产耐高温谷氨酰胺转胺酶菌株的快速筛选方法

目的:采用亚硝基胍(NTG)诱变结合96孔板高通量筛选方法筛选产耐高温谷氨酰胺转胺酶(MTG)的茂原链霉菌(Streptomyces mobaraensis)。方法:通过优化96孔板高通量测定MTG活性的方法、确定筛选温度和时间,建立了产耐高温MTG菌株的快速筛选方法;通过优化NTG诱变条件建立了筛选突变库;通过96孔板高通量初筛、摇瓶复筛获得了产耐高温MTG的突变株12-82,并通过摇瓶发酵对12-82所产MTG进行热稳定性分析。结果:采用2mg/ml NTG、p H8.0、60min的诱变条件获得突变株,将突变株的发酵上清液于70℃水浴7.5min,再在37℃空气浴、反应10min的条件下测定MTG活性,从5 200株突变株中筛选出5株产耐高温MTG的突变株,其中突变株12-82在50℃水浴60min以及70℃水浴1.5min的酶活残留率均比出发株高出近20%,且80℃保温2min仍有11.9%的酶活残留率。结论:利用NTG诱变结合96孔板高通量筛选的方法筛选到5株所产MTG热稳定性相对较高的突变株,其中突变株12-82在50℃、70℃和80℃的酶活残留率均有10%~20%的提高。这为高温食品加工领域所需耐高温MTG生产菌株的高效筛选提供了可行性方案。     

人源3-巯基丙酮酸转移酶抑制剂的发现和作用机制研究

[目的]旨在发现硫化氢产生酶—人源3-巯基丙酮酸转移酶(hMST)—的新型抑制剂并研究其作用的分子机制.[方法]利用点突变克隆了hMST的突变体,建立了hMST野生型和突变体的原核表达和纯化方法.基于192串联双孔板法,建立了hMST的高通量抑制剂筛选方法,并筛选得到1类NO供体抑制剂.利用改进的"双孔板"方法,进行了...     

耐热植酸酶突变体的筛选及性质研究

目的:对大肠杆菌Escherichia coli植酸酶基因进行定向进化,获得热稳定性提高的植酸酶突变体.方法:利用易错PCR技术和96微孔板高通量筛选方法获得突变体基因,并对突变酶进行异源表达、纯化及性质研究.结果:通过筛选获得3株热稳定性明显提高的植酸酶突变体APPA1、APPA2、APPA3.酶学性质分析结果表明,...     

3-甾酮-Δ1-脱氢酶突变体文库高通量筛选方法的建立

[目的]建立一种快速、高通量筛选3-甾酮-Δ¹-脱氢酶(KstD)突变体库的方法。[方法]基于已发表KstD蛋白晶体结构,设计饱和突变引物,构建突变体文库,优化蛋白表达条件,利用冻融法结合溶菌酶法获得粗酶液;基于分光光度法原理,优化检测反应体系,利用酶标仪检测吸光度的变化来反映酶活力。[结果]利用饱和突变引物成功构建突变体文库,表达KstD最佳条件为：IPTG终浓度0.3 mmol/L,20℃诱导20 h;缓冲液中溶菌酶浓度为0.5 mg/mL时上清目的蛋白含量最高。优化后的酶活检测条件为：Tris-HCl缓冲液50 mmol/L、pH 8.0、0.4 mmol/L DCPIP、1.5 mmol/L PMS、0.7 mmol/L雄烯二酮(4AD)和适量的酶液组成,温度30℃、酶反应时间5 min,于600 nm波长下测定。[结论]成功建立了一种5 min检测96个3-甾酮-Δ¹-脱氢酶(KstD)突变体的高通量筛选方法,重复性变异系数在3%以下。     

定向进化细胞色素P450BM-3的研究

以来自于巨大芽孢杆菌的细胞色素P450BM-3为研究对象,采用随机突变和饱和定点突变定向进化技术对P450BM-3进行改造,通过突变体催化靛蓝显色的特性采用活性琼脂平板分析和96微孔板相结合的高通量筛选成功获得了几个具有更高催化性能的突变体。     

全细胞高通量筛选a-氨基酸酯水解酶突变体的方法

【目的】建立高效敏感的高通量筛选方法,用于筛选头孢克洛合成活性提高或热稳定性提高的a-氨基酸酯水解酶。【方法】根据头孢克洛在碱性条件下水解生成的衍生物在340 nm处有特征吸收峰的原理,制作出标准曲线。采用全细胞96孔板紫外分光光度法高通量测定a-氨基酸酯水解酶突变体的头孢克洛合成活性。【结果】头孢克洛含量与△A340?405在0.1?0.6×10?3 mol/L浓度范围内有良好的线性关系, 服从朗伯-比尔定律, 平均回收率为99.8%?101.3％。一轮定点饱和突变产生的2 300个克隆经该方法的筛选, 获得3株kcat提高40%以上, 4株半失活温度较野生型提高5 °C以上的突变体酶。【结论】该方法准确可靠,每天筛选量可达到2 000个反应, 达到高通量筛选要求。     

