合成生物聚合物的重要微生物资源-鞘氨醇单胞菌

摘要：鞘氨醇单胞菌属的许多菌株能够合成结冷胶、沃仑胶、迪特胶等多种结构相似,物理性能多样的生物聚合物,统称为鞘氨醇胶。目前,结冷胶已经大规模的生产和应用,由于鞘氨醇单胞菌属的提出仅有十几年的历史,其他种类鞘氨醇胶的研究和开发才刚刚起步。本文综述了鞘氨醇单胞菌属分类研究的最新进展,以及鞘氨醇胶的结构、特性、生物合成途径、分子遗传学和基因工程的研究现状,并对今后的研究重点和方向进行了展望。     

LB克隆系统的构建及在鞘氨醇单胞菌基因融合表达中的应用

为摆脱限制性酶切位点不足的限制,构建可灵活改变多基因融合方向的表达载体,基于ⅡS型和ⅡT型限制性内切酶LguⅠ和BbvC Ⅰ设计开发了 LB克隆系统.该克隆系统是以广宿主质粒pBBR1MCS-3为初始载体,利用 PCR的方法,在其多克隆位点区插入LB片段(GCTCTTCCTCAGC)构建得到的.LB片段含Lgu Ⅰ和B...     

少动鞘氨醇单胞菌致感染性心内膜炎1例

少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis) 是一种少见的条件致病菌,可引起手术后感染、创伤后腿部溃疡、菌血症、脑膜炎、慢性蜂窝织炎、手术后眼内炎等,未查见累及心瓣膜的报道.本文报道1例由少动鞘氨醇单胞菌所致感染性心内膜炎的病例.该患者为中年男性,因"反复发热2月余"入院.以发热伴左上腹痛为首...     

四乙酰基植物鞘氨醇生物合成的研究进展

四乙酰基植物鞘氨醇(tetraacetyl phytosphingosine, TAPS)是一种性能卓越的天然护肤品原料,经去乙酰化后生成的植物鞘氨醇可作为前体合成保湿护肤品神经酰胺,因此广泛应用于护肤化妆品行业。非常规酵母威克汉姆西弗酵母(Wickerhamomyces ciferrii)是已知的唯一可天然分泌四乙酰基植物鞘氨醇的微生物,目前已成为四乙酰基植物鞘氨醇工业生产的宿主。本文介绍了四乙酰基植物鞘氨醇的发现、功能及其生物合成途径,综述了近年来利用单倍体筛选、诱变育种和代谢工程改造威克汉姆西弗酵母高产四乙酰基植物鞘氨醇的研究进展,并展望了实现四乙酰基植物鞘氨醇工业生产的未来发展方向。     

少动鞘氨醇单胞菌引起小儿败血症合并脑膜炎1例

本文报道1例罕见的由少动鞘氨醇单胞菌引起的小儿败血症合并脑膜炎。该患儿突发高热起病,伴有皮肤散在瘀点。根据实验室微生物分离和鉴定,确诊为少动鞘氨醇单胞菌引起的败血症;同时根据脑脊液生化常规结果,诊断为合并细菌性脑膜炎。少动鞘氨醇单胞菌引起的小儿败血症合并脑膜炎属罕见病例,且该患儿有类似流行性脑脊髓膜炎的症状,易被误诊为春季小儿流行性脑脊髓膜炎,需引起临床及实验室工作人员的重视。     

鞘氨醇杆菌的研究进展

鞘氨醇杆菌是一类革兰氏阴性非发酵杆状细菌,很少引起人类感染,它的主要特点是含有大量的细胞膜鞘磷脂。由于其广泛的生态分布与石油降解能力,已引起了环境微生物学者的重视。本综述总结分析了鞘氨醇杆菌的分类学地位及其主要成员的进化亲缘关系,重点阐述了它们的生理生化特征方面的研究进展,最后总结了8个鞘氨醇杆菌的基因组特征,以期为深入研究鞘氨醇杆菌的功能及其泛基因组提供理论指导,并进一步对鞘氨醇杆菌的深入研究进行了展望。     

