潜能;菌碟法及钼锑抗比色法测定其解磷能力;CAS方法检测产生铁载体能力;通过室内及田间试验测定菌株对人参生长的促进作用。通过形态学、生理生化测定及16S rRNA序列分析明确菌株的分类地位。【结果】从120株人参内生菌中获得了一株具有较高ACC脱氨酶活性的菌株JJ8-3,其酶活性为α-酮丁酸6.7μmol/(mg·h);且具有解磷特性、固氮潜能和产生铁载体能力;能明显促进人参种子及根部的生长;经鉴定菌株JJ8-3为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)。【结论】获得了一株具有ACC脱氨酶活性的人参内生细菌,将为其在促进植物生长中的应用和研究奠定基础。     

“假设-演绎推理”在生物学教学中的运用

针对摩尔根果蝇伴性遗传实验的F2中出现雌、雄果蝇表型不一样的现象,在教学中尝试与学生一起运用假设-演绎推理进行讨论与分析,在重现科学家科学探究的过程中,实现了教学相长。     

神经元周围基质网络在调节认知功能及阿尔茨海默病中的作用

神经元周围基质网络(perineuronal nets,PNNs)是一种特殊的细胞外基质结构,具有调节突触可塑性、稳定突触和保护神经元免受氧化应激损害等多种复杂功能.PNNs参与认知的发展过程,包括编码、巩固和更新记忆,在神经可塑性和记忆调节中发挥着重要作用,而认知功能障碍是阿尔茨海默病(Alzheimer's dis...     

YD4-6和NV11-4菌株抑菌活性及诱导水稻防御性相关酶活性变化

从麦田和蔬菜地土样中筛选到2株具有较高抗菌活性的生防菌株YD4-6和NV11-4,测定了其抑菌活性和诱导水稻防御性相关酶活性的变化。抑菌活性测定结果表明YD4-6和NV11-4对水稻纹枯病菌、水稻稻瘟病菌、油菜菌核病菌和白菜黑斑病菌均具有较强的抑菌活性。两菌株均不产生几丁质酶活性,但NV11-4能产生纤维素酶活性。针对其对水稻病原菌的抑菌活性和纤维素酶活性的差异及其特性,研究了2个菌株诱导水稻防御性酶活性的变化。结果表明,YD4-6和NV11-4菌株均可有效诱导水稻PPO、POD、PAL、SOD活性增强,MDA含量升高。接种水稻纹枯病菌和使用YD4-6和NV11-4菌株,在使用48 h后,水稻防御酶的活性增加并达到最高,其中NV11-4菌株诱导活性比较持久;YD4-6使用后,诱导水稻的MDA含量增幅较大。结果显示,2个菌株均可有效的诱导水稻防御性酶活性增强和MDA含量增加。经16S rRNA鉴定后,菌株Y4-6确定为蜡质芽孢杆菌,NV11-4确定为枯草芽孢杆菌。     

一株以葡萄糖为底物产2,3-丁二醇微生物菌株的筛选及鉴定

从自然界中筛选出一批以葡萄糖为底物发酵产2,3-丁二醇的菌株,经初步发酵测定发酵液中2,3-丁二醇含量,其中菌株6-7的2,3-丁二醇产量最高达49.6g/L。对其进行常规生理生化鉴定实验,并结合16SrDNA序列分析,比对结果表明,菌株6-7与Bacillus subtilis strain BIHB332相似性达99%。在细菌分类学上属于枯草芽孢杆菌属,将其命名为Bacillussubtilis6-7。其特点是属于环境友好和食品安全型菌株,因此,利用Bacillus subtilis6-7生产2,3-丁二醇具有良好的工业应用价值。     

一株产阿魏酸酯酶青霉菌株的筛选、鉴定及生长特征

从腐烂的木质纤维中筛选了一株产阿魏酸酯酶的菌株HDFE1,根据其形态特征、rDNAITS1-5.8S-ITS2序列及系统发育分析,鉴定菌株HDFE1为青霉属的橘青霉(Penicillium citrinum Thom)。菌株HDFE1最适生长温度为30°C,最适生长pH为6.0。该菌株在30°C、pH6.0、200r/min培养60h时,阿魏酸酯酶酶活力为最高,达20.75U/L。     

禽流感病毒H9N2血凝素基因和神经氨酸酶因在大肠杆菌中的表达

克隆、表达和鉴定禽流感病毒H9N2 HA,NA基因序列,为制备抗体和基因工程疫苗打下基础。在成功克隆禽流感病毒H9N2全长HA、NA基因并测序的基础上,将部分基因序列克隆到表达载体pET32a(+)上,全基因序列克隆到表达载体pGEX4T-1上,构建了重组表达质粒pET32a(+)/HA(截短)、pET32a(+)/NA(截短)、pGEX4T-1/HA、pGEX4T-1/NA,转化大肠杆菌BL21/rosetta,IPTG诱导表达,利用Ni2+亲和层析柱和GSTrap4B亲和层析柱对重组蛋白进行纯化,并用Western Blotting和ELISA方法检测其抗原性。结果重组蛋白在大肠杆菌中可以高效表达,SDS-PAGE显示其相对分子质量与预计大小一致。ELISA和Western Blotting实验证实,重组蛋白具有良好的抗原性。本研究成功克隆和表达了禽流感病毒H9N2 HA、NA基因序列。为禽流感病毒H9N2诊断试剂和疫苗的开发等进一步的研究奠定了基础。     

一种宏观基因调控分子SATB1

自身多聚化的SATB1(special AT-rich sequences binding protein 1)围绕异染色质形成笼状结构分布在细胞核中,SATB1不仅结合染色质DNA的核基质结合区(matrix attachment regions,MARs),也结合核基质,能够使DNA锚定在核基质并形成袢环状结构(loop)。SATB1的磷酸化、乙酰化和小泛素化样修饰可调节其DNA结合能力和细胞核内亚结构的定位;SATB1与多种蛋白质相互作用,能够募集染色质重塑复合物和组蛋白修饰酶,实现对其靶基因表达的时空特异性调控。SATB1在调节细胞分化、细胞凋亡、肿瘤生长与转移和X染色体失活等方面起到重要作用,并有可能成为肿瘤转移的治疗靶点。     

微生物法生产1,3-二羟基丙酮代谢工程研究进展

1,3-二羟基丙酮是一种重要的化工原料和医药中间体,广泛应用于化妆品、医药、食品等领域。以下综述了微生物法生产1,3-二羟基丙酮的代谢途径和关键酶,以及微生物法生产1,3-二羟基丙酮所涉及的代谢工程技术的研究进展。指出利用基因工程的方法对菌株进行改造,提高甘油脱氢酶催化活性,同时根据菌株的代谢特性,对发酵过程进行调控,提高1,3-二羟基丙酮的得率,是今后的研究方向。