丝状真菌二倍半萜化合物及其合成酶

相比其他萜类化合物,丝状真菌来源的二倍半萜化合物数量较少,但具有广泛的生理活性和药用价值。已经发现的丝状真菌二倍半萜合成酶均由萜类环化酶和异戊烯基转移酶两个结构域组成,表现出底物的非特异性和环化方式的多样性。本文重点叙述了丝状真菌来源的二倍半萜化合物以及其合成酶的结构与功能特征,并对丝状真菌二倍半萜化合物及其合成酶研究现状作简要概述。     

不同细菌来源的3-酮脂酰ACP合成酶Ⅲ生物学特性分析

3-酮脂酰ACP合成酶Ⅲ(FabH)是催化细菌脂肪酸合成的起始反应.研究表明,革兰氏阳性细菌FabH对支链脂酰-CoA前体的选择性是其合成支链脂肪酸的关键.但部分革兰氏阴性细菌也产生一定量的支链脂肪酸,其合成机制还不清楚.为此,本研究选取了革兰氏阳性细菌枯草芽孢杆菌BsfabH1和BsfabH2、金黄色葡萄球菌SafabH、天蓝色链霉菌ScofabH、革兰氏阴性细菌茄科雷尔氏菌RsfabH、大肠杆菌EcfabH,以及产支链脂肪酸的水稻黄单胞菌XoofabH,共7种fabH同源基因进行生物学特性分析.异体遗传互补茄科雷尔氏菌fabH突变株RsmH,表明这7个基因编码蛋白都具有3-酮脂酰ACP合成酶Ⅲ活性.脂肪酸组成分析显示,4个革兰氏阳性菌fabH和XoofabH互补株类似,均能产生支链脂肪酸,而EcfabH和RsfabH互补株不产生支链脂肪酸,说明XooFabH不同于EcFabH,参与支链脂肪酸合成.体外酶学分析表明,XooFabH与4种革兰氏阳性菌FabH类似,对支链脂酰-CoA有较高的选择,但EcFabH和RsFabH对支链前体活性低.与革兰氏阳性细菌FabH不同,XooFabH对中短链长(C4~C10)脂酰-CoA也具有较高的活性.综合以上结果,不同细菌来源FabH的生物学特性差异明显,FabH能利用支链前体是细菌合成支链脂肪酸的关键因素.     

谷氨酰胺对半滑舌鳎稚鱼非特异性免疫相关酶活力和低氧应激后HIF-1表达的影响

为探讨饲料中谷氨酰胺对半滑舌鳎稚鱼非特异性免疫以及低氧应激后HIF-1表达的影响, 实验共设计了4种谷氨酰胺添加量分别为0、0.5%、1.0%和2.0%的等氮等脂微颗粒饲料(游离谷氨酰胺测定值分别为0.03%、0.46%、0.91% 和1.73%), 饲喂35日龄半滑舌鳎稚鱼[平均干重(10.640.86) mg]。每天饱食投喂5次,养殖周期30d, 养殖结束后进行低氧应激实验。研究结果表明, 谷氨酰胺添加量为0.5%时半滑舌鳎稚鱼鱼体溶菌酶(LZM)活力显著高于未添加组(P0.05)。饲料中不同谷氨酰胺水平对鱼体总一氧化氮合酶(TNOS)活力和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)活力没有显著影响(P0.05)。实验克隆了半滑舌鳎低氧应激关键基因缺氧诱导因子1 (HIF-1), 得到749 bp半滑舌鳎HIF-1核心序列, 系统进化树分析表明半滑舌鳎HIF-1氨基酸序列与大部分鱼类具有较高同源性。定量PCR结果显示, 饲料中谷氨酰胺水平对低氧应激后半滑舌鳎稚鱼内脏团HIF-1表达量未产生显著影响(P0.05)。综上所述, 在饲料中添加谷氨酰胺能够显著增强半滑舌鳎稚鱼鱼体溶菌酶活力(P0.05), 提高非特异性免疫水平。     

