聚酮化合物β-酮酰-ACP合酶的计算机对比分析与组合生物合成

为了合理地设计新的聚酮化合物提高组合生物合成的效率,本文使用ClustalW、Mega4.0分析了26种来自不同聚酮合酶的β-酮酰-ACP合酶结构域的序列特征,并用ProtParam、Phdsec、Swiss-Model等工具对其中9种具有不同底物专一性的β-酮酰-ACP合酶的一级结构、二级结构和三级结构及活性位点进行了分析与预测。发现它们结构上的相似性大于序列上的相似性;活性位点都富含丝氨酸;底物含有2个羧酸基团的β-酮酰-ACP合酶的理论pI均小于5.0且其形式电荷总量也偏低;序列V303ELHGTGTPLGDPIEAGA320是这26种β-酮酰-ACP合酶的一段保守序列,但它并不与活性位点相邻。这些研究对进行聚酮合酶的模块或结构域替换以及定点突变具有重要的指导意义,也为探讨其的进化机制提供了参考。     

刺糖多孢菌中铵载体蛋白基因amtS的克隆及功能研究

目的:铵离子是细胞内合成各种核酸、氨基酸和辅助因子等含氮化合物的重要原料之一。微生物细胞膜上的铵载体蛋白介导了铵离子的转运。通过异源表达刺糖多孢菌中铵载体蛋白基因,研究其对链霉菌产孢能力和次级代谢产物产量的影响。方法:从刺糖多孢菌S04-41菌株中克隆铵载体蛋白基因amt S,通过接合转移导入天蓝色链霉菌M145和变铅青链霉菌TK24中,分析比较amt S基因的异源表达对其产孢能力和次级代谢产物产量的影响。结果:天蓝色链霉菌重组菌株M145/p MF-amt S和变铅青链霉菌重组菌株TK24/p MF-amt S中放线紫红素的产量分别提高了2.85倍和30.02倍。结论:刺糖多孢菌中的铵载体蛋白能够提高链霉菌中次生代谢产物的产量,为进一步研究该基因的功能与对刺糖多孢菌中多杀菌素合成的作用奠定了重要基础。     

透明颤菌血红蛋白基因在刺糖多孢菌中整合表达促进多杀菌素的生物合成

为解决刺糖多孢菌(Saccharopolyspora spinosa)高密度深层培养过程中的供氧不足问题, 促进多杀菌素的生物合成, 采用重叠PCR 技术将透明颤菌(Vitreoscillastercoraria)血红蛋白基因(vgb)可读框(ORF)置于红霉素抗性基因启动子(P_ermE)之下, 并将其克隆到整合型载体pSET152 上, 构建成vgb 表达载体pSET152EVHB; 通过接合转移方式将其导入刺糖多孢菌SP06081 中, 利用载体上ΦC31 整合性位点通过位点特异性重组将vgb 定点整合到SP06081 菌株染色体上, 获得一株遗传性能稳定的重组菌株S078-1101; 重组工程菌的PCR 与Southern blotting 检测显示vgb 已整合到染色体上, 一氧化碳结合差光谱分析表明在S078-1101 工程菌中表达了有活性的透明颤菌血红蛋白(VHb); 摇瓶发酵结果显示, 在正常溶氧与中度限氧状态下, vgb 的表达均可显著促进多杀菌素的生物合成(P<0.01). 这说明vgb 在刺糖多孢菌中的整合表达改善了菌体对溶氧的吸收性能, 是一种有效的定向遗传改良手段.     

多杀菌素生产菌原生质体的制备条件及其再生菌株生理特性

为了改良多杀菌素生产菌种,提高多杀菌素产量,研究了甘氨酸添加浓度、溶菌酶作用时间、温度和浓度对多杀菌素生产菌刺糖多胞菌Saccharopolyspora spinosaSP06081菌株原生质体制备和再生的影响,并考察了不同再生培养基和渗透压稳定剂对其再生的影响,确定了该菌株原生质体制备和再生的最佳条件。同时,对原生质体再生菌株的形态与多杀菌素产量变化进行了比较研究。结果表明:菌体在添加0.2%的甘氨酸的TSB培养基中培养48h收集,0.1mg/mL溶菌酶,28oC作用20min制备原生质体,将原生质体涂布于以蔗糖为渗透压稳定剂的R2YE培养基中,原生质体再生数目最多,达108个/mL以上;原生质体再生菌株在形态和抗生素产量上产生分化,29.3%的再生菌株形态上保持与亲本菌株一致,具有菌丝松散,断裂分枝多的特点,其中53.2%的再生菌株多杀菌素产量变异向正方向移动,最高产量达到582.0mg/L,比亲本菌株提高85.6%。原生质体再生菌株的形态分化与多杀菌素产量具有重要相关性。     

1株产铁载体辣椒内生细菌的分离鉴定及其促生长作用

本研究从多年种植辣椒的田间采集了长势优良的植株根系,表面消毒后从中分离到1株内生细菌PEB40。该菌株能在铬天青(CAS)平板上产生较大的噬铁圈,还具有较好的产吲哚-3-乙酸(IAA)和溶解有机磷的能力,显示了很好的植物促生长潜能。盆栽试验显示,PEB40菌株对辣椒具有显著的促生长效果,施用该菌剂后,辣椒的结果数、产量、株高、展幅与空白组相比均存在显著的优势(P0.05),其中株高增加了18.9%,展幅增加了20.7%,产量增加了35.3%,表明内生菌PEB40对辣椒具有明显的促生长效果。根据其16S r DNA序列、进化树及形态特征分析,该菌为假单胞菌属(Pseudomonas)新种的可能性大。本研究结果表明,CAS平板可用于高通量快速筛选促生菌,所得菌株PEB40亦为进一步开发新型微生物肥料奠定了基础。