高温菌16SrRNA与耐热性关系的初步研究*

通过对80多种超高温菌的基因组G+C含量,16SrRNAG+C含量进行统计分析,结果显示高温菌耐热性与基因组G+C含量之间没有直接关系,而与16SrRNAG+C含量之间明显存在正相关。16SrRNA18helix的二级结构分析显示高温菌生长温度越高,其16SrRNA热稳定性越高。     

嗜热酶的耐热机理

酶蛋白在高温下的不稳定性是影响其广泛应用的主要瓶颈,嗜热酶因为独特的性质而被作为热稳定研究的极好材料。了解嗜热酶的热稳定性机制,对于采用酶工程定向设计、改造酶具有重要的意义。嗜热酶的热稳定性并不是由单一因素决定的,氨基酸组成、氢键、离子对、二硫键等都是影响嗜热酶热稳定性的重要因素。相对于嗜温酶,嗜热酶更多地采用寡聚体的形式。     

高温菌16S rRNA与耐热性关系的初步研究

通过对80多种超高温菌的基因组G＋C含量,16S rRNA G＋C含量进行统计分析,结果显示高温菌耐热性与基因组G＋C含量之间没有直接关系,而与16S rRNA G＋C含量之间明显存在上正相关。16S rRNA 18 helix的二级结构分析显示高温菌生长温度越高,其16S rRNA热稳定性越高。     

嗜热酶的结构特征与热稳定性

相对于嗜温酶,嗜热酶作为生物催化剂有许多优势而受到人们的广泛重视。嗜热酶的热稳定性机制历来是生物化学家们研究的重点。本文综述了嗜热酶的结构特征及其与热稳定性的关系。相对于嗜温酶,嗜热酶的结构比较僵硬,折叠紧密,廿螺旋更长,构象张力低,大多数为多聚体。了解嗜热酶的结构特征与热稳定性的关系,对于采用酶工程改造嗜温酶从而提高其热稳定性具有重要的指导意义。     

超高温堆肥促进氮素减损的微生物机制研究进展

堆肥中氮的循环在很大程度上依赖微生物驱动的氮素转化。传统高温堆肥最高堆温普遍在55-60℃,温度的提高有利于缩短堆肥周期和提高堆肥品质。超高温堆肥作为近年来快速发展的新兴技术,不但能突破传统堆肥工艺堆温低的局限,并且持续的超高温调控了堆肥微生物组、堆肥环境与氮素的互作,减少了氮素的损失。本文综述了堆体的氮循环过程及超高温堆肥技术在保氮方面的显著优势,以及超高温堆肥过程中具有氮代谢功能的优势微生物种群及其影响因素,重点介绍有关超高温堆肥控制氮素损失的作用机制研究进展,同时对超高温堆肥现有研究中存在的问题进行分析并探讨解决途径。     

高温放线菌的多样性

高温微生物能在高温环境下生存,并能维持其自身生理生化过程的酶系和化合物的稳定性[1].自1969年发现水生栖热菌(Thermus aquaticus)以后[2],高温菌就引起微生物学家的极大关注.高温菌两个显著的特点决定了其在现代分子生物学和工业应用上的重要价值:一是热稳定性功能分子;二是生长极快且会自溶,能在高温条件下发酵而不易受污染.     

响应面模型分析在发酵产酶条件优化中的应用

<正>微生物蛋白酶是一种重要的工业用酶,其产量占工业酶总产量的40%,广泛应用于食品、纺织、医药、化工、环保等行业。其中高温蛋白酶具有热稳定性强的特点,适合工业化应用中的高温催化过程,具有广阔的应用前景,但仍存在产量较低、成本较高等缺点,如何提高菌株产酶能力一直是微生物高温蛋白酶应用研究中的热点问题。一般而言,高密度细胞培养技术的应用可显著提高产酶菌的酶产量[1],但与常见产酶工程菌株受单一诱     

基于结构基础的嗜热细菌贝斯其热解纤维素菌木聚糖酶CbXyn10C的热稳定性分子改良

【背景】作为降解木聚糖的核心酶种,木聚糖酶可以有效促进木质纤维素的消化水解,在动物养殖领域应用广泛。来源于嗜热细菌贝斯其热解纤维素菌(Caldicellulosiruptorbescii)的GH10家族木聚糖酶Cb Xyn10C最适温度为85℃,在80℃条件下具有良好的热稳定性,具有饲料工业应用潜力。【目的】为满足饲料制粒尤其是水产饲料加工过程的工艺要求,进一步提高木聚糖酶Cb Xyn10C的热稳定性并阐明其耐热机理。【方法】以Cb Xyn10C晶体结构为基础,采用刚性氨基酸引入、疏水作用网络重排2种策略对其热稳定性进行理性设计,获得在100℃条件下比活提高的单点突变体后,通过有益突变位点叠加策略进一步提升酶的热稳定性,最后采用分子动力学模拟技术分析其热稳定性提高的分子机制。【结果】共获得了4个稳定性提高的单点突变体A45P、T69P、F309V和A325P,其中突变体A45P效果最优。随着在A45P基础上另外3个突变位点的叠加,酶的热稳定性在不损失酶活的前提下得到了逐步提升。获得的四点突变体A45P/F309V/A325P/T69P的耐热性最好,其最适反应温度和熔解温度Tm值较野生型...     

低温耐热脂肪酶的筛选、纯化及特性研究

目的:对一株低温耐热脂肪酶产生菌Pseudomonas RT-7进行产酶、纯化和特性研究.方法和结果:该菌的发酵液经50%硫铵沉淀、DEAE-Sepharose及Sephacryl S-100分离获得了纯化的脂肪酶(PL-7).SDS-PAGE电泳估算其表观分子量为44kDa,对底物特异性、作用温度、作用pH和耐热性的研究表明该酶为碱性脂肪酶,最适温度在15～20℃.该酶对C≤12链长的甘油三酯有较好的水解能力.该酶具有在低温和高温下稳定而在中温下不稳定的特点:表现为该酶经60℃30min处理后残余酶活高达93.33%,90℃处理30min后残余酶活仍有35.19%,而在40℃处理30min酶活仅残余28.23%.结论:该酶为低温碱性脂肪酶并在高温条件下具有很好的耐热性.     

超嗜热古菌的ATP非依赖型蛋白酶和肽酶研究进展

蛋白酶和肽酶在超嗜热古菌的营养代谢、蛋白质转换与加工以及蛋白质质量控制等重要生物学过程中发挥关键作用。超嗜热古菌蛋白酶和肽酶具有优良的热稳定性和高温活性,是研究蛋白质耐热分子机制和酶行使功能上限温度等科学问题的理想材料,同时也具有重要的工业应用价值。本文对超嗜热古菌的ATP非依赖型蛋白酶和肽酶的种类、功能、催化特性、热稳定机制以及应用前景进行综述与分析。