计算机模拟短小芽孢杆菌木聚糖酶与底物木聚糖的对接

克隆测序短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）木聚糖酶基因,在同源建模所得三维结构的基础上寻找底物结合可能的活性口袋,用计算机模拟其与底物木聚糖的对接,预测酶与催化反应过程的关键氨基酸残基。所得的信息对木聚糖酶的定向改造有重要意义。     

耐碱性木聚糖酶基因在短小芽孢杆菌中高效分泌表达的研究

从木聚糖酶高产短小芽孢杆菌 (Bacilluspumilus)BP5 1中克隆得到木聚糖酶基因xynA ,将其构建在芽孢杆菌表达载体pWH1 5 2 0中得到重组质粒pWSX1 1。xynA由木糖诱导xylA启动子调控xynA表达。采用同源高效表达策略 ,以原生质体转化方法将pWSX1 1转回原始菌株BP5 1中 ,获得重组菌株BPX1 1。通过木糖诱导重组菌株中的xy nA基因高效分泌表达 ,使木聚糖酶产酶活力比原菌株BP5 1提高了 87% ,同时对重组表达的木聚糖酶的酶学性质进行了初步研究     

枯草芽孢杆菌内切木聚糖酶的分离纯化与鉴定

目的：建立一种简便、快速的木聚糖酶分离和提取方法。方法：采用活性聚丙烯酰胺凝胶电泳和均质提取法相结合,分离纯化枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)固体培养基发酵产物中的木聚糖酶,进一步用薄层色谱和高压液相色谱对木聚糖酶进行鉴定。结果：采用活性聚丙烯酰胺凝胶电泳和均质提取法相结合,从枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)固体培养基发酵产物中分离得到了两种内切木聚糖酶,酶解桦木木聚糖的产要产物以木二糖和木三糖为主。结论：活性聚丙烯酰胺凝胶电泳和均质提取法相结合是一种新的分离纯化木聚糖酶的简便、有效方法。     

短小芽孢杆菌木聚糖酶基因在毕赤酶母中的分泌表达及酶学性质研究

将短小芽孢杆菌HB030的内切-1,4-木聚糖酶基因克隆到毕赤酵母表达载体pPIC9K,得到重组质粒pH-BM220,将pHBM220经酶切后分别转化三株毕赤酵母KM71、GS115、SMD1168,该木聚糖酶基因在三株毕赤酵母中均实现了分泌表达,将重组毕赤酵母KM71（pHBM220）,GS115（pHBM220),GS115(pHBM220),SMD1168（pHBM220）分别诱导产酶,对重组酶进行相关的酶学性质分析表明,三的最适反应pH值约为5.5,最适反应温度约为60℃,在其最适反应条件下测得三粗酶液酶活分别为10.80IU/mL,11.63IU/mL,9.68IU/mL,重组毕赤酵母KM71（pHBM220）所产酶的热稳定性较好,而在pH稳定性方面三没有太大的差异。     

短小芽孢杆菌噬菌体的分离及特性

以短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)1037及其抗噬菌体衍生株为指示菌,从噬菌体滋生环境中分离得到10株噬菌斑形态和宿主范围不同的PP系列噬菌体,并对它们的血清型、宿主范围以及对热和对不同pH的稳定性进行了研究。结果表明,在噬菌体滋生的环境中实际存在着不同血清型和宿主范围的噬菌体群体。由PP系列噬菌体与不同宿主菌之间的关系推测,杂菌污染是噬菌体污染的导因,因而认为在工业上防治噬菌体对生产的危害必须采取综合治理措施。     

芽孢杆菌木聚糖酶的发酵条件研究

本文研究了芽孢杆菌Ｌ２３产木聚糖酶的时间曲线,碳源种类和浓度,添加物,发酵起始ｐｈ以及接种量对产酶的影响。该菌经３７℃培养５０小时,酶活力为３０ＩＵ／ｍｌ,酶最适反应温度为５７℃,最适ｐＨ值为７．０。     

芽孢杆菌木聚糖酶测定条件研究

木聚糖是一种在植物体内大量存在的半纤维素,在植物中的含量仅次于纤维素,是地球上广泛存在的可再生资源之一。木聚糖酶（Xylanase,EC3．2．1．8）是一类重要的木糖苷键水解酶。木聚糖酶的水解产物可用于乙醇、丙酮、丁醇等重要化工产品的生产。在纸浆漂白工艺中,采用木聚糖酶对纸浆进行预漂白,可以降低纸浆的卡伯值,减少15％左右的有效氯用量,降低生产成本,减少二阳很类致癌物的排放,并能提高纸浆的质量。该酶还可以用于饲料工业,提高粗饲料的能量值及畜禽对其的利用率。木聚糖酶可由细菌（1,。）、霉菌（。,。）、放线菌（…     

