访问美国威斯康辛大学生物工程中心

1987年1月14日到23日,中国科学院生物工程代表团访美与美国科学院代表团在华盛顿举行双边会议,商讨两国交流和协作事宜。途经威斯康辛大学,顺访了该校生物工程中心。现将该中心特色介绍于后。     

酿酒酵母单倍体与双倍体原生质体的融合*

本文报道用酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)原生质体融合,得到营养互补的融合子为三倍体,其生长速度、发酵速率均较亲株提高1—2倍。部分融合子酒精的产量高于亲株,同时高于目前使用的酒精发酵生产菌株。     

安普霉素的生物合成:辛二糖C7′-N上甲基的甘氨酸来源

安普霉素是一类结构特殊的氨基糖苷类抗生素,其分子中含一个稀有的辛二糖结构单元.迄今为止,尚无关于安普霉素生物合成途径及其前体化合物的完整报道.研究发现,向发酵培养基中添加甘氨酸和丝氨酸均可以出现在菌体生长保持基本不变的情况下促进抗生素产量的现象,表明甘氨酸和/或丝氨酸可能参与了安普霉素的合成.[2-13C]甘氨酸示踪实验的核磁共振(NMR)检测结果表明,甘氨酸专一地掺入安普霉素辛二糖环C7′-N甲基.同时发现,菌体胞内的S腺苷甲硫氨酸(SAM)水平上升与外加甘氨酸的量呈正比,但是甲硫氨酸的加入会抑制安普霉素的合成.据报道,甲硫氨酸对结构中含有甲基取代基的抗生素,如对rapamycin的生物合成中转甲基过程有抑制作用.由此推测,尽管甲硫氨酸本身对抗生素产量呈抑制作用,甘氨酸仍然可能通过甲硫氨酸循环提供甲基.此外,[2-13C,15N]丝氨酸的示踪实验结果表明丝氨酸也可能作为安普霉素的限制性前体物参与了NH2的合成.     

石油发酵长链二元酸的研究——(Ⅰ)二元酸产生菌的筛选方法、菌种鉴定及产物分析

微生物能将正烷烃分子两末端氧化成二元脂肪酸。我们设计了应用指示菌筛选产二元酸菌株的方法,并对产短链二元酸之解脂假丝酵母192(Candida lipolytica 192),和热带假丝酵母79(Candida tropicalis 79),用MNNG诱变育种,挑选在十五烷及十三烷 1:13二羧酸培养基上不生长或生长极差,可能是因β氧化受阻而积聚长链二元酸的突变种进行发酵。发酵产物经熔点测定、质谱分析、元素分析、气相色谱和红外光谱分析,证明为α,ω-十三烷1:13二羧酸。发酵产量解脂假丝酵母94为8.1克/升,热带假丝酵母N-15和N-26分别为14克/升和10克/升。 三株指示菌、不动杆菌(Acinetobacter sp)I_7、C_5和C_(11),对一元酸及二元酸的利用有差异,I_7能利用六碳以上二元酸及一元酸,C_5能利用八碳以上二元酸及一元酸,而C_(11)则只能利用一元酸生长。因此可以根据发酵液在这一组指示菌上的反应,筛选短链二元酸的产生菌。对应用指示菌作二元酸定量测定的方法也进行了讨论。     

琥珀酸弧菌L天门冬酰胺酶高纯度lgG的制备和应用

本文报道琥珀酸弧苗L-天门冬酰胺酶高纯度IgG的制备,采用溴化氰活化的琼脂糖球珠亲和层析,将IgG中能与受体大肠杆菌结合的组分除去,使该IgG在应用于基因工程筛选中降低本底,重复性好,提高筛选效率。将其用作放射免疫探针和酶联免疫探针,在筛选L-天门冬酰胺酶基因的正克隆中有其独到的优越性。     

