粘红酵母和钝顶螺旋藻混合培养生产微生物油脂培养基优化

通过单因素实验和正交实验对粘红酵母和钝顶螺旋藻混合培养的培养基进行了优化,得到的优化培养基于5L发酵罐中实验,葡萄糖质量浓度低于10．0g／L时,开始流加600g／L葡萄糖,控制葡萄糖质量浓度在（20±5）g/L,最终得到的油脂产量达到16．0g／L。     

粘红酵母和酿酒酵母联合处理味精废水

为了解决味精废水中高NH4+浓度抑制油脂微生物的生长和油脂积累问题,采用粘红酵母和酿酒酵母联合处理味精废水的方法:首先利用酿酒酵母降解味精废水(MSG)中NH4+,然后将处理后的废水进一步发酵培养合成油脂。研究结果表明:用经酿酒酵母预处理过的味精废水作为粘红酵母的培养基发酵时,粘红酵母的生物量为33.3 g/L,油脂产率为18.16%,COD降解率为50.6%,NH4+的降解率为93.9%。比粘红酵母单独处理味精废水,NH4+的降解率提高了6.14倍,生物量、油脂产率和COD降解率分别提高了8.1%、30.06%和9.58%。     

微生物法合成红景天苷

红景天苷是红景天属植物的主要有效成分之一,具有耐缺氧、抗辐射、抗疲劳、抗肿瘤、降血糖、提高免疫力等多重功效。随着其需求量的日益增加和植物资源的不断减少,微生物法合成红景天苷因具有周期短和易调控等优势而倍受关注。目前微生物法合成红景天苷尚处于基础研发阶段,为了方便相关领域研究者系统了解其研究现状和探讨其未来发展方向,文中对红景天苷生物合成途径、糖基转移酶、野生菌/天然酶资源和工程菌/重组酶体系进行了综述。     

微生物油脂的研究进展及展望

综述了培养微生物生产油脂的发展历史及研究现状,讨论了产油影响因素,对于其瓶颈因素碳源和氮源的影响。可采用培养后期限制氮源并补加碳源的措施,从而解决增加微生物油脂的含量。展望了采取微生物混合培养方法生产油脂技术研究的发展前景。     

粘红酵母在味精废水中发酵生产油脂

对粘红酵母菌株进行驯化得到一株优良菌株Rh8,利用其在味精废水中发酵以去除废水中的化学需氧量(COD)并生产油脂;考察废水pH以及添加葡萄糖母液、营养因子等对菌株Rh8在味精废水中生长、产油和COD去除效果的影响,发现将废水稀释4倍、调节pH至5.5时,菌株可以较好地生长;而添加废葡萄糖母液、酵母粉、KH2PO4、MgSO4、MnSO4均能够促进菌体的生长、产油和废水中的COD去除,在250 mL摇瓶中,生物量最高可达15.6 g/L,干菌体中油脂质量分数达到29.61%,COD去除率达到45.1%。     

虎杖苯亚甲基丙酮合酶PcPKS2的表达纯化和晶体生长

植物类型Ⅲ聚酮合酶超家族(PKSs),又称查尔酮合酶(Chalcone synthase,CHS)超家族,催化合成多种植物次生代谢产物的分子骨架。苯亚甲基丙酮合酶(Benzalacetone synthase,BAS)催化4-香豆酰辅酶A与丙二酰辅酶A通过一步脱羧缩合反应生成苯亚甲基丙酮,是一系列具有重要生物学活性苯丁烷类化合物及其衍生物的前体化合物。前期工作从虎杖中分离出苯亚甲基丙酮合酶BAS(PcPKS2)和1个具有CHS和BAS活性的双功能酶(PcPKS1)。两者与超家族其他成员序列经比较,在包括门卫氨基酸Phe215和Phe265在内的重要氨基酸序列存在一定差异。已有蛋白晶体学研究结果表明,PKSs家族不同成员的功能多样性来自于酶催化位点的非常微小的构象变化。为了能够从结构上比较PcPKS2和Pc PKS1双功能酶活性差异可能产生的机制,以确定其高效BAS活性的分子机理,研究利用了大肠杆菌原核表达系统过量表达了C-端融合有His6标签的重组蛋白,经纯化得到了高纯度蛋白。经过对其晶体生长条件进行摸索和优化,得到了能用于X-射线衍射的单晶,为其结构解析、催化机理研究、了解虎杖聚酮类化合物生物合成机制和该类酶在基因工程中的应用提供了基础。     

4-香豆酰-CoA连接酶 (4CL) 和聚酮合酶 (PKS1) 的融合蛋白在莱茵衣藻中表达促进树莓酮积累

树莓酮具有重要的医药价值,如抗流感、预防糖尿病等。为了在莱茵衣藻Chlamydomonas reinhardtii中获得树莓酮,本研究将树莓酮合成的最后两个步骤中的酶,即4-香豆酰-CoA连接酶 (4-coumaryl-CoA ligase,4CL) 和聚酮合酶 (Polyketide synthase,PKS1) 通过甘氨酸-丝氨酸-甘氨酸 (Gly-Ser-Gly,GSG) 三肽接头融合在一起,构建莱茵衣藻表达载体pChla-4CL-PKS1。通过电转化的方法将由PSAD启动子驱动的融合基因4CL-PKS1插入野生型莱茵衣藻 (CC125) 和细胞壁缺失型莱茵衣藻 (CC425) 中。结果在表达4CL-PKS1融合蛋白的野生型莱茵衣藻和细胞壁缺失型莱茵衣藻中,树莓酮含量分别为6.7 μg/g (鲜重) 和5.9 μg/g (鲜重),高于天然植物中树莓酮的含量（2–4 μg/g）。     

植物尿苷二磷酸糖基转移酶超家族晶体结构

糖基转移酶(Glycosyltransferases,GTs)催化的糖基化反应几乎是植物中最为重要的反应。GTs家族1中的植物UGTs(UDP-dependent glycosyltransferases)成员主要运用尿苷二磷酸活化的糖作为糖基供体,因其成员众多、生物功能多样,仅仅通过序列比较和进化分析不能够精确预测其复杂的底物专一性和特有的催化机制,需要后续生化实验的进一步验证。文中主要总结了目前在蛋白结构数据库(Protein Data Bank,PDB)中报道的5种植物UGTs的晶体三维结构和定点突变功能研究进展。详细介绍了植物UGTs整体结构的特点以及蛋白与底物相互作用的细节,为更有效地生化定性UGTs以便深入理解底物专一性提供了有力的工具,从而为植物UGTs在酶工程和基因工程中的应用奠定基础。