热稳定酯酰辅酶A合成酶的异源表达及酶学特性

【目的】为寻找能合成丙酰辅酶A和丁酰辅酶A等聚酮合成前体的生物催化剂,用体外酶学实验对一个酯酰辅酶A合成酶进行了表征。【方法】利用丙二酰辅酶A合成酶作为输入序列,通过BLAST程序在Caldicellulosiruptor owensensis OL的基因组中找到1个酯酰辅酶A合成酶基因。在大肠杆菌中进行了异源表达,并通过亲和层析进行纯化。底物谱、最适反应条件、稳定性和动力学参数通过体外酶学实验进行表征,而定点突变则用于活性中心的氨基酸残基的分析。【结果】该酶具有较好的底物宽泛性,可识别丙酸、丁酸、2-甲基丙酸、戊酸、3-甲基丁酸、2-甲基丁酸以及环己甲酸等一系列单酸。反应最适温度为30°C,最适p H为7.0。70°C保温8 h后仍有45%的活性残留,表明该酶相对比较稳定。通过活性中心3个位点的定点突变可以改变酶的底物特异性。【结论】C.owensensis OL来源的酯酰辅酶A合成酶是潜在的生物催化剂,可以用于聚酮前体的合成。     

推定第四类羊毛硫素合成酶生物信息学分析

【目的】获得更多关于第四类羊毛硫素合成酶的序列及蛋白结构特征信息,并为研究其作用机制及生物学功能奠定基础。【方法】应用多种软件分析和预测了山丘链霉菌、枯草芽孢杆菌、肺炎双球菌、惰性乳杆菌、德氏乳杆菌、长双歧杆菌、拟无枝酸菌、大芬戈尔德菌中此类蛋白质的理化性质、结构域、二级结构等,同时采用邻位连接法对这8种蛋白及其结构域进行了进化树的构建。【结果】所研究的这8种蛋白均为亲水性蛋白,均无信号肽;山丘链霉菌、枯草芽孢杆菌、肺炎双球菌、德氏乳杆菌、长双歧杆菌、拟无枝酸菌、大芬戈尔德菌的此类合成酶属于酸性蛋白,惰性乳杆菌的类第四类羊毛硫素合成酶属于碱性蛋白;除山丘链霉菌、枯草芽孢杆菌、肺炎双球菌的此类合成酶不稳定外,其它菌株的合成酶均稳定;进化结果表明枯草芽孢杆菌和肺炎链球菌同源性最高,LANC-like结构域与合成酶的进化关系保持了高度的一致,而STYKc/S_TKc结构域的进化关系表现出了一定的差异;二级结构主要以α螺旋和无规卷曲为主;所有的蛋白均有LANC-like结构域。【结论】类第四类羊毛硫素合成酶在不同的菌种中具有一定的保守性,因此能够发挥相似的生物学功能。研究结果对进一步研究第四类羊毛硫素合成酶具有一定的参考价值,尤其是为通过该途径进一步提高枯草芽孢杆菌生防价值提供基础。     

西瓜八氢番茄红素合成酶基因片段的克隆和序列分析

以西瓜品种ZXG00152为材料,提取瓜瓤总RNA,进行反转录,依据植物八氢番茄红素合成酶(PSY)的氨基酸保守序列设计引物,以cDNA第一链为模板,扩增得到长约750 bp的cDNA片段。将该片段克隆到pMD19-T载体,测序结果表明该基因片段长748 bp,编码249个氨基酸,Blast搜索结果表明,由该片段推导出的氨基酸序列与其它植物的八氢番茄红素合成酶有较高的同源性,其中与甜瓜的一致性达到97.8%。该片段已在GenBank中登录(登录号:DQ494214)。     

