安普霉素的生物合成: 辛二糖C7′-N上甲基的甘氨酸来源

安普霉素是一类结构特殊的氨基糖苷类抗生素, 其分子中含一个稀有的辛二糖结构单元. 迄今为止, 尚无关于安普霉素生物合成途径及其前体化合物的完整报道. 研究发现, 向发酵培养基中添加甘氨酸和丝氨酸均可以出现在菌体生长保持基本不变的情况下促进抗生素产量的现象, 表明甘氨酸和/或丝氨酸可能参与了安普霉素的合成. [2-¹³C]甘氨酸示踪实验的核磁共振(NMR)检测结果表明, 甘氨酸专一地掺入安普霉素辛二糖环C7′-N甲基. 同时发现, 菌体胞内的S腺苷甲硫氨酸(SAM)水平上升与外加甘氨酸的量呈正比, 但是甲硫氨酸的加入会抑制安普霉素的合成. 据报道, 甲硫氨酸对结构中含有甲基取代基的抗生素, 如对rapamycin的 生物合成中转甲基过程有抑制作用. 由此推测, 尽管甲硫氨酸本身对抗生素产量呈抑制作用, 甘氨酸仍然可能通过甲硫氨酸循环提供甲基. 此外, [2-¹³C,¹⁵N]丝氨酸的示踪实验结果表明丝氨酸也可能作为安普霉素的限制性前体物参与了NH₂的合成.     

芳香途径终产物和中间体对力复霉素SV生物合成的调节作用

本文报道了芳香化合物对力复霉素生物合成和芳香途径开始的DAHP合成酶活力的调节作用。首先,洗涤菌体实验结果指出,色氨酸对力复霉素sV合成有明显抑制,苯丙氨酸和酪氨酸本身作用不明显。其次,酶活力测定结果表明,色氨酸抑制力复霉素生物合成是由于它对DAHP合成酶的反馈抑制;同时,在无细胞抽出液中酪氨酸和苯丙氨酸对色氨酸抑制也显示了协同作用。此外,力复霉素芳香前体(C7N)的结构类似物对氨基苯甲酸和对羟基苯甲酸对抗生素合成也有影响,主要影响c,N的生物合成。     

光合细菌(Rhodopseudomonas capsulata)固氮活性与钼的吸收

利用紫色非硫细菌能在厌气光照下和好气黑暗下交替生长的特点和同位素~(99)Mo示踪,来探讨Rhodopseudomonas capsulata中Mo的积累与固氮酶合成的关系。 用硫酸铵和谷氨酸盐作为氮源,把Rps. capsulata置于厌气光照下生长。由于硫酸铵阻遏固氮酶,所以菌体内既无固氮酶活性也无~(99)Mo积累。而谷氨酸盐解遏固氮酶的合成,菌体则显示固氮活性并有~(99)Mo积累。 黑暗好气生长的Rps. capsulata菌体既无固氮活性,也没有~(99)Mo的积累。将这样的菌体转移到含~(99)Mo(无谷氨酸)的培养液进行光照,固氮酶活性迅速出现,同时有~(99)Mo的积累。在Rps. capsulata中钼的吸收与固氮酶的合成及活性是紧密偶联的。     

无机磷对力复霉素合成的调节

本文报道无机磷抑制力复霉素产生菌地中海诺卡氏菌U-32中力复霉素(SV)的合成。随着丰富培养基中无机磷浓度的增加,SV的合成受到明显抑制,最高抑制率达sO％,而阔体生长则增加65％。不同时间加入无机磷对抗生素产量的影响是不相同的,在抗生素合成前(O一48h),无机磷的加入能严重影响SV的合成,但在合成期(72 h以后)加入则几乎不影响SV的产量。提高培养基中无机磷的起始浓度,使菌体合成脂肪量增加70％：甲基丙二酰CoA羧基转移酶和甲基丙二酰CoA羧基变位酶的活力受到明显抑制：菌体内腺苷化台物ADP、ATP的含量在整个发酵期都明显增加,细晦内能荷水平也因培养基中无机磷的起始浓度增加而提 高。     

亚热带季风常绿阔叶林树木年轮的~(13)C/~(12)C和空气CO_2浓度变化

测定了亚热带季风常绿阔叶林的几种树木年轮的~(13)C/~(12)C比率(δ~(13)C)。云南银柴的1962—1983年年轮δ~(13)C平均为-28.53±0.84(n=5),华润楠的1951—1984年年轮的δ~(13)C为-28.46±0.53(n=6)。黄果厚壳桂的1951—1984年年轮的δ~(13)C为-29.19±0.80(n=6),木荷的1975—1984年年轮δ~(13)C为-28.42±0.41(n=4),δ~(13)C数值偏离平均值逐年增大。计算空气CO_2浓度每年递增1.21μ1/L。     

