Cleavage of the β–O–4 bond in a lignin model compound using the acidic ionic liquid 1-H-3-methylimidazolium chloride as catalyst: a DFT mechanistic study

Understanding the mechanism for the catalyzed cleavage of the β–O–4 ether linkage in lignin is crucial to developing efficient strategies for depolymerizing lignin. In this work, veratrylglycerol-β-guaiacyl ether (VG) was used as a lignin model compound in a theoretical investigation of the mechanism for the cleavage of the β–O–4 bond as catalyzed by the acidic ionic liquid (IL) 1-H-3-methylimidazolium chloride ([HMIM]Cl). The reaction was found to involve two processes—dehydration and hydrolysis—in which the cation functions as a Brønsted acid (donating a proton) and the anion acts as a nucleophile (promoting dehydration) or interacts with the substrate through hydrogen bonding, stabilizing the intermediate. These roles of the anion and cation of [HMIM]Cl explain why the [HMIM]Cl medium catalyzes the depolymerization of lignin. In addition, calculations predict that adding formaldehyde during the depolymerization of VG prevents the condensation of VG without significantly altering the mechanism of depolymerization, thus suggesting a method for potentially improving the efficiency of lignin depolymerization.     

小鼠呼肠孤病毒Ⅲ型标准化血清制备及ELISA检测方法的建立

目的制备标准化小鼠呼肠孤病毒III型（reovirus 3,Reo-3）免疫血清,建立小鼠Reo-3抗体ELISA检测方法。方法使用动物来源的Reo-3病毒感染BALB/c小鼠,获得高效价免疫血清;以BHK-21细胞制备Reo-3病毒抗原,同时制备做正常对照抗原。滴定抗原和标准化小鼠Reo-3血清的最佳工作浓度,进行特异性、敏感性、重复性、稳定性等实验。结果制备18 mL抗Reo-3血清,经检测,IFA效价达1∶640,IEA效价达1∶160;Reo-3抗原和标准化小鼠Reo-3免疫血清最佳工作浓度分别为5μg/mL和1∶2400;该ELISA检测体系Reo-3特异抗原批内变异系数为3.8%,批间变异系数为4.0%;检测灵敏度〉1∶4400;与仙台病毒（SV）、小鼠肝炎病毒（MHV）、小鼠腺病毒（Mad）、小鼠脑脊髓炎病毒（TMEV）、小鼠多瘤病毒（POLY）均无交叉反应。经37℃破坏性试验,2 d稳定性试验相对偏差〈27%。结论本研究制备的Reo-3抗血清达到同批次大量高滴度的水平,可作为检测实验小鼠Reo-3病原的标准化质控血清。本研究建立的ELISA方法重复性、稳定性好,特异性、敏感性强。该体系可用于大、小鼠等实验动物Reo-3抗体的检测。     

In situ observation of elementary growth processes of protein crystals by advanced optical microscopy

To start systematically investigating the quality improvement of protein crystals, the elementary growth processes of protein crystals must be first clarified comprehensively. Atomic force microscopy (AFM) has made a tremendous contribution toward elucidating the elementary growth processes of protein crystals and has confirmed that protein crystals grow layer by layer utilizing kinks on steps, as in the case of inorganic and low-molecular-weight compound crystals. However, the scanning of the AFM cantilever greatly disturbs the concentration distribution and solution flow in the vicinity of growing protein crystals. AFM also cannot visualize the dynamic behavior of mobile solute and impurity molecules on protein crystal surfaces. To compensate for these disadvantages of AFM, in situ observation by two types of advanced optical microscopy has been recently performed. To observe the elementary steps of protein crystals noninvasively, laser confocal microscopy combined with differential interference contrast microscopy (LCM-DIM) was developed. To visualize individual mobile protein molecules, total internal reflection fluorescent (TIRF) microscopy, which is widely used in the field of biological physics, was applied to the visualization of protein crystal surfaces. In this review, recent progress in the noninvasive in situ observation of elementary steps and individual mobile protein molecules on protein crystal surfaces is outlined.     

恒河猴CGβ亚基(rmCGβ)DNA在HeLa细胞中的表达及其对小鼠免疫反应的诱导

为了探讨人绒毛膜促性激素hCGβ亚基DNA避孕疫苗的可能性,以恒河猴绒毛膜促性腺激素rmCGβ亚基全长氨基酸编码序列的cDNA片段构建了真核质粒表达载体pCMV4-rmCGβ,通过脂质体转染的方法导入HeLa细胞,采用RT－PCR方法检测rmCGβ在mRNA水平上的表达,实验证明HeLa细胞在转梁后24h表达最强,48h和72h表达依次减弱,利用ELISA方法检测了pCMV4-rmCGβ在HeLa细胞中rmCGβ蛋白的表达,rmCGβ蛋白主要以细胞内或膜结合的形式存在,其含量可达0.5ug/10^6细胞,pCMV4-rmCGβDNA免疫接种雌性BALB／c纯系小鼠,能诱导小鼠产生强烈的体液免疫应答,滴度最高可达1：6000以上,高滴度的免疫反应持续10周以上,且免疫反应的强度与pCMV4-rmCGβDNA无剂量依赖关系。     

Wolbachia与昆虫寄主关系研究进展

Wolbachia pipientis是一种广泛存在于节肢动物和线虫生殖组织中的细胞内共生菌,通过母系生殖细胞在寄主种群内垂直传播。据分析,Wolbachia在昆虫中的感染率大约为66%,是昆虫中分布最广泛的胞内共生菌。Wolbachia能够以多种方式调控寄主的生殖行为,包括诱导细胞质不亲和、诱导孤雌生殖、雌性化、杀雄作用等。近10年来,Wolbachia的研究在多个领域都取得了长足进展。本文介绍了Wolbachia的多样性与分布、对寄主生殖行为的影响、基因组结构,以及其与寄主在基因组水平上的相互作用等领域的最新研究成果,并展望了Wolbachia研究的发展趋势。     

