基于细菌群感效应人工构建分子开关

对生物体内已有的或者人工组装的生物合成途径进行优化操作涉及两个重要问题:代谢途径中关键酶的活性及蛋白表达水平。对于酶表达水平的研究,传统的做法是采用强启动子控制下的靶蛋白过量表达策略。靶蛋白的过量表达通常会导致细胞内积累大量的无活性包涵体,从而严重影响细胞的生理状态和相关生物途径的有效运转。针对这一问题,设计一种分子开关来精确调控生物合成过程中关键酶的表达水平,对于研究生物合成途径的代谢节律以及促进生物合成途径高效运转都具有重要的实用价值。基于细菌群落中普遍存在群感效应的基本原理并结合酶促催化的动力学特征,首先在大肠杆菌群落中建立信号分子高丝氨酸内酯(AHL)介导的细胞–细胞交流机制,将靶基因egfp置入到启动子PluxI的控制之下。在细胞生长过程中,产生的AHL累积到一定浓度启动靶基因表达。通过在细胞生长的不同阶段启动AHL降解酶AiiA的表达控制环境中信号分子AHL的浓度水平,从而控制靶基因egfp的转录效率,最终实现对靶蛋白EGFP表达水平的精确控制。通过检测细胞的生长状态、靶基因在mRNA水平、蛋白质水平的表达情况证明人工设计的分子开关可以便捷高效地控制靶基因表达水平,具有时空调节的严谨性。该分子开关有望广泛应用于代谢工程和合成生物学等研究领域中。     

锁定钢板与半肩关节置换治疗老年肱骨近端骨折疗效比较

目的:比较锁定钢板(Locking plate,LP)与半肩关节置换(semi-shoulder arthroplasty,SSA)治疗老年肱骨近端NeerⅢ、Ⅳ型骨折临床疗效。方法:对我院骨科2009年5月至2013年5月收治的61例老年肱骨近端NeerⅢ、Ⅳ型骨折的患者资料进行回顾性分析,男性18例,女性43例,年龄60~84岁,平均69.3岁。其中采用LP治疗者40例,采用SSA治疗者21例,观察两组患者的手术时间、失血量、Neer评分情况,记录手术并发症情况,并进行统计学比较。结果:所有患者均获得随访,平均随访时间14.5个月(12~20个月)。LP组手术时间(105.6±20.4 min vs 80.6±18.2 min,t=2.650,P=0.01)多于SSA组,两组在手术出血量(188.5±25.2 ml vs 200.5±31.6 m L,t=1.666,P=0.1)、Neer评分优良率(92.5%vs 90.5%,X2=0.075,P=0.784)和并发症发生率(4.8%vs12.5%,X2=1.351,P=0.245)无明显差异。结论:在老年肱骨近端NeerⅢ、Ⅳ型骨折的治疗上,SSA手术时间短,但手术并发症发生率以及疗效优良率与LP相似,临床应根据病情及需要灵活选择手术方式。     

微生物来源的γ内酰胺酶研究进展

γ-内酰胺酶属于酰胺酶,其中的(+)γ-内酰胺酶能够高效率的动力学拆分外消旋体γ-内酰胺,获得光学纯的(-)γ-内酰胺。光学纯的(-)γ-内酰胺是制备抗病毒药物碳环核苷化合物的重要手性中间体。目前报道共有7个来源于微生物的γ-内酰胺酶,其中来源于Aureoacterium sp.的(-)γ-内酰胺酶的晶体结构获得了解析。根据晶体结构推测的(-)γ-内酰胺酶的催化机理与α/β水解酶超家族的催化机理是类似的。但是,目前还没有(+)γ-内酰胺酶的晶体结构模型的数据及机理的描述。γ-内酰胺酶的研究方向主要包括γ-内酰胺酶的蛋白质工程改造,对不同对映体选择性的γ-内酰胺酶的催化机理的阐述,以及γ-内酰胺酶在生物体内的功能研究。     

Sinorhizobium morelens S-5中N-氨甲酰基水解酶基因的克隆、表达和纯化

N-氨甲酰基水解酶是一种非常具有工业应用价值的水解酶,可用于制备光学纯氨基酸。通过LA PCR从Sinorhizobium morelensS-5菌中克隆到1.3kb的DNA片段,测序表明该片段上含有一个完整的N-氨甲酰基水解酶的基因(hyuC)序列。将hyuC基因克隆到表达载体pET30a上,重组质粒pET30a-HyuC在大肠杆菌中获得了高水平表达。重组的N-氨甲酰基水解酶经过热处理和三步柱色谱分离而纯化。纯化倍数为16.1倍,收率21.2%。该酶为同源四聚体,亚基分子量是38kDa。最适温度是60℃,最适pH为7.0。该酶有较高的热稳定性和氧化稳定性。Fe2 和Ca2 对酶的活性有一定的促进作用,而金属螯合剂和巯基试剂对酶活无明显影响。     

