温度和时间对肌红蛋白血红素铁与金属离子相互作用的影响

目的:研究在生理条件下,温度和时间对肌红蛋白血红素铁与各种金属离子直接相互作用的影响。方法:利用紫外-可见光谱法研究肌红蛋白活性中心的铁和外加金属离子(CuSO4、ZnSO4、MgSO4、CoCl2和MnSO4)的直接相互作用;改变作用温度(4、21、37和52℃)和作用时间(2、4、6、8和10 d),研究肌红蛋白活性中心铁卟啉与不同金属离子的直接相互作用。结果与结论:紫外光谱数据表明,金属离子与肌红蛋白活性中心的Fe(Ⅱ)发生直接相互作用,且随着作用温度的升高和作用时间的延长,这种相互作用逐渐增强。作用10 d后,金属离子与肌红蛋白活性中心的铁的作用强度依次为Mn(Ⅱ)>Zn(Ⅱ)>Co(Ⅱ);温度升至52℃时,作用强度依次为Cu(Ⅱ)>Mg(Ⅱ)>Zn(Ⅱ)。     

Gln49-磷脂酶A2基因工程定点突变及酶活性分析

为了确认49位谷氨酰胺磷脂酶A2（Glutamine 49 phospholipase A2, Gln49-PLA2）酶活性缺失与氨基酸序列的相关性,对Gln49-PLA2编码基因第49位氨基酸进行PCR定点突变,利用pET32a+质粒载体在大肠杆菌中表达Gln49-磷脂酶A2的突变体--天冬氨酸磷脂酶A2（Aspartic acid 49 phospholipase A2, Asp49-PLA2--Q49D-PLA2）。将表达的包涵体蛋白变性,采用固定化金属离子亲和层析进行柱上复性、纯化获得突变体融合蛋白（fusion Q49D-PLA2--fQ49D-PLA2）;突变体融合蛋白经蛋白水解酶Factor Xa酶切后,采用Hitrap SP阳离子交换层析和Superdex 75凝胶层析进一步纯化,得到突变体蛋白Q49D-PLA2,得率为1.3%,比酶活为72U/mg。从而证实Gln49-PLA2酶活性缺失的关键原因是49位氨基酸为谷氨酰胺。     

黑曲霉WY-6植酸酶的表达、纯化及性质研究

目的:表达黑曲霉WY-6植酸酶基因及研究重组酶的性质。方法:通过PCR方法从黑曲霉WY-6基因组中扩增出植酸酶基因,并将该基因表达在毕赤酵母中,再利用蛋白质分离纯化技术对重组酶进行纯化,并测定其性质。结果:黑曲霉WY-6植酸酶基因成功表达在毕赤酵母中,重组植酸酶经饱和硫酸铵分级沉淀、超滤和阴离子交换层析步骤后得以纯化,纯化后的植酸酶比活力为147U/mg,分子量为67kDa,两个最适pH分别为3.0和5.5,最适温度为55℃,与胃蛋白酶以0.01的比率(胃蛋白酶/植酸酶,wt/wt)混合作用2h后仍保留70.9%残余活力。结论:获得了具有商业应用潜能的基因工程植酸酶。     

大孔吸附树脂分离纯化地黄中梓醇工艺的研究

利用大孔吸附树脂分离提取地黄中梓醇。以地黄粗提液中梓醇含量为指标,高效液相色谱(HPLC)为含量测定方法,考察九种不同极性大孔吸附树脂对梓醇的吸附和解吸附性能,筛选出最佳树脂D101进行分离实验。结果表明,D101大孔吸附树脂的静态吸附容量为69.2mg/g干树脂,其吸附等温线符合Langmuir和Freundlich吸附等温式。采用5%乙醇作为洗脱剂,洗脱液减压浓缩后进行硅胶柱层析分离,氯仿：甲醇（8：2）梯度洗脱得到梓醇单体,纯度达90%以上,梓醇得率为6%。     

D194G突变对meso-2,3-丁二醇脱氢酶催化特性的影响

目的:比较来源于Enterobacter aerogenes CICC10293和Bacillus subtilis的meso-2,3-丁二醇脱氢酶(E. a-BDH和D194G B. s-BDH)活性和动力学参数,分析D194氨基酸对BDH催化特性的影响。方法:利用E. coli BL21(DE3)原核表达E. a-BDH和D194G B. s-BDH,经HiTrap Q FF阴离子交换柱和Superdex 75凝胶柱纯化后,用MALDI-TOF MS确定其分子质量;检测NADH/NAD⁺氧化还原的吸光度变化确定BDH活性、辅酶和底物的特异性、最适pH、温度及动力学参数。结果:重组表达E. a-BDH和D194G B. s-BDH是同源四聚体蛋白,基因序列有两处碱基不同(g.27A/T和g.581A/G),其中g.581A/G导致BDH的一处氨基酸发生改变(p.D194G)。D194G B. s-BDH的活性约为E. a-BDH的2.3%,并且丧失了氧化meso-2,3-丁二醇的能力。二者均以乙偶姻/NADH为最适底物,但D194G B. s-BDH的K_m是E. a-BDH的5.63倍。结论:D194G氨基酸突变降低了BDH的活性。     

