罗汉果环阿屯醇合酶的同源建模、分子对接及催化环化的机理推测

环阿屯醇为植物甾醇类化合物,也是诸多甾醇类化合物生物合成的关键前体物质之一,具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤、调节胆固醇等多种药理活性。课题组前期克隆了罗汉果环阿屯醇合酶基因(Cycloartenol Synthase,CAS)并对其进行了功能验证(GenBank登录号:HQ128566)。但该酶的催化活性位点及催化机制尚不明确,阻碍了进一步的改造及应用。本研究利用同源建模预测CAS的三维结构,结合分子对接模拟技术分析该酶与底物的相互作用,结果表明,Asp491、Cys492、Cys570、Tyr540、His265是CAS酶上关键的催化位点,Asp491质子化2,3-氧化鲨烯引发四个环化反应形成C20正离子中间体,然后中间体经过一系列的碳正离子重排形成C11正离子中间体,最后通过His265与Tyr540去质子化使得C27与C11原子间形成单键生成产物环阿屯醇。此外,活性空腔内存在大量的疏水氨基酸,则通过疏水作用稳定反应物、中间体结合在活性空腔。该酶活性位点的发现,为今后通过定点突变技术改造酶的活性及调控代谢通路奠定了基础。     

B-GOS对阿尔茨海默病转基因小鼠认知行为和抑郁情绪的影响*

目的: 观察新型低聚半乳糖(B-GOS)对APP/PS1/tau阿尔茨海默病转基因小鼠认知行为和抑郁情绪的影响。方法: 选用5月龄雄性APP/PS1/tau AD转基因小鼠和C57BL/6J对照小鼠,分为C57+Vehicle组、C57+B-GOS组、APP/PS1/tau+Vehicle组和APP/PS1/tau+B-GOS组,每组10只。B-GOS连续给予5个月后,依次采用旷场实验、新物体识别实验、Y迷宫实验、Morris水迷宫实验、悬尾实验、强迫游泳实验和条件恐惧实验,检测各组小鼠的认知行为表现和抑郁情绪变化。结果: ① 旷场实验:APP/PS1/tau+Vehicle组小鼠在旷场中央区域的活动时间百分比显著低于C57+Vehicle组小鼠(P＜0.01),经过B-GOS干预后显著升高(P＜0.05)。② 新物体识别实验:APP/PS1/tau+Vehicle组小鼠的新物体识别指数(NOI)显著低于C57+Vehicle组小鼠(P＜0.01), 经过B-GOS干预后显著升高(P＜0.05)。③ Y迷宫实验:APP/PS1/tau+Vehicle组小鼠的自发交替正确率显著低于C57+Vehicle组小鼠(P＜0.01),经过B-GOS干预后显著升高(P＜0.01)。④ 经典水迷宫实验:APP/PS1/tau+Vehicle组小鼠在第4日和第5日的逃避潜伏期显著长于C57+Vehicle组小鼠(P＜0.01),经过B-GOS干预后均显著缩短(P＜0.05);在空间探索阶段,APP/PS1/tau+Vehicle组小鼠的目标象限游泳时间百分比和穿越平台次数均显著低于C57+Vehicle组小鼠(P＜0.01),经过B-GOS干预后均显著增加(P＜0.01)。⑤ 悬尾试验和强迫游泳实验:APP/PS1/tau+Vehicle组小鼠的不动时间百分比均显著高于C57+Vehicle组小鼠(P＜0.01),经过B-GOS干预后均显著降低(P＜0.01)。⑥ 条件恐惧实验:在条件刺激(CS)作用前,各组小鼠的僵直比率无统计学差异(P＞0.05)。CS作用后,APP/PS1/tau+Vehicle组小鼠的僵直比率显著低于C57+Vehicle 组小鼠(P＜0.01),经过B-GOS干预后均显著上升(P＜0.01)。结论: B-GOS能够较大程度地逆转APP/PS1/tau小鼠的认知行为损伤,并减轻其抑郁情绪。     

CRISPR/Cas技术及其在发酵菌株上的应用

发酵菌株的改良在发酵工业生产上通常是一项非常重要的内容,而传统的驯化模式周期长、效率低、稳定性差且成本高,很难满足工业化快速生产的要求。规律成簇间隔短回文重复Cas(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/Cas,CRISPR/Cas)是细菌及古生菌中的一种适应性免疫系统,在此系统上改进的基因编辑技术能实行RNA导向的DNA精准编辑。因而利用CRISPR/Cas基因编辑技术对菌株的快速构建和优化,是一条快速获得高产菌株的新途径。本文综述了CRISPR/Cas系统组成、工作原理、分类以及该技术在发酵菌株上的应用研究进展,并探索了该技术存在的问题以及目前的解决办法,最后对CRISPR/Cas技术在发酵工程上的潜力进行了展望。