积磷小月菌调控蛋白Mlp21700的异源表达及其与多聚磷酸盐(Poly-P)代谢基因启动子的结合

【背景】积磷小月菌(Microlunatus phosphovorus)是重要的聚磷微生物,在好氧条件下积累聚磷酸盐并在厌氧条件分解聚磷酸盐,这个过程可能受到精细的基因调控。【目的】利用凝胶迁移实验(EMSA)分析调控蛋白Mlp21700结合的多聚磷酸盐(Poly-P)代谢基因启动子,找到Mlp21700可能的调控靶点。【方法】以积磷小月菌JN459菌株的基因组DNA为模板,PCR扩增Mlp21700编码序列,构建重组质粒p ET28a-21700并转化到大肠杆菌Transetta(DE3)菌株,诱导表达后采用非变性方法纯化获得Mlp21700融合蛋白。利用PCR方法分别扩增各个Poly-P代谢基因的启动子,用生物素标记后作为探针。采用EMSA分析Mlp21700在试验条件下是否结合启动子以及结合强度。【结果】DNA测序和酶切验证表明p ET28a-21700携带正确的Mlp21700编码序列。SDS-PAGE分析显示试验条件下Transetta(DE3)菌株大量表达可溶性Mlp21700,纯化的重组Mlp21700蛋白纯度大于90%,含量为0.64 mg/mL。EMSA分析表明在试验条件下Mlp21700能够结合Mlp26610基因ppgk和Mlp44770基因ppx的启动子。【结论】调控蛋白Mlp21700可能参与Mlp26610和Mlp44770基因的转录调控,进而调控Poly-P的分解过程。     

复合固定化光合细菌及其处理养鱼水的效果

利用海藻酸钠和沸石,将含有球形红假单胞菌、荚膜红假单胞菌、沼泽红假单胞菌、万尼氏红微菌等菌体的复合光合细菌固定化,研究其对养鱼水的氮磷去除效果.比较了两种不同包埋材料固定化光合细菌处理养鱼废水的效果,对固定化光合细菌去除废水中氮磷的工艺条件进行了优化、并通过生物反应器连续处理养鱼水分析了处理后水质的效果.通过2 种固定化工艺的比较,确定了2 %沸石+2 %海藻酸钠(CA )的凝胶剂组合作为固定材料,其颗粒内生物活性最高.复合固定化光合细菌处理养鱼水的最佳条件为:厌氧光照条件下,颗粒粒径3 mm ,包埋比1 :5 ,颗粒投加量5 mg·L-1 ,4d 后养鱼水中NH4+-N 、PO43-和CODMn 的去除率分别为74.4%、84.26%、78.92%.此外,通过连续试验可以看出,固定化光合细菌具有明显的去除氨氮、磷酸盐的作用,其在净化养鱼水质方面具有非常明显的优越性.     

固定化乳酸乳球菌连续生产Nisin的研究

以海藻酸钙为材料 ,固定乳酸乳球菌 (Lactococcuslactissubsp .lactis)SM5 2 6 ,研究不同条件对Nisin合成的影响。结果表明 ,利用 2 %海藻酸钠在 1 0mmol LCaCl2 条件下 ,得到的固定化细胞颗粒稳定性较好 ,可维持 90h无破裂 ;在发酵过程中SYS3培养基中的无机盐成分尤其磷酸盐对固定化颗粒有破坏作用 ;用mSYS3培养基代替SYS3 ,通过 72h三批次循环的半连续培养 ,Nisin活性为 85 0IU mL ,无明显的细胞渗漏现象。连续化生产 70h ,Nisin活性达 1 1 5 0IU mL ,相当于游离细胞的发酵水平。     

温度和光照强度对海藻场瓦氏马尾藻碎屑分解的影响

通过气候培养箱在室内模拟不同光照强度及温度条件,测定海藻场瓦氏马尾藻碎屑(简称海藻碎屑)分解速率变化及海藻碎屑对海藻场海域无机营养盐贡献度,旨在为探究大型海藻碎屑的生态服务效能提供科学依据。结果表明:海藻碎屑剩余物质干重和分解速率受温度影响不显著(P0.05),而光照强度影响显著(P0.05);不同温度、光强条件下,海藻碎屑质量损失率在2个月的实验周期内皆大于60%,且温度25.15℃、光强3200 lx条件更有利于海藻碎屑分解;温度对海藻碎屑分解释放氮磷营养盐影响不显著(P0.05);在同一温度(25.15℃)条件下,有无光照条件对水体铵态氮、硝态氮和亚硝态氮营养盐浓度变化影响不显著(P0.05),但对正磷酸盐浓度影响显著(P0.05);光照强度对水体内铵态氮和正磷酸盐浓度变化具有显著影响(P0.05),对硝态氮和亚硝态氮浓度变化影响不显著(P0.05);根据海藻场瓦氏马尾藻碎屑量估算出对现场海域水体溶解无机氮累积贡献量为4.597~17.321 mg·L~(-1),溶解无机磷累积贡献27.989~76.304 mg·L~(-1)。研究表明,不同温度条件下,瓦氏马尾藻碎屑分解释放铵态氮和正磷酸盐的量大于硝态氮和亚硝态氮,温度越高越利于铵态氮释放,而正磷酸盐则更利于在低温下分解释放;随光照强度的升高,氮磷营养盐释放趋势相反,正磷酸盐释放量随光照强度增大而受到抑制。     