短小芽孢杆菌缺陷噬菌体

经丝裂霉素c诱发和CsCl密度梯度离心,得到了短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)噬菌体PPO。该噬菌体具有典型的20面体的头部,长而可收缩尾鞘的尾,尾鞘的下端附有基板及尾丝。噬菌体DNA的限制核酸内切酶酶切电泳及其与宿主基因组DNA之间的分子杂交结果证明,噬菌体PPO颗粒内包裹的是寄主DNA,因而它是一缺陷噬菌体。     

短小芽孢杆菌degQ基因的克隆与鉴定

ｄｅｇＱ基因编码一个由４６个氨基酸组成的多肽,能增强许多芽孢杆菌胞外酶基因的表达,以ＰＭＫ４作克隆体构建短小芽孢杆菌基因库,并用ＤＮＡ探针原位杂次法从中钓出ｄｅｇＱ基因,对克隆基因的ＤＮＡ序列进行了分析并证明克隆的短小芽孢杆菌ｄｅｇＱ基因具有增强枯草杆菌蛋白酶和果聚糖蔗糖酶基因表达的能力,ｄｅｇＱ基因克隆有助于研究芽孢杆菌的正调控机一并可望提高外源基因在芽孢杆菌中表达。     

短小芽孢杆菌作为芽孢杆菌属基因工程受体菌的研究

以质粒pUB110 DNA转化B. pumilus 289原生质体,转化频率为10~(-3)—10~(-9)与B.tubtilis 168系统相当;但B.pumilus 289原生质体的再生频率(0.3—12.0％)略低于B.subtilis 168(1.53—24.16％);在无选择压力条件下质粒pUB110在B.pumilus 289中经过45个世代周期,自发丢失率小于3％,同于B.subtilis 168系统。外源基因在B.pumilus 289中经25个世代周期丢失率低于5％,而在B.subtilis 168系统中则高达24％;外源基因的表达水平亦高于B.subtilis 168系统。因此,B.pumilus 289是一个值得进一步开发的基因工程受体系统。     

短小芽胞杆菌产碱性木聚糖酶发酵条件的研究

碱性木聚糖酶在碱性条件下催化水解木聚糖,广泛应用于造纸、纺织等领域.着重对短小芽胞杆菌M-11产碱性木聚糖酶的发酵条件进行初步的探索.研究了菌株的生长曲线、确定最佳接种龄为16 h、最佳接种量为1％;确定最适碳源浓度为7％、最适单一氮源为氯化铵、其浓度为1.0％、最适无机盐为氯化铁、其浓度为3 mmol/L;在此基础之上进行6因素3水平的正交试验,确定最适产酶培养基组成:麸皮5％,接种量3％,氯化铵1.2％,氯化铁3.5 mmol/L,硫酸镁0.03％,氯化钠5 mmol/L,磷酸氢二钾0.4％;最适培养条件:接种龄16 h,初始pH 8.0,温度37℃,300 mL摇瓶装液量50 mL,摇床转速220 r/min,发酵周期48 h.通过对发酵条件的优化使发酵液酶活达613 IU/mL.无机氮源为其最适氮源,因此短小芽胞杆菌M-11在碱性木聚糖酶的产品开发上优于短小芽胞杆菌M -26.     