全细胞高通量筛选α-氨基酸酯水解酶突变体的方法

【目的】建立高效敏感的高通量筛选方法,用于筛选头孢克洛合成活性提高或热稳定性提高的α-氨基酸酯水解酶。【方法】根据头孢克洛在碱性条件下水解生成的衍生物在340 nm处有特征吸收峰的原理,制作出标准曲线。采用全细胞96孔板紫外分光光度法高通量测定α-氨基酸酯水解酶突变体的头孢克洛合成活性。【结果】头孢克洛含量与△A340?405在(0.1?0.6)×10?3 mol/L浓度范围内有良好的线性关系,服从朗伯-比尔定律,平均回收率为99.8%?101.3%。一轮定点饱和突变产生的2 300个克隆经该方法的筛选,获得3株kcat提高40%以上,4株半失活温度较野生型提高5°C以上的突变体酶。【结论】该方法准确可靠,每天筛选量可达到2 000个反应,达到高通量筛选的要求。     

一种产邻苯二酚菌株高通量筛选方法

目的：对产邻苯二酚菌株进行筛选。方法：采用前期筛得的产邻苯二酚菌为出发菌株,通过硫酸二乙酯诱变的方法使该菌株突变,同时建立96孔板培养和酶标仪检测方法对产邻苯二酚菌株进行高通量筛选。结果：硫酸二乙酯的终浓度为0.1%,诱变时间为8 min的条件下,突变菌致死率为84.5%,突变效果最好。筛选培养基中吸光值（495nm）和富集培养基中菌液浊度值（OD630）的加和值较大的突变菌株产邻苯二酚能力高。通过诱变和筛选得到的菌株,产邻苯二酚浓度可达0.87mg/ml,比出发菌株的提高了262.5%。经过形态学和生理生化反应,初步鉴定该菌株属于假单胞菌属（Pseudomonas sp.）。结论：硫酸二乙酯诱变和96孔板筛选的方法能以高通量方式快速筛选出产邻苯二酚菌株。     

N-脱氧核糖转移酶II催化合成克拉屈滨及其定向进化

目的:使用表达N-脱氧核糖转移酶Ⅱ (Nucleoside deoxyribose transferase, NDT)的大肠杆菌重组工程菌E.coli BL21/pET-NDT,作为催化剂,合成克拉屈滨(Cladribine)。同时构建高通量的酶活筛选体系,利用其改造NDT,以期提高克拉屈滨的合成效率。方法:首先用野生型NDT催化克拉屈滨的合成。接着以黄嘌呤氧化酶和辣根过氧化物酶联合作用来检测NDT酶活。最后构建NDT随机突变体库,并筛选出突变体。结果:在10%DMSO的体系中,野生型NDT催化2-氯腺嘌呤合成克拉屈滨的转化率达到93%。同时使用构建的筛选体系在突变体库中筛选到了酶活发生改变的突变体。结论:本研究使用NDT作为催化剂,成功地一步合成了克拉屈滨。同时本研究构建的高通量筛选方法成功应用于改造NDT的酶学性质,为拓展NDT合成核苷类似物的能力提供了一种新的方法。     

核黄素工业菌株高通量筛选方法的建立和应用

枯草芽孢杆菌是主要的核黄素工业生产菌之一,高通量筛选技术是选育获得高产核黄素菌株的关键环节。为实现工业菌种选育与高通量筛选技术相结合,对流式细胞分选、液滴微流控分选和96孔板筛选在核黄素工业菌株筛选中的应用进行了研究,并对96孔板筛选方法进行了优化。在流式细胞分析中,来源于同一株工业菌的低产菌株P1与高产菌株R1的细胞荧光与核黄素产量不成正相关。在液滴微流控分析中,P1和R1的发酵液上清荧光与核黄素产量成正相关,然而液滴分选后活细胞的数量很少。在96孔板筛选实验中,振荡培养后P1和R1的发酵液荧光分别为22 264 a.u.、28 647 a.u.;静置培养后荧光分别为7 095 a.u.、10 189 a.u.,核黄素产量与荧光成正相关,且二者荧光差异显著。利用96孔板静置培养的方法对工业菌株S1的突变体库进行筛选,得到的优选菌株核黄素产量为2.53 g/L,相比S1提高了15%。这些结果表明96孔板静置培养-荧光检测筛选可以应用于核黄素工业生产菌产量的提高。     