海拔梯度对长白山北坡岳桦水分利用效率的影响

以分布于长白山北坡海拔1800～2050 m的岳桦林为对象,以叶片碳稳定同位素(δ13C)值作为岳桦长期水分利用效率指示值,探讨海拔梯度对岳桦林水分利用效率的影响.结果表明:随海拔升高,岳桦林土壤体积含水量、比叶质量极显著增加,而叶片含水量和土壤温度显著降低;岳桦叶片δ13C值与海拔呈极显著正相关,增幅为1.013‰·(100 m)-1,与土壤体积含水量、比叶质量呈显著正相关,与生长季土壤平均温度、叶片含水量呈显著负相关.温度不是长白山林线的唯一限制性因子,海拔梯度上水热条件的差异及其交互作用可能造成岳桦生长期间的生理干旱.     

格尔德霉素基因工程高产菌株的构建和培养

在格尔德霉素产生菌吸水链霉菌17997(Streptomyces hygroscopicus 17997)中存在两种3-氨基-5-羟基苯甲酸(3-amino-5-hydroxybenzoic acid, AHBA)的生物合成基因簇, 根据同源性可分为苯醌类和萘醌类。已证明其中苯醌类的AHBA生物合成基因簇负责格尔德霉素(geldanamycin, Gdm)起始单位的合成, 而萘醌类的AHBA基因簇可能参与未知安莎化合物的生物合成。为提高吸水链霉菌17997菌种的Gdm发酵产量, 并研究高产菌种在固体培养基上孢子的生长周期。采用基因阻断技术, 将吸水链霉菌17997中的萘醌类AHBA生物合成基因簇(shnSOP)进行破坏, 以获得DSOP菌株, 从而减少对合成所需共同底物AHBA的争夺。HPLC分析结果表明DSOP菌株Gdm的发酵产量比原株提高185%。同时, 通过孢子计数发现该菌株在固体培养基上的孢子生长经历2个周期, 第2代孢子菌种的Gdm产量较高。     

NO和H_2O_2在介导热激诱发金丝桃细胞合成金丝桃素中的信号互作

热激处理(40℃,10min)可以诱发金丝桃细胞中金丝桃素的生物合成并诱导细胞产生一氧化氮(NO)和过氧化氢(H2O2).过氧化氢酶(CAT)和NO专一性淬灭剂(cPTIO)不仅可以分别抑制由热激诱发的H2O2积累和NO合成,而且还可以阻断热激处理对金丝桃素生物合成的促进作用.H2O2单独处理虽然不能提高细胞的金丝桃素产量,但是H2O2和NO共同处理对金丝桃素产量的促进作用显著高于NO单独处理,表明NO和H2O2对金丝桃素的生物合成具有协同诱导效应.NO处理可以提高细胞的H2O2水平,而外源H2O2对金丝桃细胞的NO合成积累也具有促进作用,说明NO和H2O2对彼此的合成反应具有促进作用.CAT在抑制热激诱发H2O2合成的同时还能够部分抑制热激细胞中NO的合成,而cPITO也可以同时降低热激细胞的H2O2水平.上述实验结果提示,在热激处理下金丝桃细胞中的NO和H2O2可能通过互作反应提高各自的信号水平.质膜NAD(P)H氧化酶抑制剂DPI和NO合酶抑制剂PBITU可以抑制NO和H2O2之间的互作反应,并且解除NO和H2O2对金丝桃素合成的协同诱导作用,说明NO和H2O2对金丝桃素合成积累的协同效应依赖于两种信号分子之间的互作反应.本文实验结果不仅证实了NO和H2O2是参与热激诱发金丝桃细胞中金丝桃素合成所必需的两种信号分子,而且揭示了NO和H2O2在介导热激诱发金丝桃素生物合成过程中特殊的信号互作现象.     