Bacillus pumilus WL-11木聚糖酶A的纯化、鉴定及其底物降解方式

对一株BacilluspumilusWL_11木聚糖酶的纯化、酶学性质及其底物降解模式进行了研究。经过硫酸铵盐析、CM_Sephadex及SephadexG_75层析分离纯化,获得一种纯化的WL_11木聚糖酶A ,其分子量为2 6 0kD ,pI值9 5 ,以燕麦木聚糖为底物时的表观Km 值为16 6mg mL ,Vmax值为12 6 3μmol (min·mg)。木聚糖酶A的pH稳定范围为6 0至10 4 ,最适作用pH范围则在7 2至8 0之间,是耐碱性木聚糖酶;最适作用温度为4 5℃～5 5℃,在37℃、4 5℃以下时该酶热稳定性均较好;5 0℃保温时,该酶活力的半衰期大约为2h ,在超过5 0℃的环境下,该酶的热稳定较差,5 5℃和6 0℃时的酶活半衰期分别为35min和15min。WL_11木聚糖酶A对来源于燕麦、桦木和榉木的可溶性木聚糖的酶解结果发现,木聚糖酶A对几种不同来源的木聚糖的降解过程并不一致。采用HPLC法分析上述底物的降解产物生成过程发现木聚糖酶A为内切型木聚糖酶,不同底物的降解产物中都无单糖的积累,且三糖的积累量都较高;与禾本科的燕麦木聚糖底物降解不同的是,木聚糖酶A对硬木木聚糖降解形成的五糖的继续降解能力较强。采用TLC法分析了WL_11粗木聚糖酶降解燕麦木聚糖的过程,结果表明燕麦木聚糖能够被WL_11粗木聚糖酶降解生成系列木寡糖,未检出木糖,这说明WL_11主要合成内切型木聚     

Antimicrobial Pyridazines: Synthesis,Characterization, Cytotoxicity,Substrate Promiscuity,and Molecular Docking

A facile and convenient synthesis of new pyridazines suitable for use as antimicrobial agents was reported. The hydrazide intermediate was coupled with various benzaldehydes and/or acetophenones and cyclized instantaneously to afford target pyridazine derivatives. The structures of new pyridazines were confirmed by IR, ¹H‐ and ¹³C‐NMR, elemental analysis in addition to representative LC/MS. Antimicrobial activity was screened against 10 bacterial and fungal strains. The new pyridazines showed strong to very strong antibacterial activity against Gram‐negative (GNB) bacteria, while none of them showed significant antifungal activity at the same concentration range. Chloro derivatives exhibited the highest antibacterial activity with MICs (0.892–3.744 μg/mL) lower than that of chloramphenicol (2.019–8.078 μg/mL) against E. coli, P. aeruginosa, and S. marcescens. Prediction of ADME parameters, pharmacokinetics, and substrate promiscuity revealed that these new pyridazines could be promising drug candidates. Cytotoxic studies on rat hepatocytes showed how much safe these new pyridazines on living organisms (IC₅₀>64 μg/mL). MOE docking studies showed a good overlay of these new pyridazines with co‐crystallized ligand within an E. coli DNA gyrase subunit B active sites (4KFG).     

分子对接与全局极小化方法

全局极小化方法及其在结构生物学中的应用近年来取得了显著的进展.适当简化的分子对接问题是全局极小化方法的一个很好目标,并且是当前一个相当活跃的研究领域.对接可分为两类：主要用于从头配体设计的细致对接和用于已知化合物数据库筛选以发现药物的粗略对接,它们对全局极小化算法的要求是不同的.简要评述了新出现的适合于对接问题的随机和确定性全局极小化算法,其中势能平滑算法看来很有希望,值得密切关注.     

决明查尔酮合成酶的同源模建和分子模拟对接

查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)是植物中类黄酮生物合成途径的关键酶,其催化对-香豆酰辅酶A和丙二酸单酰辅酶A发生缩合反应.本研究以苜蓿CHS的晶体为模板,利用同源建模构建决明CHS的三维模型.经过动力学优化后,决明CHS的三维模型与苜蓿CHS的结构极为相似,主要由α-螺旋和β-折叠构成,其中有13个α螺旋,占32.82％,15个β折叠,占19.23％,无规则卷曲占47.95％.模型验证结果表明决明CHS的三维模型具有合理的立体化学性质与氨基酸相容性.决明CHS含有两个重要的结构域:对-香豆酰辅酶A结合域与丙二酸单酰辅酶A结合域.决明CHS与对-香豆酰辅酶A、丙二酸单酰辅酶A的结合主要通过氢键与范德华力.决明CHS中Cys164、His303与活性中心的H2O能够形成电子传递体系,参与对-香豆酰辅酶A形成CHS-对-香豆酰基中间产物.本研究结果为利用此类CHS三维模型研究其催化机理和分子工程改造奠定基础.     

