应用拉氏图信息提高短乳杆菌谷氨酸脱羧酶催化性能

谷氨酸脱羧酶(Glutamate decarboxylase,GAD)是用于催化L-谷氨酸脱羧合成γ-氨基丁酸(γ-aminobutyrate,GABA)的唯一酶,提高GAD的催化活力或热稳定性,有利于GABA的高效制备和生产。以热稳定性和活性为筛选目标,通过研究短乳杆菌GAD1407三维模拟结构的拉氏图,确定不稳定氨基酸残基位点K413,采用定点突变的方法构建该位点的突变体,并测定野生型酶和突变酶的热稳定性和活力。结果表明突变酶K413A和突变酶K413I分别在热稳定性和酶活力上获得了提高,突变酶K413A在50℃的半衰期为105 min,是野生酶的2.1倍;突变酶K413I热稳定性没有明显的提高,但其酶活力却得到了有效提高,约为野生型的1.6倍。因此,通过拉氏图提供的结构信息可为利用理性设计提高GAD活性和热稳定性提供指导。     

克隆凝血因子Ⅷ

生物技术业最富雄心且令人振奋的目标之一已经达到。在本期发表的四篇论文中,Genentech公司(在伦敦皇家自由医院Tuddenham等帮助下)和遗传研究所公司(在罗彻斯特Mayo诊所帮助下)报告了指导合成人凝血因子Ⅷ的:C的DNA的克隆,以及克隆DNA在哺乳动物细胞系中表达以生产这种凝血因子的情况。     

走向新的综合

<正>1984年5月,在美国新墨西哥州一个名叫“圣塔菲”的小镇诞生了一个私立研究所——圣塔菲研究所(Santa Fe Institute)。这个小小研究所的出现成为了现代科学史上的一个里程碑,值得大书特书。美国科学作家米切尔·沃尔德罗普(Mitchell Waldrop)用《复杂》这本书很好地完成了这个任务。作者在书中用清晰生动的文字,刻画了圣塔菲研究所的众多核心人物和相关研究活动,为广大读者展现了一幅波澜壮阔的科学思想革命运动。     

基于UPLC的梅花多成分含量测定及不同花期的质量分析

为了比较不同花期梅花药材质量的差异,采集了45批不同花期的梅花药材,采用UPLC法建立了一种同时测定梅花药材中9个成分含量的方法,在此基础上结合化学计量学分析,通过聚类分析(cluster analysis, HCA)、主成分分析(principal component analysis, PCA)和正交偏最小二乘法-判别式分析(orthogonal partial least squares discriminant analysis, OPLS-DA)等对45批梅花药材进行不同花期鉴别和分类。研究结果显示：所建立的方法能够使样品中的各指标成分达到良好分离,新绿原酸、绿原酸等酚酸类成分含量随着生长期的增长而减少;而金丝桃苷、异槲皮苷、芦丁、槲皮素-3-O-新橙皮苷等黄酮类成分则是盛花期含量高于其他时期。从HCA和PCA分析中可发现45批梅花样品可明显区分为2类,从OPLS-DA分析结果可得出新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸是区分不同生长期贡献较大的3种成分,可作为指导梅花药材质量控制的关键成分,从而进一步对三种花期进行区分。由此可见,本研究建立的UPLC方法准确度良好,结合化学计量分析,该...     

蛙凝素修饰聚谷氨酸纳米粒的制备、表征及Calu-3细胞摄取研究

目的:考察蛙凝素(Odorranalectin,OL)修饰对聚谷氨酸苄酯-聚乙二醇纳米粒(PBLG-PEG-NPs)材料的Calu-3细胞(人肺腺癌细胞)毒性和细胞摄取作用的影响。方法:碘氧化法制备蛙凝素修饰聚合物材料;以姜黄素(curcumin,Cur)为模型药物,采用乳化溶媒蒸发法制备聚谷氨酸苄酯-聚乙二醇纳米粒(PBLG-PEG-NPs)和蛙凝素修饰聚谷氨酸苄酯-聚乙二醇纳米粒(OL-PBLG-PEG-NPs);MTT法考察三种纳米粒对Calu-3的细胞毒性;采用激光共聚焦显微镜对两种纳米粒的Calu-3细胞摄取作用进行定性观察。结果:给予高浓度(2 mg·mL-1)纳米粒培养Calu-3细胞时,细胞存活率大于75%。蛙凝素修饰纳米粒后其被细胞摄取的量从62.7%增加到了81.2%。结论:OL可用于黏膜给药载体的修饰,OL-PBLG-PEG-NPs细胞毒性低、生物相容性好,有望成为一种鼻腔粘膜给药优良载体。     

