宽泛底物谱色氨酸脱羧酶体外合成卤代色胺衍生物和血清素

【背景】色氨酸脱羧酶在自然界有高度特异性,行使催化色氨酸为色胺的功能。一个色氨酸脱羧酶BaTDC参与南海海绵共生菌Bacillus atrophaeus C89次级代谢产物bacillamides的生物合成过程。【目的】探究BaTDC酶学特征和底物谱,建立体外合成色胺衍生物的方法。【方法】通过构建系统发育树揭示BaTDC在进化中的地位。在温度梯度和pH梯度下进行酶反应,利用不同的色氨酸衍生物为底物,通过HPLC和UPLC-MS检测酶反应过程,表征BaTDC活性。【结果】系统发育分析显示BaTDC与肠道菌Ruminococcus gnavus亲缘关系相近。纯化重组BaTDC的最适温度为40?45 °C,最适pH值为8.0。BaTDC可以催化羟代色氨酸和卤代色氨酸包括4-氟色氨酸和5,6,7-氯色氨酸及4-溴色氨酸,得到相应的卤代色胺衍生物和血清素。【结论】本研究分析了BaTDC的特性,发现BaTDC表现出宽泛的底物耐受性,可为前体喂养或定向生物合成新型药用色胺衍生物和下游复杂天然产物奠定基础。     

海绵共生萎缩芽孢杆菌C89 PPTase bap基因的异源表达

【背景】磷酸泛酰巯基乙胺基转移酶(PPTase)催化非核糖体肽合成酶(NRPS)中肽酰载体蛋白(PCP)从无活性的脱辅基形态转化为有活性的全辅基形态,从而启动非核糖体肽类化合物的生物合成。【目的】鉴定贪婪倔海绵共生萎缩芽孢杆菌C89中Sfp型PPTase Bap,验证Bap激活NRPS中PCP的能力。【方法】通过BLAST和氨基酸多序列比对鉴定萎缩芽孢杆菌C89中Sfp型PPTase Bap。将bap基因在sfp基因突变株枯草芽孢杆菌168中异源表达,通过重组菌枯草芽孢杆菌168-bap的代谢物检测非核糖体肽类化合物Surfactin。【结果】Bap为Sfp型PPTase,检测到重组菌枯草芽孢杆菌168-bap中Surfactin的产生。【结论】本研究为海洋萎缩芽孢杆菌中NRPS基因簇的异源表达奠定了基础。     

利用酵母菌生产有机酸的研究进展

有机酸是含有一种或多种低分子量酸性基团(如羧基、磺酸基)的可生物合成的有机化合物,广泛应用于食品、农业、医药、生物基材料工业等领域。酵母菌具有生物安全、抗逆性强、底物谱广泛、方便遗传改造,以及大规模培养技术成熟等独特优点,因此利用酵母菌生产有机酸的研究日益受到国内外学者的关注。目前利用酵母生产有机酸还存在浓度低、副产物多,以及发酵效率低等缺陷。随着酵母菌代谢工程和合成生物学技术的发展,利用酵母菌生产有机酸取得了快速进展。本文总结了利用酵母合成11种有机酸的研究,包括内源和异源合成的大宗羧酸和高价值有机酸,并对该领域的未来研究方向进行了展望。     

环青海湖地区天然草地时序光谱特征参量分析

获取了环青海湖地区4类主要天然草地2003年5~10月共16个时相的地面高分辨率光谱数据,并利用植被指数技术、导数光谱技术、植被光谱维特征提取模型及包络线归一化技术提取了多个光谱特征参量,通过对各参量在生育期内分布规律的分析,给出了能较好地表征草地生长发育规律时序特征参量的具体分布;最后计算了4类天然草地各时序特征参量的平均散度,结果表明黄边位置λY、红边位置λV、红边斜率SV、绿峰半高宽wλG、红谷半高宽wλR、去包络红谷净面积AR'和归一化植被指数NDV I对于天然草地分类更有效。     

利用基因组学和MALDI-TOF MS技术鉴定放线菌纲细菌的核糖体蛋白质标志物

【目的】基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)法基于微生物的特征蛋白指纹图谱鉴定菌种,本研究利用基因组学和MALDI-TOFMS技术鉴定放线菌纲细菌的核糖体蛋白质标志物。【方法】从MALDI-TOF MS图谱数据库选取放线菌纲代表菌种,在基因组数据库检索目标菌种,获取目标菌株或其参比菌株的核糖体蛋白质序列,计算获得分子质量理论值,用于注释目标菌株MALDI-TOFMS指纹图谱中的核糖体蛋白质信号。【结果】从8目,24科,53属,114种,142株放线菌的MALDI-TOFMS图谱中总共注释出31种核糖体蛋白质。各菌株的指纹图谱中核糖体蛋白质信号数量差异显著。各种核糖体蛋白质信号的注释次数差异显著。总共15种核糖体蛋白质在超过半数图谱中得到注释,注释次数最高的是核糖体大亚基蛋白质L36。【结论】本研究找到了放线菌纲细菌MALDI-TOF MS图谱中常见的15种核糖体蛋白质信号,可为通过识别核糖体蛋白质的质谱特征峰鉴定放线菌的方法建立提供依据。     

