MOFs固定5-羟甲基糠醛氧化酶及其催化活性的研究

固定化酶作为一种绿色高效的生物催化剂,其性能远超游离酶。目前酶的固定化技术适用范围仍然较小,酶的研究范围多停留在模型酶阶段,扩大固定化酶的研究范围具有十分重要的意义。金属有机骨架材料(MOFs)作为酶固定化的载体在近些年得到了广泛的探索,但是具有生物功能的酶-MOFs复合材料的许多特性仍有待挖掘。采用仿生矿化的合成方法将5-羟甲基糠醛氧化酶(HMFO)固定到以沸石咪唑酯(ZIF-8)为代表的MOFs材料中,制备得到一种新的生物催化剂HMFO@ZIF-8,扫描电子显微镜表征其形态区别于经典的菱形十二面体。采用考马斯亮蓝法测定蛋白质浓度,计算得到酶的固定化效率达到89. 0%。HMFO@ZIF-8催化5-羟甲基糠醛的转化率达到84. 3%,收率和选择性均高于游离酶。拓展了MOFs固定化酶的研究范围,为研究其他生物大分子复合材料的生物催化剂提供一定的借鉴意义。     

基于海泡石的细胞透性化

利用矿石纳米材料海泡石处理大肠杆菌细胞,建立高效、可逆透性化处理方法。结果表明:海泡石和大肠杆菌BW25113细胞悬液涡旋振荡,细胞通透性增强,90%以上的细胞因渗入博莱霉素致死;而在4℃修复处理过的样品,仅23%的细胞被杀死。发现烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)进出透性化细胞的能力与胞内外NAD浓度梯度正相关。该可逆透性化方法对生物催化和药物递送等研究具有重要价值。     

甲烷氧化菌Methylomonas sp.GYJ3中甲烷单加氧酶基因与16S rRNA序列分析

甲烷氧化细菌中的关键酶系甲烷单加氧酶是一个含双核铁的多组份氧化酶,常温、常压下能够催化甲烷转化为甲醇。对甲烷氧化细菌Methylomonas sp.GYJ3中溶解性甲烷单加氧酶基因和16SrDNA进行了测序与分析。利用已知相关基因数据库信息,设计了PCR引物和测序引物,获得了满意的测序结果。全长的溶解性甲烷单加氧酶基因为5690bp,部分16S rDNA的序列长度为1280bp。与已发表的甲烷氧化细菌中甲烷单加氧酶进行了比较,结果表明MMOX组份中氨基酸序列的同一性为78%到99%,基因序列的同一性为71%到97%,6个组份中orfY片段的同一性相对较低。MMOX氨基酸序列的多序列联配表明,MMOX序列具有高度保守性,特别是在双核铁中心区域。16S rDNA进化分析显示Methylomonas sp.GYJ3与γ蛋白细菌是相关联的,基于MMOX氨基酸序列的进化分析证明,与Methylomonas sp.GYJ3最近似的菌株是Ⅰ型甲烷氧化细菌Methylomonas sp.KSWⅢ。综合分析表明,菌株GYJ3属于Ⅰ型甲烷氧化细菌Methylomonas sp.属。这个结果为Ⅰ型甲烷氧化细菌也能表达溶解性甲烷单加氧酶提供了新的证据。羟基化酶的理论等电点是6.28,理论分子量为248874.41Da。     

浅谈微生物在海洋环境保护中的应用

在污水和废水处理等坏境净化领域采用生物技术已久,基因工程在此领域的应用正朝着构建能降解特殊化合物的微生物方向迈进;基因操作技术被用来提高某些微生物体内特异性酶类水平,而这些酶具有特异性生物降解转化作用。微生物已在海洋环境保护中被制作生物传感器等用来进行坏境检测;利用微生物的氨化、硫化、硝化等生化特性进行水质净化;利用某些微生物合成特殊物质来代替塑料等难降解物质并在这些领域中获得显著成效。     

大肠杆菌K12苹果酸酶的克隆、表达与纯化

以大肠杆菌K12基因组DNA为模板,PCR扩增得到NAD 依赖型苹果酸酶(NAD-ME)的全长基因,并克隆到载体pET24b( )中,得到表达质粒pET24b-ME。在IPTG诱导下,携带pET24b-ME的大肠杆菌BL21(DE3)高效表达分子量约为65 kDa的可溶性蛋白。重组NAD-ME经镍亲和层析纯化,比活达到100 U/mg以上。以上结果为深入研究苹果酸酶生物催化特性及其与辅酶的相互作用奠定了基础。     

圆红冬孢酵母两阶段培养法生产微生物油脂

为缩短发酵时间,减少原料消耗,采用细胞增殖和油脂积累分离的两阶段模式,培养圆红冬孢酵母Rhodosporidium toruloides AS 2.1389生产微生物油脂。结果表明,细胞增殖阶段获得的R.toruloides AS 2.1389细胞,重悬接种在葡萄糖溶液中,可快速积累油脂,菌体油脂含量超过自身干重的55%。增殖阶段细胞的菌龄越高,产油能力越强。油脂积累阶段使用高浓度葡萄糖溶液或未灭菌的葡萄糖溶液,油脂合成可以有效进行。油脂中脂肪酸成分以含16和18个碳原子的长链脂肪酸为主,可作为制备生物柴油的新型原料。     

基于矿石纳米材料的DNA转化的机理初探及方法改进

一种价格便宜、资源丰富和对人体无害的矿石纳米材料——海泡石,用于微生物DNA转化。该法简便、快速、对人体健康无害,但对这种转化方法机制的理解还有很多问题。通过小片段RNA竞争试验,发现了与先前报道不同的转化机制。同时,对该法进行了优化,结果可以实现对冷藏1个月的大肠杆菌EscherichiacoliDH5α单菌落直接转化,无需感受态制备和处理后的温育过程,可得到比钙转高的转化率。由于可优化的参数很多,所以这种转化方法可以提升的空间很大。同时,该方法可用于探索其他用钙转和电转未成功的微生物。     

斯达氏油脂酵母肌动蛋白基因克隆及序列分析

以产油真菌斯达氏油脂酵母(Lipomyces starkeyi AS 2.1560)为材料,提取总KNA,反转录成cDNA.根据真菌肌动蛋白(actin)保守核酸序列设计引物,PCR扩增后获得部分序列,再采用cDNA末端快速扩增技术获得了开放阅读框全长为1128 bP的cDNA序列,该序列编码蛋白质含375个氨基酸残基,等电点为5.49.同源性比较发现该基因(Accession No.EU258762)与其它已知真菌的actin基因相似性在75%以上,氨基酸序列相似性在90%以上.通过不同物种肌动蛋白进化树分析发现L.srarkeyi与亚罗解脂酵母(Yarrowia lipolytica)有较近的亲缘关系.该研究对探索L.starkeyi产油机制有一定的参考价值.