代谢工程构建重组耶氏解脂酵母生产中长链聚羟基脂肪酸酯

中长链聚羟基脂肪酸酯(mcl-PHA)是一大类由微生物合成的天然生物聚酯,因具有可再生性和生物降解性越来越受到人们的关注。Mcl-PHA可由一些假单胞菌类利用自身的脂肪酸合成途径或β-氧化途径来合成。耶氏解脂酵母具有很好的脂/脂肪酸分解代谢能力,但是它体内缺乏PHA合成酶不能合成mcl-PHA。采用代谢工程策略构建重组解脂酵母,外源表达来自铜绿假单胞菌PAO1(Pseudomonas aeruginosa PAO1)的PHA合成酶。在PHA合成酶的C端添加PTS1过氧化物酶体定位信号序列,使其在过氧化物酶体内发挥功能,并对其编码基因PhaC1进行密码子优化得到oPhaC1。利用pINA1312载体构建表达框,借助载体上的zeta序列元件将oPhaC1基因表达框整合至酵母基因组,完成基因的稳定表达。重组菌PSOC在葡萄糖为唯一碳源的培养基中几乎不产PHA,添加0.5%的油酸时可合成占细胞干重0.67%的mcl-PHA。在含三油酸甘油酯的培养基中发酵72h产生1.51% mcl-PHA(wt%)。实验结果充分证明重组解脂酵母作为有潜力的微生物细胞工厂可以用于生产mcl-PHA,也为将来利用富含油脂和其他营养的餐厨垃圾水解液等廉价资源生产mcl-PHA打下基础。     

Man8GlcNAc2糖基化的酿酒酵母菌株的构建

酿酒酵母糖蛋白的N-糖基化经过高尔基体的修饰后形成聚合度约150-200的甘露寡糖,高尔基体N-糖基化的糖基转移酶Mnn1p和Och1p在甘露寡糖的形成过程中起关键作用。通过同源重组置换敲除了酵母中的MNN1和OCH1基因阻断高尔基体N-糖基化修饰,分离纯化了mnn1 och1突变株中的N-糖蛋白,糖酰胺酶PNGaseF酶解释放的N-糖链经过2-氨基吡啶衍生后,利用HPLC和MALDITOF/MS结合的方法分析了突变株糖蛋白上的N-糖链。结果显示mnn1 och1突变株中的糖蛋白的N-糖链为结构单一的糖链,分子量为1794.66,推测为Man8GlcNAc2。     

环糊精糖基转移酶产物专一性改造：难题与挑战

生产环糊精所必需的环糊精糖基转移酶与其产物专一性进化研究已经成为当今的研究热点。这项研究中的进展不仅会使环糊精糖基转移酶的应用取得突破结果,还会对其它酶的改造提供帮助。目前,人们对这类酶的性质已经有了较为深入的认识,但还存在着一些尚未解决的问题,如酶产物专一性的决定因素尚未系统阐明等。通过对环糊精糖基转移酶各个方面,尤其是其产物专一性进化方面研究的回顾,指出并分析了研究中尚未解决的问题,并对将来这一研究领域的前景进行了展望。     

环糊精糖基转移酶产物专一性改造：难题与挑战

生产环糊精所必需的环糊精糖基转移酶与其产物专一性进化研究已经成为当今的研究热点。这项研究中的进展不仅会使环糊精糖基转移酶的应用取得突破结果,还会对其它酶的改造提供帮助。目前,人们对这类酶的性质已经有了较为深入的认识,但还存在着一些尚未解决的问题,如酶产物专一性的决定因素尚未系统阐明等。通过对环糊精糖基转移酶各个方面,尤其是其产物专一性进化方面研究的回顾,指出并分析了研究中尚未解决的问题,并对将来这一研究领域的前景进行了展望。     