枯草芽孢杆菌ccpA基因敲除及对其核黄素产量的影响

CcpA蛋白是介导枯草芽孢杆菌碳分解代谢物阻遏(CCR)的全局调控因子,由ccpA基因编码。CCR效应的存在影响B.subtilis对葡萄糖的利用,降低B.subtilis生产发酵产品的效率。采用基因重组技术敲除了核黄素发酵菌株B.subtilis24/pMX45的ccpA基因,构建了CcpA缺陷株B.subtilis24A1/pMX45。发酵结果显示:B.subtilis24A1/pMX45能够在70h内基本耗尽10%的葡萄糖,生物量达到1.5×109个细胞/mL,溢流代谢产物积累量减少,在8%和10%葡萄糖浓度下,B.subtilis24A1/pMX45核黄素产量分别比B.subtilis24/pMX45提高了62%和95%。CcpA的缺陷,可以缓解葡萄糖引起的CCR效应,显著提高菌株的核黄素产量。     

关于小白鼠记忆力的一则探究活动

关于动物的行为,不仅是目前生物学研究中的一个十分活跃的领域,而且也是学生容易产生兴趣的所在。本文以小白鼠为实验动物,确立以走迷宫方式探究小白鼠的记忆力,鼓励学生探究小组在参考前人已做实验的基础上,自行设计实验方案(包含迷宫样图), 设计了科学性与可行性兼顾的一则实验。通过我们师     

"本刊编委展望21世纪生命科学座谈会"的部分发言

21世纪的生命科学:活力论的复兴?吴家睿(中国科学院上海生物化学研究所):　　从古至今,在对生命现象的研究中一直存在着两种对立的观点。一种是“活力论”,认为生命世界不同于非生命的无机世界,有其特有的性质,难以甚至不能从一般的物理和化学角度进行认识和解释。另一种是“还原论”,认为生命现象虽然很复杂,但同样遵循着基本的物理、化学规律,可以通过对构成生命的物质基础的研究来揭示生命的活动规律。(1)20世纪的“还原论”:分子生物学在20世纪的生命科学研究中,还原论占据着主导地位。生命有两个主要的特征,新陈代谢和自我繁殖。科学家…     

结节性甲状腺肿circRNA-miRNA-mRNA调控网络的构建

基于生物信息分析筛选结节性甲状腺肿中差异表达的环状RNA(circRNA),并揭示circRNA-miRNA-mRNA调控网络在结节性甲状腺肿中的作用。从GEO数据库中检索结节性甲状腺肿组织基因芯片数据,利用R软件筛选出差异表达的circRNA。联合多个生物信息数据库预测差异表达circRNA下游的miRNA及mRNA, 并对靶mRNA进行GO及KEGG富集分析。利用STRING在线数据库及Cytoscape软件筛选核心基因。确定了2个circRNA,42个miRNA及546个mRNA。GO及KEGG富集分析表明靶mRNA主要涉及细胞生长及基因表达调控过程。基于Cytoscape软件筛选出了14个核心基因(SP1、IGF1R、RPS6KB1、SMAD2、SMAD3、SMAD4、VEGFA、CCND1、CDK2、HSPA4、HIF1A、CREB1,NR3C1和STAT5A)。最终基于2个circRNA、11个miRNA和14个核心mRNA构建了circRNA-miRNA-mRNA调控网络。结节性甲状腺肿组织中异常表达的circRNA及相关的circRNA-miRNA-mRNA调控网络可能成为结节性甲状腺肿诊断与治疗的新靶点。     

一组人工合成抗菌肽的研究

Cecropin A1是一种从惜古比天蚕(Hyalophora cecropia)中提取的由37个氨基酸组成的一种α-螺旋抗菌肽,其杀菌活性较弱。本文采用了cecropin A1的N端1-8序列KWKLFKKI,另加一段标准的α-螺旋结构序列,然后用一个铰链结构GIG相连,合成了15条抗菌肽。经过试验证明部分含有核心标准螺旋结构的序列,对革兰氏阳性菌和阴性菌的最小抑菌浓度仅是原有cecropin A1抗菌肽的1/100左右。该类抗菌肽有希望进一步开发为新的抗感染药物。该类抗菌肽已经申请专利,专利号为PCT/CN 03/00522。