固定化罗伊氏乳杆菌在非严格厌氧条件下产1,3-丙二醇的研究

1,3-丙二醇是一种重要的平台化合物,可广泛应用于聚合物(聚酯类,聚醚类,聚氨酯类)与作为合成杂环化合物的中间体。本研究首次将固定化技术运用于罗伊氏乳杆菌产1,3-丙二醇研究,旨在探索不同固定化材料对罗伊氏乳杆菌在非严格厌氧条件下催化甘油产1,3-丙二醇的影响。研究表明,在非严格厌氧条件下,相对于海藻酸钠包埋菌体而言,采用硅藻土及斜发沸石吸附生长法固定化细胞1,3-丙二醇产量更高,产物浓度可达19.16 g/L。硅藻土固定化细胞相对于游离细胞,1,3-丙二醇产量提高35.5%,固定化细胞重复利用5次,1,3-丙二醇产量仍保持在58.04%,证明固定化效果良好。本研究以罗伊氏乳杆菌优良的菌株优势及固定化技术在非严格厌氧条件下,短时,高效生产1,3-丙二醇,为工业化大规模生产1,3-丙二醇奠定了理论基础。     

小月菌属放线菌的研究进展

小月菌属(Microlunatus)菌株在治理磷元素造成的环境污染方面呈现优势,具有广阔的研究与开发前景。1995年Nakamura等以积磷小月菌(Microlunatus phosphovorus)为模式种建立了小月菌属。目前,该属包含7个有效描述种,分离自多种生态环境。小月菌属在分类学上的典型特征是:细胞壁含有LL-二氨基庚二酸,优势甲基萘醌成分为MK-9(H_4),磷酸类脂主要包括双磷脂酰甘油和磷脂酰甘油。本文结合我们对新近分离得到的2株小月菌属菌株的分类研究结果和相关文献资料,就小月菌属的建立、分类学特征、属内各成员的分布、及其在化工和医药业上的应用研究进展和开发前景进行了综述。     

铜金属螯合载体固定糖化酶

[目的]制备出含Cu2+的琼脂糖-IDA螯合载体及对其固定糖化酶工艺条件进行优化.[方法]利用金属螯合配体(IDA-Cu2+)与蛋白质表面供电子氨基酸相互作用的原理制备载体,采用紫外分光光度法测定不同影响因素下固定化糖化酶的酶活.[结果]Cu2+的加入量和固定化过程的酸度比给酶量对固定化糖化酶的活性影响还要大,在给酶量80 mg/g载体、1.0× 10-2 mol Cu2+/g载体、pH 4.6和固定化4h的固定化条件下,固定化酶活为252.1 U/g,重复使用5次后酶活为首次固定化酶活的65.1％.[结论]该Cu2+-IDA-金属螯合琼脂糖可用于淀粉水解糖化酶的优良固定化载体材料.     

多聚磷酸盐及其代谢酶的研究进展

多聚磷酸盐(polyP)是由几个到几百个无机磷酸盐单体通过高能磷酸键聚合而成的线性多聚体,广泛分布于自然界和生物体.本文总结了polyP在生物体中的重要功能,包括基因表达和调控、DNA的摄取、微生物的运动性、对胁迫和饥饿的应答、病原菌的毒性以及对细胞凋亡、血液凝固、细胞钙化、线粒体功能的调节,需要polyP的酶有内切酶、葡萄糖激酶、NAD激酶和AMP磷酸转移酶等.本文对调控polyP的多聚磷酸盐激酶(polyphosphate kinase,ppk)和外切聚磷酸酶(exopolyphosphatase,PPX )的生化性质和结构也进行了总结.同时,结合我们的研究工作,重点分析了结核分枝杆菌中PPX的同源蛋白和可能的生物化学活性.     

