具有谷氨酸脱羧酶的大肠杆菌固定化细胞

本文研究了用海藻酸钙包埋法制备含谷氨酸脱羧酶固定化细胞的方法以及研究了制备的条件和影响其制备的因素。该法具有包埋细胞活力回收高,方法简便等优点。比较研究了固定化细胞和自然细胞谷氨酸脱羧酶的一些生物化学性质。其中固定化细胞最适pH和pH稳定性增加,最适温度及热稳定性下降;表观米氏常数增大;二价金属离子Zn~(++)、Cu~(++)、Mg~(++)、Fe~(++),Sr~(++)程度不同的抑制酶活性,Ca~(++)激活固定化细胞酶活性,EDTA无抑制作用。对固定化细胞和自然细胞酶活力活化的研究中发现这两种细胞经蒸馏水保温处理后酶活性都上升,且自然细胞酶活的上升较固定化细胞大;而用底物溶液处理后,自然细胞无变化,固定化细胞酶活下降。     

GABA对大鼠下丘脑正中隆起LHRH释放调节的研究

本研究应用大鼠下丘脑正中隆起(ME),观察 γ-氨基丁酸(GABA)和去甲肾上腺素(NA)对下丘脑促黄体生成激素释放激素(LHRH)神经元末梢分泌作用的影响。结果发现:GABA(10~(-6)mol/L)可显著促进 ME 的 LHRH 和 NA 的释放,即 LHRH 释放量由27.3±2.5pg/100ul 增加至150.4±27.9pg/100μl;NA 释放量由50.9±4.2pg/100μl 增加至105.5±19.1pg/100ul,两者与对照组相比有显著差异(P<0.01)。GABA 这些作用可被受体拮抗剂荷包牡丹碱(Bicuculline)所翻转。当荷包牡丹碱和 GABA(10~(-6)mol/L)同时存在于 ME 的培灌液中,LHRH 的分泌量下降为18.2±1.9pg/100μl,而 NA 分泌量下降为43.9±3.4pg/100μl。在内源性 NA 被利血平耗竭时,LHRH 的释放量仅增加26.5%,而 GABA 能使正常大鼠 LHRH 释放量增加451.9%。本研究提示:GABA 可促进下丘脑 ME 释放 LHRH,这一作用可能通过 NA 中介。     

家兔延髓腹外侧区内注射荷包牡丹碱对安定降低心脏功能的影响

家兔48只,用乌拉坦(1g/kg)静脉麻醉,三碘季铵酚制动,在人工呼吸下进行实验。静脉注射安定(0.5mg/kg)以及侧脑室注射氟安定(2mg溶于50μl人工脑脊液中)或γ-氨基丁酸(GABA)(300μg溶于50μl人工脑脊液中)都可降低心室内压峰值(PLVP),减少心力环面积(ACFL)和心室内压最大上升速率(dp/dt_(max))。安定和氟安定对PLVP、ACFL和dp/dt_(max)的抑制作用可被预先在侧脑室注射GABA受体拮抗剂印防己毒素(15μg溶于50μl人工脑脊液中)或双侧延髓腹外侧头端区(γVLM)微量注射GABA受体拮抗剂荷包牡丹碱(3μg溶于0.5μl生理盐水)所阻断。而在延髓网状巨细胞核中间部、网状小细胞核、孤束核或面神经核内注射同样剂量的荷包牡丹碱则不能阻断。 这些结果提示:延髓腹侧部GABA受体的激活可抑制心脏功能,安定对心脏功能的抑制作用可能通过激活延髓腹侧区GABA受体而实现。     

固定化大肠杆菌细胞生产Y—氨基丁酸的研究

用海蔑酸钙包埋法将大肠杆菌细胞制成固定化细胞,与1％谷氢酸溶液进行间歇反应,连续搅拌式反应及连续柱式反应生产丫—氨基丁酸。谷氨酸溶液用0．2mol／L醋酸-醋酸钠缓冲液调至pH．4,温度37℃。间歇反应在微生物多用培养箱旋转摇床上120r／mm振荡反应,每批反映6h．100％的谷氨酸可转化为丫—氨基丁酸。连续搅扑式反应在三角瓶反应器中进行,以Gml/h的流速输入底物溶液,输出反应液,转化率达8;％。连续柱式反应在上部膨大、顶端开口的特殊柱反应器中进行,控制流速12ml／h,95％以上的谷氨酸可被转化成Y-氨基丁酸。     

