密粘褶菌胞外低分子量多肽在纤维素降解中作用的研究

从褐腐真菌中能强烈降解纤维素的代表菌株密粘褶菌(Gloeophyllum trabeum)的胞外酶液中首次分离纯化得到一低分子量的活性多肽组分(称作Gt因子),此组分能在有O.2和Fe³⁺存在时产生羟基自由基HO·;对纤维素降解的研究表明,Gt因子不同于纤维素酶对纤维素的β1.4糖苷键的水解作用,而以HO·氧化的途径作用于纤维素,导致纤维素中氢键的断裂,降低纤维素的结晶度,使其暴露出更多的末端,从而有利于纤维素的进一步降解。     

纤维素酶解过程的分析和测定

用多元回归法定量分析了绿色木霉Trichoderma ciride 纤维素酶系的三类组分及其协同效应在纤维索粉酶解中的作用。结果表明,纤维素的溶解由CBH组分和EG组分的协同作用所决定,任一单一组分或其它组分间协同作用的效应都很微弱。而还原糖的生成则主要是在此基础上由纤维二糖酶所促进的。当纤维素粉分解近70％时,x光衍射分析表明,其无定形区酶解73．6％,结晶区酶解66．6％,两者几乎同时被分解。由此,提出了一个同时测定纤维素酶系的纤维溶解活力和糖化活力的方法。     

斜卧青霉纤维素酶系的酶学研究

使用包括疏水相互作用色谱在内的多种色谱分离技术,对斜卧青霉的纤维素酶进行了系统的分离纯化。共分得一种β一葡萄糖苷酶,六种β一葡聚糖纤维二糖水解酶和八种内切β一葡聚糖酶组分。其中六种分别进一步分离为二到六个亚组分。多数达到电泳纯。系统地研究了各组分的分子组成和酶学特征。并用计算机对各酶组分及其它来源的纤维素酶组分的氨基酸组成进行了绕计分析,推论了它们之间的相互关系。据以提出转译后修饰的假说,以解释纤维素酶系多组分性和微异质性产生的原因。     

几种地霉(Geotrichum)的鉴定

我们研究了186株地霉,鉴定出4个种,其对12种糖类的同化性能如下： 1．白地霉(Geotrichum candidum Link AS2．361)：只同化葡萄糖、牛乳糖、山梨糖、术糖及L一阿拉伯糖(弱)。 2．果香地霉(G．Suaveolens (Krzemeckl)comb．Nov．AS2．364)：只同化葡萄糖、牛乳糖、山梨糖及木糖(弱)。 3．鲁氏地霉(G. ludwigii(Hansen)comb．…．AS2．363)：只同化葡萄糖、牛乳糖及蔗糖。 4．健强地霉(G．Robustum sp．nov．AS2．621)：只同化葡萄糖、牛乳糖、麦芽糖、乳糖、纤维二糖、木糖、山梨糖(弱)、L一阿拉伯糖及D一阿拉伯糖。     

生孢噬纤维细菌的滤纸纤维素的降解过程研究

生孢噬纤维细菌(Sporocytophaga)是能够降解纤维素的滑动细菌,它可将滤纸和棉花纤维素完全降解;但其可测得的纤维素酶活性极低。为研究其纤维素降解机制,本文采用扫描电子显微镜观察了一株生孢噬纤维细菌(Sporocytophaga sp.) JL01对滤纸纤维素的降解过程,分析了在此过程中滤纸纤维素的降解与菌体形态变化之间的关系。结果表明：生孢噬纤维细菌在纤维素降解过程中,形成长度为2.5μm～4.0μm可弯曲的细长杆状细胞,该细长杆状细胞通过与纤维素分子的吸附或嵌入纤维素中完成对纤维素的降解;在降解后期,杆状细胞转化为直径约为0.6μm的小孢囊休眠细胞。     

