浑球红假单胞菌及其谷氨酸合成酶突变株氢酶活性和合成

浑球红假单胞菌野生型菌株的氢酶表达被有机碳、氮底物所抑制。在光照和黑暗时,氧浓度变化对氢酶的作用不同,但高氧浓度都阻遏氢酶的表达。微量Ni~(2+)能专一性地促进氢酶活性,固氮酶的产氢也可以调节氢酶的表达水平。该野生菌株的GOGAT突变株缺乏固氮酶和氢酶活性,在加入谷氨酰胺合成酶抑制剂MSX后,固氮酶和氢酶以相关联的方式合成出来,固氮酶产生的氢看来诱导了氢酶的合成。然而在固氮酶不表达的情况下,外源氢也可诱导氢酶的合成。     

镍在浑球红假单胞菌氢酶合成中的作用（简报）

在固氮酶能表达的生长条件下,镍可促进浑球红假单胞菌菌株601的氢酶合成,而在含氨培养基上则没有影响。镍促进氢酶合成的最适浓度为10μmol/L,并具有金属专一性,其他二价金属离子对氢酶合成没有作用。镍在促进氢酶吸氢的同时,抑制菌体的放氢,但对固氮酶的乙炔还原活性则几乎没有影响。     

酰胺态氮瞬间调节荚膜红假单孢菌光合固氮活性的GS传感机制

天门冬酰胺(Asn)和谷氨酰胺(Gln)对荚膜红假单孢菌固氮酶活性抑制,在表观上类似于氨关闭效应,这种抑制效应由GS参与,相似于氨抑的传感机制。中断Gln代谢的6-diazo-5-oxo-L-norleucine(DON)存在时,氨抑的持续时间延长,与此相类似,Gln抑制加剧,这可能归之于Gln的积累。但是,Gln抑制被methionine sulfoximine(MSX,GS的抑制剂)消除,消除时MSX对Gln的浓度比值约为0.2,与氨抑消除所需的MSX对氨的浓度比值相当。此外,MSX消除氨抑不为DON拮抗,表明Gln抑制固氮酶活性由GS传感。然而,不能抑制GS转谷酰基活性的methionine suffone(MSF,谷氨酸的类似物)却与MSX相同,能消除Gln和氨对固氮活性的抑制。上述观察结果也可延伸至Asn的关闭固氮酶活性效应。     

浑球红假单胞菌在暗处发酵生长时的固氮酶、吸氢酶以及放氢机制的研究

光合细菌浑球红假单胞菌(Rhodopesudomonas sphaeroides)能在黑暗厌氧条件下生长。首次发现发酵生长的浑球红假单胞菌有固氮酶和吸氧酶的活性。试验比较了在光营养、黑暗厌氧呼吸和好氧呼吸生长方式下该菌的放氢作用,认为黑暗厌氧呼吸过程中的放氢是氢酶催化的放氢。     

荚膜红假单孢菌膜结合态氢酶生理电子受体性质的研究

对光合细菌荚膜红假单孢菌F菌株的部分纯化膜结合态氢酶进行了分离,此酶虽能催化氢的可逆氧化还原反应,但主要行使吸氢功能,其吸氢活性是放氢活性的100倍左右。在吸氢反应中,对电子载体MB的Km为10．4μm;此氢酶放氢活性的最适pH为7．2,电子载体为MV,阴离子F一、Cl-、Br一、I一和SO24一对放氢活性有不同程度抑制。同时,过渡金属阳离子Fe2+、Cu2+、Hg2+以及极性溶剂Me2SO对其放氢活性也有抑制作用。细胞色素c,作为电子载体可参与氢酶放氧反应;在氢酶存在下,细胞色素c,能被分子氢还原。而在相同测定条件下,Fd支持的氢酶放氢活性却很低,并且很难被氢一氢酶体系所还原。基于这些结果,对氢酶的生理电子受体性质进行了讨论。     

丙酮酸对浑球红假单胞菌突变株(GOGAT~-Nif~-)固氮酶活性的调节

固氮无效的浑球红假单胞菌GOGAT突变株经丙酮酸诱导产生固氮酶活性。固氮酶比活随丙酮酸浓度增加而提高,同时依赖于蛋白质合成的菌体生长。丙酮酸产生固氮酶时氮源Glu的浓度高达60 mmol/L。液相色谱分析表明,丙酮酸诱导固氮酶活性的形成与胞内Gln耗竭有关而与Asn无关。用丙酮酸代替苹果酸诱导,突变株向胞外分泌的游离氨大大减少。丙酮酸诱导时变种谷氨酰胺酶比活较高,它可能参与胞内Gln的分解。     

