细胞因子人脂联素全序列蛋白的真核表达及晶体生长

目的:找寻适用于脂联素全序列蛋白的结晶条件,为解析其空间结构奠定基础,从而研究脂联素聚合体的内在构成模式,为开发高活性脂联素类衍生细胞因子提供参考。方法:首先构建脂联素全序列蛋白的真核表达载体,对其进行诱导表达,然后通过经亲和层析和凝胶过滤分离纯化后,得到高纯度的脂联素全序列蛋白,最后尝试使用坐滴法和悬滴法以及多种温度环境和结晶液条件,从而找寻适于脂联素全序列蛋白质的结晶条件。结果:通过纯化后的脂联素蛋白纯度可以达到91.3%,在溶液中的粒径分布于2 nm到4 nm。在线性变温条件下(24 h内,由277 K线性升温至313 K,再线性降温至277 K),通过悬滴法于48 h可获得脂联素全序列蛋白的针状晶体。结论:本研究选择真核载体,以亲和层析和凝胶过滤为分离纯化手段,得到了纯度高,粒径均一的脂联素全序列蛋白。随后通过尝试多种结晶方法、条件和环境,初步确定获得脂联素全序列蛋白晶体的条件,为后续获得高质量单晶提供了参考。     

芽胞杆菌Q13和Q14在猕猴桃叶面的定殖及其对叶面菌群的影响

为了进一步明确芽胞杆菌Q13、Q14菌株对猕猴桃叶枯病的生防作用,分别对芽胞杆菌Q13、Q14菌株在猕猴桃叶面上的定殖作用及其对叶面其他微生物种类和数量的影响进行了考察。结果表明,在田间条件下,芽胞杆菌Q13、Q14能在猕猴桃叶面定殖,但随时间的变化呈下降趋势;在无降雨等恶劣天气影响的情况下,该菌能在猕猴桃叶面有效定殖8 d左右,8 d后叶面检测到的Q13、Q14菌株的菌量为4.5×106cfu/g成熟叶。与未喷施菌剂的猕猴桃叶面菌群对比,喷施菌剂后的猕猴桃叶面细菌种类多了芽胞杆菌属(Bacillus subtilis),少了条件致病菌不动杆菌属(Acinetobacter soli);真菌在数量上癣囊腔菌(Plectosphaerellacucumerina)、Pseudozyma flocculosa和米曲霉菌(Aspergillus oryzae)增加了,泡状莫氏黑粉菌(Moesziomyces bullatus)和尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)减少了。     

人乳寡糖2′-岩藻糖基乳糖的功能及其全细胞生物合成

母乳是新生儿最理想的营养剂。其中,人乳寡糖作为母乳的第三大固体组分,对新生儿的生长、发育及健康状况有重要影响,被应用于婴幼儿配方食品中。2′-岩藻糖基乳糖(2′-fucosyllactose,2′-FL),是分泌型母乳中含量最高的人乳寡糖,约占人乳寡糖总量的30%,具有重要的营养和医学价值。2′-FL能够促进婴幼儿生长发育、提高其认知能力、增强免疫力、抗过敏、抗病毒,以及调节肠道菌群,是极具潜力的新型营养强化剂。但是,2′-FL来源于母乳,依靠分离、提取获得大量2′-FL并不现实,因此亟需进行人工合成。人工合成2′-FL的方法有3种,包括：化学合成法、酶催化合成法和全细胞生物合成法。全细胞生物合成法因其成本相对低廉,且易于规模化扩大,而引起了国内外的广泛关注和研究。目前,国外很多跨国公司均开始布局2′-FL的工业化生产和应用,而我国在该领域尚处于研发阶段,因此,了解和掌握2′-FL的合成方法对我国开展2′-FL规模化生产具有重要的意义。本文旨在介绍2′-FL的功能特性,系统阐述其全细胞生物合成的关键技术和最新进展,讨论了针对限速步骤进一步提高产量的策略,旨在为2′-FL的合成和商业化生...     

