白腐菌SQ01锰过氧化物酶对联苯中间代谢物的转化北大核心CSCD

【目的】在对白腐菌栓菌(Trametes sp.)SQ01锰过氧化物酶(MnP)纯化的基础上,通过MnP对HOPDAs的转化实验,了解白腐菌MnP对2-羟基-6-氧-6-苯基-2,4-己二烯酸(HOPDA)及其衍生物的作用,揭示MnP新的催化特性。【方法】利用紫外可见光谱法分析锰过氧化物酶对10种不同取代基的HOPDAs转化情况,并对锰过氧化物酶的稳态动力学参数进行了测定;红外光谱法分析了HOPDA及其产物的分子结构。【结果】锰过氧化物酶可以转化HOPDA及其卤代HOPDAs,特别是锰过氧化物酶可以催化3,8,11-3Cl HOPDA,而这一物质几乎不能被联苯水解酶(2-羟基-6-氧-6-苯基-2,4-己二烯酸水解酶)和红球菌(Rhodococcus sp.)R04转化。稳态动力学分析表明,在5种HOPDAs中,HOPDA是锰过氧化物酶的最适底物,3,10-2F HOPDA的转化效率(k_(cat)/K_m)是最高的。紫外可见光谱分析表明,锰过氧化物酶在转化HOPDA及其衍生物时最大吸收峰在可见光区均会发生蓝移。红外分析表明,锰过氧化物酶可以使HOPDA的共轭双烯转化为单烯,C_β上的羟基消失。【结论】锰过氧化物酶能够有效降解HOPDA及其衍生物,这为联苯及其中间代谢物的顺利降解提供了新的策略。     

一种pH相对稳定的栓菌T. sp. SQ01漆酶

漆酶 (p-diplaenol:oxygen oxidorecluctase,EC 1.10.3.2)在生物制浆、生物漂白、脱色以及有毒化合物的降解等方面具有较为广泛的应用前景,同时也是相关学科领域的研究热点.     

白腐真菌AH28-2菌株发酵合成漆酶初步研究*

从 2 2 4个野外采集的真菌样品中筛选分离到一株产漆酶活性较高菌株AH28-2 ,经初步鉴定为白腐真菌。采用单因子相互比较法 ,研究了该菌株最适发酵产酶条件。应用添加有 1g/Lkraft木素的液体发酵培养基 ,接种量 5 %(V/V) ,初始pH8 5 ,装液量为 5 0 %,2 8℃、 1 5 0r/min摇瓶振荡培养 4～ 5d ,漆酶酶活水平达 2 0 1 84IU/L。     

影响白腐真菌AH28-2菌株漆酶合成的因子和发酵条件

White-rot fungus AH28-2, a newly isolated strain, produced effectively laccase by induction when grown on a synthetic medium. Aromatic compounds of low molecular weight had an inducing influence on laccase production and its isoenzyme compositions. The using of o-toluidine or syringic acid had the best inducing effect. Cu2+ concentration in medium had distinguished effect on laccase production. Enzyme activity was notably increased by Cu2+ and reached the maximum when Cu2+ final concentration was 5 mumol/L. Mn2+ inhibited the synthesis of laccase. Carbon and nitrogen limitation were not beneficial to laccase synthesis, while high nutrient organic medium was beneficial to the growth of cell and the synthesis of laccase. Using cellobiose as the sole carbon source, the highest level enzyme activity reached 82,923. 7 u/L under the condition of optimum fermentation with ABTS as substrate. This enzyme activity was 2.9-fold higher compared to the reported data on international references in recent years.     

白腐真菌SYBC-L2漆酶的分离纯化及其在毛纺染料脱色中的应用

经过硫酸铵分级盐析、DEAE-cellulose离子交换层析、SephacrylTMS-200柱层析,从白腐菌株Phellinus sp. SYBC-L2所产的漆酶中纯化得到电泳纯漆酶Lac3,其纯化倍数为28.27,回收率为14.76%.Lac3为一种糖蛋白,糖含量29.66%,SDS-PAGE表观分子量约为64.3 kD;其催化氧化DMP(2,6-Dimethoxyphenol)的表观Km值和Vmax分别为1.01 mmol/L和186.2 U/mg蛋白.Lac3的最适温度为60℃,最适pH为3.5;在30℃～50℃和pH 4.5～9.0范围内稳定.Cu2+、SO42-、CO32-对Lac3具有一定促进作用,而Fe3+、Fe2+、NO3-则具有抑制作用.色素的最佳脱色条件为(Lac3终浓度为2 U/ml):媒介元PV在温度50 ℃、pH值3.0的条件下反应2 h,脱色率可达95.10%;弱酸蓝在温度40 ℃、pH值4.0的条件下作用3 h,脱色率为75.09%.     