L-赖氨酸·L-谷氨酸盐制备工艺的研究

本文研究了L -赖氨酸·L -谷氨酸盐制备过程中脱盐、复合、结晶等工艺对产品的收率和质量的影响。研究了工艺过程的控制方法 ,为此产品的工业化生产提供了重要的参数     

固定化谷氨酸氧化酶管流动注射测定谷氨酸的研究

多孔玻璃珠固定谷氪酸氧化酶与过氧化氢酶分别制成相应的固定化酶管,结合流动注射分析系统测定谷氨酸的含量。测定线性范围在0．1—2．O mmol／L．精度(c．V)O．7％．测定速率每小时80样以上．使用寿命至少4个月。在各氨酸浓度低于2．5mmol／L时．pH在6．5—8．0．温度20—35℃．磷酸盐浓度在0.05—0.25mol／L范围内对测定几乎无影响．对不同发酵时间的谷氨酸发酵液测定,测定的结果与酶试剂盒及瓦氏法比较,结果一致．说明该方法已具有实际应用价值。     

Glutamatergic Transmission in the Rat Brain and Gravitational Stress

The effects of hypergravity stress on L-[¹⁴C]-glutamate release from synaptosomes obtained from the rat brain and on the kinetic parameters of high-affinity glutamate transport activity were investigated. We found that hypergravity stress affected only the Ca²⁺-dependent component of L-[¹⁴C]-glutamate release. It did not modify the transporter affinity, but the maximum rate of uptake dropped from 12.5 ± 3.2 to 5.6 ± 0.9 nmol/min/mg of protein (in control rats and in animals subjected to hypergravity, respectively).     

褪黑素对谷氨酸钠致痫大鼠海马5-色胺水平的影响

目的观察褪黑素（Melatonin,MT）对谷氨酸钠（Glutamate,Glu）致痫大鼠海马5-羟色胺（5-hydroxytryptamine,5-HT）水平的影响,研究其抑制癫痫的作用机制。方法40只健康雄性SD大鼠随机分为4组（每组10只）,分别为生理盐水对照组（NS组）;谷氨酸钠致痫组（Glu组）;褪黑素＋谷氨酸钠组（MT＋Glu组）;Luzidole＋褪黑素＋谷氨酸钠组（Luz＋MT＋Glu组）。观察并记录大鼠行为学及脑电图改变,用免疫组织化学方法检测大鼠海马内5-HT含量变化。结果行为学观察和EEG显示,NS组无痫样发作和痫样放电,Glu组和Luz＋MT＋Glu组痫样发作重（Ⅲ—Ⅴ级）,脑电图显示频发高幅的痫样波,TM＋Glu组无或仅有轻微发作（0-Ⅱ级）,脑电图上无或偶见散在单个微小痫样波;免疫组织化学分析结果显示,Glu组和Luz＋MT＋Glu组大鼠海马内5-HT含量与对照组比较均减少,差异性明显（P〈0．05）,MT＋Glu组较Glu组和Luz＋MT＋Glu组5-HT含量升高,差异性明显（P〈0．05）。结论MT对谷氨酸钠致痫大鼠痫样发作程度、痫样放电有抑制作用,其机制之一是经由其特异性的膜受体,通过某种机制增强5-HT作用,进而发挥抑痫效应。     

L-谷氨酸氧化酶与CBD的融合表达及其在微晶纤维素上固定化分析

酶的固定化作为一种重要的技术,已在生物催化领域得到了广泛的应用。现将来源于普拉特链霉菌3304(Streptomyces platensis NTU3304)产生的胞外L-谷氨酸氧化酶(L-glutamate oxidase,Gox)基因gox融合到来源于粪碱纤维单胞菌Cellulomonas fimi的纤维素结合域(CBDcex)的基因上,构建表达载体p ETM10-Gox-CBD,并在大肠杆菌中表达。通过蛋白纯化获得融合蛋白,并命名为Gox-CBD。利用CBD对微晶纤维素特异性吸附的特性将其固定在微晶纤维素上,并对固定化酶的制备条件、结合量、酶学性质及其微晶纤维素结合稳定性等进行了研究。在4℃条件下结合约1 h,融合蛋白Gox-CBD结合在纤维素上的结合量即可达到9.0 mg/g。通过对重组型、融合表达游离的以及固定化在微晶纤维素上的谷氨酸氧化酶的酶学性质进行比较发现,固定化酶的比酶活有所降低;但固定化酶的热稳定性相对于游离酶有了很大的提高,在60℃孵育30 min后还保留有约70%的活性,而游离的重组Gox在相同条件下几乎完全失去活性。当固定化结合蛋白在p H10或者盐浓度5 mmol/L的Na Cl条件下可以牢固结合。并且可以通过一步纯化方法固定化融合蛋白Gox-CBD于微晶纤维素上。因此,L-谷氨酸氧化酶与纤维素结合域融合表达的研究为蛋白的纯化及酶的固定化提供了一种新策略。     