幽门螺杆菌PPK 的纯化与功能分析*

目的:表达纯化幽门螺杆菌多聚磷酸激酶,并测定其功能。方法:将幽门螺杆菌多聚磷酸激酶基因克隆入原核表达载体PQE80L中,在大肠杆菌(E.coli)DH5-α中表达。用BD Talon resin纯化目的蛋白。并在体外测定其合成多聚磷酸盐及转化多聚磷酸盐至ATP的能力。结果:成功构建了原核表达载体,得到高表达量的融合蛋白。经BD Talon resin纯化获得较高纯度的His-多聚磷酸激酶N端融合蛋白。体外实验证实该酶可以有效合成不同链长的多聚磷酸盐,并且在适当条件下可将多聚磷酸盐转化为ATP。结论:利用原核表达载体可很好表达幽门螺杆菌多聚磷酸激酶,纯化后的蛋白具有良好生物活性,是一个具备合成多聚磷酸盐及转化其为ATP的双向功能的酶。     

球孢白僵菌固定化生物转化合成D-HPPA

[目的]利用球孢白僵菌进行固定化生物转化,将底物R-(+)-2-苯氧基丙酸(D-PPA)转化合成产物R-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸(D-HPPA)。[方法]利用海藻酸钠和聚乙烯醇对球孢白僵菌进行包埋处理,并对包埋条件进行累积优化。[结果]4%海藻酸钠和4. 5%聚乙烯醇混合后,再加入2. 5%的氯化钙作为交联剂交联8 h。在此包埋条件下制备的白僵菌凝胶珠,置于30 g/L的D-PPA进行固定化生物转化。反应5 d后,产物浓度最终为29. 9 g/L,平均生产强度为5. 98 g/(L·d),底物转化率为99. 7%。[结论]海藻酸钠和聚乙烯醇可用于白僵菌的固定化,且较游离菌体的生物转化的反应周期缩短28. 6%,平均生产强度增加64. 7%,底物转化率提高17. 7%。     

溶胶凝胶法固定化黑曲霉脂肪酶的性质研究

近年来溶胶-凝胶法固定脂肪酶已成为研究热点。选用TMOS、MTMS、ETMS和PTMS 4种硅烷试剂对黑曲霉脂肪酶进行了固定化研究。固定化的最佳配方为ETMS/TMOS=5：1、水与硅烷试剂分子比为8;固定化脂肪酶的固定率为80.2%、相对活性为136.3%;以乳化橄榄油作为底物,在50℃和pH4.0的条件下,固定化脂肪酶与游离脂肪酶K_m分别为1.899×10^-4M和2.789×10^-4M;最适反应pH均为pH4.0,固定化脂肪酶在pH4.0~pH5.5之间其活性能保持95%以上;固定化脂肪酶最适反应温度为60℃,较游离脂肪酶提高了10℃;固定化脂肪酶的酸碱稳定性和热稳定性较非固定化酶有显著的提高。固定化脂肪酶的使用寿命和保存稳定性良好,使用12次后仍能够保留71.7%活性,在室温避光条件下保存180天后仍可保留79.2%活性。     

抗生素和干扰素

961780 在厌氧条件下利用屎链球菌产生抗细菌物质[英]/Park, S.C.…//Biosci. Biotechnol. Biochem. -1995,59(10).-1966～1967[译自DBA,1995,14(25),95-14997] 在利用超敏感性试验微生物大肠杆菌BE1186筛选抗生素活性过程中,从朝鲜本国土壤中分离一种含有多个抗生素抗性标记的兼性厌氧菌,经鉴定     

纳米银复合介孔碳材料制备固定化猪胰脂肪酶

以稻壳为原料制备介孔碳材料,对其表面进行纳米银修饰后作为猪胰脂肪酶(PPL)的固定化载体.初步研究并优化该载体固定猪胰脂肪酶的条件.结果表明:在AgNO3浓度为0.01 mol/L、固载时间6h、反应磷酸盐溶液pH为6.0、反应温度25℃时,可达最大酶活,酶活提高3.2倍.同时利用红外图谱(FT-IR)、N2等温吸附-脱附曲线(BET)和扫描电子显微镜(SEM)的分析手段对固定化猪胰脂肪酶试样进行分析,进一步确定了纳米银复合介孔性碳材料在固定化酶实验中的作用.     