Production of prednisolone by Bacillus pumilus E601 cells incorporated in radiation induced poly(vinyl alcohol g-2 hydroxyethylmethacrylate) cryogels

Immobilization of Bacillus pumilus E601 in poly(vinyl alcohol) (PVA) cryogels at a concentration of 10% grafted with hydroxy-ethylmethacrylate (HEMA) at a concentration of 0.4% using a radiation polymerization technique lead to an increase in the prednisolone yield (46%) compared with the prednisolone yield (38%) produced by immobilized B. pumilus E601 carrier on the surface of the polymer at the same concentrations. The Δ¹-dehydrogenase of B. pumilus E601 was affected by the molecular weight, the irradiation dose and the diameter of the polymer. The storage of immobilized B. pumilus E601 in poly(PVA)/HEMA at −4 °C for 30 days shows a higher yield of prednisolone (80%) as compared with prednisolone yield (75%) at 25 °C at the time of storage.     

Factors affecting the production of prednisolone by immobilization of Bacillus pumilus E601 cells in poly(vinyl alcohol) cryogels produced by radiation polymerization

To increase the yield percent of prednisolone from hydrocortisone (cortisol), Bacillus pumilus E601 (a radioresistant microorganism) was incorporated into poly(vinyl alcohol) (PVA) cryogel grafted with hydroxyethyl-methacrylate (HEMA) as a crosslinking agent. The polymer was prepared by a radiation polymerization technique at 20 kGy from Co-60 source. The optimum temperature for the biotransformation of hydrocortisone by free cells, poly(PVA)/HEMA, and poly(PVA)/HEMA /N-isopropylacrylamide (N-IPAAm) was 30 °C. The highest yield % of prednisolone was obtained by immobilization of the cells on poly(PVA/HEMA), the addition of N-IPAAm to poly(PVA/HEMA) protected the immobilized cells from temperatures above 35 °C during the fermentation process. The optimal pH (buffered pH) of the biotransformation of hydrocortisone by immobilized and free cells was 7.0, but the maximum yield of prednisolone (60%) was obtained by immobilized cells in comparison with free cells (42%) also at pH 7.0. The prednisolone yield reached 60–65% with 1,2-propanediol cosolvent containing media and 60–62% in the case of ethanediol cosolvent containing media at 1% (v/v) of both cosolvents. 10 mg/50 ml Tween 80 the medium increased the prednisolone yield by only 1.1-fold compared with the control. The maximum bioconversion efficiency was obtained at a substrate concentration of 20 mg/50 ml medium. Stability studies showed that the immobilized cells can be used for seven times without any significant decrease in activity.     

短小芽胞杆菌Bacillus pumilus HR10增殖扩繁培养基组分优化

短小芽胞杆菌Bacillus pumilus HR10是1株优良的菌根辅助细菌(Mycorrhiza Helper Bacteria,MHB),无论单独接种或与外生菌根真菌(Ectomycorrhizal Fungi,EMF)黄色须腹菌(Rhizopogen luteous)互作,都能显著促进马尾松(Pinus massoniana)的生长。应规模应用需要,从10种碳源、8种氮源及8种无机盐中以单因素试验初步筛选出主要组分,在此基础上采用正交试验及响应面分析法优化短小芽胞杆菌HR10增殖扩繁的培养基成分。结果表明,该菌株增殖扩繁培养基最佳组分配比为黄豆粉10.332 g/L,玉米粉7.296 g/L,蛋白胨10.718 g/L,KCl 2.5 g/L,KH2PO42.5 g/L。研究结果为菌根辅助细菌短小芽胞杆菌B.pumilus HR10菌剂开发应用提供了参考依据。     

地衣芽孢杆菌H-1的鉴定及其产木聚糖酶性质的研究

本实验室分离到一株木聚糖酶高产菌,经形态、生理以及生化鉴定,确认为地衣穿孢杆菌,定名为H-1。对H-1的胞外木聚糖酶进行初步的研究。从碳源利用方面,认为 H-1的木聚糖酶为组成型合成。木聚糖和纤维二糖对它有诱导作用,而木糖和葡萄糖对酶的产生有阻抑作用。对酶解产物分析表明,有小分子糖产生、但并非都是单糖。H-1胞外木聚糖酶经60％硫酸铵沉淀,过DEAE-50柱,以及超过滤,得到了部分纯化酶。该酶作用的最适pH为7.6,在pH4～5范围较为稳定;最适温度为50℃; 70℃25min则完全失活。米氏常数为10.42×10~(-3)g/ml,最大反应速度为0.345μmol/min。2mM Ag~+使酶活增加了1.5倍,2mM EDTA抑制了 22％的酶活性,而2mM Cu~(++)则使酶完全失活。