2-氧代-4-苯基丁酸乙酯还原酶产生菌筛选及产酶条件

研究了利用生物催化不对称还原的方法制备(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯[(R)-HPBE]。以2-氧代-4-苯基丁酸乙酯(OPBE)为底物,通过对实验室保藏菌株进行筛选,得到一株产物立体选择性较高的菌株G2ndida krusei SW2026,并对其发酵产酶条件进行研究。其最适的发酵培养基组成为4.5%葡萄糖,3%蛋白胨,1.5%牛肉膏,0.05%Mn~(2+);适宜的产酶发酵条件为初始pH 6.0,温度28℃,摇床转速180 r/min,发酵周期48 h。将此条件下发酵培养的菌体用于OPBE的不对称还原反应,产物(R)-HPBE的对映体过量值(e.e.)可达97.33%,产率最高达到72.54%。     

Trametes sp.AH28-2漆酶A的诱导合成及其基因5'-端调控区的克隆与分析

Trametes sp．AH28—2漆酶同工酶的合成需要铜离子的存在,较高浓度的Cu^2 有利于漆酶合成。在以葡萄糖为碳源补加0．5mmol／L Cu^2 的培养基中生长时,发酵液漆酶活性为44．3u／L,同时补加4．0mmol／L邻甲苯胺时,漆酶酶活提高到71．0u／L;而在补加Cu^2 和邻甲苯胺的纤维二糖培养基中,酶活上升至2584u／L,为葡萄糖培养基的36．4倍。邻甲苯胺和铜离子诱导产生的漆酶同工酶组分,均为漆酶A(LacA)。竞争性RT—PCR分析表明,漆酶A基因(lacA)转录本的累积伴随有发酵液漆酶活性的增加,邻甲苯胺对lacA的调控发生在转录水平。lacA结构基因长2110bp,含有10个内含子;lacA的cDNA序列为1560bp,编码520aa的漆酶蛋白,其氨基酸序列与其它真菌漆酶具有较高的相似性。采用改进的反向PCR技术,扩增得到的lacA 5’-端调控区长1881bp,分析表明,该区域上分布有1个TATA框、7个CAAT框和多个潜在的顺式作用元件序列位点,包括5个MRE元件、9个CreA结合位点、4个XRE元件、2个STRE元件和7个氮因子调控位点等。这些序列位点的存在部分地对应了菌株摇瓶发酵奈件下lacA的表达规律。     

固定云芝漆酶纳米金颗粒修饰金盘电极的制备及其对氧还原反应的生物电催化性能

利用1,6-己二硫醇作为联结剂将纳米金颗粒修饰到金盘电极上,再以L-半胱氨酸为修饰剂使纳米金颗粒功能化并进一步与漆酶充分作用,制备了固定漆酶的纳米金颗粒修饰金盘电极并以循环伏安法测试了其对氧还原的催化性能。实验结果表明:O2在该电极上还原电位约为-0.26 V(vs SCE),氧还原峰电流为3.0 uA(25℃),较文献[7]报导的固酶聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)水凝胶修饰ITO电极的氧还原催化性能要优。(氧气还原电位:-0.26 V,vs NHE,峰电流:0.47 uA)进一步研究表明:本文制备的修饰电极稳定性好,适于长期使用而且热稳定性优于文献[7]报道的固酶聚异丙基丙烯酰胺水凝胶修饰ITO电极:50℃时在本文制备的纳米金修饰电极上氧还原峰电流仍保持为25℃时修饰电极上氧还原峰电流的40%左右。     

2,4-二氯苯氧乙酸的研究进展

2,4-二氯苯氧乙酸经常作为除草剂和植物生长调节剂使用,在农林业中发挥了重大作用,尤其在水果(如柑橘)保鲜中应用广泛,但其毒性问题也受到广泛关注,因此了解2,4-D的生理作用、在生物及环境中的代谢降解、残留毒性和提取鉴定等的研究进展很有必要.     

