糖苷酶的研究及其改造策略

糖苷酶作为水解酶家族的一员,其性质和功能是现在研究的热点。主要阐述了α-甘露糖苷酶、阿拉伯糖苷酶、β-木糖苷酶、β-D-葡萄糖醛酸苷酶、日本曲霉产β-呋喃果糖苷酶、壳三糖苷酶、耐高温β-甘露糖苷酶以及硫代糖苷酶8种常见的糖苷酶及其基本性质。并综述了近几年对糖苷酶的改造、糖基化合物生物改性以及糖苷酶作用机理的研究方法。     

Ⅰ型牛疱疹病毒TK-/gE-基因双缺失突变株生物学特性

目的构建Ⅰ型牛疱疹病毒（BHV-1）的TK-/gE-双缺失突变株,检测其生物学功能,为治疗牛传染性鼻气管炎提供参考。方法构建了带有EGFP表达盒的BHV-1 TK-/gE-双缺失突变株。通过southern杂交、蛋白质斑点印迹、空斑试验、MDBK细胞增殖实验等技术方法,对重组基因所构成病毒突变株的生物学特性进行鉴定。结果 Southern杂交及蛋白斑点印迹表明,课题组成功构建了带有EGFP表达盒的双缺失突变株;该突变株具有与野生株相当的繁殖力,但TK-/gE-成功缺失,毒力大幅减弱;BHV-1 TK-/gE-遗传稳定,不会返强。结论本项目组成功构建了Ⅰ型牛疱疹病毒（BHV-1）的TK-/gE-双缺失突变株,该缺失株具有良好的安全性和稳定性,为该突变株进一步作为生物安全疫苗和多价病毒载体提供了依据,为预防和治疗牛传染性鼻气管炎提供了技术支持。     

热带假丝酵母细胞内pH的测定及其与生长代谢活性的关系

应用荧光探针5(6)-双醋酸羧基荧光素 (Carboxyfluorescein diacetate) 测定了产长链二元酸热带假丝酵母 (Candida tropicalis) 细胞内pH (pHi) 值,确定了该探针载入C. tropicalis细胞的适宜条件。用摇瓶培养C. tropicalis细胞,考察了细胞外pH和生长碳源对pH_I的影响,实验结果表明：细胞外pH对pH_I略有影响,而生长碳源对pH_I的影响略为明显。利用5L发酵罐进一步研究了细胞生长代谢活性与pHi的关系,结果表明：细胞比生长速率、CO₂比生产速率和葡萄糖比消耗速率与pHi变化密切相关,pH_I的增加伴随着细胞生长活力的增加,反之亦然。在pH6.0条件下用葡萄糖和醋酸钠共作碳源培养C. tropicalis细胞时,测得的pH_I值维持在5.72～6.15范围内。     

青海峡群国家森林公园常见野生药用植物调查初报

通过线路调查、文献查阅、民间访谈等方法调查了青海省峡群国家森林公园的常见药用植物。结果表明,该区常见药用植物有128种,分属41科95属,科属分布中,以单种科最多,占总科比65%。生活型以草本植物为主(占比72.62%),入药部位以全草入药占多数(占比72.62%);按药效分,以清热(32.43%)、解表(31.53%)、化湿(27.02%)三类占多数。该区还分布有冬虫夏草、柴胡、羌活、大黄等价值较大的药用植物。调查结果可为今后该区野生药用植物资源的保护与可持续开发利用提供参考。     

基于红边参数的芦苇叶绿素的反演研究

干旱区荒漠植物的叶绿素定量反演是动态监测、快速有效评估植物生物量及长势的有效方法。利用便携式可见-近红外光谱仪FieldSpecPro3测定绿洲、盐碱地及沙漠3种生境内的芦苇高光谱值, 对高光谱数据一阶微分以及红边参数与叶绿素含量进行了相关分析, 选取最佳红边参数建立经验估算模型与神经网络模型, 并评估检验。模型显示, 三种生境下均为二项式回归模型的决定系数最佳, 检验精度的决定系数(R²)分别为0.8466、0.8672和0.7935, 均方根误差 RMSE (root-mean-square error)分别为2.3601、1.4112和2.8002; BP神经网络模型的检验精度的决定系数(R²)分别为0.9147、0.9331和0.8813, RSME分别为1.4010、0.9964和0.5559。结果表明, 利用BP(back propagation)神经网络估算的模型精确度显著提高, 可作为芦苇叶绿素高光谱反演的有效模型而使用, 为荒漠植物叶片叶绿素的光谱特征反演提供了借鉴, 为监测荒漠植物生长、产量估算及动态监测等提供可行的手段。     

