光合细菌利用工业有机废水产生5-氨基乙酰丙酸

[目的]利用本实验室筛选的5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid,ALA)高产紫色非硫红假单胞菌株,以味精、柠檬酸、啤酒和豆制品生产废水作为底物,进行光合细菌利用废水产生ALA并去除化学需氧量(CODcr)的研究.[方法]光合细菌培养温度为30℃,光照强度为3000 Lux,进行乙酰丙酸、甘氨酸、琥珀酸的添加与否和废水灭菌与否的处理,用比色法测定菌液光密度,ALA检测采用Ehrlich'S试剂分光光度检测法.[结果]在不添加乙酰丙酸(levulinic acid,LA)、甘氨酸和琥珀酸的条件下,菌株99-28的菌体生长在72～96 h达到稳定期,ALA产量在96h最高,在4种废水中,味精废水的ALA产量最高,CODcr去除率也最高;添加LA、甘氨酸和琥珀酸显著提高ALA产量,但CODcr去除效果不好.废水不灭菌略微降低99-28菌株的生长和CODcr的去除能力,在添加LA、甘氨酸和琥珀酸的条件下的,ALA产量明显下降.ALA高产突变菌株L-1在有机废水中的生长状况、对有机废水的CODcr去除与菌株99-28表现一致,在不添加和添加LA、甘氨酸和琥珀酸的条件下,突变株L-1的ALA产量明显比菌株99-28高.[结论]本实验室筛选的紫色非硫红假单胞菌株能利用有机废水作为底物产生ALA并降解CODcr.     

高山被孢霉Δ6Ⅱ-脱饱和酶的克隆、表达和功能鉴定

产油微生物高山被孢霉中Δ6脱饱和酶是决定ω3/ω6脂肪酸代谢流的关键酶,该酶对不同底物的催化特性直接决定该菌体内脂肪酸的流向。在已完成基因组测序的高山被孢霉ATCC32222中经注释发现它存在两种Δ6脱饱和酶(Δ6-Ⅰ和Δ6-Ⅱ),选择对其中的Δ6-Ⅱ脱饱和酶进行克隆、表达和功能鉴定。首先以p YES2/NT C质粒为骨架构建了Δ6-Ⅱ脱饱和酶基因(FADS6-Ⅱ)的表达载体(p YES2/NT C-FADS6-Ⅱ),并转化至酿酒酵母中进行诱导表达,进一步通过在重组菌培养基中添加Δ6脱饱和酶的底物来考察Δ6-Ⅱ脱饱和酶对各底物的偏好作用。实验结果表明,在分别添加0.5 mmol/L亚油酸(LA)和0.5 mmol/Lα-亚麻酸(ALA)时,Δ6-Ⅱ脱饱和酶对LA的转化率为42.94%,对ALA没有催化作用。而当底物添加方式改为同时添加LA和ALA时(分别为0.25 mmol/L),Δ6-Ⅱ脱饱和酶对LA的转化率为37.12%,对ALA仍没有催化作用。该实验结果为高山被孢霉中Δ6-Ⅱ脱饱和酶的催化功能研究提供了理论依据。     

L-异亮氨酸生产新技术

<正> 日本三菱油化公司最近成功地开发了一种可高效率地生产必需氨基酸——L-异亮氨酸的新的生物技术,即:在生产过程中抑制菌体增殖,而不影响复合酶反应中的代谢能力。如,将乙醇同化菌——黄色短杆菌在添加生物素的培养基中进行增殖,然后再将其转移到去除了生物素等的培养基中,使菌体停止增殖,这时可高效率地将所添加的乙醇和2—酮基丁酸转化成正异亮氨酸,收率高达95%(纯度97%)。该工艺的优点是:(1)由于抑制了菌体的增殖,因此可降低原料的消耗;(2)由于去除生物素后杂菌难以生长,故培养基可不必灭菌;(3)菌体可反复循环使用,成本低;(4)副产物少,精制成本亦低。     

表达酿酒酵母ALAS的重组大肠杆菌胞外5-氨基乙酰丙酸的产量和纯化

5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinate,ALA)由5-氨基乙酰丙酸合酶(5-aminolevulinate synthase,ALAS)催化产生。利用重组细菌在大肠杆菌合成ALA已有不少研究。重组真核生物ALAS在大肠杆菌合成ALA的研究没有报道。酿酒酵母ALAS在大肠杆菌重组表达,在摇瓶培养条件下,分析了胞外ALA的产量,重组菌的生长状况和细胞中ALAS的活性,利用两种国产树脂纯化ALA,毛细管电泳分析确定ALA纯度在LB培养基中,初始pH6.5,含有20mmol/L的酮戊酸、20mmol/L琥珀酸和20mmol/L的甘氨酸,37℃下诱导培养12h,胞外ALA的产量为162mg/L培养基。纯化的ALA纯度达到90%。     

