谷氨酸脱羧酶与Ⅰ型糖尿病发病机制

谷氨酸脱羧酶（glutamic acid decarboxylase,GAD）与Ⅰ型糖尿病（type 1 diabetes,T1DM）的发病有很大关系,被认为是Ⅰ型糖尿病发病的自身免疫启动靶抗原。谷氨酸脱羧酶对于Ⅰ型糖尿病的预测、诊断、预防和治疗都有很大应用价值。该文阐述了谷氨酸脱羧酶的最新研究进展,以及谷氨酸脱羧酶与Ⅰ型糖尿病自身免疫发病机制的联系。     

常压室温等离子体(ARTP)诱变茂源链霉菌菌株

采用常压室温等离子体（ARTP）诱变技术处理茂源链霉菌（Streptoverticillium mobaraense）菌株HS47的孢子,选育微生物谷氨酰胺转胺酶（MTG）高产菌株。菌株的致死率强度和正突变率高低结果表明,在电源功率为120W,处理距离2mm,工作气流量10slpm时,等离子体氦气对茂源链霉菌HS47孢子的最佳处理时间为30s。将诱变后的孢子液稀释涂布后,利用96孔板高通量筛选方法对单菌落进行初筛,选出高产的突变株进行两轮试管复筛,筛选过程中保持对菌株的分离纯化,最终获得一株高产菌株M-8,其MTG酶活由2.8U/ml提高到5.1U/ml,较出发菌株HS47提高了82%。该菌株的摇瓶发酵实验证明,其酶活的提高是单位菌株分泌的MTG有所增加的结果。经过8次传代,证实该菌株具有良好的遗传稳定性。这为谷氨酰胺转胺酶的工业化生产提供了菌种支持和理论支持。     

药物传输系统(DDS)的研究现状与发展前景

药物传输系统(drug delivery system,简称DDS)的出现大大改善了药物的药理学和药效学特性,目前已有一些抗肿瘤和抗真菌的DDS制剂应用于临床。基因组学和蛋白质组学的发展为制备新药提供了契机,如能最大限度地利用DDS系统的优势并将其应用于新药的体内传输及受体靶向治疗方面,将推动新药以至医学的进一步发展。     

利用degQ基因提高枯草芽孢杆菌纤溶酶表达*

从枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)中通过PCR扩增得到degQ基因,将其克隆到含有枯草杆菌纤溶酶基因的蔗糖诱导表达载体pUBS中,并转化至B.subtillisDB403受体菌,得到基因工程菌DB403(pUBSD)。通过发酵表达证实degQ基因能增强枯草杆菌纤溶酶的表达,酶活提高了2.2倍。同时还对不同种类的糖、不同浓度蔗糖、不同诱导时间等发酵条件进行优化和比较研究。     

基因组重排筛选高产谷氨酰胺转胺酶菌株

谷氨酰胺转胺酶(TGase)的产量不足的问题一直限制其工业化生产规模,故采用基因组重排的方法,筛选高产谷氨酰胺转胺酶菌株。通过对不同制备条件下原生质体纯度和形成率的考量,获得制备原生质体的最优条件为以6mg/ml的溶菌酶浓度进行酶解,酶解时间2h。再优化融合条件,以2min紫外灭活和40min热灭活结合的方法挑选出融合子。通过两轮基因组重排,经过96孔板发酵高通量筛选和摇瓶发酵复筛验证,获得了一株产酶达7.12U/ml的茂源链霉菌,相比最初选用菌株的平均酶活提高65.5%。发酵结果显示,酶活提高的原因可能是在重组后原酶成熟更快、更彻底,且得到的菌株遗传稳定性良好。证明基因组重排能够有效提高菌株的产酶水平,同时为谷氨酰胺转胺酶产量提高提供理论依据。     