一种现存的氨基酰-tRNA合成酶（AaLeuRS）具有祖先编校特性

近期,中科院上海生科院生化与细胞所王恩多研究组在RNA杂志公布了最新研究发现：一种现存的具有祖先编校特性的氨基酰-tRNA合成酶,揭示了AaLeuRS可能有着比IleRS及ValRS更为原始的编校特性,其编校结构域可能保留了三种酶共同的祖先编校结构域,该发现为研究氨基酰-tRNA合成酶催化特异性进化提供了的重要线索。     

斜茎黄芪根瘤菌谷氨酰胺合成酶基因多样性研究

研究了22株代表性斜茎黄芪根瘤菌的谷氨酰胺合成酶基因多样性。首先对供试菌株进行了谷氨酰胺合成酶glnA和glnII基因扩增,结果显示从来自Mesorhizobium和Rhizobium属的多数代表菌株都可以扩增到约1kp、大小一致的glnA基因产物,而从Agrobacterium sp.的4株代表菌株未能得到glnA PCR扩增产物。基因glnII的扩增结果显示几乎从所有测试菌株都能够得到基因产物,来自Mesorhizobium septentrionale、M.temperatum和Mesorhizobium spp.的代表菌株都得到了单一的、大小约400bp～500bp的glnII PCR扩增产物,而从Agrobacterium sp.的4株代表菌株扩增得到的glnII PCR扩增产物明显不同于其它斜茎黄芪根瘤菌代表菌,它们都有一条约1 kb的特征PCR扩增产物条带,SDW052和R084还出现了另外2～3个扩增产物条带。此外,基因glnA的RFLP分析结果与我们先前的16S rRNA基因分析结果具有很好的一致性,这些结果都进一步证实了这些根瘤菌的染色体基因多样性。     

大肠杆菌邻氨基苯甲酸合成酶编码基因trpED的克隆与表达

目的:通过基因重组的方法获得在体外具有邻氨基苯甲酸合成酶活性的基因trpED,为进一步解除反馈抑制的基因改造寻找靶标。方法:分别构建重组质粒pBV220-trpE和pBV220-trpD;由于trpE和trpD存在翻译偶联现象,将其自大肠杆菌基因组中经PCR扩增得到,构建新的表达质粒pBV220-trpED。结果:SDS-PAGE显示,包含质粒pBV220-trpED的重组菌在相对分子质量约53000(trpE基因表达)和56000(trpD基因表达)处的蛋白表达量明显增多,且邻氨基苯甲酸合成酶活性是对照的3倍。结论:翻译偶联的存在直接影响蛋白活性的发挥;重组质粒pBV220-trpED的获得为进一步的基因改造,以提高色氨酸产量奠定了研究基础。     

一氧化氮和动脉粥样硬化

动脉粥样硬化是脂蛋白、单核细胞、巨噬细胞、T淋巴细胞与血管壁内皮细胞相互作用而导致的慢性炎症反应。这个炎症的过程由脂质浸润开始,涉及氧化应激反应,最终导致复杂的病理损伤和斑块的形成,斑块突出入血管,破裂形成血栓而导致急性的心肌梗塞或中风。激活内皮源性的一氧化氮合成酶而生成的一氧化氮（NO）能够预防动脉粥样硬化,并对不周发展阶段的动脉粥样硬化的病理形成均有改善和逆转作用。其生成的NO能抗氧化、清除自由基、抑制低密度脂蛋自在血管壁被氧化,防止氧化低密度脂蛋白（oxLDL）的产生,而影响脂质浸润;能抑制NFKB的激活和核内迁移,阻抑激活的内皮细胞表达黏附分子,减少嗜中性粒细胞和单核细胞的黏附和活化,减少血管壁的炎症反应;能抑制血小板黏附、聚集,抑制凝血酶诱导的血小板活性因子的表达以减少血栓形成;能阻止凋亡,保持内皮细胞的完整性;还能有效地抑制血管平滑肌细胞增殖、迁移和细胞外基质的合成,对动脉粥样硬化病理形成和发展具有阻抑作用。