粪产碱菌nifH启动子与LacZ的融合基因构建及其表达调控

在ｐＲＫ２９０载体上将粪产碱菌固氮酶基因ｎｉｆＨ的启动子与报告基因ＬａｃＺ相融合,获得表达载体ｐＳＫ６,并转导到粪产碱菌Ａ１５０１菌株中,探讨了铵和氧对该启动子的表达调控。结果表明,粪产碱菌ｎｉｆＨ启动子仍受到铵和氧的调节。当铵浓度大于３ｍｍｏｌ／Ｌ时,其表达水平大幅度下降,但铵浓度高达４０ｍｍｏｌ／Ｌ,仍有很低水平表达。而且,带有巴西固氮螺菌ｎｉｆＨ：ｌａｃＺ的粪产碱菌接合子在高铵条件下（４０ｍ     

粪产碱菌nifH启动子与LacZ的融合基因构建及其表达调控

在ｐＲＫ２９０载体上将粪产碱菌固氮酶基因ｎｉｆＨ的启动子与报告基因ＬａｃＺ相融合,获得表达载体ｐＳＫ６,并转导到粪产碱菌Ａ１５０１菌株中,探讨了铵和氧对该启动子的表达调控．结果表明,粪产碱菌ｎｉｆＨ启动子仍受到铵和氧的调节．当铵浓度大于３ｍｍｏｌ／Ｌ时,其表达水平大幅度下降,但铵浓度高达４０ｍｍｏｌ／Ｌ,仍有很低水平表达．而且,带有巴西固氮螺菌ｎｉｆＨ∶ｌａｃＺ的粪产碱菌接合子在高铵条件下（４０ｍｍｏｌ／Ｌ）也有低水平表达．此外,氧对粪产碱菌的ｎｉｆＨ启动子有抑制作用,这在无铵条件下表现最为明显．     

粪产碱菌（Alcaligenes faecalis）吸收氢和同化CO2的特性

应用同位素氚(T_2)和~13C(~13CO_2),证明了水稻联合固氮菌——粪产碱菌A—15是一种含有吸氢酶的兼性化能自养细菌,具有较强的吸氢能力,吸氨酶活性可达到13.11μmol H_2 ml~(-1) cultureh~(-1);同时,它还可利用H_2为能源同化CO_2营化能自养生活,其RuBPC活性为24.65 nmolCO_2 mg~(-1) protein min~(-1)。无论在自养还是异养条件下,H_2都支持、并促进固氮活性。粪产碱菌培养在N_2条件下比在NH_4~ 条件下能积累更多的多聚-β羟基丁酸(PHB)。     

粪产碱菌nif H,nif D和部分nif K的克隆、定位及序列分析

提取粪产碱菌(Alcaligenes faecalis)总DNA,经限制性内切酶酶切和琼脂糖凝胶电泳,以含肺炎克氏杆菌(Klebsiella pneumoniae)nif H和nif H-D基因的DNA片段为探针进行Southern杂交,筛选出与nif HDK同源的4.6kb片段,克隆到pBluesript SK~+载体上,构建了重组质粒pBZl.经亚克隆、酶切、DNA序列分析后发现,粪产碱菌具有与其它固氮菌相似的结构特征,其nif HDK共用1个启动子,具有上游激活序列UAS,RNA聚合酶σ⁵⁴因子识别序列、1个A-T富集区和SD序列.nifH和nif D的阅读框架分别为888和1476bp,GC含量各为61.6%和60.2%.nifH-nif D和nif D-nif K的基因间隔区长度分别为101和105bp,各存在1个7bp的反向重复和1个SD序列.由阅读框架(ORF)推导的铁蛋白和钼铁蛋白α亚基的氨基酸序列与其它固氮菌相比有较高的同源性,高度保守的氨基酸残基所处的位置也很相似.同源性比较说明,粪产碱菌与棕色固氮菌(Azotobacter vinelandii)同源性最高.     

