产气肠杆菌EAM-Z1尿苷磷酸化酶的分离纯化及性质研究

从产气肠杆菌（Enterobacter aerogenes）突变株EAMZ1中分离出一种具有较高转移酶活性的尿苷磷酸化酶(Upase)。经测定这种Upase的分子量为12.8×104,亚基分子量为4.3×10.4,由３个同型亚基组成。N端氨基酸序列为：MRMVDLIATKRDGGE。等电点为4.46。对尿苷的Km为0.29mmol/L。酶反应的最适pH为7.8,最适温度为50℃。该酶能磷酸化尿苷、胸苷、5氟尿苷、2′脱氧5氟尿苷及尿嘧啶βD阿拉伯呋喃糖,且具有较高的转移酶活性,能将尿苷和5氟尿嘧啶转化成5氟尿苷(一种抗癌药物的中间体),其转化率为47％。该酶的这些特性对于酶法合成核苷类抗肿瘤药物和抗病毒药物是十分有用的。     

产气肠杆菌几丁质酶的分离纯化及性质研究

从自然罹病死亡的草原毛虫(Gynephorap ruoergnesis)体内分离到一株产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes),它在几丁质的诱导下能产生较高活性的几丁质酶。发酵液经硫酸铵盐析、DEAE纤维素柱层析和Sephadex G-100柱层析分离出几丁质酶。用SDSPAGE测得该酶的分子量为425kD。水解几丁质的Km值为2.88mg/mL-1。酶反应的最适温度为55℃,最适pH值为60,金属离子对几丁质酶活性影响较大,其中Zn2+、Ba2+、Ca2+和Mn2+对酶有较强的激活作用,而Hg2+、Co2+和Mg2+则有较强的抑制作用。     

产气肠杆菌菌体内核苷磷酸化酶的诱导表达

目的:阿糖腺苷(Ara-A)是一种广谱抗病毒药物,临床上用于治疗多种病毒性疾病.同时也是合成阿糖腺苷单磷酸(Ara-AMP)的重要原料.本课题旨在寻找一种高效酶法生产嘌呤类阿糖核苷的方法.方法:以产气肠杆菌完整细胞为酶源,研究产气肠杆菌菌体培养条件对核苷磷酸化酶的影响及其诱导性.结果:胸苷磷酸化酶、尿苷磷酸化酶和嘌呤核苷磷酸化酶均可被多种核苷、核苷酸甚至碱基诱导.胞苷或胞苷酸的添加量为15-20mmol/L,诱导时间在0-8小时均可.经胞苷和胞苷酸诱导的菌体可使酶反应时间缩短6倍,大大提高了反应效率.经诱导的菌体,在反应后仍保持较高的核苷磷酸化酶活力;而未经诱导的菌体,一次反应后即丧失大量的酶活力.结论:核苷磷酸化酶的活性可以通过诱导而提高,以此优化阿糖腺苷的生产.     

枯草芽孢杆菌TM903嘌呤核苷磷酸化酶的纯化及酶学性质研究

目的：对枯草芽孢杆菌TM903嘌呤核苷磷酸化酶进行分离纯化及酶学性质研究。方法：经加热、硫酸铵盐析和SephadexG-100凝胶过滤,对枯草芽孢杆菌TM903中的嘌呤核苷磷酸化酶进行分离纯化,并对其酶学性质进行研究。结果：酶的最适反应温度为65℃,最适反应pH值为7．5,在30-50℃时热稳定性较好;K^＋对该酶有激活作用,而Na^＋、ca^＋、Mg^＋、Mn^＋等金属离子对该酶有抑制作用;Km值为2．11mmol／L,Vmax值为0．84mmol／（min·L）。结论：分离纯化了枯草芽孢杆菌TM903嘌呤核苷磷酸化酶,并研究了其酶学性质,为利巴韦林的发酵工艺优化提供了重要的酶学理论基础。     

乙酰短杆菌中核苷磷酸化酶的性质研究

目的：以乙酰短杆菌完整细胞为酶源,研究不同条件下核苷磷酸化酶的性质。方法：将乙酰短杆菌湿茵体置于不同保藏温度及在不同种类缓冲溶液中考察其稳定性;在有或无核保护下核苷磷酸化酶对热的稳定性;并设计核苷的磷酸解反应或合成反应,测定核苷磷酸化酶的活力及酶促反应的袁观米氏常数。结果：乙酰短杆菌中的核苷磷酸化酶经低温保藏可以保持较长时间的稳定性;茵体在60℃处理1小时即失去核苷磷酸化酶的活力,但是添加胸腺嘧啶有明显的保护作用;茵体中核苷磷酸化酶的合成能力明显大于磷酸解能力;对尿苷和5-甲基尿苷的表观米氏常数和最大反应速率分别为16．7、11．4mm01／L,0．0063、0．0041mmol／L．min。结论：含核苷磷酸化酶的乙酰短杆菌完整细胞作为酶源,在低温下可以长时间保藏,反应中的碱基对核苷磷酸化酶的抗热性有益,该菌种可以作为工业上核苷磷酸化酶的来源。     

节杆菌β-半乳糖苷酶的分离纯化及酶学性质研究

分离纯化了由节杆菌所产的fI-半乳糖苷酶(EC 3.2.1.23)并研究了其酶学性质.以乳糖发酵培养基培养,离心收集茵体,超声破碎细胞得到粗酶液;采用硫酸铵沉淀、Phenyl-Sepharose疏水、DEAE-Sepharose离子交换和p-aminobelazyl-1-thio-β-galactopyranoside...     