β-呋喃果糖苷酶的固定化及其在低聚乳果糖合成中的应用

【目的】探索适宜的树脂作为载体固定β-呋喃果糖苷酶,并研究该固定化酶催化合成低聚乳果糖。【方法】选择9种大孔吸附树脂和碱性离子交换树脂固定β-呋喃果糖苷酶,筛选固定化效果较好的树脂作为载体。用聚乙烯亚胺(PEI)修饰得到PEI-树脂,采用吸附法将酶固定于PEI-树脂上,并对固定化条件进行优化。考察固定化酶的重复使用稳定性及其催化合成低聚乳果糖的能力。【结果】通过筛选发现大孔阴离子交换树脂D311固定化效果较好,经过PEI修饰后,D311固定化效果显著提高。用PEI修饰的载体PEI-D311固定果糖苷酶,最优固定化条件为:PEI浓度2%,加酶量103 U/g,吸附温度25°C,吸附p H 6.0-8.0,吸附时间8 h。最优条件下固定化酶活达57 U/g,酶活回收率达55.3%。用固定化酶催化水解1 mol/L蔗糖,重复利用15批载体酶活没有明显降低。用固定化酶催化合成低聚乳果糖,8 h内低聚乳果糖产量最高达到137 g/L。【结论】PEI-D311固定的果糖苷酶具有较好的重复使用稳定性及较高的低聚乳果糖合成能力,这为固定化酶法生产低聚乳果糖研究奠定了基础。     

农业其它

961150 用吸附于聚合纤维载体之上的藤仓赤霉生产赤霉酸[英]/Lu,Z.X.…//Process Biochem. -1995,30(7).-661～665[译自DBA,1995,14(17),95-10386] 通过辐射聚合技术将藤仓赤霉细胞固定于具有共聚物的纤维支持物表面。改变固定化条件并利用     

交联葡聚糖结合无花果蛋白酶的制备与性质

本文报道了将Sephadgx G-200与对β-硫酸酯乙砜基苯胺(SESA)首先醚化制备对氨基苯砜乙基交联葡聚糖(ABSE-Sephadex G-200),然后经重氮化固定无花果蛋白酶。固定化酶的活力回收达69％。BANA对该酶固定化过程中的活性变化有保护作用。天然酶与固定化酶都具有良好的耐热性,在69°～70℃,80min固定化酶较天然酶稳定。 用苯甲酰-DL-精氨酰-β-荼胺(BANA)为底物,在半胱氨酸存在下,测定了两种形式酶的动力学性质。在pH7.7的磷酸盐缓冲系统中,37℃,天然无花果蛋白酶的K_m=0.32mol/L;在间歇振摇下固定化酶的表观K′m=1.02mmol/L。最适pH无明显改变,均为pH7.7。     

玉米芯、竹炭及油枯吸附-海藻酸钠包埋施氏假单胞菌PFS-4对二氯喹啉酸的降解

采用玉米芯、竹炭及油枯吸附-海藻酸钠包埋对分离到的施氏假单胞菌PFS-4进行复合固定.采用正交试验对固定化条件进行优化,研究了固定化菌剂及游离菌体对二氯喹啉酸的降解效果.结果表明: 固定化菌剂制备的最佳条件为:海藻酸钠质量分数为4%、吸附载体比例(玉米芯∶竹炭∶油枯)为1∶2∶1、CaCl₂质量分数为3%、交联时间4 h.固定化菌剂在温度为30 ℃、初始pH=7的条件下,经6 d培养后,对浓度为800 mg·L^-1的二氯喹啉酸降解率为91.4%,而游离菌体的降解率为72.8%.将游离菌体和固定化菌剂用于实际污水及土壤处理时,固定化菌剂对水中及土壤中二氯喹啉酸去除率仍能分别达到84.2%和74.3%.研究结果表明,载体及其联结方式对土壤中二氯喹啉酸去除产生显著影响,翻动频率与土壤中二氯喹啉酸的去除率呈显著正相关.因此,玉米芯、竹炭及油枯吸附-海藻酸钠复合固定施氏假单胞菌PFS-4对不良环境具有较好的缓冲性能,对二氯喹啉酸污染水体及土壤原位生态修复具有潜力.     

多聚磷酸盐及其在分枝杆菌中的生理功能

结核病仍然是全球性传染病。缩短疗程的新药和新疫苗是控制结核病的关键。研究分枝杆菌的生理功能有助于实现上述目的。多聚磷酸盐在细菌胁迫应答中发挥重要作用。结核分枝杆菌具有两类多聚磷酸盐代谢酶以控制细胞内多聚磷酸盐的动态平衡:多聚磷酸盐激酶和多聚磷酸酸盐水解酶。本文综述多聚磷酸盐在分枝杆菌中的代谢及其生理功能,以期为研究多聚磷酸盐在结核分枝杆菌中的生理功能提供参考。     

氧化亚铁硫杆菌固定化技术研究

在生物脱硫过程中 ,以H - 2软性填料作为氧化亚铁硫杆菌 (Thiobacillusferrooxidans)的固定化载体 ,构建了固定床生化反应器。考察了不同稀释率固定下床生化反应器氧化Fe2 + 的情况 ,在通气量为 330L/h ,稀释率为 0 6h-1条件下 ,Fe2 + 最大氧化速率达 7 6 7g[Fe2 + ]/L·h。该反应器连续运行 10 0d,固定化细胞稳定性良好     

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。