鞘氨醇单胞菌TP-3合成新型生物聚合物Ss的发酵条件优化

鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)TP-3能合成一种具有增稠性、假塑性、成凝胶特性和乳化性能的新型生物聚合物Ss。运用单因素实验和均匀设计法对菌株TP-3合成聚合物Ss的发酵条件进行优化, 实验结果表明, 培养基组成为葡萄糖41.2 g/L, 豆饼粉2.0 g/L, NaCl 0.85 g/L, K2HPO4 1.46 g/L, MgSO4 0.12 g/L, MnCl2 0.0075 g/L, FeSO4 0.002 g/L, 初始pH为7.0, 在27°C, 180 r/min的条件下摇床培养60 h, 聚合物Ss的产量达到21.5 g/L。该聚合物生产成本低, 在油田开发中极具应用前景。     

鞘氨醇激酶-磷酸鞘氨醇轴在血管生成相关性疾病中的作用

血管生成是指在原有血管的基础上形成新血管的过程.病理性血管生成是癌症、心血管类疾病和视网膜病变等一系列疾病的标志.1-磷酸鞘氨醇(sphingosine-1-phosphate,S1P)是一种信号脂质,由鞘氨醇激酶(sphingosine kinases,SPHK)合成,通过5种G蛋白偶联受体(sphingosine-...     

鞘氨醇激酶活性测定方法的建立及其初步应用

目的:建立生物样品中鞘氨醇激酶(SPK)活性和1-磷酸鞘氨醇(S1P)含量的测定方法.方法:用Flag标记的SPK基因表达载体转染ECV304细胞,用Western blot方法检测转染后SPK基因的表达,用酶促反应、同住素掺入和薄层层析的方法检测SPK的活性.提取细胞或组织的S1P,碱性磷酸酶消化去除磷酸根,然后利用SPK的催化活性和同位素标记的方法对S1P进行定量.结果:转染基因后细胞的SPK表达明显升高,活性显著增强,细胞内S1P的含量也明显增多.肝细胞生长因子(HGF)刺激能增强ECV304细胞SPK的活性和细胞内S1P水平.结论:建立了SPK活性和S1P含量的测定方法.     

鞘氨醇-1磷酸盐的生理功能研究进展

鞘氨醇－1磷酸盐（SPP）是神经鞘磷脂代谢产生的一种有生物活性的脂类,在细胞的多种生物学过程中起着重要的作用。包括细胞的增殖、存活、细胞骨架改变、迁移、血管发生、创伤愈合和胚胎发育等。本文综述了SPP在细胞生物功能调节和信号转导中的作用。     

金属离子胁迫对Sphingomonas sp. Y2降解壬基酚聚氧乙烯醚特性的影响

壬基酚聚氧乙烯醚（NEPOs）是全球应用量最大的非离子型表面活性剂之一,具有环境雌激素毒性。NPEOs的中间代谢产物种类多、难降解,且毒性远高于其母系化合物。为研究金属离子对功能微生物Sphingomonas sp. Y2降解NPEOs特性的影响,分析了金属离子的最低抑制浓度（MIC）、细菌形态、NPEOs降解效率及代谢产物组成等变化。结果显示,菌株Y2对多种金属离子具有耐受性,在重金属培养基中对Mn²⁺、Zn²⁺具有较高的耐受性,MIC分别为500、90 mg/L;在500 mg/L Mn²⁺胁迫下,菌株Y2对NPEOs降解率为100.00%（3 d）;在90 mg/L Zn²⁺胁迫下,菌株Y2对NPEOs的降解率为20.62%（5 d）;两种离子双重胁迫下NPEOs降解率为15.65%（5 d）;Mn²⁺胁迫下菌株Y2细胞表面结构和形态发生明显变化,且改变了NPEOs代谢产物中组分的含量组成,其中短链NPEOs与短链壬基酚聚氧乙烯酸（NPECs）的比例为0.68,与对照相比,抑制/减缓了短链NPEOs的羧化反应。结果表明,菌株Sphingomonas sp. Y2对多种金属离子具有耐受性,Mn²⁺胁迫对细胞表面超微结构及NPEOs中间代谢产物组分组成产生显著影响。该研究将为表面活性剂类污染物的生物降解及相应代谢产物在环境中的毒性评价提供理论依据。     