二硫吡咯酮类抗生素的生物合成与代谢工程应用北大核心CSCD

二硫吡咯酮类抗生素是一类具有独特的吡咯酮二硫杂环戊二烯(4H-[1,2]二硫[4,3-b]吡咯-5-酮)骨架的化合物的总称。基于N-7位酰基侧链的不同以及N-4位是否含有甲基,可分为N-methyl-Nacylpyrrothine、N-acylpyrrothine和thiomarinols等类别。迄今为止,已有27种该类化合物被报道,重要代表包括全霉素(holomycin)、硫藤黄菌素(thiolutin)、金霉素(aureothricin)以及最近发现的thiomarinols。就生物活性而言,二硫吡咯酮类抗生素具有广谱的抗细菌活性,对多种微生物,包括革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌以及寄生虫都有较好的杀灭活性。甚至一些二硫吡咯酮衍生物表现出较强的抗肿瘤活性。近几年来,多个二硫吡咯酮类抗生素的生物合成基因簇相继被报道,其生物合成机理也逐步被阐明。本文将针对目前国内外二硫吡咯酮类抗生素的生物合成研究进展,以及在组合生物合成与代谢工程领域所取得的成果进行综述,旨在为通过合成生物学的方法创造结构新颖、高效低毒的"非天然"二硫吡咯酮类化合物提供理论借鉴。     

植物乳杆菌C88胞外多糖生物合成基因的克隆及序列比对

乳酸菌胞外多糖能显著改善发酵乳制品及食品的流变学和质构特性.为进一步了解乳酸菌胞外多糖的生物合成途径及调控机制,本研究对参与植物乳杆菌C88胞外多糖生物合成基因簇的部分序列进行了克隆和鉴定.根据GenBank中已报道植物乳杆菌基因序列的保守区域设计特异性引物,扩增出植物乳杆菌C88生物合成蛋白基因(cps4A)序列,并通过染色体步移方法克隆了植物乳杆菌C88 参与胞外多糖合成基因簇的部分序列(4.9 kb).利用生物信息学方法预测基因簇中6个阅读框的结构和功能,结果表明该序列与已报道的乳酸杆菌胞外多糖生物合成基因具有高度的同源性(>96%);对各阅读框功能预测分析发现,这6个基因主要编码参与胞外多糖合成中的多糖合成蛋白、糖链长度检测蛋白、UDP-葡萄糖-4-异构酶和糖基转移酶.本研究将为利用基因工程方法调控多糖的合成和产量提供理论依据.     

干旱胁迫下四倍体刺槐幼苗水分利用效率及稳定碳同位素组成的研究

在模拟自然干旱的条件下,测定2个四倍体刺槐品种(K2、K3)和普通二倍体刺槐(K1)一年生组培苗的长期和瞬时水分利用效率(WUE)及其稳定碳同位素组成(δ13C),以探讨四倍体刺槐的抗旱机理.结果表明,K2、K3的长期水分利用效率(WUEL)在不同水分胁迫条件下都显著高于K1,它们在同等供水条件下比K1具有更大的生物量产出;3个材料叶片的瞬时水分利用效率(WUEI)均随干旱胁迫的加剧表现先升后降的趋势,且胁迫处理均高于适宜水分处理.随水分胁迫的加剧,各品种刺槐苗木叶片的δ13C显著升高;K2、K3的δ13C在各水分条件下均高于K1;各材料叶片的δ13C与其WUEL有良好的正相关性,可以作为筛选高WUE刺槐品种的指标.     

外源有机酸对红树林内生真菌发酵生产1403C的影响

本文主要研究了外源有机酸对红树林内生真菌No.1403发酵生产1403C的影响,并且分别在摇瓶和5 L反应器进行柠檬酸(钠)的间歇性补加实验。研究发现在新培养基条件下添加丙二酸前体对1403C产量无促进作用。摇瓶发酵前期添加的柠檬酸对1403C合成代谢有轻微抑制效应,中后期补加的柠檬酸很可能被用于维持菌体的初级代谢。而反应器发酵的1403C产量比对照产量提高8.6%,达到0.81 g/L;碳饥饿时期,在pH7.0且菌体稳定存在条件下,添加外源柠檬酸可促进1403C的合成。     

大鼠Gs alpha亚基的原核表达和纯化

用 PCR的方法 ,在大鼠 Gs alpha亚基的 C端引入了 6个外源组氨酸 (即 6×His- Tag)并以此为纯化标记 .构成的表达载体 p QE60 /rat Gsα( L)在大肠杆菌 BL2 1 ( DE3)中获得了稳定的表达 .经 DEAE- Sephacel离子交换柱和 Ni- NTA Agarose亲和层析获得纯化的具有较高 [35S]- GTPγS结合活力的重组大鼠 Gs alpha亚基     