赤霞珠葡萄果实苹果酸生物合成关键转录因子的筛选与鉴定

该研究以宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄种植区栽培面积最大的‘赤霞珠’为材料,在前期完成从果实形成至成熟不同发育时期的转录组测序以及关键有机酸含量测定基础上,进一步通过转录因子结合位点预测、差异表达基因分析、加权基因共表达网络关联分析(WGCNA),逐步筛选出与‘赤霞珠’果实苹果酸生物合成相关功能基因特异结合的、影响苹果酸生物合成的相应转录因子,并对其进行qRT PCR验证,以揭示这些关键功能基因及其关键转录因子在葡萄不同种植区、果实不同发育时期存在的相互调控作用机制,为以后培育优质酿酒葡萄提供新的理论依据与思路。结果表明：(1)GC/MS分析发现, ‘赤霞珠’果实在4个发育时期的延胡索酸和苹果酸含量变化趋势基本一致,两种酸含量均从果实硬果期到绿果期逐步升至最高(3.63和626.53 μg/g),之后缓慢下降,经转色期到成熟期后逐渐降至最低(2.14和244.26 μg/g),而草酰乙酸的变化趋势却相反,在硬果期含量最高(315.54 μg/g),经绿果期、转色期到成熟期逐渐降至最低值(126.11 μg/g)。(2)‘赤霞珠’果实发育时期样本转录组测序共获得可能与苹果酸生物合成途径12种功能基因结合的转录因子6 411个,其中延胡索酸水化酶(FH)的3个功能基因有86个转录因子,苹果酸脱氢酶(MDH)的10个功能基因有717个转录因子。(3)转录组测序数据及其与有机酸含量WGCNA关联结果的Veen分析确定了‘赤霞珠’果实成熟过程中与苹果酸生物合成相关度最高的3个FH基因(VIT_14s0060g01700、VIT_13s0019g03330、VIT_07s0005g00880)、2个MDH基因(VIT_10s0003g01000、VIT_13s0019g05250)及相应的18个关键转录因子。(4)qRT PCR验证及相关性分析表明, FH基因VIT_13s0019g03330与其转录因子VIT_01s0011g06200、VIT_08s0056g01230以及MDH基因VIT_13s0019g05250与其转录因子VIT_06s0004g04960、VIT_10s0003g02070的表达水平与苹果酸的积累存在显著正相关关系,推测这4个关键转录因子可能通过调控功能基因的转录,综合影响‘赤霞珠’果实苹果酸的生物合成。     

光敏核不育水稻61kD特异性蛋白质的纯化和N—端序列分析

用制备型聚丙烯酰胺凝胶电泳和制备型等电聚焦纯化了曾报道的光敏核不育水稻 (Oryza sativa)农垦 58S叶绿体的特异性蛋白质 P2 ,得到 SDS- PAGE和等电聚焦 (IEF )纯的 P2。经 SDS- PAGE和 IEF测定 ,该纯蛋白质的分子量是 61 k D,等电点是 5.8。现称 P2为 P61。氨基酸序列分析表明 P61的 N-端氨基酸序列与水稻和大麦叶绿体 ATPaseβ亚基的 N-端氨基酸序列同源。     

首次报道中国北方Fonsecaea monophora所致着色芽生菌病1例及其相关实验研究

目的首次报道中国北方1例由Fonsecaea monophora所致着色芽生菌病。方法患者男性,58岁,主因"右腕部皮损伴瘙痒8~9a"就诊。对皮损脓液直接镜检,皮损组织病理检查,真菌培养,并对培养获得菌株进行形态学,分子生物学鉴定等实验室研究。结果脓液直接镜检可见多个圆形、厚壁、棕色硬壳细胞,皮损组织病理表现为慢性肉芽肿样改变,并可见硬壳小体。真菌培养可见暗棕色,橄榄色至黑色菌落生长,生长速度较慢,镜下可见枝孢型和喙枝孢型产孢。ITS区序列分析鉴定为Fonsecaea monophora。依据临床及实验室检查确诊该例为Fonsecaea monophora所致的着色芽生菌病。口服伊曲康唑200mg,1次/d;特比萘芬250mg,1次/d。治疗3个月后,皮损消退痊愈。结论 Fonsecaea monophora感染也可见于我国北方地区的着色芽生菌病患者,而ITS区序列分析是该菌种鉴定的重要手段,伊曲康唑联合特比萘芬治疗本例患者显示较好疗效。     

Eupergit C250L固定化D-海因酶及其催化性质

D-海因酶是海因酶法制备D-氨基酸的关键酶。利用Burkholderic cepecia1003菌发酵产酶,所得海因酶纯化后,以Eupergit C250L为载体进行共价固定化。分别考察了酶液蛋白浓度、固定化时间对蛋白固定量和酶活回收率的影响以及固定化前后海因酶催化性质的变化。结果表明:较高的酶液蛋白浓度和较长的固定化时间均有助于改善海因酶的固定化效果;固定化可显著提高海因酶的最适作用温度,但对其最适作用pH影响不大;固定化后海因酶对D,L-BH和MH的米氏常数均有较大幅度的降低。固定化酶反应器的实验表明:40℃下,底物(D,L-BH)1.0 g.L-1,体积流速1.0 mL.min-1,经21 h转化,产物N-Phe质量浓度可达0.47 g.L-1,转化率达43.21%。