沼泽红假单胞菌乙酸光合放氢研究

依据光合细菌生长代谢特性和有机废水降解主要产物类型,11种有机物被用于沼泽红假单胞菌（Rhodopseudomonas palustris）Z菌株的光合产氢研究,其中,乙酸反应体系产氢活性最高。在此基础上,研究了该菌株的生长与产氢动力学行为,探求了影响该菌株光合放氢的主要限制性影响因素。结果表明,该菌株产氢与生长部分相关。种子培养基和菌龄对产氢活性有明显影响。细胞最适产氢和生长所需要的光照强度和温度基本一致。当种子来源于硫酸铵高菌龄预培养物或谷氨酸钠对数期预培养物时,该菌株产氢活性显著增加,产氢延滞期明显缩短。氧浓度和接种量对产氢活性也有显著影响。供氢体和氮源浓度直接决定细胞的生长与光放氢活性。在低于70 mmol/L乙酸钠和15 mmol/L谷氨酸钠时,产氢活性随底物浓度的增加而增强。谷氨酸钠浓度高于15mmol/L时,由于游离NH₄⁺的出现,产氢活性受到抑制,但却明显刺激细胞的生长。在标准状况下,该菌株的最大产氢速率可达19.4 mL·L^-1·h^-1。     

红假单胞菌H菌株生长细胞光照放氢条件的研究

本文报道红假单胞菌属（Ｒｈｏｄｏｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）Ｈ菌株光照放氢的主要条件。结果表明,Ｈ菌株除利用苹果酸外,还可以利用葡萄糖、丁酸钠、乳酸钠等底物光照放氢,尤以葡萄糖产氢量较高。Ｈ菌株光照放氢的适宜ｐＨ为７．０,与细胞生长最适ｐＨ值一致。可以明显地抑制生长细胞放氢,在气相完全为Ｎ_２条件下,Ｈ菌株仍能以较高速率光照放氢。Ｈ菌株光照放氢的适宜温度为３０℃。空气能抑制光照放氢,加入一定浓度的Ｎａ_２Ｓ可以缓解这种抑制作用。     

绿色红假单胞菌和绿硫红假单胞菌的分离与鉴定

在选择培养条件下,利用琼脂振荡稀释分离技术,对接种于造纸废水和污水处理厂污泥污水的富集培养液进行纯化,分离得到两株绿色的光合细菌菌株G和SG。它们细胞内均含细菌叫叶绿素b,光合内膜结构为片层,繁殖方式为出芽,但在对有机碳源、还原态硫化物利用能力及同化硫酸盐等生理特性上有很大差异。经鉴定,以《伯杰氏系统细菌学手册》第3卷(1989)为依据,确定这两菌株是红假单胞菌属的两个种,菌株G定名为绿色红假单胞菌(Rhndopxeudomonas viridis),菌株SG定名为绿硫红假单胞菌(Rhodopseudomonas sulfoviridis)。     

沼泽红假单胞菌染色体的提取

近年来,由于工业产生的有机物对环境的污染越来越严重,推动了人们对能降解芳香物的沼泽红假单胞菌(Ｒ.ｐａｌｕｓｔｒｉｓ)的研究兴趣[1-8]。大多数芳香族化合物是严重危害人类健康的污染物质,为从基因水平研究沼泽红假单胞菌对芳香族化合物的生物降解机制,需要找到一种提取染色体的理想方法。泽沼红假单胞菌质膜构造比较特殊,且菌体富含蛋白质、色素、多糖等,给染色体提取造成一定难度。在本工作中采用了几种方法进行染色体的提取。1　材料与方法11　菌株来源:Ｙ6为本实验室分离、鉴定并保存的沼泽红假单胞菌。12　菌体培养121　沼泽红假单…     