固氮粪产碱菌谷氨酰胺合成酶的构象变化及调节作用

应用园二色谱测定了粪产碱菌谷氨酰胺合成酶（ＧＳ）各构象,结果表明在Ｇｌｕ培养下ａ螺旋为２８％,β折叠为２２％,无规则卷曲占５０％;而在ＮＨ４＾＋培养下,三者相应为２０％,２０％,６０％。荧光光谱及付立叶红外光谱也证明,两种培养条件下ＧＳ的构象存在着差异。不同氮源对粪产碱菌ＧＳ的形成有显著的影响。高浓度ＮＨ４＾＋培养下ＧＳ合成受到阻遇,而Ｇｌｕ或低浓度ＮＨ４＾＋则对ＧＳ合成无明显的影响。ＮＨ４＾＋培     

固氮粪产碱菌谷氨酰胺合成酶的分离纯化及其特性

联合固氮细菌粪产碱菌Ａ１５０１菌体经超声破碎后,无细胞粗提液以ＰＥＧ－６０００分级沉淀,丙酮沉淀,再经蓝球脂糖亲和层析分离、纯化。获得的纯谷氨酰胺合成酶（ＧＳ）在ＳＤＳ－ＰＡＧＥ和４－３０％梯度ＰＡＧＥ上均呈均一的一条带。ＧＳ亚基及整酶分子量分别为５５ＫＤ和６４５ｋＤ,亚基由４５６个氨基酸残基组成。ＧＳ的Ｋｍ值。在以Ｇｌｕ为源的介质中培养时分别为２０ｍｍｏｌ／Ｌ（Ｇｌｕ）,５０ｍｍｏｌ／Ｌ（ＡＴＰ     

热凝胶的高产策略及功能研究进展

热凝胶（curdlan）又名β-（1→3）-D-葡聚糖,在食品、医药、保健品等领域具有重要的应用潜力。由粪产碱杆菌（Alcaligenes faecalis）或土壤杆菌（Agrobacterium sp．）生物合成的热凝胶以成本低廉、提取与纯化技术成熟而成为研究热点。笔者主要针对提高热凝胶产量的菌株改造和发酵控制策略以及热凝胶生物活性的研究进展和相关专利进行综述。     

An iron dioxygenase from Alcaligenes faecalis catalyzing the oxidation of pyruvic oxime to nitrite

Abstract An enzyme which participated in the oxidation of hydroxylamine to nitrite from was partially purified Alcaligenes faecalis , and some of its properties were studied. The enzyme oxidized aerobically pyruvic oxime to nitrite in the presence of hydroxylamine or ascorbate. As molecular oxygen equimolar to nitrite formed was consumed in the enzymatic oxidation of pyruvic oxime to nitrite, the enzyme was thought to be a dioxygenase. It was an iron protein, and a reducing reagent was required to keep the iron in the ferrous state for the action of the enzyme.     

粪产碱杆菌青霉素G酰化酶在枯草芽孢杆菌中的表达、纯化及其性质

利用PCR技术克隆了粪产碱杆菌 (Alcaligenesfaecalis,CICCAS1.76 7)青霉素G酰化酶 (pencillinGacylase ,PGA)基因 (GenBank登录号AF4 5 5 35 6 )。通过构建工程菌E .coli(pETAPGA) ,该酶在大肠杆菌中获得了表达 ,表达产物分泌到周质空间。进一步构建的工程菌B .subtilis (pMAPGA)和B .subtilis(pBAPGA)实现了该酶的胞外分泌表达。分泌表达的最高表达量为 6 5 3u/L ,比野生型A .faecalis表达量高 10 9倍。表达产物经硫酸铵分级沉淀和DEAE SepharoseCL 6B两步纯化 ,纯度提高 86倍 ,活力回收率达到 81% ,纯化后的PGA活力为 1.4 6 9u/mg。研究表明 ,PGA家族成员中只有粪产碱杆菌PGA和巨大芽孢杆菌PGA可以在枯草芽孢杆菌中分泌表达。与巨大芽孢杆菌PGA相比 ,粪产碱杆菌PGA的最适pH值为 8.0 ,最适温度为 6 0°C ,而且在有机溶剂中具有更强的稳定性。该酶在水相中具有较低的头孢氨苄合成活力。本研究为粪产碱杆菌PGA的获得提供了新的途径。     

氮源NH4Cl浓度对粪产碱杆菌发酵生产热凝胶的影响

研究了利用粪产碱杆菌(Alcaligenes faecalis)发酵生产热凝胶的发酵条件,氮源是菌体生长的限制性底物,单纯地提高初始底物(氮源)浓度并不一定能促进细菌的生长和产物的合成.在分批发酵过程中,底物消耗导致培养环境pH的改变也是影响细菌进一步生长和产物合成的重要因素.通过增加培养基中初始氯化铵的浓度并同时控制发酵过程的pH条件,得到了较高的菌体浓度,热凝胶的合成水平也得到了显提高.当培养基中NH4Cl浓度提高到3.6g/L时,菌体浓度达到7.2g/L,热凝胶合成的产量可达30.5g/L,比原来NH4Cl浓度为1.1g/L时提高了51.7%.提高菌体浓度意味着需要提高溶氧水平来满足细菌的生长和代谢.初始氮源NH4Cl浓度的增加虽然能使菌体浓度得到提高,但发酵过程对溶氧的需求也相应增加,需要提高搅拌转速和通风以增加供氧水平.但高搅拌速率产生的高剪切力对热凝胶的凝胶性能将产生破坏作用,因此在发酵过程中需要综合考虑细菌培养密度对合成热凝胶产量和质量的影响.     