人胰高血糖素样肽-1突变体融合蛋白在大肠杆菌中的自诱导表达优化

考察了在大肠杆菌中自诱导表达人胰高血糖素样肽-1突变体融合蛋白的可行性,并对自诱导培养条件及培养基成分进行优化,以提高蛋白产量。实验结果表明,最优培养基成分为蛋白胨19.17g/L,酵母膏9.59g/L,Na2HPO45.72g/L,KH2PO45.48g/L,(NH4)2SO42.66g/L,NaCl3.33g/L,甘油2%(V/V),葡萄糖0.68g/L,乳糖6.33g/L,MgSO40.24g/L。在温度33°C、接种量1%、pH7、装瓶量20mL/100mL培养条件下,用该最优培养基自诱导表达人胰高血糖素样肽-1突变体融合蛋白的产量可达348.6mg/L。     

重组人GIP衍生物的克隆、表达、纯化及活性研究

葡萄糖依赖性促胰岛素释放肽(glucose-dependent insulinotropic polypeptide,GIP)具有促胰岛素分泌的作用,但因体内半衰期短而限制了其应用。对二肽酶4(dipeptidase IV,DPP IV)识别位点等氨基酸进行改造可有效延长其半衰期。通过人工合成基因或PCR定点突变的方法合成GIP不同突变体基因,将其克隆到大肠杆菌表达载体pET32a(+)中进行诱导表达,通过亲和层析,纯化获得各对应的多肽。经肠激酶酶切后,分别在昆明鼠及糖尿病模型鼠体内研究其生物活性。结果显示突变体mGIP243在昆明鼠体内具有显著的降血糖活性,当给药剂量为48nmol/kg时,其体内降血糖活性可延长至90分钟,相对于将第二位上的丙氨酸突变成丝氨酸的mGIP2和天然GIP半衰期显著延长。GIP类似物mGIP243在2型糖尿病模型鼠中也有降血糖活性,使其可能成为治疗糖尿病的候选药物。     

利用degQ基因提高枯草芽孢杆菌纤溶酶表达

从枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)中通过PCR扩增得到degQ基因,将其克隆到含有枯草杆菌纤溶酶基因的蔗糖诱导表达载体pUBS中,并转化至B．subtillis DB403受体菌,得到基因工程菌DB403(pUBSD)。通过发酵表达证实degQ基因能增强枯草杆菌纤溶酶的表达,酶活提高了2．2倍。同时还对不同种类的糖、不同浓度蔗糖、不同诱导时间等发酵条件进行优化和比较研究。     

甲壳素促进茂源链霉菌发酵产酶

为了提高茂源链霉菌发酵生产谷氨酰胺转胺酶的产量,研究了甲壳素对茂源链霉菌发酵产酶的影响。结果表明,添加0.5%的甲壳素对茂源链霉菌发酵产酶的促进效果极显著,但甲壳素的添加量达到2%时反而会抑制菌株产酶。从菌株生长代谢过程中p H变化、产酶情况、发酵液中蛋白含量及总氮含量等方面,对甲壳素促进茂源链霉菌发酵产酶的作用机理进行了初步探讨。研究显示,甲壳素在茂源链霉菌发酵过程中对菌体生长产生一定的胁迫,刺激菌体大量分泌次级代谢产物,从而提高茂源链霉菌的产酶。对菌株发酵过程的显微观察则表明,甲壳素也可能通过分散菌体生长,提高菌体向胞外分泌谷氨酰胺转胺酶的量来促进产酶。     

蛋白质谷氨酰胺酶的发酵及初步分离和应用研究

研究了不同发酵条件对于产吲哚金黄杆菌（Chryseobacterium indologenes）生产蛋白质谷氨酰胺酶能力的影响,酶的分离和初步的应用。通过考察种子的生长曲线,发酵的温度、转速、摇瓶装液量,碳源和氮源,得出最大产酶能力的发酵条件为：30℃,200r/min,装液量25ml/250ml,蔗糖为碳源,多聚蛋白胨为氮源,发酵10~12h。初步分离研究表明在4倍超滤浓缩和4倍乙醇沉淀条件下,酶活力回收率均为最高,分别为84.99%和76.07%。该酶与酪蛋白37℃温育2h时,酪蛋白的脱酰胺度为41.03%,到24h后,脱酰胺度不再增加,并且酪蛋白的溶解性也有所增加。