生物加工过程2004年总目录

专论与综述　化学工程和生物工程程　刚 ,林章凛译 (1)……………………………………………………………………　我国微生物肥料发展的现状与建议连　宾 ,袁　生 ,臧金平 (4)………………………………………………　酶催化技术开发及应用的研究进展刘成柏 ,程瑛琨 ,于大海 ,王　智 (7)……………………………………　贯叶连翘抗抑郁研究新进展张　筱 ,卢定强 ,权　静 ,李　晖 ,韦　萍 (11)…………………………………　稀土元素铕在生物技术领域的研究进展邵江娟 ,高旭升 ,王锦堂 ,吴　昊 (16 )………………………………研究与开发　漆酶高…     

纳米生物催化的研究现状和发展态势

纳米生物催化领域包括:(ⅰ)利用纳米技术或纳米材料调控生物催化剂的效率;(ⅱ)直接利用纳米材料或技术实现生物催化功能,并拓展生物催化在非友好环境及疾病诊疗中的应用.纳米生物催化已成为纳米生物学重要的研究领域,主要涉及纳米载体固定化酶和纳米材料人工模拟酶(纳米酶).一方面,可以借助纳米技术或材料所具有的特殊纳米效应来增强生物催化剂的效率和稳定性.另一方面,从模拟酶的理念出发,借助纳米材料自身所具有的催化能力,直接实现对生化反应的催化,这类具有酶学特性的纳米酶被视为新一代人工模拟酶.近年来,基于纳米载体固定化酶和纳米酶技术的纳米生物催化已在疾病诊断和治疗、化工制药、环境处理等领域得到了广泛研究,并展示了其具有重要的应用价值.本文简要综述了纳米载体固定化酶和纳米酶的发展历程及应用进展.     

白地霉的戊糖代谢——Ⅰ.木糖代谢的初步变化途径

(1)用在木糖上培养的白地霉2.361无細胞提取液进行了木糖代謝酶体系的研究。查明木糖代謝的初步变化途径如下: D-木糖 TPNH H~ →木糖还原酶←木糖醇 TPN~ (1) 木糖醇 DPN~ →木糖醇脫氫酶←D-木酮糖 DPNH H~ (2) D-木酮糖 ATP→D-木酮糖激酶D-木酮糖-5-磷酸(3) (2)催化式(1)的酶为木糖还原酶,需要TPN。用紙层析法鉴定木糖还原的产物为木糖醇。(3)催化式(2)的酶称木糖醇脫氫酶,需DPN。(4)催化式(3)的酶为D-木酮糖激酶,所試过的其他戊糖在同样条件下均不被磷酸化。(5)白地霉无細胞提取液中测不出木糖(?)构酶的活力。排除了这一途径的可能性。(6)催化式(1)(2)(3)各反应的酶均有适应形成的特性,符合Stanier的連續适应学說。     

酯酶同工酶多态性及其在昆虫分类学中的应用价值

同工酶 (isozyme)是具有相同或相似的催化功能而分子结构不同的一类酶。自从 Hunter和 Markert[1] 创立了同工酶酶谱 (zymogram)技术以来 ,同工酶的研究得到了很大的发展 ,酶谱的变化已作为鉴定物种、研究分类与进化、遗传与变异的重要指标。酯酶同工酶 (esterase isozyme)是能水解酯键的一组酶 ,在生物体内广泛存在。许多实验证明 :它在种系的鉴定中具有很重要的参考价值。本文旨在对其分类学价值进行探讨。1　酯酶的定义和分类酯酶 (esterase)是催化酯类化合物水解的酶系 ,其作用是水解脂肪族酯 (aliphatic ester)和芳香族酯 (aromatic e…     