地中海拟无枝菌酸菌专一的噬菌体φMMR1的研究

从生产力复霉素ＳＶ的地中海拟无枝菌酸菌（Ａｍｙｃｏｌａｔｏｐｓｉｓｍｅｄｉｔｅｒｒａｎｅｉ）Ｕ１１９的工业发酵罐裂解液中,分离到一株新的噬菌体φＭＭＲ。该噬菌体经多次单斑分离、纯化,得到的噬斑多数为清亮的（约占９０％）,其它噬斑为浑浊斑,但未能从中分离到溶源菌。在被测试的可能的宿主菌中,φＭＭＲ１不能感染除地中海拟无枝菌酸菌以外的菌株,说明寄主范围很窄。对φＭＭＲ１的增殖和储存条件,诸如ｐＨ值、温度、二价金属离子、有机溶剂等对φＭＭＲ１的影响进行了较详细的研究。电子显微镜观察揭示,φＭＭＲ１为长尾无收缩尾鞘,头为正多面体,属长尾噬菌体科Ｂ１亚群。制备了φＭＭＲ１的兔抗血清,并测定了φＭＭＲ１以地中海拟无枝菌酸菌Ｕ－３２为宿主菌的一步生长曲线。使用２４种限制性内切酶对φＭＭＲ１ＤＮＡ进行了单酶切分析。结果表明,φＭＭＲ１基因组ＤＮＡ为线状双链,未找到粘性末端,大小约为５９６ｋｂ。φＭＭＲ１ＤＮＡ的Ｇ＋Ｃ含量为６７％。利用ＳＤＳ－ＰＡＧＥ分析了噬菌体的外壳蛋白多肽的组成。纯化的裸露噬菌体ＤＮＡ可利用电穿孔技术成功地转染地中海拟无枝菌酸菌Ｕ－３２。     

鼻硬结克雷白氏杆菌细胞色素b-563的研究——Ⅰ.细胞色素b-563的分离、纯化和鉴定

兼性厌气菌鼻硬结克雷白氏杆菌(Klebsiella rhinoscleromatis)具有不完整呼吸链,主要含细胞色素b-563,还可能含细胞色素d。可以用冻化法直接从鼻硬结克雷白氏杆菌丙酮干粉中分离及抽提细胞色素b-563。应用硫酸铵分部沉淀、Zerolit 226阳离子树脂柱层析及DEAE纤维素柱层析可将细胞色素b-563从粗抽出液中纯化800倍以上。纯化的细胞色素b-563在琼脂糖凝胶电泳中均一。氧化型细胞色素b-563的吸收峰为420、535毫微米,还原型为430、533、563毫微米。吡啶血色素原的吸收峰为419、527、557毫微米。根据光谱特性可以说明上述细胞色素属于b型细胞色素。     

热带假丝酵母79线粒体DNA的研究

本文报道了热带假丝酵母线粒体DNA的分离纯化、性质和酶切图。此线粒体DNA用电镜观察有线状、开环状和闭环状三种形状;在氯化铯中浮力密度为1.691g/cm~3;解链温度为80.0℃。限制性内切酶EcoRⅠ、BamHⅠ和PstⅠ在此线粒体DNA上分别有6、5和3个切点。根据酶切片段计算分子量为22.97×10~6道尔顿。同时,用双酶切方法得到此线粒体DNA的内切酶图谱。     

鼻硬结克雷白氏杆菌细胞色素b-563的研究——Ⅱ.细胞色素b-563的物理、化学性质和生物活力

用正铁氰化钾-亚铁氰化钾系统,测得在pH7.0,30℃时鼻硬结克雷白氏杆菌(Klebsiella rhinoscleromatis)细胞色素b-563的氧化还原电位为+0.127伏。纯化的细胞色素b-563含铁置为0.28%,依此计算得最低分子量为20000。还原型α、β及Soret带吸收峰的毫克分子消光系数分别为35.2、20.1和197.5mM~(-1)厘米~(-1)。细胞色素b-563能自身氧化,一氧化碳和氰化钾对细胞色素b-563的吸收光谱没有影响。细胞色素b-563在鼻硬结克雷白氏杆菌颗粒酶制剂存在下,能被还原辅酶Ⅰ.乳酸、甲酸及琥珀酸还原,相对还原速度依次为1.6、1.5、1.24和1.0,说明纯化细胞色素b-563具有一定的生物活力。细胞色素b-563可用盐酸-丙酮方法将辅基分离。经光谱、纸层析及重组合等试验,证明辅基为氯正铁血红素。细胞色素b-563可以酶蛋白及氯正铁血红素重组合,重组合细胞色素b-563在光谱上和原细胞色素完全相同。酶蛋白和氯正铁血红素之重组合不受对氯汞苯甲酸的抑制,说明两者可能不是通过巯基相联。重组合的细胞色素b-563仍能为鼻硬结克雷白氏杆菌颗粒酶制剂及乳酸在厌气下还原,说明仍具部分生物活力。