代谢途径抑制剂及前体对海洋红树林内生真菌No.1403产抗肿瘤化合物1403C的影响

采用酶抑制剂法和前体喂养试验法初步研究了结构新颖的活性蒽醌化合物1403C的合成途径.研究表明,甲羟戊酸合成途径的关键酶抑制剂邻氨基苯甲酸、柠檬酸三钠对单位菌体1403C产量影响比较小;莽草酸途径关键酶氨基苯甲酸合成酶的抑制剂三甲胺在低浓度时(3、6 mmol/L)对单位菌体1403C产量没有影响,而高浓度(12 mmol/L)时由于较大程度改变发酵液pH而降低了单位菌体1403C产量;莽草酸途径中间产物莽草酸的添加对单位菌体1403C产量没有明显的影响;添加聚酮合成途径聚酮合酶的专一性抑制剂碘乙酰胺对1403C的合成产生强烈的抑制,抑制程度达94.2%;添加丙二酸对1403C的合成有较大的促进作用,单位菌体1403C产量最大增加了59.2%.乙酸钠和丙二酸混合比例为1∶ 4时对单位菌体1403C产量具有最大促进作用,最大提高量为102.7%.由此推断Halorosellinia sp.(No.1403)可能通过聚酮途径合成1403C.     

光合细菌Rhodopseudomoaos capsulata固氮酶合成的光促诱导

紫色非硫光合细菌是兼性厌氧及兼性光合生长的细菌,利用这一可塑的生长特性,研究了光对Rhodopseudomonas capsulata的固氮酶合成的影响,结果表明:1.暗生长的无固氮活性的静止细胞一经照光其固氮酶即以高速率形成,一旦光照中断,固氮酶的合成也立即中止,氯霉素的抑制试验表明,这种光促诱导的固氮酶出现是酶蛋白的重新合成,而不是预先形成的系统在光下的激活。2.外源性电子供体如苹果酸、分子氢等对光促诱导的固氨酶合成有促进作用。3.固氮酶合成与细菌光合器的形成是彼此独立的,在黑暗中细菌光合膜可以形成,而固氮酶却不能形成。4.暗处好氧生长的光合细菌在同一光强下诱导固氮酶,细菌叶绿素含量高的菌体,其固氮酶合成的速率也高。5.固氮酶的诱导合成可被电子传递抑制剂或磷酸化解联剂完全抑制。基于上述结果,对光合细菌固氮酶的光促合成的可能机理作了讨论。     

氯化锂对KT-1/A3细胞增殖和凋亡的影响

目的：研究氯化锂(LiCl)在体外对KT—1／A3白血病细胞增殖及凋亡的影响。方法：采用液体培养实验,MTT实验,集落培养实验为指标观察LiCl对KT—1／A3细胞增殖的影响,采用DNA片段凝胶电泳及流式细胞检测为指标检测细胞凋亡。结果：①不同浓度的LiCl(5mM—25mM)对KT—1／A3细胞具有抑制增殖的作用,这种增殖抑制作用呈剂量依赖关系。②在LiCl(20mM)作用72h的DNA凝胶电泳谱可见DNA Ladder及流式细胞仪检测可见凋亡特有的AP峰,提示LiCl可诱导KT—1／A3细胞凋亡。绪论：LiCl能抑制KT—1／A3白血病细胞增殖和诱导凋亡。     

5—氨乙酰丙酸与氨乙酰丙酸己酯对肝癌细胞的光动力作用比较

5 氨乙酰丙酸 (ALA)可在肿瘤内诱导原卟啉区 (PpIX)光敏剂形成 ,但其亲脂性极差 ,进入细胞的能力有限。脂化的ALA衍生物能增强其进入细胞的能力 ,增进细胞中PpIX的合成。比较了氨乙酰丙酸己酯 (He ALA)与ALA对肝癌细胞中PpIX的生成及光动力损伤作用。细胞的荧光显微图象显示 ,经He ALA培育后 ,细胞中生成了PpIX。PpIX分布在细胞质中 ;细胞的荧光光谱显示出PpIX的特征荧光峰 ,证实细胞中PpIX的生成。实验发现 ,0 .2mmol/L的He ALA药物浓度与 2mmol/LALA的药物浓度在细胞中生成的PpIX含量相当 ;予以相同剂量的光照射后 ,两者对细胞的光敏损伤程度相近 ,反映He ALA对癌细胞有更高的光动力损伤功效。因此在光动力治疗的应用中 ,He ALA是一种极有开发前景的新药物     