深层培养裂褶菌胞外多糖的提取及结构研究

对深层培养裂褶菌 (Schizophyllumcommune)胞外多糖的提取工艺及多糖结构进行了初步研究。将等电点法与Sevag法相结合可高效的去除多糖中的蛋白 ,其方法简单有效。纯多糖经凝胶柱层析 ,聚丙烯酰胺凝胶电泳 ,高效液相色谱分析为均一组分 ,分子量 4×1 0 4D。通过完全水解 ,纸层析 ,气相色谱分析单糖组分 ,红外光谱 ,酶解反应 ,高碘酸氧化分析结构 ,证明了裂褶菌多糖是以葡萄糖为单一组分 ,β (1 3)和β (1 6)糖苷键组成的β D葡聚糖。     

绿色木霉纤维素酶系中C1酶的提纯与性质

从绿色木霉(Trichoderma viride) X2-85的麸曲抽提液中,分离出纤维素酶系中的C1酶,经纯化后,用聚丙烯酰胺凝腔电泳和超速离心鉴定,都为均一蛋白。在我们的实验条件下,它对羧甲基纤维素、3-葡萄糖苷及纤维二糖,都不表现活性。该酶能降解徽晶纤维紊、磷酸膨胀纤维素和脱脂棉,主要产物是纤维二糖。用Sephadex G一100凝胶过滤和SDS一聚丙烯酰胺凝胶电泳测定其分子量,分别为54,000和55,000。其沉降系数为4.18。     

自辽东赤杨根瘤分离的弗兰克氏菌的分类研究

自辽东赤杨(41nus sibirica)的根瘸中分离得到AS,菌株。该菌株形成圆形或棒状孢囊和圆形泡囊。细胞壁化学组分lII型,糖型为D。不利用阿拉伯糖、葡萄糖、甘油、麦芽糖、蔗糖、山梨醇和木糖。在S培养基中,菌的生长受Tweea一80和葡萄糖协同作用的影响,属于生理型B。DNA的G+c含量为77．34 mol(Tin)o 因此,该菌株定为Frankia gp-AS zo     

海枣曲霉β-葡萄糖苷酶的催化性质

本文研究了海枣曲霉(Aspergillus phoenicis)β-葡萄糖苷酶的底物特异性以及不同化学试剂对酶活力的影响。该酶水解对一硝基酚基-β-葡萄糖苷、纤维二糖和水杨素的相对活力分别为100、180和67.3。水解对一硝基酚基β-葡萄糖苷和纤维二糖的Km值分别为0.97mmol／L和1 8mmol／L,Vmax分别为576μmol min-1.mg-1和595μmol.min-1.mg-1.mg-1。Ag+、D-葡萄糖和纤维二糖对酶活力有强烈的抑制作用。Lineweaver—Burk作图法及Dixon作图法表明D-葡萄糖对该酶显示竞争性抑制作用,其Ki值分别为30mmol／L和3．4mmol／L。     

β—N-乙酰氨基己糖苷酶产生菌的筛选与产酶条件

筛选了真菌、细菌和放线菌共1121株,其中有β-HexNAcasc活力的有237株,在所筛选菌中只要有β—GlcNAcase活力,也就有β-GalNAcase活力,但两酶比值(β-GlcNAcase／β—Gal-Nacase)不同。所筛选出的溜曲霉(ASP.tamarii)S215为由土壤中分离的,其产酶最适条件为5％麸皮液体培养基,28—30℃振荡培养5—6天,补充碳源如纤维二糖、葡萄糖胺、半乳糖胺或者补充氮源(NH4)2SO4及NH4NO3,可以稍稍提高酶活。在溜曲霉的培养液中除β-GlcNAcase及β-GalNAcase外,还有a-半乳糖苷酶、β一半乳糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、β-岩藻糖苷酶及α-甘露糖苷酶。     

葡萄糖异构酶的纯化和拉曼光谱

采用Streptomyces rosechromagenusNo.336细胞丙酮干粉,经抽提、DEAE-纤维素和DEAE-Sephsdex A-50层析,Sephadex G-200凝胶过滤,得到了电泳纯的葡萄糖异构酶,以这种均一态酶测定了其激光拉曼光谱。     