(S)-羰基还原酶Ⅱ与葡萄糖脱氢酶共催化高效合成(S)-苯乙二醇北大核心CSCD

【目的】通过优化获得最佳酶活配比,设计近平滑假丝酵母(Candida parapsilosis)CCTCC M203011的(S)-羰基还原酶Ⅱ与枯草芽孢杆菌(Bacillus sp.)YX-1葡萄糖脱氢酶在大肠杆菌中的共表达体系,实现重组菌高效催化2-羟基苯乙酮,合成(S)-苯乙二醇。【方法】分别从重组大肠杆菌中纯化了(S)-羰基还原酶Ⅱ和葡萄糖脱氢酶,研究了2种酶共催化2-羟基苯乙酮的最佳酶活比例,最适催化温度和pH,由此构建(S)-羰基还原酶Ⅱ和葡萄糖脱氢酶的共表达体系。【结果】(S)-羰基还原酶Ⅱ的比酶活力为1.3 U/mg,葡萄糖脱氢酶的比酶活力为13.5 U/mg。在总酶活力为1 U时,(S)-羰基还原酶Ⅱ和葡萄糖脱氢酶共催化体系中,确定了2种酶的最佳比例在1∶1到5∶1(U/U)之间,最适反应温度为30℃,pH为7.0。在此基础上构建了(S)-羰基还原酶Ⅱ和葡萄糖脱氢酶基因比为1∶1的共表达体系,共表达重组菌破碎上清液中(S)-羰基还原酶Ⅱ和葡萄糖脱氢酶酶活分别为0.76 U/mg和0.73 U/mg,两者的酶活比例为1∶1。在上述确定的最适催化条件下,其催化10 g/L 2-羟基苯乙酮,产物(S)-苯乙二醇的光学纯度和得率均高达99%以上。与仅含有(S)-羰基还原酶Ⅱ的重组大肠杆菌相比,共表达体系转化产物(S)-苯乙二醇的得率明显提高,且转化时间由原来的24 h缩短为13 h。【结论】通过确定(S)-羰基还原酶Ⅱ和葡萄糖脱氢酶最佳酶活配比,为构建手性催化的靶酶和辅酶再生酶共表达体系,为实现手性化合物的高效制备提供了研究基础。     

生物酶催化聚合的研究进展

酶催化聚合反应是近年来的研究热点之一,氧化还原酶是应用广泛的一类催化聚合酶。概括总结了近年来酶促聚合反应的研究进展,重点叙述了辣根过氧化物酶(HRP)、大豆过氧化物酶(SBP)和漆酶(laccase)的结构、催化机理以及它们在酶催化聚合中的应用概况。     

定点突变提高虎杖聚酮合酶的苯亚甲基丙酮合酶活性北大核心CSCD

虎杖(Polygonum cuspidatum)聚酮合酶(polyketide synthase 1,PcPKS1)同时具有查尔酮合酶(chalcone synthase,CHS)及苯亚甲基丙酮合酶(benzylidene acetone synthase,BAS)催化活性,能够催化生成聚酮类化合物柚皮素查尔酮和苯亚甲基丙酮,进而催化合成黄酮类或覆盆子酮等具有多种生物学活性的化合物。本研究通过分析虎杖PcPKS1与掌叶大黄(Rheum palmatum)BAS、拟南芥(Arabidopsis thaliana)CHS等家族成员的序列以及酶催化位点的构象,确定可能影响酶功能的3个氨基酸位点:Thr133、Ser134、Ser339。采用定点突变对PcPKS1进行分子修饰,成功获得2个突变体并进行相关体外酶促反应,高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)产物分析结果表明,在pH 7.0和pH 9.0的体外酶促条件下,突变体T133LS134A和S339V维持BAS和CHS双功能活性,且BAS活性显著高于原PcPKS1。本研究为利用PcPKS1进行基因工程调节黄酮类和覆盆子酮化合物的生物合成提供理论依据。     

ATP合酶的结构与催化机理

ATP合酶 (F1Fo 复合物) 是生物体内进行氧化磷酸化和光合磷酸化的关键酶.随着核磁共振、X射线晶体衍射、遗传学、化学交联等技术在ATP合酶研究中的广泛应用,ATP合酶的整体结构及其各组成亚基结构的研究都有很大的进展.其中细菌ATP合酶结构的研究更为深入.目前对质子通过Fo的转运方式提出两种模型:单通道和双半通道模型.对扭力矩的形成以及旋转催化也有了进一步的认识.Boyer提出的结合改变机理推动了ATP合酶催化机制的研究,现在主要有两点催化机制和三点催化机制.ATP合酶的催化反应受酶的构象变化和外在条件的调节.     

鲨烯合酶的研究进展

鲨烯合酶 (SqualeneSynthase,EC 2 5 1 2 1 ,简称SQS)是催化两分子的法呢酯焦磷酸 (Farnesyldiphos phate,简称FPP)缩合产生鲨烯 (SQ)的关键酶 ,而鲨烯是生物合成三萜、甾醇、胆固醇等萜烯类重要物质的共同前体[1 ,2 ] 。因此 ,对鲨烯合酶的研究倍受重视 ,迄今人们已对 1 4个不同物种中的鲨烯合酶进行了研究。本文简要综述国内外关于鲨烯合酶研究的进展。1　SQS在萜烯类化合物生物合成中的作用萜烯类化合物生物合成的途径见图 1 [1 ] ,SQS处于代谢途径中FPP到其它产物的分支点上 ,FPP除可以被鲨烯合酶催化产生鲨烯 (SQ)外 ,还…     