外源性脂肪酸对罗非鱼脂肪细胞增殖与分化的影响

为了探究脂肪酸对罗非鱼(Oreochromis niloticus)脂肪细胞增殖和分化的影响, 在体外培养罗非鱼前脂肪细胞, 并在其增殖和分化过程中分别添加100 μmol/L的棕榈酸(Palmitic Acid, PA)、油酸(Oleic Acid, OA), 亚油酸(Linoleic Acid, LA)和α-亚麻酸(α-Linolenic Acid, LNA)进行处理。使用SRB (Sulforhodamine B)染色法和油红O染色法检测外源性脂肪酸对脂肪细胞增殖和分化的影响, Real-time qPCR检测增殖分化过程中基因表达情况。结果显示, 在培养8d时, 外源添加的不饱和脂肪酸可以促进罗非鱼前脂肪细胞增殖, 并且增殖过程中增殖相关基因(c-fos和c-myc)、脂解相关基因(ATGL)和脂合成相关基因(PPARγ和CD36)的表达与对照组相比均显著提高(P<0.05)。此外, 外源脂肪酸的加入可以抑制脂肪细胞的分化。棕榈酸的加入使得脂肪细胞中产生的脂滴面积较少, 数量较多; 分化过程中细胞的β氧化相关基因(CPT-1a)与对照组相比显著上调, 而脂解相关基因(ATGL)则显著下调。外源性不饱和脂肪酸可以促进罗非鱼前脂肪增殖, 而饱和脂肪酸主要抑制细胞分化。在增殖过程中, 过量的脂肪酸先通过脂合成储存在胞内, 再借助脂解等途径进行代谢, 从而帮助细胞适应环境中高浓度的脂肪酸。而在分化过程中, 添加外源脂肪酸, 可能通过抑制脂肪细胞内的脂合成和脂解的发生, 同时促进β氧化等方式来抑制脂肪细胞分化。     

表达浑球红细菌hemA基因生产5-氨基乙酰丙酸的研究

5-氨基乙酰丙酸（5-aminolevulinate acid,ALA）在农业,工业,医药业具有广泛的应用。ALA由5-氨基乙酰丙酸合酶（5-aminolevulinate acid synthase, ALAS）催化产生,其生物合成受终产物血红素的反馈抑制。本研究克隆一种浑球红细菌的hemA基因,序列分析其与已报道的基因具有96％的同源性,蛋白质编码区域也发生改变,并利用生物信息学软件进行同源关系的分析。采用大肠杆菌重组技术,构建表达载体pET28a—hemA,表达了有活性的浑球红细菌（Rhodobacter sphaeroides）的ALAS,研究了IPTG诱导和PH对研究ALAS的影响,同时分析了重组菌株合成ALA的能力,测定胞外产量。结果表明,在PH6．5,30mmol／L琥珀酸和60mmol／L甘氨酸培养条件下,胞外ALA的最大合成量达到669mg／L。     

表达酿酒酵母ALAS的重组大肠杆菌胞外5-氨基乙酰丙酸的产量和纯化

5-氨基乙酰丙酸（5-aminolevulinate,ALA）由5-氨基乙酰丙酸合酶（5-aminolevulinate synthase,ALAS）催化产生。利用重组细菌在大肠杆菌合成ALA已有不少研究。重组真核生物ALAS在大肠杆菌合成ALA的研究没有报道。酿酒酵母ALAS在大肠杆菌重组表达,在摇瓶培养条件下,分析了胞外ALA的产量,重组菌的生长状况和细胞中ALAS的活性,利用两种国产树脂纯化ALA,毛细管电泳分析确定ALA纯度在LB培养基中,初始pH 6.5,含有20mmol/L的酮戊酸、20mmol/L琥珀酸和20mmol/L的甘氨酸,37℃下诱导培养12h,胞外ALA的产量为162mg /L培养基。纯化的ALA纯度达到90%。     

