高效合成葡萄糖二酸酿酒酵母工程菌的构建

葡萄糖二酸是天然存在的一种重要二元酸,其在医疗保健和化工工业等领域具有很高的实际应用价值,因此被称为“最具价值的生物炼制产品之一”。以酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)为底盘微生物,文中考察了过量表达肌醇转运蛋白Itr1、融合表达肌醇加氧酶和葡萄糖醛酸脱氢酶以及弱化表达葡萄糖6-磷酸脱氢酶基因ZWF1三种策略对葡萄糖二酸产量的影响。研究结果显示,过量表达肌醇转运蛋白Itr1使葡萄糖二酸产量在摇瓶发酵条件下较出发菌株Bga-3提高了26%;MIOX4-Udh融合蛋白的表达使葡萄糖二酸的产量较Bga-3菌株提高了40%;在此基础上,弱化表达葡萄糖6-磷酸脱氢酶基因ZWF1后,葡萄糖二酸的产量达5.5 g/L,较相同发酵条件下Bga-3菌株提高了60%。在5 L发酵罐中,该菌株葡萄糖二酸的最高产量达10.85 g/L,较Bga-3菌株提高了80%。由此可见,上述代谢改造策略的应用在很大程度上提高了葡萄糖二酸的途径效率和产量,为通过代谢工程方法在酿酒酵母中合成其他化合物的研究提供了参考。     

氮肥对杂交小麦组织氮转运及其杂种优势的影响

研究了施氮和不施氮条件下6个杂交小麦及其7个亲本不同器官的氮转运,结果表明:施氮时叶中的氮转运受到极显著的促进,其氮转运量为不施氮的4倍,总麦草90%以上的氮转运来自叶片;无论施氮与否,叶中氮的转运率和贡献率最大,穗壳次之,施氮与否的同一器官并无显著差异;不施氮的各器官氮的转运量、转运率和贡献率多表现正的杂种优势,施氮的多呈负向优势.     

微生物嗜铁素介导的铁摄取

嗜铁素是好氧菌和兼性厌氧菌的一种产物,它是微生物在低铁条件下产生的小分子的、特异性的Fe^3＋螯合因子。大多数的好氧和兼性厌氧微生物至少合成一种嗜铁素,由嗜铁素介导的铁摄取可能是细菌最普遍的一种获取铁元素的方式。     

一步法RT—PCR克隆水稻线粒体磷转运蛋白基因及其序列特征分析

以水稻广亲和品种Cpslo17幼穗为材料,用一步法RT—PCR（逆转录聚合酶链式反应）克隆了一个长度为1118bp的编码线粒体磷转运蛋白的OsMPT基因。序列分析表明其包含了基因完整的编码序列,编码由368个氨基酸组成的线粒体磷转运蛋白,它与玉米、大豆、Lotus japonicus、Betula pendula、拟南芥的线粒体磷转运蛋白氨基酸序列相似率分别为93．5％,85．6％,83．8％,83．7％,81．1％。氨基酸疏水谱分析显示它有线粒体磷转运蛋白家族高度保守的6个跨膜结构域。水稻线粒体磷转运蛋白N端富含精氨酸（Arginine）、丙氨酸（Alanine）和丝氨酸（Serine）。iPSORT预测其蛋白N端具有定位于线粒体的信号肽序列,进一步分析表明此编码区段有6个外显子和5个内含子。RT—PCR结果表明,OsMPT基因在水稻两个亚种粳稻和籼稻的叶片中均有表达,在Cpslo17营养器官和生殖器官中都有高水平表达。水稻线粒体磷转运蛋白的克隆和表达分析将为研究其结构和生物学功能奠定基础。     

微粒体甘油三脂转运蛋白MTP的研究进展

微粒体甘油三酯转运蛋白MTP(microsomaltriglyceridetransferprotein ,MTP)首先是从牛的肝细胞微粒体碎片中分离获得的 ,其作用是加速甘油三脂 (triglyceride ,TG)、胆固醇 (cholesterylester ,CE)和磷脂酰胆碱 (phos phatidylcholine ,PC)的转运和细胞或亚细胞膜的生物合成。它后来在肝细胞和小肠的微粒体膜中发现[1 ] ,由于它的位置及其转运TG可以推测与血浆脂蛋白中极低密度脂蛋白 (verylowdensitylipoprotein ,VLDL)和乳糜微粒 (chylomi crons ,CM)的组装过程有关。     

Antiporter Gene from Hordum brevisubulatum （Trin.） Link and Its Overexpression in Transgenic Tobaccos

A vacuolar Na^ /H^ antiporter cDNA gene was successfully isolated fromHordeum brevisubulatum (Trin.) Link using the rapid amplification ofcDNA ends (RACE) method. The gene was named HbNHXI and was found to consist of 1 916 bp encoding a predicted polypeptide of 540 amino acids with a conserved amiloride-binding domain. Phylogenetic tree analysis of the Na^ /H^ antiporters showed that the HbNHXI gene shares 55.3%-74.8% similarity with the vacuolar-type Na^ /H^ antiporters. Transgenic tobaccos that contain the HbNHXI gene, integrated by forward insertion into the tobacco genome, were obtained via Agrobacterium tumerfaciens and characterized for the determination of the concentration of Na^ and K^ ions, as well as proline, in the presence of 300 mmol/L NaCl. The T1 transgenic plants showed more tolerance to salt and drought than did wild-type plants. Our data suggest that overexpression of the HbNHXI gene could improve the tolerance of transgenic tobaccos to salt and drought through the function of the vacuolar Na^ /H^ antiporter.     