产蓝色素放线菌细胞化学组分及16SrDNA序列分析*

对分离自南京土壤中的一株高产水溶性蓝色素的放线菌菌株Streptomycessp .进行了细胞化学组分及 1 6SrDNA序列分析。细胞化学组分分析结果表明待定菌株的细胞壁含LL DAP及甘氨酸 ,全细胞水解物含葡萄糖及核糖 ,全细胞脂肪酸组分主要为 1 4～ 1 7碳的脂肪酸 ,其中anteiso 1 5和iso 1 6为主要组分 ,应归入链霉菌属。基于 1 6SrDNA序列的聚类结果表明所选菌株基本分成 9个分支 ,能够产生可溶性蓝色素的菌株聚成其中两个分支 ,即以S .coeli     

固定化纤维二糖酶的研究

黑曲霉（Aspergillus niger LORRE 012）的孢子中富含纤维二糖酶,将这些孢子用海藻酸钙凝胶包埋后,可以方便有效地固定纤维二糖酶。固定化后的纤维二糖酶性能稳定,半衰期为38 d,耐热性和适宜的pH范围均比固定化前有所增加,其K_m和V_max值分别为6.01 mmol/L和7.06 mmol/(min·L)。利用固定化纤维二糖酶重复分批酶解10 g/L的纤维二糖,连续10批的酶解得率均可保持在97%以上;采用连续酶解工艺,当稀释率为0.4 h^-1,酶解得率可达98.5%。玉米芯经稀酸预处理后,其纤维残渣用里氏木霉（Trichoderma reesei）纤维素酶降解,酶解得率为69.5%;通过固定化纤维二糖酶的进一步作用,上述水解液中因纤维二糖积累所造成的反馈抑制作用得以消除,酶解得率提高到84.2%,还原糖中葡萄糖的比例由53.6%升至89.5%,该研究结果在纤维原料酶水解工艺中具有良好的应用前景。     

Vc二步发酵中伴生菌的作用机制*

应用细胞培养和膜分离技术研究了Vc两步发酵中伴生菌巨大芽孢杆菌 (Bacillusmegaterium)对氧化葡萄糖酸杆菌 (Gluconobacteroxydans)产酸作用机制。结果表明 :巨大芽孢杆菌培养液中分子量在 30～ 5 0kD及大于 1 0 0kD组分明显促进产酸 :其组分通过凝胶层析分离纯化 ,自动紫外检测仪检测 ( 280nm) ,聚丙烯酰胺凝胶电泳及考马斯亮兰G2 5 0特异染色 ,初步证实为蛋白质 ,且至少是两种以上蛋白质 ,它们在低温下稳定性较好。     

嗜热厌氧纤维素降解细菌的分离、鉴定及其系统发育分析

利用纤维素降解细菌和纤维素粘附的方法分别从新鲜牛粪、高温堆肥和本实验室保存的纤维素降解富集物中分离得到4株嗜热厌氧纤维素降解细菌。分离菌株为革兰氏染色阴性,直的或稍弯曲杆菌,菌体大小为0.4μm～0.6μm×3μm～15μm,严格厌氧,不还原硫酸盐,形成芽孢。多数芽孢着生于菌体顶端。分离菌株能利用纤维素滤纸、纤维素粉Whatman CFII、微晶纤维素、纤维素粉MN300和未经处理的玉米秆芯、甘蔗渣、水稻秸杆。分离菌株在pH6.2～8.9、温度45℃～65℃范围内利用纤维素,最适pH为7.0～7.5,最适温度为55℃～60℃,发酵纤维素产生乙醇、乙酸、H2和CO2。分离菌株还可利用纤维二糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖、山梨醇作为碳源。部分长度的16S rDNA序列分析表明,分离菌株EVAI与Clostridium thermocellum具有99.8%相似性。     

酿酒酵母gpd1和hor2基因在大肠杆菌中的共表达

利用途径工程的方法,在大肠杆菌中构建一条新的产甘油的代谢途径。从酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)克隆3_磷酸甘油脱氢酶基因(gpd1)和3_磷酸甘油酯酶基因(hor2 ) ,并将两个基因串连到启动子trc的下游,构建由trc启动子控制的能高效表达的多顺反子重组质粒pSE_gpd1_hor2 ,将重组质粒导入大肠杆菌BL2 1菌株中,构建得到的重组菌株GxB_gh能将葡萄糖转化为甘油。结果表明重组菌株GxB_gh以葡萄糖为底物进行发酵,甘油产量为4 6 6 7g L ,葡萄糖的转化率为4 2 87%。这为利用工程菌绿色生产甘油进行了前期的探索,也为进一步构建能生产1,3_丙二醇的工程菌打下了良好的基础。     

