革兰氏阳性菌脂蛋白的研究进展

细菌脂蛋白是细胞膜的重要组成部分,对细菌发挥各种生理活性起重要作用,与营养摄取、环境感知、细胞膜和细胞壁稳态的维持、蛋白质的折叠和定位等过程密切相关。随着生物技术不断发展和完善,越来越多的脂蛋白种类及功能被发现。综述了革兰氏阳性菌中脂蛋白的功能、生物合成过程和应用方面的研究进展,重点介绍了脂蛋白生物合成过程中关键酶磷脂酰甘油转移酶(Lipoprotein diacylglyceryl transferase,Lgt)和脂蛋白信号肽酶(Lipoprotein signal peptidase II,LspA)对革兰氏阳性菌生理活性产生的影响,为今后革兰氏阳性菌脂蛋白的研究提出了展望和建议。     

解磷酵母Pichia farinose FL7用于镍污染土壤植物提取的研究

目的:研究一株对Ca3(PO4)2、AlPO4、FePO4具有强溶解能力的解磷毕赤酵母Pichia farinose FL7对镍污染土壤的植物提取修复效果。方法:在液体培养条件下研究了P.farinose FL7对Ni3(PO4)2的溶解能力和对Ni(NO3)2的耐受性。将P.farinose FL7制成微生物菌剂并用于Ni3(PO4)2和Ni(NO3)2污染土壤的植物(印度芥菜)修复。结果:P.farinose FL7从Ni3(PO4)2中直接溶解出来的PO3-4的含量是未接种对照组的10倍以上,并且P.farinose FL7表现出较高的Ni(NO3)2耐受性。盆栽试验结果表明,添加P.farinose FL7后,印度芥菜中镍的积累量大幅度增加,印度芥菜的生物量从(0.23±0.01)g增加至(0.34±0.01)g。不同处理方式下土壤中有效磷和各形态镍的含量变化表明,P.farinose FL7具有固定-溶解双重功能,一方面能够固化Ni(NO3)2污染土壤中的水溶性Ni2+,另一方面能够溶解Ni3(PO4)2污染土壤中的不溶性镍。结论:P.farinose FL7具有固定-溶解双重功能,用于镍污染土壤的植物提取可显著提高Ni的清除速率。     

热休克蛋白调控机制

热休克蛋白是生物体体应对温度、pH、渗透压等不利环境刺激时合成的一种保护蛋白。在环境应激时,调控因子可以在转录水平上调控热休克基因的表达,恢复或加速清除细胞内已经变性的蛋白质,使细胞处于稳态并产生耐受性。大量研究发现,热休克调控因子对微生物应激耐受性发挥重要作用,具有广阔的应用前景。综述了6类热休克调控因子的调控机制以及相互作用,对调控因子HrcA、σ^B和CtsR进行了重点阐述,旨在为进一步构建热休克调控网络提供有价值的参考。     

SPR技术分析生物分子相互作用的研究方法

生物分子的活性功能是通过分子之间的相互作用来实现的,了解这种相互作用的关系时生命科学的研究及揭示生命发生发展的基本机制具有着重要的意义.基于表面等离子共振(SPR)的分析分子相互作用(BIA)的技术是新型的生物传感技术,其无需标、能实时跟踪检测生物分子间结合、解离的整个过程,通过分析传感图谱获取分子相互作用的模式和动力学常数等方面的信息.SPR是研究生物分子相互作用的强有力工具,SPR技术已被广泛应用于生命科学领域的研究,并且显示出广阔的应用前景.概述了SPR技术原理、分析方法及其评述了其存在的问题.     

群体感应在动态代谢调控中的研究进展

群体感应(quorum sensing,QS)是一种特殊的动态代谢调控机制,是细菌用于监控自身群体密度的环境信号感受系统。近年来,随着合成生物学的大力发展,基于稳定的菌群关系的人工合成菌群以及混菌共培养技术也取得了突破性的进展。群体感应系统因为可以实现细菌自主控制菌群关系的目的,而在菌群关系构建以及代谢工程中的研究和应用受到越来越多的关注。在对群体感应系统进行概述的基础上,对单菌基于群体感应的动态代谢调控进行了总结;同时也对群体感应的动态调控在革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌之间以及混菌共培养过程中的研究进展进行综述,以期能对群体感应系统的其他应用提供一些建议和帮助。     