几种核受体核浆穿梭与调控机制

许多核受体属于核转录因子,它们在胞浆合成后快速地转运入核,同时还能够在核浆之间穿梭以行使其特定的生物学功能。核受体的核浆转运主要通过核膜上的核孔复合体,依靠运输载体Importins和Exportins介导以及Ran-GDP提供能量。现对糖皮质激素受体（GR）、雄激素受体（AR）和雌激素受体（ER）等核受体在核浆穿梭转运和调控机制等方面的研究进展进行综述,同时也介绍我们实验室最近发现的视黄素X受体（RXR）核浆穿梭转运的新功能。     

与蚕豆萎蔫病毒2号胞间运动和长距离转运相关的寄主细胞超微结构研究

电镜超微结构观察和免疫金标记显示:受蚕豆萎蔫病毒2号(Broad bean wilt virus 2,BBWV 2)中国分离物B935侵染的豌豆(Pisum sativum)和蚕豆(Vicia faba)叶细胞中膜结构增生,形成膜结构增生区,病毒以结晶体和管状体形式存在于细胞质中。在病变早期,叶肉细胞的胞间连丝处连接有小管结构,病毒样颗粒呈纵列排在小管中,穿越胞间连丝的小管能被BBWV 2的金标记抗体特异性标记。维管束组织的薄壁细胞、伴胞及转移细胞内存在膜增生区及病毒管状体,在筛管壁附近存在的病毒样颗粒能被BBWV 2金标记抗体特异性标记。实验结果表明BBWV 2胞间运动形式与豇豆花叶病毒(CPMV)相似,以完整粒子通过在胞间连丝处形成的小管结构穿越胞间连丝;细胞质中存在的直径160nm管状体只是一种病毒聚集体,与胞间运动无直接关系;该病毒在筛管中可能也是以完整粒子形式进行长距离转运的。     

胶质细胞源性神经营养因子(△N39)-R9神经营养活性和透过血脑屏障的研究

为了研究胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)在中枢神经系统疾病中的治疗应用,运用基因突变、蛋白质融合表达和蛋白质纯化技术获得分子质量较小的GDNF(△N39)活性片段.将HIV-1 Tat蛋白转导区(protein transduction domain,PTD)的9个碱性氨基酸49RKKRRQRRR57模拟物9个精氨酸(R9)与GDNF(△N39)活性片段融合表达,获得纯度达95%以上的GDNF(△N39)-R9融合蛋白.将GDNF、GDNF(△N39)、GDNF(△N39)-R9分别加入原代培养的中脑多巴胺能神经元和转染GDNF受体GFRαl和Ret的PC12细胞中,观察它们的神经营养活性和毒性.运用脑微血管内皮细胞株B-Endo 3,观察GDNF(△N39)-R9蛋白穿越血管内皮细胞膜的功能;运用脑血管内皮细胞和Matrigel铺板模拟血脑屏障,Transwell法检测Tat-GDNF(△N39)蛋白穿越脑血管内皮细胞和外周胶质膜的能力.结果显示:GDNF(△N39)-R9蛋白具有类似GDNF的神经营养活性,促进原代培养的中脑多巴胺能神经元和稳定表达GFRα1和Ret受体的PC12-GFRα1-Ret细胞株的存活,没有显示毒性,并且能很好地穿过脑微血管内皮细胞层和模拟的血脑屏障.     

胶质细胞源性神经营养因子(ΔN39)-R9神经营养活性和透过血脑屏障的研究

为了研究胶质细胞源性神经营养因子 (GDNF) 在中枢神经系统疾病中的治疗应用,运用基因突变、蛋白质融合表达和蛋白质纯化技术获得分子质量较小的GDNF(ΔN39)活性片段. 将HIV-1 Tat 蛋白转导区 (protein transduction domain,PTD) 的9个碱性氨基酸⁴⁹RKKRRQRRR⁵⁷模拟物9个精氨酸(R9)与GDNF(ΔN39)活性片段融合表达,获得纯度达95%以上的GDNF(ΔN39)-R9融合蛋白. 将GDNF、GDNF(ΔN39)、GDNF(ΔN39)-R9分别加入原代培养的中脑多巴胺能神经元和转染GDNF受体GFRα1和Ret的PC12细胞中,观察它们的神经营养活性和毒性. 运用脑微血管内皮细胞株B-Endo 3,观察GDNF(ΔN39)-R9蛋白穿越血管内皮细胞膜的功能;运用脑血管内皮细胞和Matrigel铺板模拟血脑屏障,Transwell法检测Tat-GDNF(ΔN39)蛋白穿越脑血管内皮细胞和外周胶质膜的能力. 结果显示：GDNF(ΔN39)-R9蛋白具有类似GDNF的神经营养活性,促进原代培养的中脑多巴胺能神经元和稳定表达GFRα1和Ret受体的PC12-GFRα1-Ret细胞株的存活,没有显示毒性,并且能很好地穿过脑微血管内皮细胞层和模拟的血脑屏障.