沼泽红假单胞菌粗酶液生物转化柚皮苷

目的初步探索沼泽红假单胞菌粗酶液生物转化柚皮苷的特点。方法利用高效液相色谱技术,以柚皮苷的降解率为指标,考察不同温度、pH、底物浓度和培养时间对粗酶液降解柚皮苷的影响。在适宜转化条件下,探索底物和产物的含量变化。结果最适转化条件:40℃~50℃,pH 7.0~8.0,最大有效转化底物浓度750μg/mL,15 h时柚皮苷降解率较高为55.31%。在最适转化条件下,底物浓度500μg/mL,培养至17 h柚皮苷被降解完全,柚皮素浓度达到最大值204μg/mL,转化率为85.39%;10~19 h,转化率均大于80.00%,13 h达到最大值94.83%。结论本研究首次发现沼泽红假单胞菌粗酶液能够生物转化柚皮苷,并阐明了不同培养条件对柚皮苷降解的影响,以及转化过程中物质含量的变化。     

沼泽红假单胞菌的研究进展

概述了沼泽红假单胞菌菌株的分离纯化,主要特性及应用研究方面的进展。     

谷氨酰胺合成酶参与Rhodopseudomonas capsulata固氮活性的氨瞬间调节

Rhodopseudomonas capsulata固氮酶活性对氨的敏感性及谷氨酰胺合成酶(GS)活性的变化在很大程度上受菌龄和氮素营养的影响。对数生长后期,固氮酶活性对氨最敏感,GS也处于高水平。限量氨(0.2mM)培养的菌体,其固氮酶活性的氨敏显著减弱,与谷氨酸(7.5 mM)培养的菌体相比,前者的GS活性较后者低50％左右。来自这两种氮源的GS本身对氨的敏感性也不一样,谷氨酸培养的其敏感性较限量氨培养的为低。此外,GS活性与氨关闭固氮酶活性的程度之间呈正相关。而与关闭的持续时间呈负相关。GS活性被抑制后,氨同化受阻,固氮酶活性的氨敏现象消失,基于上述结果,可以认为活性GS参与氨瞬间凋节光合细菌固氮酶的活性。     

沼泽红假单胞菌对微囊藻毒素的降解

以铜绿微囊藻为材料,通过固相萃取-高效液相色谱方法(SPE-HPLC),研究了沼泽红假单胞菌对微囊藻毒素MC-LR的降解作用。结果表明:沼泽红假单胞菌在厌氧、光照强度2000lx、35℃、pH7.0、乙酸钠为碳源、菌液初始浓度OD680为0.325和初始MC-LR为3mg.L-1时,6d降解率为36.5%,12d达到最高,降解率为78.7%。此降解条件和蓝藻水华爆发的环境条件基本一致,因此该菌株在水华爆发季节消除水中的微囊藻毒素方面具有应用潜力。     

沼泽红假单胞菌去除镉的研究

研究了沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)S菌株的生长、Cd2 的去除与供氧光照、碳源、pH及温度的关系。结果表明:在好氧黑暗、苹果酸为碳源、pH7.0和30℃条件下,S菌株对初始浓度为25mg/L的Cd2 去除率最大,达到85%。在最佳条件下,Cd2 初始浓度为10mg/L~25mg/L时,去除率达85%,Cd2 浓度增加到150mg/L时,去除率仅为23%。测定Cd2 在菌体不同部位的分布发现菌体中富集的Cd2 63.5%在细胞壁上,33.5%在细胞原生质体内。同时,结合该菌体细胞超薄切片透射电镜观察证明了S菌株对Cd2 的去除主要在细胞壁上。     

镧与钕对红假单胞菌的生长、类胡萝卜素生成及固氮活性的影响

本文报道了不同浓度的La³⁺和Nd³⁺对红假单胞菌(Rhodopseudomonas sp.)的细胞形态、生长、类胡萝卜素生成和固氮活性的影响。LaCl_3在25和50mg/L时对红假单胞菌的细胞生长有轻微刺激作用;当浓度高于75mg/L时有抑制作用,随浓度的提高而抑制作用增强,细胞缩小;NdCl_3在25和50mg/L时对该菌细胞生长有轻微抑制作用,高于75mg/L时抑制作用明显增强,细胞缩小。两种稀土元素在25和50mg/L时对该菌类胡萝卜素的生成有刺激作用,高于75mg/L时则有抑制作用。La³⁺在0～100mg/L,Nd³⁺在0～75mg/L时对固氮酶活性有刺激作用,La³⁺和Nd³⁺分别高于100mg/L和75mg/L时则有抑制作用,并随浓度的增高,抑制作用明显增强。