新型抗肿瘤力达霉素合成酶基因sgcD的克隆、表达和性质研究

力达霉素是由球孢链霉菌(Streptomyces globisporus)C1027产生的一种新型烯二炔类抗肿瘤抗生素, 具有很强的抗肿瘤活性. 从S. globisporus C1027中克隆获得长度为75 kb的力达霉素生物合成基因簇, 包含33个开放阅读框架(ORF). 以sgcD(ORF24)为研究对象, 对其功能进行了研究. 基因中断实验证明, sgcD与力达霉素生物合成相关. 经同源性分析, 推测sgcD编码氨基变位酶, 催化a-酪氨酸转化为b-酪氨酸, 参与力达霉素生物合成中β-酪氨酸的合成. 为了确定sgcD编码的酶的性质, 将sgcD克隆至大肠杆菌表达载体pET30a中进行诱导表达, 然后对表达产物进行酶学分析. 实验结果表明, sgcD的表达产物具有氨基变位酶的活性. sgcD编码的氨基变位酶是第一个被定性的烯二炔类抗肿瘤抗生素生物合成酶. 本研究将有助于这类抗生素生物合成机制的阐明, 对改造和研发新型抗肿瘤药物具有显著意义.     

NO和H2O2在介导热激诱发金丝桃细胞合成金丝桃素中的信号互作

热激处理（40℃,10min）可以诱发金丝桃细胞中金丝桃素的生物合成并诱导细胞产生一氧化氮（NO）和过氧化氢（H2O2）．过氧化氢酶（CAT）和NO专一性淬灭剂（cPTIO）不仅可以分别抑制由热激诱发的H2O2积累和NO合成,而且还可以阻断热激处理对金丝桃素生物合成的促进作用．H2O2单独处理虽然不能提高细胞的金丝桃素产量,但是H2O2和NO共同处理对金丝桃素产量的促进作用显著高于NO单独处理,表明NO和H2O2对金丝桃素的生物合成具有协同诱导效应．NO处理可以提高细胞的H2O2水平,而外源H2O2对金丝桃细胞的NO合成积累也具有促进作用,说明NO和H2O2对彼此的合成反应具有促进作用．CAT在抑制热激诱发H2O2合成的同时还能够部分抑制热激细胞中NO的合成,而cPITO也可以同时降低热激细胞的H2O2水平．上述实验结果提示,在热激处理下金丝桃细胞中的NO和H2O2可能通过互作反应提高各自的信号水平．质膜NAD（P）H氧化酶抑制剂DPI和NO合酶抑制剂PBITU可以抑制NO和H2O2之间的互作反应,并且解除NO和H2O2对金丝桃素合成的协同诱导作用,说明NO和H2O2对金丝桃素合成积累的协同效应依赖于两种信号分子之间的互作反应．本文实验结果不仅证实了NO和H2O2是参与热激诱发金丝桃细胞中金丝桃素合成所必需的两种信号分子,而且揭示了NO和H2O2在介导热激诱发金丝桃素生物合成过程中特殊的信号互作现象．     

两个特用稻的营养供应水平与~(32)P、~(14)C分布和谷产量的关系

香稻(竹香粘)的分蘖数多,其分蘖期根系吸收~(32)P和~(32)P分布到分蘖,以高、中肥和高N,高K肥处理的为高;~(14)C-葡萄糖同化物分布在分蘖比黑米稻(黑优粘)和常规稻“双桂36”的高,但灌浆期和黄熟期~(14)C分布在稻穗较少.低肥处理的稻谷产量较高.而在高、中肥条件下结实率降低,实粒数减少,成穗率稍低,谷产量也比“黑优粘”和“双桂36”低. “黑优粘”在高肥、高N条件下的分蘖多,成穗率高、结实粒数也较多,稻谷产量比“竹香粘”高,在高、中肥、高 N高 P条件下,~(32)P分布于分蘖多,分蘖的~(14)C分布则以高 N,高 K肥条件下的多;开花和灌浆用稻穗的~(14)C分布皆以高 K肥水平的为高。“黑优粘”是耐肥和需钾肥品种,高肥、高K可提高其稻谷产量,但仍比“双桂36”低.     