不同发育阶段的黄癣蜂巢珊瑚共生虫黄藻多样性

【背景】黄癣蜂巢珊瑚是我国南海主要的造礁石珊瑚之一,但至今未见对其共生虫黄藻的相关研究报道。【目的】研究黄癣蜂巢珊瑚不同发育阶段的共生虫黄藻多样性,探讨其获取途径。【方法】用荧光显微镜观察黄癣蜂巢珊瑚卵子、浮浪幼虫以及珊瑚成体中的共生虫黄藻。基于ITS2序列的克隆文库技术分析珊瑚卵子、浮浪幼虫、成体中共生虫黄藻的多样性。【结果】荧光显微镜观察结果显示,黄癣蜂巢卵子及发育至第4天的浮浪幼虫中均无共生虫黄藻。没有在黄癣蜂巢珊瑚卵子及4 d浮浪幼虫中检测到虫黄藻ITS2序列,但是在黄癣蜂巢珊瑚成体中检测到共生虫黄藻序列,系统发育分析提示为C1型虫黄藻。【结论】成体黄癣蜂巢珊瑚中发现了共生虫黄藻,而卵子、浮浪幼虫阶段均未发现虫黄藻,提示黄癣蜂巢珊瑚中的虫黄藻可能是后期从海水中水平转移而来,而不是由母体垂直遗传的。     

重金属离子对海洋微生物脲酶活性影响的研究

从南海海绵Dysidea avara中分离筛选得到一株产弱碱性脲酶菌株Bacillus atrophaeus C89,为探究其在海洋环境重金属离子检测中的应用,在人工海水体系中研究Hg~(2+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)和Cd~(2+)四种重金属离子对脲酶活性的影响。研究发现四种重金属离子的浓度与脲酶抑制率呈显著的正相关性,当仅有单一重金属离子存在时,各重金属离子对脲酶活性的抑制效应顺次为Hg~(2+)Cu~(2+)Cd~(2+)Pb~(2+);当有多种重金属离子同时存在时,联合抑制效应与抑制率较高的重金属离子接近,且不同组合存在不同的协同或拮抗效应,Hg~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)呈现协同效应,而Pb~(2+)表现出一定的拮抗效应。与刀豆脲酶对比发现,海洋微生物脲酶在p H和盐度等方面具有更高的耐受性,更适用于海洋环境重金属离子的检测。     

重组腺病毒载体乙肝疫苗的免疫学研究

目的比较腺病毒(Adenovirus,Ad)载体乙型肝炎病毒(Hapotitis B virus,HBV)疫苗鼻腔黏膜、皮下注射接种小鼠免疫效果.方法以腺病毒为载体、以HBV preS2/S为目的基因构建重组疫苗,然后将重组疫苗分别鼻黏膜和皮下接种BALB/c小鼠,与阴性对照组(载体对照组、生理盐水对照组)比较接种重组疫苗35、72 d的免疫效果.结果鼻腔接种Ad HBV疫苗组动物在72 d时血清抗体终末效价为1/2 470,同时可提高NK细胞杀伤能力和干扰素-γ、IL-2含量升高.皮下注射Ad HBV在免疫35 d和72 d、1∶200血清稀释度均未测到阳性抗体(A值,P/N值＜2.1).结论重组疫苗黏膜接种诱导小鼠产生特异抗体和细胞免疫反应高于皮下接种途径.     

中国南海部分深海沉积物真菌多样性及其抗菌活性

【目的】从南海4个站位的深海沉积物中分离真菌,揭示其多样性并测定抗菌活性。【方法】使用4种培养方法和8种培养基,从12个深海沉积物样本中分离培养真菌,通过菌落形态观察和ITS序列系统发育分析进行鉴定。采用滤纸片扩散法和生长速率法分别测试真菌小量发酵液粗浸膏的抗细菌和抗真菌活性。【结果】共分离到125株纯培养真菌,基于形态和ITS序列分析,排重后得到18个种类型,这些真菌可以划分到12个属,大多数属于子囊菌门(Ascomycota),只有2株属于担子菌门(Basidiomycota)。4个站位可培养真菌多样性具有差异性。抑菌活性筛选显示,大多数真菌具有较好的抑菌活性;链格孢属(Alternaria)、青霉属(Penicillium)、匐柄霉属(Stemphylium)这几个属的真菌表现出对多种指示细菌有抑制作用,尤其是Alternaria tenuissima DN09、Alternaria alternata DN14和Penicillium chrysogenum DN16对G~+和G~–细菌均表现出抑制作用。【结论】本研究揭示了南海深海沉积物可培养真菌多样性和抑菌活性,为进一步利用深海沉积物来源真菌奠定了基础。