产脂肪酶嗜碱细菌的筛选及酶学性质研究

目的:筛选产脂肪酶嗜碱细菌,并研究其酶学性质.方法:以豆油为唯一碳源的固体平板筛选产酶菌株,16S rDNA同源性分析确定微生物菌属,单因素实验优化产酶条件、研究酶学性质.结果:筛选出1株产脂肪酶的嗜碱菌株,鉴定为假单胞菌(Pseudomonas),命名为Pseudomonas sp.C-36.菌株产酶的最佳培养条件为:甘油2%(V/V).蛋白胨0.7%(W/V),酵母提取物0.5%(W/V),K2HPO4 0.2%(W/V),MsS04·7H2O 0.05%(W/V),NaCl 0.3%(W/V),Triton X-100 0.01%(W/V),pH 9.5,转速180r/min,37℃下培养24h,产酶量为2.782 IU/ml.该酶的最适温度和pH分别为40℃和9.0,50℃时酶活半衰期为2h.Ca2+等金属离子对该酶酶活具有促进作用,而Zn2+对酶活的抑制作用明显.有机溶剂的耐受性实验表明,该酶在疏水性有机溶剂中稳定性良好.结论:筛选得到1株嗜碱的脂肪酶产生菌C-36,并鉴定为Pseudomonas.     

HPLC法测定甘薯叶片中的叶黄素

建立甘薯叶片中有效成分叶黄素含量的高效液相色谱测定方法,以寻求含量高的甘薯品种。采用Waters SunFire^TM C₁₈(150 mm×4.6 mm,5 μm )色谱柱;以甲醇—水为95:5(V/V)为流动相,流速为0.8 mL·min^-1;检测波长为445 nm;外标法定量。此色谱条件下,叶黄素含量在5~100 μg·mL^-1范围内时,与峰面积呈线性关系;样品平均回收率为99.5%;相对标准偏差 (RSD)为1.9%(n=5)。该方法灵敏、准确、专属性强,适用于甘薯叶片中叶黄素的测定;大部分供试品种间存在显著差异,其中以苏薯8号的含量最高。     

丁二酮高产菌株的选育及发酵动力学分析

目的：筛选出稳定的高产丁二酮突变菌株,并对其进行发酵动力学分析。方法：以原养型产气肠杆菌（Enterobacter aero-genes编号CICC 10293）为出发菌株,采用紫外线诱变,并结合亮氨酸平板和丁二酮平板筛选方法,获得耐高浓度底物——葡萄糖的高产丁二酮突变菌株,定名为UV-3,利用气相色谱测定代谢产物量,考察诱变前后菌株代谢途径中碳源的流向。基于Logistic和Luedeking-Piret方程,建立突变株UV-3细胞生长动力学、底物消耗动力学、丁二酮生成动力学模型,确定动力学方程。结果：突变株UV-3的丁二酮产量提高18.7倍,达到1.045g.L-1,乙偶姻产量降低48.4%,乙醇产量降低71.4%,乙酸产量提高34.6%,且遗传性质稳定。用实验数据对各种动力学模型进行了验证,拟合度均为98.5%以上。结论：紫外线是一种操作方便,效果良好的诱变方式。绘制了突变株UV-3的发酵曲线,建立了动力学模型,为优化丁二酮的生产工艺奠定一定的理论基础。     

产植酸酶菌株的筛选及其植酸酶基因的克隆

从土壤中筛选到产植酸酶活性较高的烟曲霉菌株WY-2,其植酸酶最适pH为5.5,最适温度为55℃。通过对烟曲霉WY-2植酸酶基因进行PCR扩增,获得了一个1.5kb大小的特异性产物,将其克隆到载体pMD18-T中。测序结果分析表明,该基因片段含有植酸酶基因完整的阅读框架(ORF),基因全长1459bp,其中包含一个61bp的内含子,编码465个氨基酸,有7个潜在的糖基化位点,5′端有一编码26个氨基酸的信号肽序列。该基因与已报道的烟曲霉ATCC34625植酸酶基因有91%同源性,编码的氨基酸序列同源性为91%。