革兰氏阳性菌荚膜多糖研究进展*

细菌的荚膜多糖是生物膜的重要组成部分,在细菌的生长分裂、维持细胞壁形态、抵御外界环境以及免疫反应等方面都起到重要作用。在致病菌中,荚膜多糖常作为一种毒力因子发挥作用。在革兰氏阳性菌中,荚膜多糖的化学结构、生物合成过程及功能应用越来越受到关注。讨论了革兰氏阳性菌中部分致病菌的荚膜多糖与非致病菌表面多糖的分布位置、化学组成及其结构特异性。重点讨论三种具有代表性的革兰氏阳性致病菌及非致病菌株:肺炎链球菌(Streptococcus pneumonia)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)及乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)。综述革兰氏阳性菌中荚膜多糖生物合成的三种方式:Wzx/Wzy-依赖通路、ABC转运蛋白(ABC transporter)途径及合酶依赖途径,并举例解释了相应多糖的合成过程及相关基因。介绍了革兰氏阳性菌荚膜多糖及表面多糖的生理功能,如屏障保护功能、胞间黏附功能以及参与宿主细胞的免疫反应等。结合荚膜多糖的生物学功能,概述其当前主要研究进展,如构建高耐受工程菌疫苗研制等。结合细菌荚膜多糖的特征差异,对其在医药与工业生产领域的广阔前景提出展望和建议。     

微生物利用木质纤维素的研究进展

木质纤维素原料是世界上最为丰富的资源之一,可用作微生物发酵生产高附加值生物化学品的原料。与传统用于微生物发酵的可食用生物质原料相比,目前微生物利用木质纤维素还存在以下几个关键问题:开发经济有效的木质纤维素预处理工艺、提高微生物对木质纤维素水解液中第二大单糖木糖的有效利用水平、增强微生物对木质纤维素水解液中混糖的综合利用能力以及提高微生物对木质纤维素水解液中糠醛、乙酸等发酵抑制物的耐受能力。综述了近年来国内外针对这几个关键问题的最新研究成果。为今后微生物大规模利用木质纤维素进行商业生产提出了展望和建议。     

乳酸菌肽聚糖的研究进展

肽聚糖是乳酸菌细胞壁的必需成分,它的化学结构较为保守固定,而其合成是一个涉及多步反应的复杂过程。乳酸菌肽聚糖具有多种生物学活性,比如免疫增强功能、抗感染、抗肿瘤及抗过敏等。本文对乳酸菌肽聚糖的组成结构和生物学活性进行了简要的介绍,重点综述了近年来乳酸菌肽聚糖代谢及其调控过程的研究进展,并指出了乳酸菌肽聚糖未来研究的方向。     

转录调控因子Rex的功能及调节机制研究进展

转录因子Rex是一种广泛存在于革兰氏阳性菌,能够与NADH或者NAD⁺直接结合响应胞内NADH/NAD⁺的氧化还原传感器,与靶基因的结合可调节细胞内的多种生理代谢。NAD（H）是调节细胞能量代谢的必需辅酶,显示微生物细胞内的氧化还原状态。研究发现Rex的调节活性与细胞内NADH/NAD⁺比率相关。需氧和厌氧菌属中Rex单体和复合物晶体结构的解析揭示了Rex、NADH/NAD⁺和靶基因间的作用关系及调控机制。通过比较分析了不同菌株中Rex单体和复合物的晶体蛋白结构,并揭示了NADH/NAD⁺对Rex调控活性的影响,进一步解析了Rex与碳和能量代谢、厌氧代谢、发酵、生物膜等之间的联系,并展望了Rex的研究和应用方向。     

革兰氏阳性菌自然感受态生理机制的研究进展

自然感受态是指菌体在自然生长过程中吸附、摄取和内化外源DNA的生理状态。大部分细菌具有相似的DNA摄取机制,该机制主要由两部分组成:外源DNA在多种感受蛋白的共同作用下被核酸酶降解为单链DNA进入细胞,然后单链DNA在Dpr A、Ssb B和Rec A等蛋白的保护下整合到受体染色体上。目前对变形链球菌自然感受的调控系统研究较为广泛,拟以变形链球菌为例,结合其他细菌介绍自然感受的研究进展。Com X是变形链球菌的感受核心调控因子,可以激活多种后期感受基因的转录,这些后期感受基因对外源DNA的摄取发挥着重要作用。以变形链球菌的com X为核心,梳理总结了Com DE、ComRS、HdrRM、BsrRM和RcrRPQ等系统对com X的调控机理,分析了Com X稳定性及其对后期感受基因的调控,阐述了自然感受与生物膜形成、耐酸性和细菌素合成等毒力因子的内在联系,在此基础上展望了自然感受未来可能的研究方向。