不同致泻性大肠杆菌感染调控细胞信号通路的研究进展

腹泻性大肠杆菌是在全世界引起人类和动物疾病的主要病原之一,也给社会经济带来巨大损失。根据致病机理的不同,可将腹泻性大肠杆菌分为6种:肠致病性大肠杆菌、肠出血性大肠杆菌、肠凝集性大肠杆菌、产肠毒素大肠杆菌、扩散黏附性大肠杆菌和肠侵袭性大肠杆菌。不同致病型大肠杆菌侵入宿主的方式及引起的炎症反应有所不同。文章综合分析了致病机制不同的大肠杆菌在调控宿主细胞信号通路方式上的不同,从炎症级联反应方面阐述了不同致病类型大肠杆菌的感染特征,并探讨了炎症信号通路与病原感染、预防和治疗的关系,以期为腹泻性大肠杆菌致病机制及治疗方案的研究提供帮助。     

纤维单胞菌属放线菌的研究进展

纤维单胞菌属(Cellulomonas)的一些菌株能够产生多种纤维素酶,在纤维素降解方面显示出明显优势。1923年Bergey等以产黄纤维单胞菌为模式菌建立了纤维单胞菌属。1991年Stackebrand和Prauser又以纤维单胞菌属为模式属建立了纤维单胞菌科(Cellulomonadaceae)。目前,纤维单胞菌属包含有从多种环境中分离培养得到的26个有效描述种。纤维单胞菌属菌株在分类学上的典型特征是:细胞壁的肽聚糖成分主要含有Orn和Glu/Asp,以MK-9(H4)为主要的甲基萘醌,主要的脂肪酸成分为anteiso-C15:0和C16:0,极性脂成分主要包括双磷脂酰甘油(DPG)和磷脂酰肌醇甘露糖甙(PIM)。基因组DNA的G+C含量为(68.5–76.0)mol%。最近,本实验室分离到2株纤维单胞菌,应用多相分类研究手段确定了他们的分类学地位。本文将结合我们的研究,对纤维单胞菌属的建立、分类学特征及其在生态和酶资源应用方面进行综述。     

酿酒酵母合成木栓酮及其衍生物的研究现状及展望

木栓酮及其衍生物在植物中普遍存在且种类繁多,具有丰富的生理药理学活性。木栓酮衍生物是以木栓酮为骨架经细胞色素氧化酶P450(cytochromeP450,CYP450)及UDP葡萄糖醛酸转移酶(UDP-glucuronosyltransferase, UGT)修饰而来。植物中天然木栓酮及其衍生物的含量极低,传统的萃取分离和化学合成效率低、能耗高且污染环境,因此,利用酿酒酵母作为宿主菌生产木栓酮及其衍生物是一种高效且环保的策略。本文从增加前体含量、提高酶活性和产物合成的亚细胞定位等方面介绍并展望了木栓酮在酿酒酵母中高效生产的策略,并介绍了目前几种常见的木栓酮衍生物研究现状,从根据碳骨架相似性挖掘CYP450、蛋白质工程改造CYP450和合成代谢基因簇的挖掘等方面展望了木栓酮衍生物的合成途径解析的新思路。     

小月菌属放线菌的研究进展

小月菌属(Microlunatus)菌株在治理磷元素造成的环境污染方面呈现优势,具有广阔的研究与开发前景。1995年Nakamura等以积磷小月菌(Microlunatus phosphovorus)为模式种建立了小月菌属。目前,该属包含7个有效描述种,分离自多种生态环境。小月菌属在分类学上的典型特征是:细胞壁含有LL-二氨基庚二酸,优势甲基萘醌成分为MK-9(H_4),磷酸类脂主要包括双磷脂酰甘油和磷脂酰甘油。本文结合我们对新近分离得到的2株小月菌属菌株的分类研究结果和相关文献资料,就小月菌属的建立、分类学特征、属内各成员的分布、及其在化工和医药业上的应用研究进展和开发前景进行了综述。     

弯曲菌基因组学的研究进展

弯曲菌是世界范围内引起细菌性胃肠炎疾病的重要人兽共患病原菌,对公众健康造成严重威胁,其流行、传播、扩散的复杂性与基因组的高变异有关.全基因组测序(WGS)是一种基于基因水平的快速简便工具,可快速准确地进行物种鉴定、分析不同个体基因组间的差异、预测细菌耐药和毒力基因以及预测种群演化模型等.本文旨在对近年来全基因组测序在弯...     