分枝杆菌Mycobacterium sp. NwIB-01 3-甾酮-9α-羟基化酶基因的克隆、异源表达及分离纯化

3-甾酮-9α-羟基化酶(KSH)是微生物甾体降解途径中的关键酶,在甾体药物制备中有重要价值。以本实验室从土壤中自行筛选的分枝杆菌Mycobacterium sp.NwIB-01为出发菌株,利用红平红球菌Rhodococcus erythropolis SQ1已报道的ksh序列与已全基因组测序的分枝杆菌序列数据库进行比对分析,根据同源基因设计简并引物获得部分ksh序列,通过染色体步移扩增出全长ksh(命名为M.S.-ksh),该基因与耻垢分枝杆菌M.smegmatis mc2155的ksh同源性为85%。构建pET32-ksh表达载体,转化大肠杆菌BL21(DE3),获得高表达重组转化子菌株,经IPTG低温诱导,SDS-PAGE电泳分析,目的蛋白主要为可溶性表达,表达量占菌体总蛋白的30%以上,用Ni2+亲和层析柱纯化,纯度达90%以上。本研究为利用基因工程菌进行工业化生产甾体药物奠定了基础。     

Trametes sp. AH28-2漆酶A的诱导合成及其基因5′-端调控区的克隆与分析

Trametes sp. AH28-2漆酶同工酶的合成需要铜离子的存在,较高浓度的Cu²⁺有利于漆酶合成。在以葡萄糖为碳源补加0.5mmol/L Cu²⁺的培养基中生长时,发酵液漆酶活性为44.3u/L,同时补加4.0mmol/L邻甲苯胺时,漆酶酶活提高到71.0u/L;而在补加Cu²⁺和邻甲苯胺的纤维二糖培养基中,酶活上升至2584u/L,为葡萄糖培养基的36.4倍。邻甲苯胺和铜离子诱导产生的漆酶同工酶组分,均为漆酶A（LacA）。竞争性RT-PCR分析表明,漆酶A基因（lacA） 转录本的累积伴随有发酵液漆酶活性的增加,邻甲苯胺对lacA的调控发生在转录水平。lacA 结构基因长2110bp,含有10个内含子;lacA的Cdna序列为1560bp,编码520aa的漆酶蛋白,其氨基酸序列与其它真菌漆酶具有较高的相似性。采用改进的反向PCR技术,扩增得到的lacA5′-端调控区长1881bp,分析表明,该区域上分布有1个TATA框、7个CAAT框和多个潜在的顺式作用元件序列位点,包括5个MRE元件、9个CreA结合位点、4个XRE元件、2个STRE元件和7个氮因子调控位点等。这些序列位点的存在部分地对应了菌株摇瓶发酵条件下lacA的表达规律。     

2-萘酸加单氧酶基因及NADH:黄素还原酶基因的克隆与分析

伯克霍尔德氏菌(Burkholderiasp.)JT1500对2-萘酸(2-naphthoate)生物降解的关键步骤之一是通过2-萘酸加单氧酶羟化2-萘酸生成1-羟基-2-萘酸(1-hydroxy-2-naphthoate)。在已确定2-萘酸加单氧酶基因及其功能的基础上对含有该基因的一个4.8kb长度的基因簇进行了克隆测序。该序列上含有4个可能的阅读框orfB、orfC、orfD、orfA。序列比对发现,orfA序列与JaponicumUSDA110和RalstoniaeutrophaHF39中的加单氧酶基因同源性较高,orfB序列与BordetllapertussisTohamaI、RalstoniasolanacearumGMI1000和BordetellabronchisepticaRB50等菌中的黄素还原酶基因有一定的同源性。酶活分析发现只含基因orfA的重组大肠杆菌SA细胞提取液有很低的加氧活性,含基因orfB的重组子SB细胞提取液没有加氧活性,但在反应体系中同时加入SA和SB的细胞提取液后,其加氧活性显著增强,包含片段orfB orfA的重组子SB A在黄素(FMN、FAD)存在的情况下也表现出很强的加氧活性;在厌氧条件下,能检测出SB细胞提取液的黄素还原活性。基于以上信息,认为2-萘酸加单氧酶基因簇含有两个重要的组分黄素还原酶基因(nmoB)和加单氧酶基因(nmoA)。2-萘酸加单氧酶Nmo羟化2-萘酸的过程为先由黄素还原酶(NmoB)在NADH存在的条件下将黄素(FMN、FAD)还原为还原型黄素(FMNH2、FADH2),然后加单氧酶(NmoA)利用还原型黄素和O2羟化底物2-萘酸,生成1-羟基-2-萘酸。NmoB是NmoA的偶联蛋白。     

水稻白叶枯病菌中超氧阴离子的非酶来源分析

以电子自旋共振法及羟胺氧化法检测超氧阴离子,分析水稻白叶枯病原细菌OS-14细胞中超氧阴离子的来源。结果显示,OS-14细胞中的超氧阴离子释放活性主要位于胞外,因此胞外组分很可能为主要的释放位点。实验从多个角度排除了胞外组分中蛋白质酶类分子对超氧阴离子释放贡献的可能性,有机酸分子有可能是水稻白叶枯病菌OS-14细胞胞外组分中超氧阴离子释放的非酶分子。     