P450酶在植物三萜化合物生物合成中的催化与调控

植物三萜化合物是一类具有6个C₅异戊二烯单元的高附加值天然化合物,具有抗炎、护肝、抗肿瘤、抗氧化和降血压等重要药理活性。在三萜化合物生物合成过程中,细胞色素P450酶通过引入羟基、羧基、羰基以及环氧基等官能团,为丰富三萜结构的多样性起到了重要的作用。然而,目前P450酶底物催化特异性机制仍不清晰,异源底盘细胞中表达率低、与细胞色素氧化还原酶(CPR)的适配性差限制了其在植物三萜化合物微生物异源合成中的应用。本文系统地介绍了植物三萜化合物的合成途径、P450酶的催化系统组成和催化机制。通过P450酶的理性与非理性的分子改造,P450酶及其CPR的适应性匹配以及关键代谢途径的区室化研究,以期为P450酶在高效合成三萜化合物的应用提供研究思路。     

辅因子在微生物细胞工厂中的代谢调控与应用*

生物体中大部分酶催化反应都需要辅因子参与,辅因子平衡对维持正常的细胞代谢至关重要,而辅因子失衡则会导致细胞生长和生产的紊乱。在微生物细胞工厂的构建中,通过调节辅因子代谢平衡来提高产物合成途径的效率,从而调控细胞生长与产物生产,使代谢流能够最大限度地流向目标产物,已经成为代谢调控的重要手段。目前常见的用于代谢调控的辅因子有NAD(P)H/NAD(P)⁺、辅酶、ATP/ADP等。围绕这几种辅因子的代谢途径及功能分类进行了综述,并总结了微生物中不同产物利用辅因子平衡策略进行合成调控的研究,以期为各类化合物的高效生物合成提供参考。     

橄榄果渣乙醇提取物成分分析及抗氧化和抑菌性能研究

橄榄果渣中生物活性成分丰富。本文主要研究橄榄果渣提取物成分及其对灰葡萄孢的抑菌性能。首先以橄榄果渣为原料,采用加热回流法,分别以H₂O、50%乙醇、70%乙醇和90%乙醇为提取剂,得到四种提取物并采用HPLC和GC-MS对提取物进行成分分析。其次测定了提取物的总酚含量、抗氧化性和对灰葡萄孢的抑菌性能。研究表明,90%乙醇提取物的酚类含量较高,抗氧化水平优良,并且对灰葡萄孢有明显的抑制作用。该研究为橄榄果渣活性成分在抑菌性能方面的研究提供了一定的理论依据。     

UPLC-MS法测定羊耳菊中6种成分的含量北大核心CSCD

建立了UPLC-MS/MS同时测定羊耳菊药材中东莨菪苷、1,3-O-二咖啡酰基奎宁酸、木犀草苷、3,4-O-二咖啡酰基奎宁酸、3,5-O-二咖啡酰基奎宁酸、4,5-O-二咖啡酰基奎宁酸6个成分含量的方法。采用Waters BEH C18（2.1 mm×100 mm,1.7μm）色谱柱,用0.1%甲酸乙腈溶液-0.1%甲酸水溶液作流动相,梯度洗脱,电喷雾电离源（ESI）,以多反应离子监测（MRM）检测。6种成分分别在0.058~42.000、0.178~129.630、0.087~63.400、0.288~69.930、0.172~125.500、0.184~134.130μg/m L浓度范围线性良好,平均回收率为97.84%~105.67%（RSD〈1%）。稳定性,重复性及精密度良好,本方法能简便、快捷、有效的测定羊耳菊药材中多种成分含量,为羊耳菊药材的全面质量控制提供了新的方法。     

植物源UDP-糖基转移酶及其分子改造*

糖基化能够增加化合物的结构多样性,有效改善水溶性、药理活性和生物利用度,对植物天然产物的药物开发至关重要。UDP-糖基转移酶(UGTs)能够催化糖基从活化的核苷酸糖供体转移到受体形成糖苷键,植物中天然产物的糖基化修饰主要通过UGTs实现。但是大多数天然UGTs的催化活性、稳定性和底物特异性较低,难以满足工业用酶的要求,限制了它们的工业化应用。近年来,通过分子改造技术改进天然UGTs的催化特性取得了突破性的研究进展。为此,概述了植物源UGTs的挖掘与表征、三维结构和催化机制,归纳了UGTs分子改造的思路和方法,包括理性设计和定向进化,重点介绍了结构域替换、序列保守分析和结构分析与定点突变的结合,总结了定向进化中的高通量筛选方法,为植物天然产物酶法糖基化的工业应用提供了参考和借鉴。