鲫鱼视网膜谷氨酸受体和GABA受体在爪蟾卵母细胞中的表达

我们以两栖类卵母细胞为功能表达系统,通过注射鲫鱼（Ｃａｒａｓｓｉｕｓｃａｒａｓｓｉｕｓ）视网膜ｍＲＮＡ,利用电压箝及药物灌流手段,系统地研究了鲫鱼视网膜内氨基酸受体的类型和特征,结果如下：（１）Ｇｌｕ受体：ＫＡ可以诱发明显的去极化电流,而且Ｄｉａｚｏｘｉｄｅ能增强ＫＡ诱导的反应,这提示鲫鱼视网膜内某些Ｃｌｕ受体是ＡＭＰＡ选择性亚型（ＡＭＰＡ－ｐｒｅｆｅｒｒｉｎｇｓｕｂｔｙｐｅ）。（２）ＣＡＢＡ受体：ＧＡＢＡ能诱发一个快速、光滑的内向电流,绝大部分对ＧＡＢＡ的反应可被ｂｉｃｕｃｕｌｌｉｎｅ所压抑,而ＧＡＢＡ＿Ｂ受体的激动剂ｂａｃｌｏｆｅｎ则无任何作用,这提示,鲫鱼视网膜内大部分是ＧＡＢＡ＿Ａ受体。     

离体小鼠胃切片高亲和性GABA摄取及其特性的研究

本文应用同位素示踪法,研究了在３７℃Ｋｒｅｂｓ－ｈｅｎｓｅｌｅｉｔｂｉｃａｒｂｏｎａｔｅｂｕｆｆｅｒ中培育的小鼠胃切片的＾３Ｈ－ＧＡＢＡ摄取及其特性,表明小鼠胃中存在一种高亲和性的（Ｋｒｎ＝４μＭ）,最大摄取速度Ｖｍａｘ为２．７８Ｐｍｏｌ／ｍｇ组织／ｎ的,可饱和的,Ｎａ＾＋依赖的ＧＡＢＡ摄取系统,摄取的最佳条件为ｐＨ７．４,温度３７℃,Ｋ＾＋,Ｃａ＾２＋浓度５ｍｍｏｌ／Ｌ,Ｍｇ＾２＋浓度２．５ｍｍ     

P物质对GABAA和GABAB受体介导的DRG神经元膜反应的调制作用

实验在幼年大鼠ＤＲＧ标本上进行。应用细胞内记录观察了ＳＰ对ＧＡＢＡ反应的调制作用。结果证明：（１）单独滴加ＳＰ（５×１０（－６）－４×１０（－５）ｍｏｌ／Ｌ）或浴槽灌流ＳＰ（１０（－６）－５×１０（－６）ｍｏｌ／Ｌ）不引起膜电位的改变或仅有轻微的去极化,但却能使ＧＡＢＡ引起的去极化反应减小５０．８±２０．２％（±ＳＤ）（２０／３０）;（２）单独滴加ＳＰ可使多数受检细胞ＡＰＤ５０延长２８．７±９．１％（±ＳＤ）（１０／１８）;（３）在预加ＳＰ后,能使ｂａｃｌｏｆｅｎ所引起的ＡＰＤ５０缩短效应（２０．６±２．９％,±ＳＤ）完全消除（４／１２）或翻转成ＡＰＤ（５０）延长１９．３±８．９％（±ＳＤ）（８／１２）;（４）预加ＧＡＢＡＢ受体激动剂ｂａｃｌｏｆｅｎ（１０（－４）－１０（－３）ｍｏｌ／Ｌ）３０—９０ｓ后明显地抑制ｍｕｓｃｉｍｏｌ（１０－４－１０－３ｍｏｌ／Ｌ）引起的去极化反应,其抑制效应达５４．４±１８．８％（±ＳＤ）（１７／２０）。由于ＤＲＧ神经元的胞体通常可用来作为研究初级传入终末的模型,因而本文实验结果提示：介导伤害性刺激信息的Ｐ物质在背角的释放,可能作用于初级传入终末,从而产生对抗ＧＡＢＡ介导的突触     