昆虫来源的几丁质酶的分离纯化及酶学性质

几丁质酶在真菌和昆虫的生理和发育过程中起着关键作用,该酶本身及其酶抑制剂是获取生物农药的重要途径。本研究从蚕蛹体内提取几丁质粗酶,经硫酸铵分级沉淀和Sephadex G-150分离得到几丁质酶。用SDS-PAGE测得该酶的分子量为88kDa。水解胶体几丁质的Km值为22.3μmol/L。酶反应的最适温度为45℃,最适pH值为6.0,金属离子和有机试剂对几丁质酶活性都有影响,其中高浓度的Mn2+对酶有较强的激活作用,而Cu2+、SDS则有较强的抑制作用。研究结果为基于几丁质酶的生物农药筛选研究奠定了基础。     

M-26碱性木聚糖酶的分离纯化及酶学性质研究

从Bacillus pumilus M-26发酵液中分离纯化碱性木聚糖酶,进行酶学性质研究,同时制备工业用碱性木聚糖酶制剂。首先将M-26发酵液进行硫酸铵盐析,制备工业用碱性木聚糖酶干品;然后进行sephadexG-25层析脱盐和cellulose DE-52层析得以纯化。硫酸铵的饱和度50%,酶制剂的酶活可达9 000 IU/g,收率为85%;分离纯化使酶的比活为126.32 IU/mg蛋白,纯化倍数为19.89,酶的回收率12.83%;分子量约为20 ku;M-26碱性木聚糖酶的最适温度和pH分别是55℃和pH 8.0,具有一定的耐碱性;该酶无纤维素酶活性,Fe2＋对其有激活作用;Mn2＋、Zn2＋、Fe3＋、Cu2＋对其具有抑制作用。短小芽胞杆菌M-26碱性木聚糖酶具有纸浆生物漂白应用前景。     

米曲霉蛋白酶的分离纯化及酶学性质研究

【目的】获得米曲霉蛋白酶主要成分及其酶学性质。【方法】利用硫酸铵盐析,DEAE-Sepharose FF阴离子交换层析、Phenyl-Sepharose HP疏水层析和Superdex-G75/200凝胶层析对米曲霉所产蛋白酶系进行分离纯化,SDS-PAGE检测蛋白酶纯度和分子量,采用高效液相凝胶色谱分析两种蛋白酶酶解产物。【结果】从米曲霉所产蛋白酶系中分离纯化获得两种蛋白酶组分P1和P2,分子质量分别约为37 kD和45 kD。以酪蛋白为底物时,P1的Km=8.36 g/L,Vm=12.95μg/(mL·min),最适反应条件为pH 8.0、45°C;P2的Km=4.11 g/L,Vm=4.86μg/(mL·min),最适反应条件为pH 7.0、45°C。两种蛋白酶均对酪蛋白水解活性最高,而对牛血清蛋白的水解活性很低。P1和P2分别酶解大豆分离蛋白后水解产物中肽分子质量分布呈现出一定的差异。【结论】两种蛋白酶的酶学性质存在差异;两者对疏水氨基酸构成的肽键具有选择性,但其作用基团存在特异性。这些研究结果将为米曲霉所产蛋白酶在食品上的应用提供指导。     

酶法合成抗病毒药物阿糖腺苷

目的:为了开发一种生产阿糖腺苷的有效方法。方法:研究了以产气肠杆菌完整细胞为催化剂酶法合成阿糖腺苷,优化了菌体培养条件以及酶反应条件。结果:在培养基中添加0.5%葡萄糖,33℃下培养16h,既能得到较多菌体,又能使菌体的催化活性保持较高。酶反应在pH7.0、25mmol/L的磷酸钾缓冲液中进行,底物浓度为阿糖尿苷30mmol/L,腺嘌呤10mmol/L,加入10%湿菌体,在60℃下振荡反应48h,腺嘌呤转化率可达90%。结论:酶法合成阿糖腺苷可应用于大规模工业化生产。     

E.aero高产1.3-丙二醇菌株发酵条件的研究(Ⅱ)

建立了1.3-丙二醇高产菌株(Enterobacter aerogenes简写为E.aero-N-56)1.3-PD厌氧发酵最适pH值、温度、时间、接种量分别为7.0、30℃、48h、9％;在最适发酵条件下,30L发酵罐中E.aero-N-56菌株1.3-PD产量为47.36g/L,生产率为23.68g/L·d。     