丁酸钠对大鼠肝癌细胞(CBRH—7919)的增殖和甲胎蛋白合成的影响

本文报道丁酸钠对大鼠肝癌细胞(CBRH—7919)的形态、生长和甲胎蛋白合成产生的影响。5mM丁酸钠作用24小时后,细胞体积增大,形态改变呈现上皮样;细胞生长率降低;~3H-TdR脉冲标记细胞,显示细胞的标记指数明显下降;扫描电镜观察细胞的表面形态,结构特点近似于这株细胞的G_1期,说明细胞生长受抑制与细胞被阻止在G_1期有关。此时,免疫荧光和免疫沉淀方法显示细胞内合成的甲胎蛋白受抑制。除去丁酸钠作用后,细胞的形态和生长率恢复,甲胎蛋白合成增多,表明CBRH-7919细胞的甲胎蛋白合成能力与细胞的增殖分裂有平行关系,丁酸钠通过控制细胞周期进程抑制细胞的增殖,可以调节肝癌细胞的甲胎蛋白合成。     

ALA-PDT对红斑狼疮患者外周血CD40阳性淋巴细胞的影响

探讨了δ氨基酮戊酸—光动力疗法 ( ALA PDT)对红斑狼疮患者外周血中 CD4 0阳性淋巴细胞的影响及其作用方式。方法 :采用免疫荧光双标记—流式细胞仪检测了 1 2例活动期红斑狼疮患者外周血淋巴细胞在光动力疗法前后 CD4 0、CD95的表达。结果 :1 ALA PDT后 CD4 0阳性淋巴细胞下降至 9.2 8± 1 .2 2 ,较 ALA PDT前的 1 3.36± 0 .89,有显著性的差异 ( P<0 .0 5)。2 CD95 /CD4 0 淋巴细胞在 ALA PDT后立即上升至 1 3.2 3± 2 .1 0 ,较 ALA PDT前的 7.84± 1 .93,有非常显著的差异 ( P<0 .0 1 )。 ALA PDT后继续培养 1 8小时检测 CD95 /CD4 0 淋巴细胞下降至 7.68± 1 .4 6,较 ALA PDT后即刻检测有显著性差异( 1 3.2 3± 2 .1 0 ,P<0 .0 1 )。结论 :ALA PDT能降低 CD4 0阳性淋巴细胞百分比 ,即可能抑制活动期红斑狼疮患者外周血中 B细胞的活性。这种作用可能与 Fas介导的凋亡有关     

解淀粉芽胞杆菌hemX基因缺失对血红素合成的影响

血红素是一种广泛存在于生物体中的卟啉类化合物,具有多种生理功能。解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)具有易于培养、分泌表达能力较强等特点,是一种重要的工业菌株。为了筛选血红素合成的最优出发菌株,以不添加和添加5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid, ALA)的方式,对实验室保藏菌株进行筛选,发现不添加ALA时,菌株BA、BAΔ6、BAΔ6ΔsigF的血红素产量无明显差别;然而添加ALA后,BAΔ6ΔsigF的血红素产量和比生产能力均为最高,分别达到200.77μmol/L和615.70μmol/(L·g DCW)。因此,以BAΔ6ΔsigF为出发菌株,敲除编码细胞色素组装蛋白HemX的hemX基因,探究其在血红素合成途径中的作用,发现敲除菌株发酵液明显变红,且生长未受到明显影响;摇瓶发酵12 h时ALA浓度最高,为82.13 mg/L,略高于对照的75.11 mg/L;不添加ALA时,血红素产量和比生产能力分别为对照的1.99倍和1.45倍;添加ALA后,血红素产量和比生产能力分别为对照的2.08倍和1.72倍;实时定量荧光PCR...     

实验12 cDNA文库的简易构建法

一、合成cDNA单链 1.按照实验3的操作程序,从哺乳类细胞中抽提poly(A)~+mRNA。 2.建立合成cDNA单链的反应系统:50mM Tris·HCI pH8.3(42℃时测定pH值);10mM MgCl_2;10mM DTT;4mM焦磷酸钠;1.25mM dGTP;1.25mM dATP;1.25mM TTP;0.5mM dCTP;15—20μCi α-~32P-dCTP(3000 Ci/mmol);100微克/毫升oligo(dT_12-18);150微克/毫升 Poly(A)~+mRNA;3000单位/毫升反转录酶,用水调节至最终体积为20或40微升。43℃保温30分钟。     