豚鼠腹腔神经节细胞γ－氨基丁酸双相反应的药理学特性

在豚鼠腹腔神经节细胞,γ－氨基丁酸（ＧＡＢＡ）可诱发“去极化－超极化”的双相反应,去极化伴膜电阻减小,超极化伴膜电阻增大,这种反应在低钙高镁液中仍然存在。蝇蕈醇可模拟ＧＡＢＡ双相反应,但在诱发相同强度的去极化反应时,蝇蕈醇产生的超极化弱于ＧＡＢＡ。荷包牡丹碱（１００μｍｏｌ／Ｌ）和印防已毒素（１００—３００μｍｏｌ／Ｌ）能可逆地抑制ＧＡＢＡ诱发的双相反应。Ｂａｃｌｏｆｅｎ对神经节细胞的膜电位无明显影响。结果提示,ＧＡＢＡ双相反应的去极化相由ＧＡＢＡＡ／Ｃｌ－通道受体复合物介导,而超极化相很可能由不同于经典的ＧＡＢＡＡ受体,但其药理学行为又由与之十分相近的另一种ＧＡＢＡ受体介导。     

大鼠胰腺γ-氨基丁酸免疫组织化学定位

本文用ABC—GDN免疫组织化学方法,研究了γ-氨基丁酸(Gamma—Aminobutyric Acid,GABA)在大鼠胰腺的定位和分布,并用相邻切片法,观察它与胰岛素的共存关系。结果发现GABA免疫反应阳性细胞主要分布于胰腺内分泌部(胰岛)。在外分泌部亦有少许分布。大部分胰岛细胞呈GABA免疫反应阳性,集中位于胰岛的中央部。相邻连续切片免疫染色证实GABA与胰岛素共存于胰岛B细胞中。外分泌部胰腺GABA免疫反应阳性细胞,呈零散分布于腺泡和导管上皮间。本文为进一步探讨GABA在胰腺的生理作用提供了形态学依据。     

植物乳杆菌谷氨酸脱羧酶催化pH范围的理性改造及高效转化生产g-氨基丁酸

γ-氨基丁酸可由谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase, GAD)催化谷氨酸一步合成,反应体系成分简单、环境友好。然而,绝大多数GAD酶催化pH偏酸性且反应范围狭小,需要加入无机盐维持最适催化环境,增加了生产附加成分。此外,随着产物γ-氨基丁酸的生成,溶液pH会逐渐上升,不利于GAD酶的持续转化。本研究首先从实验室保藏的一株高产γ-氨基丁酸的植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)中克隆得到谷氨酸脱羧酶LpGAD,基于酶蛋白表面电荷修饰,选择9个位点进行定点突变及组合突变,酶学性质表征结果显示三突变体LpGAD^{S24R/D88R/Y309K}在催化pH区间内酶活力整体提高,尤其拓宽了在偏中性pH 6.0下的酶活,为野生酶的1.68倍。接下来,通过分子动力学模拟解析了酶活提高的机理。此外,将Lpgad与Lpgad^{S24R/D88R/Y309K}突变基因分别在谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum) E01中过表达,通过优化确定了摇瓶最适转化条件为反应温度40 ℃,菌体量OD₆₀₀=20,底物L-谷氨酸100.0 g/L,5-磷酸吡哆醛添加量为100 μmol/L。5 L发酵罐中,不调节pH,通过分批投料底物L-谷氨酸,γ-氨基丁酸产量高达402.8 g/L,较对照菌株提高了1.63倍。本研究成功拓宽了LpGAD的pH催化范围及酶活,提高了γ氨基丁酸的转化效率,为实现其规模化工业生产奠定了基础。