爱德华氏菌产乳酸氧化酶的条件研究

在以前工作的基础上,对已获得的产乳酸氧化酶的5株菌进行复筛,对产酶量大的一株菌进行了分类鉴定,确定该菌株属迟钝爱德华氏菌生物群I(Edwardsiella tarda Biogroup I)。这与曾报道的产乳酸氧化酶分枝杆菌(Mycobacterium)和片球菌(Pediococcus)是不同的菌。分别研究了培养基中的培养初始pH、核黄素、乳酸钠以及硫酸铵对发酵产乳酸氧化酶的影响。这一酶源在酶法生产丙酮酸及医疗诊断和酶电极应用上有意义。     

真核生物糖蛋白合成的质量控制--肽-N-聚糖酶的作用

肽-N-聚糖酶广泛存在于真核生物体中,它能够识别非正确折叠的糖蛋白并水解其天冬酰胺与肛乙酰葡萄糖胺的连接键,释放出完整的寡糖链,并生成天冬氨酸残基,因此在糖蛋白的质量控制与流通过程中起着重要作用。     

粟酒裂殖酵母N-糖酰胺酶在大肠杆菌中的表达、纯化及活性分析

根据GenBank中公布的粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)N-糖酰胺酶(Png1p)cDNA序列, 设计并合成一对特异性引物, 利用RT-PCR技术从粟酒裂殖酵母中克隆出糖酰胺酶cDNA。将得到的基因克隆到表达载体pET-15b中。重组质粒转入大肠杆菌BL21(DE3)中, 经诱导表达和纯化提取后, 进行酶活测定。实验结果表明, 该酶的分子量约为39 kD, 纯化后的重组N-糖酰胺酶可以对变性处理的糖蛋白进行糖链的切除, 且这种作用需要还原剂DTT的辅助作用; N-糖酰胺酶只对错误折叠的糖蛋白有作用, 对天然的糖蛋白没有作用。等量粟酒裂殖酵母Png1p在不同温度、pH、DTT浓度和底物变性温度下对等量核糖核酸酶B(RNase B)的脱糖基化检测发现, 重组酶的最适反应温度30°C, 最适反应pH为7.0, 需要的最适DTT浓度为10 mmol/L, 底物在100°C处理10 min时酶的脱糖基化率最高。     

解塑再用-中欧合作项目“合成塑料降解转化微生物菌群”介绍

中欧环境生物技术合作研究重大项目废弃塑料的生物降解由国家自然科学基金委员会(NationalNatural Science Foundation of China,NSFC)与欧盟委员会(European Commission,EC)共同资助,旨在促使中欧科学家在"Microorganism communities for plastics biodegradation"领域开展实质性合作研究。该项目的目标是将易造成环境污染且难以降解的石化塑料,利用微生物菌群的代谢能力降解为单体小分子并为微生物所用,从而进一步实现高值生物化学品的生物合成。这不仅可以解决塑料污染问题,同时也将塑料垃圾"变废为宝",创造更高的经济效益。中欧合作研究项目将促进双方科学家在合成生物学领域的深入合作,有助于双方建立长期稳定的国际交流与合作关系。中欧双方将致力于解决全球塑料污染问题,形成科技战略力量,共同开启探索不可降解塑料资源化利用领域的新篇章。     

生物降解聚烯烃类塑料研究进展

聚烯烃类塑料是一类以C–C键为骨架的高分子材料,被广泛应用于日常生活的各个领域。由于具有稳定的化学性质并且难以被环境中的微生物快速降解,聚烯烃塑料废弃物在全球范围内持续积累,造成了严重的环境污染及生态危机。近年来,利用生物方法降解聚烯烃类塑料引起了研究人员的广泛关注。自然界丰富的微生物资源为生物降解聚烯烃类塑料废弃物提供了可能,已经有一些对聚烯烃塑料具有降解能力的微生物被陆续报道。本文总结了聚烯烃类塑料生物降解资源及生物降解机制的研究进展,提出了目前聚烯烃类塑料生物降解过程存在的问题,并对未来的研究方向进行了展望。