具有高谷胱甘肽合成活性重组大肠杆菌的构建及合成反应过程

以野生型大肠杆菌E.coliⅡ为宿主细胞,转化带有编码谷胱甘肽合成酶系的基因gshⅠ和gshⅡ的质粒pGH501,获得了一株谷胱甘肽合成活性、质粒稳定性和传代稳定性俱佳,并且能够重复使用的重组大肠杆菌E.coliⅡ\|1。该菌株经过甲苯处理后,能够在胞外积累4g/L左右的谷胱甘肽(GSH)。在合成反应体系中,提高L谷氨酸浓度可促进GSH合成,但L半胱氨酸浓度增大到20mmol/L后会抑制GSH的合成。根据GSH合成反应中能量辅因子的变化情况,提出E.coliⅡ\|1细胞控制的GSH合成反应机理：由谷胱甘肽合成酶(GSHⅡ)控制的第二步反应的能量供体是ADP而非ATP,该反应是整个GSH合成反应的限速步骤,高浓度ADP可能会抑制GSHⅡ的活性。在GSH合成反应体系中添加100mmol/L的L丝氨酸-硼酸钾混合物,可以有效地防止GSH的进一步降解,反应3 h后,GSH产量达到230mmol/L(约71g/L)。     

多聚磷酸激酶及其在ATP再生体系构建中的进展

构建高效的腺嘌呤核苷三磷酸(adenosinetriphosphate,ATP)再生体系可显著提高生物催化磷酸基团转移反应的效率。多聚磷酸激酶(poly phosphate kinase, PPK)能利用来源广、廉价且稳定的多聚磷酸(polyphosphate, Poly P)盐作为磷酸基供体,能够实现单磷酸腺苷(adenosine monophosphate,AMP)、二磷酸腺苷(adenosinediphosphate,ADP)、ATP、PolyP之间磷酸基的高效定向转移,已成为构建ATP再生体系的首选。本文介绍了不同类型PPK的结构特征、相关催化机制以及不同来源的PPK在酶活、催化效率、稳定性和底物偏好性的特征差异;归纳和列举了针对野生PPK酶学性质不足进行分子改造的实例,并对PPK在ATP再生体系构建的研究进展进行了总结。     

响应面分析法优化重组大肠杆菌生物合成谷胱甘肽的条件

通过响应面分析法和典型性分析得出重组大肠杆菌酶法合成谷胱甘肽的最优条件:菌体量249 mg/mL,磷酸钾缓冲液145 mmol/L,MgCl243 mmol/L和ATP 34 mmol/L,预测谷胱甘肽最大量为16.50 mmol/L。验证性实验证明在优化条件下,重组大肠杆菌酶法合成谷胱甘肽达16.42 mmol/L。响应面分析还表明,在重组大肠杆菌酶法合成谷胱甘肽各因素中,MgCl2和ATP,以及菌体量与磷酸钾缓冲液之间的交互作用较显著。     

谷胱甘肽生物合成及代谢相关酶的研究进展

谷胱甘肽是广泛存在于生物体内的一个含有γ-肽键的生物活性三肽,其中游离的巯基是其活性中心。在生物体内谷胱甘肽主要是由GSH I和GSH II两个酶依次催化合成,而GSH I和GSH II的进化过程复杂,由此衍生出多条生物合成途径,其代谢过程在不同生物体内也复杂多样。本文主要综述了谷胱甘肽生物合成及代谢相关酶的研究进展和利用基因工程手段提高胞内谷胱甘肽含量的策略。     

重组大肠杆菌生产谷胱甘肽发酵条件的研究

研究了重组Ｅ．Ｃｏｌｉ产ＧＳＨ的发酵条件,重点考察了添加酵母膏、前体氨基酸和ＡＴＰ的影响。结果发现,前体氨基酸和ＡＴＰ均能促进胞内ＧＳＨ的积累,若在发酵０ｈ和１２ｈ分别加入２０ｇ／ＬＡＴＰ和９ｍｍｏｌ／Ｌ前体氨基酸,则细胞干重和胞内ＧＳＨ含量可分别比对照提高２４％和１４倍。应用正交试验得出的针对细胞干重和ＧＳＨ总量的最佳组合,最大细胞干重和ＧＳＨ总量比原试验中的最好结果分别提高了１０％和２６％。在分析了该菌对葡萄糖利用情况的基础上,对该菌进行了指数流加培养,２５ｈ细胞干重与发酵液内ＧＳＨ总量分别达到８０ｇ／Ｌ和８８０ｍｇ／Ｌ,比摇瓶最好结果分别提高了８３和４６倍。     

植物谷胱甘肽的生物合成及其生物学功能

谷胱甘肽(glutathione,GSH)是硫酸根还原同化途径中主要的含硫非蛋白终端产物,在生物中以还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)和氧化型谷胱甘肽(oxidized glutathione,GSSG)存在。因其在植物体中的广泛存在和独特的还原能力得到广泛关注。本文从谷胱甘肽在植物体内的生物合成,谷胱甘肽的区划、运输和降解以及在非生物胁迫条件下的生物学功能等方面论述了近年来国内外对谷胱甘肽的研究进展。     

链霉菌原生质体种间融合重组的研究 I．庆丰链霉菌和吸水链霉菌井冈变种的种间融合

本文报道庆丰链霉菌AS20l[11v]、MS30[Pr0一Ade—sm r］菌株和吸水链霉菌井冈变种VA4[His-]菌株原生质体的种间融合重组。AS201×vA4融合产生由二亲株营养标记互辅的稳定的原养型重组子,频率为1．09×10^-5．98×10^-6MS30 xvA4融台产物除原养型重组子,重组频率为5．7×10^-5外,还出现异核体及异质无性系(频率为2．8×10^-4一2．14×10^-5)。得到的原养型重组子,在孢子颜色、抗药性状、产物性质等方面显现广泛多样的变异。从中得到一个原养型重组菌株RvAl8,它所产生的抗菌物质,理化和生物性质与亲株产生的庆丰霉素和井冈霉素明显不同。     

链球菌生物合成透明质酸的分子机理与基因工程菌构建进展

透明质酸（Hyaluronan, HA）是由葡萄糖醛酸和N-乙酰氨基葡萄糖为双糖单位交替连接而成的粘多糖物质。目前构建基因工程菌成为提高产量和改善品质的重要手段。本文从发酵菌种、操纵子、关键酶和工程菌构建等方面,综述了链球菌HA生物合成的分子机理,分析了当前生产中存在的问题,并提出了解决问题的方法。     

带有木糖还原酶基因和木糖醇脱氢酶基因的重组酿酒酵母的构建

采用双载体系统,将携带有瑞氏木霉木糖醇脱氢酶基因的表达质粒pAJ401－Xdh1转化已带有树干毕赤氏酵母木糖还原酶基因的重组酿酒酵母H475,构建了同时带有毕赤氏酵母木糖还原酶基因和瑞氏木霉木糖醇脱氢酶基因的重组酿酒酵母HX1。研究了重组酿酒酵母HX1对木糖的转化利用情况。     

大肠杆菌发酵重组人白细胞介素—2的高密度表达

利用美国NBS公司BibFloⅢ型发酵罐,采用连续流加的方法培养能表达IL-2的E．coli,结果细菌温重达100g／L发酵液,IL－2活性达1．52×1010U／L发酵液。