Key role of uridine kinase and uridine phosphorylase in the homeostatic regulation of purine and pyrimidine salvage in brain

Uridine, the major circulating pyrimidine nucleoside, participating in the regulation of a number of physiological processes, is readily uptaken into mammalian cells. The balance between anabolism and catabolism of intracellular uridine is maintained by uridine kinase, catalyzing the first step of UTP and CTP salvage synthesis, and uridine phosphorylase, catalyzing the first step of uridine degradation to β-alanine in liver. In the present study we report that the two enzymes have an additional role in the homeostatic regulation of purine and pyrimidine metabolism in brain, which relies on the salvage synthesis of nucleotides from preformed nucleosides and nucleobases, rather than on the de novo synthesis from simple precursors. The experiments were performed in rat brain extracts and cultured human astrocytoma cells. The rationale of the reciprocal regulation of purine and pyrimidine salvage synthesis in brain stands (i) on the inhibition exerted by UTP and CTP, the final products of the pyrimidine salvage pathway, on uridine kinase and (ii) on the widely accepted idea that pyrimidine salvage occurs at the nucleoside level (mostly uridine), while purine salvage is a 5-phosphoribosyl-1-pyrophosphate (PRPP)-mediated process, occurring at the nucleobase level. Thus, at relatively low UTP and CTP level, uptaken uridine is mainly anabolized to uridine nucleotides. On the contrary, at relatively high UTP and CTP levels the inhibition of uridine kinase channels uridine towards phosphorolysis. The ribose-1-phosphate is then transformed into PRPP, which is used for purine salvage synthesis.     

Imipenem resistance in Enterobacter aerogenes is associated with derepression of chromosomal cephalosporinases and impaired permeability

Enterobacter aerogenes mutants with high-level resistance to imipenem were studied. They were derived from strains characterized by stable over-production of a class-I beta-lactamase. This enzyme (pI = 8.2) exhibited high affinity toward imipenem and hydrolysed the drug slowly. Imipenem-resistant mutants lacked a major 43-kDa outer membrane protein and displayed decreased permeability to cephaloridine. Introduction of a plasmid coding for the regulatory ampD gene abolished beta-lactamase production and rendered the mutants susceptible to imipenem.     

丁二酮高产菌株的选育及发酵动力学分析

目的：筛选出稳定的高产丁二酮突变菌株,并对其进行发酵动力学分析。方法：以原养型产气肠杆菌（Enterobacter aero-genes编号CICC 10293）为出发菌株,采用紫外线诱变,并结合亮氨酸平板和丁二酮平板筛选方法,获得耐高浓度底物——葡萄糖的高产丁二酮突变菌株,定名为UV-3,利用气相色谱测定代谢产物量,考察诱变前后菌株代谢途径中碳源的流向。基于Logistic和Luedeking-Piret方程,建立突变株UV-3细胞生长动力学、底物消耗动力学、丁二酮生成动力学模型,确定动力学方程。结果：突变株UV-3的丁二酮产量提高18.7倍,达到1.045g.L-1,乙偶姻产量降低48.4%,乙醇产量降低71.4%,乙酸产量提高34.6%,且遗传性质稳定。用实验数据对各种动力学模型进行了验证,拟合度均为98.5%以上。结论：紫外线是一种操作方便,效果良好的诱变方式。绘制了突变株UV-3的发酵曲线,建立了动力学模型,为优化丁二酮的生产工艺奠定一定的理论基础。     

近三年产气肠杆菌临床感染情况分析

目的 监测嵊州市人民医院近三年产气肠杆菌对常用抗生素耐药情况。方法 对嵊州市人民医院2013年至2015年间收集的产气肠杆菌临床科室分布情况进行统计,并做临床常用抗生素耐药性分析,用WHONET 5.4软件进行统计学分析。结果 分离得到的产气肠杆菌主要来源于神经外科、重症医学科和呼吸内科的痰液和尿液标本。药敏结果显示其对第一、二代头孢类抗生素耐药率普遍较高：对头孢唑啉几乎全耐药,对头孢呋辛耐药率约为55%;第四代的头孢吡肟能明显抑制产气肠杆菌生长,2013年到2015年对头孢吡肟耐药率分别为8.18%、9.14%和10.74%;对氨基糖苷类抗生素庆大霉素和丁胺卡那,以及碳青霉烯类抗生素亚胺培南和美罗培南具有很高的敏感性。结论 嵊州市人民医院院感科近年间通过对产气肠杆菌临床用药的合理监测,及时向临床医生反馈微生物实验室的耐药结果,避免了抗生素滥用,使得其对抗生素耐药率未出现明显提高。氨基糖苷类抗生素和碳青霉烯类抗生素对其仍具有很高的疗效,应继续通过药敏试验加强对其耐药性监测,指导临床合理用药。