盐碱放线菌的分类研究

对分离自云南省盐碱土壤的39株嗜碱或耐碱放线菌进行了鉴定。根据形态学和化学分类特征(细胞壁化学组分、甲基萘醌组分和磷酸类脂组分)。将它们分别归入拟诺卡氏苗属(NoCARDIOPSIS)、糖丝菌属(Saccharothrix)、小单孢菌属(Micromonospora)和链霉菌属Streptomyces)。再根据其形态特征和生理生化特性定为12个种2个亚种．为云南盐碱土壤中放线菌组成提供了资料。     

极端嗜热菌海栖热袍菌α-葡萄糖醛酸酶的高效表达和重组酶的纯化

α-葡萄糖醛酸酶作为木聚糖降解的限速酶之一,在木聚糖类半纤维素的生物转化中起着重要的作用。海栖热袍菌Thermotoga maritima是一个嗜极端高温的厌氧细菌,其产生的极耐热性酶类具有非常可观的工业应用前景。但热袍菌属Thermotoga的基因在大肠杆菌中的表达一般较困难。研究了T. maritima中的极耐热性α葡萄糖醛酸酶基因在大肠杆菌不同菌株中的表达水平及纯化技术。结果表明,稀有密码子AGA、AGG和AUA限制了该基因在大肠杆菌中的表达,在大肠杆菌BL21-CodonPlus(DE3)RIL可得到高效表达,重组蛋白表达量达20%,比酶活比野生菌株提高5倍;重组蛋白经热处理和金属Ni²⁺的亲和层析提纯后,达到了电泳纯,提纯倍数为5.1倍,收率为55.1%。对重组菌诱导表达条件的研究表明,营养丰富的TB培养基有助于重组菌的生长, 重组菌生长至OD₆₀₀为0.7～0.8时添加IPTG诱导5h后重组蛋白的表达量最高。     

棉花微管蛋白基因GhTub1在纤维细胞中的特异表达

以陆地棉(Gossypium hirsutum )纤维发育前期和中期的胚珠及纤维细胞为材料构建cDNA文库, 通过ESTs分析获得了一个β-微管蛋白家族成员(GhTub1). 以该cDNA的3′-UTR为探针, 利用Northern杂交方法, 对GhTub1基因在棉花不同器官及棉纤维不同发育阶段的表达进行了分析, 发现该基因的表达具有棉纤维细胞特异性. 在纤维发育过程中, GhTub1转录产物的累积主要发生在纤维细胞延伸阶段, 在纤维延伸速度最快时达到高峰. 利用裂殖酵母系统, 对GhTub1的细胞内功能进行了初步分析, 发现该基因在酵母中过量表达能使其细胞显著伸长或分支. 这些实验结果暗示GhTub1基因可能在纤维细胞的极性延伸中具有功能.     

黑曲霉An-76木聚糖酶系的酶学研究

用分子筛和离子交换等色谱分离技术,由黑曲霉An-76的木聚糖酶系中分离纯化到一种β-木糖苷酶(βx)和三种内切-β-木聚糖酶组分(EX1,EX 2,EX 3)。这几种酶均达到凝胶电泳纯和聚焦电泳纯。用凝胶过滤方法测得3X的分子量为147000,用凝胶电泳法测得EX1、EX2和EX3的分子量分别为2 3000、22000和41 000;βX、EX1、EX2和EX 3的等电点分别为4．6、5．9、4．1和3．9。本文还研究了各种酶的最适反应温度和PH、酶的热稳定性和pH稳定性;研究了金属离子和巯基试剂对酶活力的影响、动力学参数、氨基酸组成、底物持异性和反应产物等。各酶组份不具有分解纤维素的交叉活力。巯基试剂能完全抑制卢βX活力,其活力丧失可被半胱氨酸恢复。