乙烯与水浮莲(Pistia stratiotes)种子需光性休眠的关系

水浮莲种子是一种奇特的需光种子。在黑暗中,GA_2或BA均不能代替光照诱导萌发,可是0.1μl/l乙烯却能引起部分种子萌发,在1000μ1/1乙烯的作用下,发芽率可达80％,接近全光照处理的萌发水平(91％发芽率)。ACC也能诱导水浮莲种子的萌发,0.1 mM浓度可获30％发芽率。在较短光照下,ACC对种子萌发有增效作用。在光照前应用ACC,其诱导效应大于两者同时施用。在照光萌发中,种子的内源ACC含量及乙烯释放量均显著增加。CoCl_2和AOA均能抑制光的诱导萌发。推论光打破休眠诱导萌发的作用是与乙烯的生成密切相关。     

琥珀酸脱氢酶或琥珀酰辅酶A合成酶缺失促进大肠杆菌积累5-氨基乙酰丙酸

5-氨基乙酰丙酸 (ALA) 是生物体内四吡咯类化合物的合成前体,在农业及医药领域应用广泛,是极具开发价值的高附加值生物基化学品。目前利用外源C4途径的重组大肠杆菌发酵生产ALA的研究主要利用LB培养基并添加葡萄糖和琥珀酸、甘氨酸等合成前体,成本较高。琥珀酸在C4途径中以琥珀酰辅酶A的形式直接参与ALA的合成。文中在以葡萄糖为主要碳源的无机盐培养基中研究了琥珀酰辅酶A下游代谢途径琥珀酸脱氢酶编码基因sdhAB和琥珀酰辅酶A合成酶编码基因sucCD缺失对ALA积累的影响。与仅表达异源ALA合成酶的对照菌株相比,sdhAB和sucCD缺失菌株ALA的产量分别提高了25.59%和12.40%,且ALA的积累不依赖于琥珀酸的添加和LB培养基的使用,从而大幅降低了生产成本,显示出良好的工业应用前景。     

氨水流加用于粪产碱杆菌热凝胶发酵

热凝胶是粪产碱杆菌(Alcaligenes faecalis)在氮源限制条件下生成的水不溶性胞外多糖,分泌到胞外后就附着在菌体外壁,因此在细胞生长期提高生物量对促进热凝胶合成有重要意义。热凝胶分批发酵时, 起始NH4Cl浓度提高到3.6 g/L时能促进菌体生长和热凝胶合成,但是过量NH4Cl会抑制热凝胶合成,且生物量提高不是很明显。为了进一步提高菌体浓度, 在菌体生长期, 氨水取代NaOH溶液进行流加控制pH为7.0, 随后又用2 mol/L NaOH控制pH 5.6。实验表明, 氨水流加使菌体浓度大大提高,流加24 h使菌体浓度达到18.8 g/L。但是菌体浓度过高也会抑制热凝胶的合成,在氨水流加14 h时,菌体浓度在11.9 g/L左右, 热凝胶产量最高（72 g/L）。     

氨水流加用于粪产碱杆菌热凝胶发酵

热凝胶是粪产碱杆菌(Alcaligenes faecalis)在氮源限制条件下生成的水不溶性胞外多糖,分泌到胞外后就附着在菌体外壁,因此在细胞生长期提高生物量对促进热凝胶合成有重要意义。热凝胶分批发酵时, 起始NH4Cl浓度提高到3.6 g/L时能促进菌体生长和热凝胶合成,但是过量NH4Cl会抑制热凝胶合成,且生物量提高不是很明显。为了进一步提高菌体浓度, 在菌体生长期, 氨水取代NaOH溶液进行流加控制pH为7.0, 随后又用2 mol/L NaOH控制pH 5.6。实验表明, 氨水流加使菌体浓度大大提高,流加24 h使菌体浓度达到18.8 g/L。但是菌体浓度过高也会抑制热凝胶的合成,在氨水流加14 h时,菌体浓度在11.9 g/L左右, 热凝胶产量最高（72 g/L）。     

群体感应抑制剂研究进展

细菌群体感应(quorum sensing,QS)是一种依赖于菌体密度而普遍存在于微生物之间的沟通协调机制,控制着细菌的生长、增殖、致病性、生物膜形成及相关群体活动行为。通过阻断细菌群体感应信号,可以抑制病原菌的致病性。本文从群体感应角度总结了抑制病原菌的方法和研究进展,为临床新型抗菌药物的设计提供理论依据和新策略。