植物生理与分子生物学学报第28卷总目次

第 1期综述植物热激反应的信号转导机理李　冰　刘宏涛　孙大业　周人纲 (1)…………………………………………………………研究报告豇豆初生叶多胺氧化酶的催化特性 (英文 )何生根　黄学林　傅家瑞 (11)………………………………………………………黄瓜花性别分化与内源多胺的     

酪氨酸酶、漆酶和谷氨酰胺转氨酶催化交联蛋白质的比较分析

蛋白质交联在食品加工、组织工程、酶工程和药物传递等领域具有广泛用途。以酪蛋白和牛血清白蛋白(BSA)为模式蛋白,考察酪氨酸酶、漆酶和谷氨酰胺转氨酶催化蛋白质交联的底物特异性及交联规律,揭示酶对底物蛋白质结构及反应条件的要求。采用十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析酶催化蛋白质交联规律,激光粒度分布仪测量交联产物粒径。结果表明：酪氨酸酶、漆酶和谷氨酰胺转氨酶对底物的特异性有共同特征,即均可以催化结构松散的蛋白质分子(酪蛋白)交联,但不能催化结构紧密的蛋白质分子(BSA)交联;还原剂二硫苏糖醇(DTT)的加入能促进酶催化BSA交联反应;DTT对酪氨酸酶和谷氨酰胺转氨酶催化酪蛋白交联无影响,但抑制漆酶对酪蛋白的交联。     

工业生物催化技术

以蛋白质酶的工程应用为核心的工业生物催化技术,被认为是生物技术继生物医药和转基因植物之后的第三次浪潮。它的发展与应用将对人类的工业化学过程带来根本的变革。工业生物催化的兴起与以下的两个关键技术因素有密切的关系：(1)蛋白质定向进化技术的出现,(2)基因组学和蛋白质组学的发展。探讨了工业生物催化技术的现状和发展趋势,并对我国如何发展该领域的基础和应用研究提出一些见解。     

猪肝DFPase的结构及某些性质的研究

 本文对纯化了的猪肝DFPase~[**]进行了一系列结构和性质的测定。用重复中毒的方法证明了猪肝中低分子量二异丙基氟磷酸酯(DFP)水解酶(DFPase)是属于催化酶。分析了DFPase的氨基酸组成并求出其分子量为17900。该酶的km值为6.7×10~(-4)mol/L。催化水解DFP的最适pH为7.5～7.7,反应最佳温度为70℃。根据催化水解DFP、Soman的活力以及Mn~(2+)对此酶的影响证明该酶属于Mazur type DFPase~[1]。     

抗体酶设计新思想——疏水腔修饰法

提出一种新的抗体酶设计思想———疏水腔修饰法 ,并根据这一思想合成出谷胱甘肽 (GSH)的类似物S 二硝基苯取代的谷胱甘肽二丁酯 (GSH S DNPButyles ter)作为半抗原Hapten 3;将该半抗原连到载体蛋白上进行免疫 ,利用单克隆抗体制备技术得到抗体 1C8,通过 2步化学修饰方法 ,将谷胱甘肽过氧化物酶的催化基团硒代半胱氨酸 (Sec)引入到抗体 1C8可变区中 ,得到转换值即催化中心活力 (kcat)为天然兔肝谷胱甘肽过氧化物酶 1 7倍的抗体酶Se 1C8,是曾经报道抗体酶Se 4A4,Se 4G3的 40倍和 5 3倍 ,是目前与天然酶相比催化效率最高的抗体酶 ,这一结果也验证了提出的抗体酶设计思想     

激光生物学报2003年第12卷总目次

第一期·基础研究·准分子激光切削角膜的数学模型与切削技术研究沈建新 ,胡利刚 ,廖文和 (1 )……………………………CO2 激光对茄子幼苗子叶干重及叶面积增长的数学模拟郝丽珍 ,侯喜林 ,袁德正 ,等 (8)………………蓖麻蚕卵黄原蛋白 c DNA的克隆及序列分析刘朝良 ,木尾浦善太 ,中垣雅雄 (1 2 )……………………………十二烷基硫酸钠对高压静电场对酶作用的影响张凤秀 ,张光先 ,曾凤春 ,等 (1 8)…………………………木瓜凝乳酶基因的克隆及序列分析王志林 ,赵树进 ,吴新荣 ,等 (2 2 )…………………………………………人工椎间盘的拓扑…     