野生大豆基因文库的构建

以氯化铯密度梯度离心法纯化噬菌体λEMBL4,将纯化的EMBL4 DNA用BamH1/SalI双酶切制成载体。用CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)法提取野生大豆(种名待定)大分子DNA,Sau3A部分酶解,从琼脂糖凝胶中回收10—22kb“目的”DNA片段,与载体连接,体外包装成重组噬菌体。所得重组子值为8×10(?)pfu(噬菌斑形成单位),达到了构建野生大豆基因文库要求的理论值。以栽培大豆7S贮藏蛋白a′-cDNA作探针,用噬菌斑原位杂交法从文库中筛选出一个阳性克隆。     

苯胺双加氧酶基因的克隆与序列分析

通过设计苯胺双加氧酶基因特异引物,以苯胺降解菌株ANA5基因组DNA为模板,PCR扩增出目的基因片断。然后利用粘粒pLAFR3作为载体,以E．coliEPI100作为受体,构建了菌株ANA5的基因组粘粒文库。以PCR扩增产物作为探针,通过菌落原位杂交筛选得到两个阳性克隆,经Southern杂交及亚克隆测序分析,初步确认克隆到苯胺双加氧酶基因。同时完成了苯胺双加氧酶基因atdA3A4A5序列的测定,并对其核苷酸及其推导的氨基酸序列进行分析,结果表明克隆到的苯胺双加氧酶基因与GenBank报道的基因有一定的差异,同时体现了该基因在进化上的保守性。     

A novel synthesis of iminodiacetic acid: biocatalysis by whole Alcaligenes faecalis ZJB-09133 cells from iminodiacetonitrile

Iminodiacetic acid (IDA) has been widely used as an important intermediate in the fine chemical industry. In this study, a novel synthesis route of IDA from iminodiacetonitrile by whole microorganisms was investigated. A strain with the capability of producing nitrilase, ZJB-09133, was isolated and identified, and later named Alcaligenes faecalis ZJB-09133. In addition, the detailed biocatalysis of iminodiacetonitrile to produce IDA using ZJB-09133 was investigated. The results showed that the conversion reached 65.3% in Na(2)HPO(4)-NaH(2)PO(4) buffer of pH 8.0 under the following conditions: cells in the amount of 0.075-g DCW/L, 1.5% substrate, conversion time of 8 h, and a reaction temperature of 35°C. To the best of our knowledge, this is the first time that the production of IDA using a biocatalysis method has been reported.     

利用一碳化合物(C1)细菌的分离及基因组文库的构建

从污水样品中筛选到能利用甲醇的菌株B,经16SrDNA测序分析鉴定为肺炎克氏杆菌(Klebsiella pneumo-niae)。甲醛耐受能力的测试表明该菌对甲醛具有较强耐受能力,能在含有8￣15mmol/L甲醛的LB培养基上生长。Southern杂交分析说明这菌株的基因组中有甲基营养菌6-磷酸己酮糖合成酶(HPS)和6-磷酸果糖异构酶(PHI)基因的同源序列。本研究以pUC118为载体构建了基因组文库,进一步检测结果说明所构建的基因组文库质量符合要求。     

龙葵抗阿特拉津生物型叶绿体基因文库的建立

用对阿特拉津(Atrazine)除草剂抗性的龙葵生物型B_(12)株系作材料,制备叶绿体DNA。B_(12)株ctDNA(叶绿体DNA)经BamHI酶解,在0.7％琼脂糖凝胶电泳上呈现24条带,其中最大的片段为18.6kb,最小的片段为1kb。用pBR322作为载体,构建B_(12)株ctDNA BamHI片段文库。通过与探针的分子杂交,从中筛选出含有编码叶绿体32kd蛋白质的阿特拉津抗性基因的克隆pSB135和含有ATP合酶α亚单位基因的克隆pSB132。