不动杆菌Acinetobacter sp. TAC-1利用聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)的碳代谢机理

为阐明异养硝化-好氧反硝化(heterotrophic nitrification-aerobic denitrification, HN-AD)菌株不动杆菌(Acinetobactersp.)TAC-1利用聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)[poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate), PHBV]的碳代谢途径,以乙酸钠(sodium acetate, SOA)为对照,考察TAC-1菌株基因水平上存在的碳水化合物代谢通路。全基因组测序结果表明,TAC-1菌株中存在gltA、icd、sucAB、acs和pckA等碳水化合物代谢酶编码基因;KEGG通路数据库注释进一步证实TAC-1菌株存在糖酵解途径(glycolyticpathway,EMP)、磷酸戊糖途径(pentosephosphate pathway, PPP)、乙醛酸循环(glyoxylate cycle, GAC)和三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle, TCA cycle)等碳水化合物代谢通路;不同碳源的代谢物差异表达,进一步证实TAC-1菌利用PH...     

亲和标签调节的(S)-羰基还原酶2催化2-羟基苯乙酮的酶学性质

不同类型的亲和标签会影响酶的催化功能和酶学性质.近平滑假丝酵母Candida parapsilosis来源的(S)-羰基还原酶2 (S)-carbonyl reductase 2,SCR2)能催化2-羟基苯乙酮.文中在SCR2的N端添加不同类型的亲和标签,在大肠杆菌Escherichia coli中异源表达并纯化重组蛋...     

高选择性不对称还原N,N-二甲基-3-酮-3-(2-噻吩)-1-丙胺的重组氧化还原酶催化性质及其酶促转化

【目的】通过表达多种重组立体选择性氧化还原酶,分析其催化不对称还原N,N-二甲基-3-酮-3-(2-噻吩)-1-丙胺(DKTP)的性质,从而构建酶促合成(S)-N,N-二甲基-3-羟基-3-(2-噻吩)-1-丙胺(DHTP)的反应体系。【方法】基于已有立体选择性氧化还原酶重组大肠杆菌,通过Ni离子亲和层析法纯化得到重组氧化还原酶,以DKTP为底物,考察不同重组氧化还原酶对DKTP的催化活性和选择性,进一步对高选择性酶促合成(S)-DHTP的重组酶CR2进行性质分析,并考察其在最适条件下不对称还原DKTP的过程。【结果】筛选获得产物构型为(S)-型的催化活性最高的酶为CR2,该酶米氏常数Km为0.135 mmol/L,kcat/Km为3.689 L/(mmol·s),最适p H 8.4(0.1 mol/L三乙醇胺缓冲液),最适反应温度为35°C,在10-45°C条件下和p H 7.5-8.5较为稳定,Zn2+离子对酶活有促进作用。CR2催化DKTP不对称还原反应6 h后,DHTP的产率达92.1%、光学纯度达99.9%。【结论】基于活性和选择性分析,获得不对称还原DKTP的目标酶CR2,其催化特性有利于高立体选择性还原DKTP生成度洛西汀中间体(S)-DHTP,从而为进一步提高酶促不对称还原DKTP的转化效率提供研究基础。     

中药臭灵丹中3, 5-二羟基-6, 7, 3′, 4′-四甲氧基黄酮对人鼻咽癌CNE细胞凋亡的影响及机制

中药臭灵丹中黄酮类化合物3,5-二羟基-6,7,3′,4′-四甲氧基黄酮(3,5-hydroxy-6,7,3′,4′-tetramethoxyflavone,HTMF)体外对多种肿瘤细胞有抑增殖作用,但机制尚未完全清楚.为探讨HTMF对人鼻咽癌CNE细胞凋亡的影响,用MTT法检测HTMF对CNE细胞株的增殖抑制率,倒置显微镜观察HTMF作用于CNE细胞后细胞形态变化,Hoechst 33258荧光染色观察细胞核形态的变化,流式细胞仪检测细胞的凋亡率,Western blot法检测凋亡蛋白Caspase3和Caspase9的变化,流式细胞仪检测线粒体跨膜电位(△准m)值的改变,并用JC-1荧光染料染色,激光共聚焦显微镜观察线粒体膜电位变化.结果显示,分离自臭灵丹的HTMF呈浓度、时间双重依赖性显著抑制CNE细胞的增殖,诱导细胞凋亡,引起线粒体膜电位下降及凋亡蛋白Caspase3和Caspase9的活化.提示:3,5-二羟基-6,7,3′,4′-四甲氧基黄酮对人鼻咽癌CNE细胞的生长有显著的抑制作用,并可通过降低线粒体膜电位激活Caspase9,进而活化Caspase3诱导CNE细胞凋亡.