"肠道微生物-肠道-脑轴"机制--肠道微生物干预神经退行性病变研究进展

肠道微生物是人体中最为庞大和复杂的微生物群落,其对机体的健康,尤其是中枢神经退行性病变具有重要调节作用。其中,"肠道微生物-肠道-脑轴"机制是肠道微生物干预中枢神经退行性病变的重要途径。该机制主要通过以下三种方式来调节大脑功能:一是肠道微生物直接产生神经递质通过肠神经细胞上行至中枢神经系统;二是肠道微生物代谢产物刺激肠内分泌细胞产生神经肽类和胃肠激素类物质,影响大脑功能;三是肠道微生物或其代谢产物直接刺激肠道免疫系统,产生干扰素类物质干扰大脑免疫反应。本文对"肠道微生物-肠道-脑轴"机制的概念及研究进展进行了详细的介绍,同时总结了有关肠道微生物与阿尔兹海默症、帕金森症和多发性硬化症等神经退行性疾病相互作用的相关文献。依据"肠道微生物-肠道-脑轴"机制,利用肠道微生物预防和治疗神经退行性病变,或将成为解决中枢神经系统疾病的新措施。     

鼠伤寒沙门氏菌c-di-GMP结合蛋白YcgR的表达、纯化及活性鉴定

【背景】在鼠伤寒沙门氏菌中,c-di-GMP结合蛋白YcgR通过与鞭毛运动蛋白的相互作用,抑制鞭毛运动速度,使细菌由浮游生长向生物膜产生及侵染宿主的静止状态转变。然而,目前关于该蛋白的结构、功能以及与c-di-GMP结合后调控细菌运动状态的分子机制还不清楚。【目的】通过原核表达,获得高纯度的YcgR蛋白,并对其二级结构稳定性以及c-di-GMP结合活性进行表征,为进一步确定YcgR的结构以及阐明c-di-GMP如何通过结合YcgR而减缓细菌运动速度的分子机制奠定基础。【方法】通过构建重组大肠肝菌对YcgR进行原核表达;通过Ni-NTA镍离子亲和层析柱和体积排阻色谱两步纯化获得高纯度的YcgR蛋白;预测YcgR蛋白质结构,利用圆二色光谱仪(CD)测定其二级结构;通过等温滴定量热法(ITC)和热转移技术(Protein thermal shift)研究YcgR与c-di-GMP的结合活性。【结果】菌落PCR和质粒测序结果表明,表达YcgR的重组大肠杆菌构建成功;SDS-PAGE和体积排阻色谱显示YcgR的分子量大约为28 kD,在溶液中以二聚体的形式存在;通过预测和对比,发现YcgR的结构与同源蛋白PP4396高度相似,都有一个响应c-di-GMP的PilZ结构域,且CD结果显示YcgR具有稳定的二级结构;ITC和Thermal Shift结果表明,YcgR与c-di-GMP有较强的结合活性,其Kd值为50 nmol/L。【结论】首次实现了鼠伤寒沙门氏菌YcgR蛋白的原核表达及纯化,表征了其c-di-GMP结合活性,为进一步研究YcgR蛋白与细菌信号分子c-di-GMP调控鞭毛运动的分子机制奠定基础,并为鼠伤寒沙门氏菌抗感染药物的研发和治疗提供新的策略。     

响应面法优化青枯病生防菌Hrp~-菌株的发酵条件

对工程菌Hrp-菌株的摇瓶发酵条件进行优化。首先采用Plackett-Burman设计法对影响Hrp-菌株活菌量的6个因素进行评价,筛选出具有显著效应的2个因素(发酵温度和摇床转速),再用最陡爬坡试验法接近重要因子的最优水平,最后应用中心组合设计确定重要因子的最优水平。确定优化后的发酵条件:初始pH 8.75、装液量为100 mL(500 mL三角瓶)、接种量6.25%、接种龄10 h、温度20℃、摇瓶转速205 r/min。实验结果表明:采用优化后的发酵条件,Hrp-菌株的发酵液菌量由最初的3.30×1010个/mL提高至4.42×1010个/mL,增幅为133.9%。