库特氏菌属细菌的研究进展

库特氏菌属归属于动性球菌科,属内细菌分布环境多样,在土壤、地表水、野生动物体表、昆虫肠道等处均有检出。近几年,研究者对库特氏菌属的关注度显著增加并且在多个领域发现了其新价值,包括良好的抗逆性和多重降解功能等,同时确定少数菌株具有致病性。目前,仍存在着对属内各降解机制研究均较浅显、从功能的发现到具体应用方案之间缺乏有效衔接等问题亟待解决。对库特氏菌属的建立、分类学特征、属内成员分布、致病性、功能研究与应用等方面进行介绍,以期为该属菌株的分离鉴定、资源开发以及实际应用提供参考。     

小柴旦盐湖脱硫棒状菌属的环境适应性机制分析

【目的】青藏高原小柴旦盐湖富含硫酸盐卤水,宏基因组学分析揭示该生境蕴藏着丰富的具有耐盐、固碳和脱硫功能的微生物。本研究拟通过生物信息学分析揭示潜在的固碳脱硫微生物脱硫棒状菌(Desulfotignum)的代谢多样性和环境适应性机制。【方法】利用宏基因组分箱分析和公共数据库下载获得小柴旦盐湖脱硫棒状菌属的基因组,通过文献跟踪和16S rRNA基因数据库检索揭示脱硫棒状菌的全球生境分布,基于基因组分类数据库(genome taxonomy database, GTDB)中120个细菌标记蛋白的系统发育树对脱硫棒状菌属的亚群进行分类,通过重构脱硫棒状菌属不同亚群的生理代谢潜能以及基因组比较分析来解析其环境适应机制和代谢多样性。【结果】脱硫棒状菌属全球分布广泛且主要栖息在高盐生境。小柴旦盐湖沉积物中共得到了9个脱硫棒状菌基因组,结合公共数据库中2个基因组,根据基因组系统发育分析、平均核苷酸一致性(average nucleotide identity,ANI)和平均氨基酸一致性(average amino acid identity, AAI)分析将这11个脱硫棒状菌基因组分为了2个亚群(G1...     

葱属植物S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜代谢途径研究进展

葱属植物是被子植物中最大的属之一，包括大蒜、洋葱、大葱、韭菜等多种具有独特辛辣风味的蔬菜作物。S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜是葱属植物特有的次生代谢产物，是葱属植物各种挥发性含硫化合物的前体物质，由于其赋予葱属植物独特的辛辣风味和药用价值，因此研究葱属植物S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜的代谢途径具有重要意义。在葱属植物中已发现7种S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜，这些S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜主要在叶片中先经谷胱甘肽途径合成，再转运到鳞茎等贮藏器官的细胞质中积累。目前，关于葱属植物S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜降解的研究较多，而S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜生物合成的研究则较少。S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜是植物硫代谢的下游产物，上游涉及含硫化合物的吸收、转运、半胱氨酸和谷胱甘肽的代谢等过程，这些代谢过程的变化可能影响S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜生物合成。今后，应加强以下两方面的研究：一方面，继续克隆鉴定S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜生物合成途径中的关键酶基因，并研究其功能；另一方面，加强葱属植物硫代谢的研究，为研究S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜生物合成的调控奠定基础。该研究结果为深入解析葱属植物S-烷(烯)基半胱氨酸...     

红花檵木病害的研究进展

红花檵木为一种珍贵的彩叶园林观赏树种,被广泛应用于城市园林绿化中,近年来,红花檵木病害成为影响其观赏价值和苗木生产的重要因素之一。查阅整理了大量国内外相关研究的文献资料,从红花檵木已知的侵染性病害种类、表现症状及防治措施三个方面进行综述,指出了我国红花檵木病害研究目前存在的问题及研究发展趋势,为红花檵木致病机理、病害监测、科学防治等后续研究工作提供参考。