合成生物催化中关键科学问题的研究进展

合成生物催化以多酶催化为特征,通过灵活选择不同功能的酶和反应路线设计,可以实现复杂生物基化学品的合成,在反应效率、原子经济性和环境友好方面有着不可替代性。但是其还存在两个关键科学问题:(1)氧化还原酶催化过程中辅酶的循环再生和重复利用;(2)酶在非水相和油水两相反应体系中如何实现稳定。以CO_2合成生物甲醇和天然油脂制备生物聚氨酯材料这两个具有代表性的多酶催化过程为例,介绍了合成生物催化关键科学问题的研究进展。其中,新型纳米材料与生物技术相结合在解决催化体系中辅酶再生、多酶协同以及酶的界面稳定方面有着广阔的发展前景。     

蛇志2005年第17卷总目次

第1期(2005年3月) 竹叶青蛇伤血液变化特点与处理……………………………………………………………梁子敬,李平(1) 蛇伤药酒抗毒抗菌作用的实验研究……………………………………………蒋三员,李景新,唐荣德,等(4) 中华眼镜蛇毒致局部组织损伤的动物实验研究………………………………张跃,谭宇顺,王理德,等(7) 蕲蛇酶治疗脑梗死疗效观察…………………………………………………………………冯蔚芬,张玉春(9) 蕲蛇酶配伍东莨菪碱治疗血栓闭塞性脉管炎坏疽23例的护理体会………………………………张玉春(10) 中西医结合治疗五步蛇咬伤…     

新型扁桃酸消旋酶的基因挖掘和性能表征

消旋酶是实现手性化合物去消旋化制备光学纯化学品的重要工具,来源于恶臭假单胞菌的扁桃酸消旋酶(MR),是目前唯一可以催化两种构型扁桃酸互相转换的消旋酶。通过基因组数据挖掘获得了9个新的扁桃酸消旋酶基因及活性蛋白,其中来源于放射性土壤杆菌Agrobacterium radiobacter的Ar MR酶对扁桃酸和邻氯扁桃酸具有较高的催化活力,而且该酶的异源表达水平也较理想。ArMR催化扁桃酸消旋反应的最适温度为50℃,最适pH为7.8。该酶在30℃、40℃和50℃下的半衰期分别为70.7、7.2、0.17 h。ArMR对(R)-和(S)-扁桃酸的K_M值分别为1.44 mmol/L和0.81 mmol/L,k_(cat)值分别为410 s~(–1)和218 s~(–1);对(R)-和(S)-邻氯扁桃酸的KM值分别为6.48 mmol/L和6.37 mmol/L,而k_(cat)值为0.22 s~(–1)和0.23 s~(–1)。Mg~(2+)和Mn~(2+)对该酶的活力有促进作用,而Zn~(2+)使其完全失活。新型扁桃酸消旋酶的发现和表征为今后此类酶的深入研究和开发提供了更多资源和数据参考。     

光合细菌Chromatium vinosum可溶性氢酶的分离提纯及特性

光合细菌 Chromatium vinosum可溶性氢酶经 4次柱层析 (Whatman DE- 52 ,TSK- DEAE,Ultragel Ac A- 44 ,Mono Q)分离提纯后被纯化 630倍 ,得率为 33.5% .可溶性氢酶催化放氢比活性为 7.5μmol· min-1· mg-1.SDS- PAGE结果显示 ,可溶性氢酶由 52 k D和 2 1 .5k D两个亚基组成 .大亚基 N端氨基酸序列为 :SRTITIEPVTRXEGHAR;小亚基 N端氨基酸序列为 :STQPKIT-VATXLDG.氧化态可溶性氢酶在 54K时产生了典型的 Ni( )电子顺磁共振 (EPR)信号 (gxyz=2 .37、2 .1 6、2 .0 1 6和 gxyz=2 .30、2 .2 3、2 .0 1 6) .研究结果表明 ,C.vinosum可溶性氢酶是一种新的催化放氢的 Ni Fe-氢酶 .     

2003年《工业微生物》第33卷总目次

第　 1　期研究报告　 天然碱泥絮凝用微生物絮凝剂产生条件的研究卢文玉 ,张　通 ,张冬艳等 ( 1)………………………………………………　谷氨酰胺转胺酶发酵条件的优化研究燕国梁 ,堵国成 ,陈　坚 ( 4 )……………………………………………………………　巨大芽孢杆菌青霉素G酰化酶的定点突变及其动力学性质研究周丽萍 ,周　政 ,袁中一 ( 9)………………………………　采用渗透交联固定化方法提高细菌内酶转化率的研究金同立 ,张培德 ( 14 )……………………………………………………　补料方式对酵母菌生产谷胱甘肽的影响童群义 ,王国成…