定点突变对酰胺水解酶DamH可溶性表达和酶活的影响

摘要:【目的】DamH是一种具有酯酶活性的酰胺水解酶,其非活性中心氨基酸残基的突变对重组酶可溶性表达和比酶活产生一定的影响。拟探索DamH的活性中心氨基酸残基构成,并对其非活性中心氨基酸残基突变对可溶性表达和比酶活的影响进行研究。【方法】通过重叠延伸的方法对DamH可能的活性中心氨基酸S149、E244和H274以及非活性中心氨基酸D165及N192进行定点突变,通过静息细胞测活验证了S149、E244和H274 在催化2-氯-N-(2’-甲基-6’-乙基苯基)乙酰胺(CMEPA)水解反应中的作用,通过Ni2+- NTA亲和层析对D165及N192突变子进行纯化,对突变株和野生型比酶活进行比较。【结果】研究表明S149A使DamH的CMEPA 水解酶活性下降为野生型的5%,E244A和H274A突变导致其失去活性;D165P和N192P突变影响到DamH的可溶性表达,表达量分别为野生型的28.2%和20.8%,突变子N192P、D165P比酶活分别为野生型比酶活的55.5%和49.7%。【结论】DamH催化酯类底物和芳基酰胺类底物可能共用同一活性中心S149、E244和H274,其两个α螺旋的转角处氨基酸侧链极性和刚性结构的改变对可溶性表达以及活性有很大的影响。     

聚氨酯塑料降解菌G-11的筛选鉴定及其塑料降解特性

聚氨酯(polyurethane,PUR)塑料因其特殊的理化性质而被广泛应用。然而,大量废弃PUR塑料的不合理处置造成了严重的资源浪费和环境污染。利用微生物的手段实现废弃PUR塑料的高效降解和循环利用成为目前的研究热点之一,而高效降解菌是PUR塑料生物法处理的关键。本研究以垃圾填埋场PUR类废塑料样品为来源,分离到一株能够降解PUR类似物Impranil DLN的微生物,并对其PUR降解特性开展了研究。通过16S rRNA基因序列比对将该菌初步鉴定为拟无枝杆菌属(Amycolatopsis sp.),命名为G-11。PUR塑料降解实验结果表明,菌株G-11对商业化PUR塑料的减重率达到4.67%,扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)发现塑料结构被破坏,表面出现侵蚀。接触角分析和热重分析(thermogravimetric analysis,TGA)结果发现,菌株G-11处理后的PUR塑料的亲水性增强,热稳定性下降,该结果与减重和扫描电镜结果相一致。结果表明,分离自垃圾填埋场的菌株G-11在废弃PUR类塑料生物降解方面具有一定的应用潜力。     

一株聚酯型聚氨酯降解菌高地芽孢杆菌YX8-1的分离及鉴定

聚氨酯(polyurethane,PUR)塑料在日常生活中发挥着重要作用,但同时PUR废弃物也带来严重的环境污染问题。生物(酶)降解是一种环境友好、成本低廉的PUR废弃物回收方法,其关键在于获得高效的降解菌株或酶。本研究从垃圾填埋场的聚氨酯废弃物表面分离出了一株聚酯型PUR降解菌株YX8-1。基于菌落和显微形态观察、16S rDNA和DNA旋转酶(DNA gyrase)基因gyrA系统发育分析及基因组序列比对,将该菌鉴定为高地芽孢杆菌(Bacillus altitudinis)。高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)及液相色谱-质谱联用(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)结果显示菌株YX8-1能降解自行合成的聚酯型PUR寡聚物(PBA-PU),并产生单体化合物4,4′-亚甲基二苯胺。此外,菌株YX8-1能在30 d内使商品化的聚酯型PUR海绵失重32%。本研究为PUR废弃物的生物降解提供了菌株资源,也为挖掘相关降解酶打下了基础。     

根际微生物组组装与植物健康

土壤微生物拥有高度多样化的群落结构,其通过与植物发生复杂的相互作用影响植物健康,也被称为植物的第二基因组。最近研究表明植物能通过改变根际分泌物的组成影响根际微生物群落的组装,反之,根际微生物群落组成的改变能够通过影响植物营养吸收和抵御生物及非生物胁迫的能力影响植物健康。除此之外,农艺管理也是影响土壤微生物群落组装方式的重要因素。但到目前为止,根际微生物与宿主植物及土壤微生物之间互作机制的研究尚不清楚。本文将从农艺管理和宿主植物对微生物群落组装的影响及根际微生物组对植物健康的影响进行总结,为增加作物产量提供机会。     

粘细菌Corallococcus sp. strain EGB及其培养发酵液的安全性评估

【目的】研究粘细菌Corallococcus sp. strain EGB及其细胞培养发酵液的毒理安全性,为菌株EGB作为新型生防微生物菌剂的开发和环境施用安全性提供一定的科学基础。【方法】通过Ames试验、小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验和小鼠睾丸染色体畸变试验测定粘细菌EGB菌体及其细胞培养发酵液的遗传毒性;通过经口灌胃的方式测定粘细菌EGB菌体及其细胞培养发酵液对ICR小鼠的急性毒性和28d亚急性毒性。【结果】Ames试验、微核试验和精母细胞染色体畸变试验结果表明,与对照组相比,EGB菌体及其细胞培养发酵液无基因突变能力,对ICR小鼠无明显的遗传毒性。EGB菌体及其细胞培养发酵液对ICR小鼠的急性经口半致死剂量(LD50)>10g/kg BW (body weight);连续灌胃28 d后,处理组ICR小鼠的体重变化、采食饮水、血液生化指标、血常规、主要脏器指数和主要器官病理切片与对照组相比无显著差异(P<0.05)。【结论】粘细菌EGB菌体及其细胞培养发酵液的毒理安全性属于无毒类别,粘细菌的生物安全性使其在工农业领域的植物病害控制和生物转化等方面具有潜在的应用价值。