链霉菌基因转移的方法

本文介绍了用于链霉菌基因转移的各种方法,涉及原生质体转化,电穿孔,接合转移和噬菌体转导,对影响链霉菌基因转移的各种因素进行了分析。     

链霉菌基因转移的方法

本文介绍了用于链霉菌基因转移的各种方法 ,涉及原生质体转化、电穿孔、接合转移和噬菌体转导 ,对影响链霉菌基因转移的各种因素进行了分析。     

转氨酶催化不对称合成芳香族L-氨基酸

芳香族L-氨基酸是合成许多药物、农药、精细化学品和食品添加剂的重要手性砌块(Chiral buildingblocks)。利用酶催化具有高活性和高立体选择性的特点合成手性砌块是目前不对称合成领域重要的研究方向。通过对不同来源转氨酶的进化分析,选择分别源自原核生物大肠杆菌Escherichia coli和真核生物酿酒酵母Saccharomyces cerevisia中的两种具有代表性Ⅰ型芳香族转氨酶TyrB和Aro8,比较研究了两种转氨酶通过平衡逆转不对称氨化催化合成芳香族L-氨基酸的反应过程和催化效率。重组转氨酶TyrB和Aro8都能有效地合成天然芳香族氨基酸苯丙氨酸和酪氨酸以及非天然氨基酸苯甘氨酸。手性HPLC分析表明,合成的氨基酸都是L-构型的,e.e值等于100%。L-丙氨酸是适宜的氨基供体,转氨酶TyrB和Aro8都不能利用D-型氨基酸作为氨基供体。反应体系中氨基供体L-丙氨酸和氨基受体芳香族α-酮酸的最适摩尔比为4∶1。底物芳香族α-酮酸分子结构中芳香环上的取代基以及脂肪酸碳链部分的长度都对酶催化的转氨效率有显著的影响。在制备规模试验中,TyrB催化不对称转氨反应合成L-苯甘氨酸、L-苯丙氨酸和L-酪氨酸的比生产速率为0.28 g/(g.h)、0.31 g/(g.h)和0.60 g/(g.h),Aro8催化上述反应的比生产速率分别为0.61 g/(g.h)、0.48 g/(g.h)和0.59 g/(g.h)。研究结果对利用转氨酶通过平衡逆转不对称催化合成芳香族L-氨基酸的工业化应用具有指导意义。     

嗜冷枯草芽孢杆菌低温脂肪酶纯化与酶学性质研究

从筛选出的产低温脂肪酶的菌株发酵液中,经硫铵沉淀、疏水色谱和阴离子交换色谱纯化得到电泳纯酶。酶的最适作用温度为25℃,0℃以下仍可保持25%左右的相对酶活;在pH5.8～8.8的范围内有较高活力,其最适作用pH为7.8;对热很敏感,在60℃保温30min活性即全部丧失,具有典型的低温脂肪酶特征;酶催化不需要金属离子的参与,结构中可能含有二硫键。在25℃,pH8.0测得酶水解反应的Km值为2.65×10-5mol/L,Vmax值为5.21mmol/(L.min)。     

黑暗链霉菌DNA转移系统的建立

研究了黑暗链霉菌的基因转移系统,探索了通过PEG介导的原生质体转化、接合转移向黑暗链霉菌中转入外源DNA的可能性。多次尝试用质粒pIJ702转化黑暗链霉菌9904原生质体均未成功。对原生质体进行“热处理”后转化、利用单链DNA转化等都不能将质粒导入黑暗链霉菌中,表明黑暗链霉菌对外源DNA有很强的限制修饰作用。利用接合转移将具有oriT的大肠杆菌链霉菌穿梭质粒pHZ132转入大肠杆菌ET12567(pUZ8002)中,获得供体菌ET12567(pUZ8002,pHZ132)。将供体菌与预萌发的黑暗链霉菌9904的孢子进行接合转移,成功地将pHZ132转入黑暗链霉菌9904中。质粒pHZ132经黑暗链霉菌自身修饰后也可转入黑暗链霉菌9904菌株的原生质体中,转化率约为103/μg DNA(pHZ132)。     

一株祼脚菇属菌株产抗菌活性物的基础液体培养碳、氮源等优化及其对柑橘青绿霉菌的作用

江西是柑橘类水果的主要产区之一,青绿霉菌是导致柑橘采后腐烂的主要病害,化学杀菌剂可产生病原抗药性和残留,一株具有拮抗此病菌的祼脚菇属菌株0612-9被发现。为了探索其产活性物质的代谢培养和活性作用,采用菌丝生长速率法和显微观察法测定了其抗菌活性,单因素试验、Plackett-Burman、最陡爬坡试验和Box-Behnken试验响应面设计等优化出液体培养基组成和培养条件。结果显示:液体培养基组成和培养条件为:马铃薯279.94g/L,葡萄糖30g/L,麸皮8.87g/L,MgSO₄·7H₂O 0.47g/L,KH₂PO₄ 2g/L,发酵周期10d,接种量5 ml/100 ml,转速180 r/min,摇床温度26℃,装液量100ml/250ml,发酵液抗病菌活性从42.26%提高到55.77%。对意大利青霉和指状青霉的EC₅₀分别为69.25g/L和56.70g/L,最小杀菌浓度250μg/ml低于阳性对照物抑霉唑的500μg/ml,并且对病原菌菌丝体有一定的毒害作用。该祼脚属菌株有潜在开发成柑橘采后保鲜剂的价值。