Milbemycin C5-O-甲基转移酶基因的克隆

目的是克隆milbemycin C5-O-甲基转移酶基因。以阿维菌素（avermectin)产生菌S.avermitilis中C5－O－甲基转移酶基因aveD为探针,利用核酸杂交分析法将aveD的主要同源区定位在（22）g-8-E-10阳性克隆所整合的.3kb SatⅠ-BgⅢ片段上。最后对aveD同源区及附近的核苷酸序列进行了测序分析和相应区域的基因缺失分析。结果表明,该区域存在一个月与aveD同源性较强的基因milD。与aveD功能相似,milD参与milbemycin的生物合成,在milbemycin生物合成中可能催化C5位OH的甲基化反应。     

中国东北样带草原区植物δ 13 / C值及水分利用效率对环境梯度的响应

测定了中国东北森林 -草原样带草原区 15个常见植物种叶片的 δ1 3 C值 ,并以此作为植物长期水分利用效率的指示值 ,研究了不同植物种的水分利用效率对年均降水量、年均大气温度和海拔高度等环境梯度变化的响应。结果表明 :有相当一部分植物种的 δ1 3 C值和水分利用效率均随年均降水量和年均温增加而呈不同程度的降低趋势(如羊草 (L eymus chinensis(Trin.) Tzvel.)、家榆 (Ulmuspumila L.)、小叶锦鸡儿 (Caragana microphylla L am.)、直立黄芪 (Astragalus adsurgens Pall.)、地榆 (Sanguisorba officinalis L.)和菊叶委陵菜 (Potentila tanacetifolia Willd.ex Schlecht.)等 ) ,随海拔高度增高而呈不同程度的增加趋势 (如扁蓿豆 (Melissitus ruthenicus(L.) Peschkova)、羊草、家榆、小叶锦鸡儿、直立黄芪、地榆等 ) ;而少数几个种 (如达乌里胡枝子 (L espedeza davurica(L axm.)Schindl.) ,麻花头 (Serratula centauroides L.)等 )则与大多数种的情况截然相反 ,另外部分植物种则随环境因子变化不大 (达乌里黄芪 (Astragalus dahuricus(Pall.) DC.)、中间锦鸡儿 (Caragana intermedia Kuang et H.C.Fu)和狭叶锦鸡儿 (Caragana stenophylla Pojark.) ,冷蒿 (Artemisia frigida Willd.)、糙叶黄芪 (As     

刚毛柽柳ThPP2C基因的克隆和表达分析

蛋白磷酸酶2C（PP2C）是一类丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶,在体内以单体形式存在,由它催化的可逆磷酸化反应是细胞信号转导的重要组成部分,这一过程几乎参与所有的生理和病理过程。本研究从柽柳中克隆获得一条PP2C基因,命名为ThPP2C。该基因开放读码框（ORF）长849 bp,编码282氨基酸,推测蛋白质分子量为30.54 kDa,理论等电点为7.13。qRT-PCR结果显示,0.4 mol·L^-1 NaCl、20%（w/v） PEG₆₀₀₀、150 μmol·L^-1 ABA和100 μmol·L^-1 JA胁迫处理后,ThPP2C基因在刚毛柽柳根和叶中的表达均发生了明显改变,但时空表达模式不完全相同。NaCl、ABA和JA处理后ThPP2C基因在叶中都表现为下调表达。而根中,NaCl和JA胁迫后主要表现为上调表达。ABA处理早期表达下调,随后表达量逐渐增加。与其他3种胁迫不同的是,PEG₆₀₀₀处理后ThPP2C基因在根中明显下调,而在叶中胁迫早期表现不明显,48 h后被高度诱导。表明ThPP2C基因可能参与了刚毛柽柳高盐、干旱以及激素处理的适应过程,但其功能还有待进一步验证。     

强啡肽A_(1-13)对谷氨酸诱导的大鼠C6胶质瘤细胞肿胀的影响

目的和方法 :探讨脑水肿发病的细胞机制 ,采用 [3H]OMG摄取的方法测定细胞含水量 ,观察DynA对谷氨酸诱导的大鼠C6胶质瘤细胞肿胀的影响。结果 :①给予 0 .5 ,1.0 ,10 .0mmol/L的谷氨酸作用 1h均可引起细胞的含水量增加 ;②DynA可显著降低谷氨酸诱导肿胀的大鼠C6胶质瘤细胞含水量 ;③κ阿片受体拮抗剂nor BNI可阻断DynA1-13 降低谷氨酸诱导肿胀的大鼠C6胶质瘤细胞含水量的作用。结论 :谷氨酸可诱导大鼠C6胶质瘤细胞肿胀 ;DynA1-13 可通过激活κ阿片受体抑制谷氨酸诱导的大鼠C6胶质瘤细胞肿胀