提高1，1’-二甲基二茂铁石墨糊谷氨酸电极寿命的研究

自从Cass1984年首先报道了二茂铁介铁电极以来,已有不少文献报道了这方面的研究工作。还原态的二茂铁不溶于水,而氧化态的二茂铁却溶于水。这样介体电极在使用过程中会因介体的逐渐丢失而失去作用。为了提高介体的稳定性,已报道了多种方法。 提高酶膜的稳定性是生物传感器研制中的一个重要方面。以前一般采用改进固定化方法与选择固定化载体来提高酶膜的稳定性。本文将报道用DEAE-葡聚糖提高DcFe介体电极稳定性的新方法与用DEAE-葡聚糖和乳糖混合物稳定自产的谷氨酸氧化酶的研究结果。     

褪黑素对谷氨酸钠致痫大鼠海马5-羟色胺水平的影响

目的观察褪黑素(Melatonin,MT)对谷氨酸钠(Glutamate,Glu)致痫大鼠海马5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)水平的影响,研究其抑制癫痫的作用机制。方法40只健康雄性SD大鼠随机分为4组(每组10只),分别为生理盐水对照组(NS组);谷氨酸钠致痫组(Glu组);褪黑素 谷氨酸钠组(MT Glu组);Luzidole 褪黑素 谷氨酸钠组(Luz MT Glu组)。观察并记录大鼠行为学及脑电图改变,用免疫组织化学方法检测大鼠海马内5-HT含量变化。结果行为学观察和EEG显示,NS组无痫样发作和痫样放电,Glu组和Luz MT Glu组痫样发作重(Ⅲ-Ⅴ级),脑电图显示频发高幅的痫样波,TM Glu组无或仅有轻微发作(0-Ⅱ级),脑电图上无或偶见散在单个微小痫样波;免疫组织化学分析结果显示,Glu组和Luz MT Glu组大鼠海马内5-HT含量与对照组比较均减少,差异性明显(P<0.05),MT Glu组较Glu组和Luz MT Glu组5-HT含量升高,差异性明显(P<0.05)。结论MT对谷氨酸钠致痫大鼠痫样发作程度、痫样放电有抑制作用,其机制之一是经由其特异性的膜受体,通过某种机制增强5-HT作用,进而发挥抑痫效应。     

L-谷氨酸氧化酶的克隆表达、纯化及酶学性质研究

为提高微生物产L-谷氨酸氧化酶水平,将Streptomyces sp.X-119-6的L-谷氨酸氧化酶基因(LGOX)与表达载体pET28a连接,导入E.coli BL21(DE3),实现LGOX的高效表达.采用HisTrapTM FF亲和层析柱对重组L-谷氨酸氧化酶进行纯化,并对纯酶的酶学性质进行了研究.结果表明:在IPTG终浓度为0.4 mmol/L下,30℃诱导6h,可以获得比酶活为1.1 U/mg的粗酶液;重组酶的最适反应温度和pH分别为37℃和5.O;km值为2.12 mmol/L,Vmax为1.06μmol/min·mg,对L-谷氨酸具有专一性;具有良好的应用前景.     

L-glutamate as an excitatory transmitter at the neuromuscular junction of a beetle larva

The effects of L-glutamate and acetylcholine on the ventral muscle fibres of the larval mealworm Tenebrio molitor were studied by means of microelectrodes. Bath application of L-glutamate at concentrations higher than 1 × 10 ⁴M suppressed excitatory postsynaptic potentials (EPSPs) and evoked both a depolarisation and a reduction in the input resistance of the muscle fibre. In contrast, acetylcholine chloride (up to 1 mM) had no effect at all. Circumscribed spots could be detected on the fibre surface where iontophoretic applications of L-glutamate caused transient depolarizations (glutamate potentials). Focal extracellular recordings revealed that the glutamate sensitive spots were identical with synaptic sites. The reversal potentials of the EPSP and the L-glutamate potential were identical. These results are compatible with the hypothesis that L-glutamate is an excitatory transmitter at the neuromuscular junction.