Distinct Roles for Carbohydrate-Binding Modules of Glycoside Hydrolase 10 (GH10) and GH11 Xylanases from Caldicellulosiruptor sp. Strain F32 in Thermostability and Catalytic Efficiency

Xylanases are crucial for lignocellulosic biomass deconstruction and generally contain noncatalytic carbohydrate-binding modules (CBMs) accessing recalcitrant polymers. Understanding how multimodular enzymes assemble can benefit protein engineering by aiming at accommodating various environmental conditions. Two multimodular xylanases, XynA and XynB, which belong to glycoside hydrolase families 11 (GH11) and GH10, respectively, have been identified from Caldicellulosiruptor sp. strain F32. In this study, both xylanases and their truncated mutants were overexpressed in Escherichia coli, purified, and characterized. GH11 XynATM1 lacking CBM exhibited a considerable improvement in specific activity (215.8 U nmol⁻¹ versus 94.7 U nmol⁻¹) and thermal stability (half-life of 48 h versus 5.5 h at 75°C) compared with those of XynA. However, GH10 XynB showed higher enzyme activity and thermostability than its truncated mutant without CBM. Site-directed mutagenesis of N-terminal amino acids resulted in a mutant, XynATM1-M, with 50% residual activity improvement at 75°C for 48 h, revealing that the disordered region influenced protein thermostability negatively. The thermal stability of both xylanases and their truncated mutants were consistent with their melting temperature (T_m), which was determined by using differential scanning calorimetry. Through homology modeling and cross-linking analysis, we demonstrated that for XynB, the resistance against thermoinactivation generally was enhanced through improving both domain properties and interdomain interactions, whereas for XynA, no interdomain interactions were observed. Optimized intramolecular interactions can accelerate thermostability, which provided microbes a powerful evolutionary strategy to assemble catalysts that are adapted to various ecological conditions.     

产低温碱性蛋白酶海洋适冷菌SY的筛选

从连云港海域、港口、远洋捕捞船及鱼市等地采集的海水和各类海鱼、贝类等样品中分离到217株产蛋白酶的细菌,并从中得到1株产低温碱性蛋白酶的海洋适冷细菌—SY。研究表明,该菌株最适生长温度和最适产酶温度均在15℃左右,0℃下仍可生长;具有一定的耐盐性和嗜盐性,无盐条件不能生长,在3%的NaCl盐浓度时,生长达到最高峰;最适生长和最适产酶pH均为8.0;SY菌所产的蛋白酶可能为一种丝氨酸蛋白酶,酶最适作用温度为50℃,最适作用pH为9.0;酶的热稳定性差,50℃保温20min,酶活下降40%。     

含连翘的青贮饲料对肉鹅饲喂效果研究

为研究含连翘的青贮饲料对肉鹅的生长力、发病率和成活率的影响,提高鹅群的整体健康水平,将乳酸菌、宇佐美曲霉菌悬液按比例接入含连翘组分的青贮饲料中自然发酵60 d后用于肉鹅饲喂试验,28日龄肉鹅随机分为3组,饲喂42 d,在青贮饲料中添加不同比例的连翘枝条,观察含连翘的青贮饲料对肉鹅生产性能的影响。结果显示,含5%和10%连翘枝条的青贮饲料中功能成分连翘苷与连翘脂苷A的含量差异具有统计学意义（P<0.05）;含连翘的青贮饲料能够使肉鹅成活率提高4.38%～4.63%,日增重提高3.07%～4.33%,显著降低料肉比（P<0.05）。乳酸菌与宇佐美曲霉菌发酵含连翘青贮饲料能够有效改善连翘枝条的适口性,应用于肉鹅饲喂后,可以提高肉鹅的健康水平。利用废弃中药原料开展饲料添加剂的应用研究,可为降低生产成本、预防与治疗禽类疾病提供新的思路。     

人血小板因子4在大肠杆菌中的高效表达及活性研究

为了提高人血小板因子 4(humanplateletfactor 4,hPF4)的表达 ,在PT7 7 hPF4表达质粒的基础上 ,采用PCR定位突变技术 ,改造人血小板因子 4(hPF4)cDNA基因片段 ,去除cDNA 3′端非翻译区AT富含序列 ,改用大肠杆菌强串联终止密码子TAATAA ,成功构建了高效表达质粒pBV2 2 0 hPF4。摇瓶发酵重组人血小板因子 4的产量达 1 60mg L较原表达质粒PT7 7 hPF4表达量提高了近 80倍。经包涵体的洗涤、变性、复性后 ,采用鸡胚绒毛尿囊膜血管生成抑制实验测定复性后rhPF4的生物学活性 ,结果显示 :rhPF4具有抑制血管生成活性。     

豚鹿MHC-DOA基因克隆及其外显子2遗传多样性研究

主要组织相容性复合物(MHC)在脊椎动物的免疫系统中起着重要的作用,MHC-DOA基因是MHCⅡ类的非经典基因,其外显子2多态性丰富。豚鹿Axis porcinus是我国极度濒危的动物。本研究以成都动物园圈养的38头豚鹿为研究对象,提取豚鹿血液总RNA,反转录合成cDNA为模板,利用PCR方法克隆到豚鹿MHC-DOA序列;同时利用PCR方法扩增38头豚鹿的MHC-DOA基因外显子2基因并测序,再进行多态性分析。结果显示:豚鹿MHC-DOA基因开放阅读框长753 bp,编码250个氨基酸残基;蛋白质同源性分析表明,豚鹿MHC-DOA基因与东欧马鹿Cervus elaphus hippelaphus的同源性最高(98.4%);38头豚鹿的MHC-DOA外显子2共有10种单倍型,整体遗传多样性水平中等;MHC-DOA外显子2部分序列中发生了核苷酸的缺失和插入,进而引起DOA蛋白序列发生改变。豚鹿MHC-DOA多态性的研究对豚鹿种群遗传结构调查、遗传资源的保护具有重要意义。     

光照和不同药剂浸种对龙葵种子发芽率的影响

为探索超富集植物龙葵种子的快速发芽方法,以滤纸为发芽基质,采用恒温培养箱及温室培养的方法,对龙葵种子进行不同浸种处理,探讨光照及不同浸种液对龙葵种子发芽的影响.结果表明: 光照条件是龙葵种子发芽的重要条件之一,光照条件下的发芽率约为无光照条件下发芽率的5倍(P<0.05);不同浸种液均能显著提高龙葵种子的发芽率,其中以双氧水的处理效果最好,发芽时间最短(P<0.05);浸种后不经清洗处理的龙葵种子发芽率约为浸种后再经清洗处理发芽率的2～3倍(P<0.05).     

大豆异黄酮合酶基因的克隆及序列分析

目的:大豆异黄酮是多酚类混合物,有防治肿瘤发生,提高机体免疫力等多种保健功能。异黄酮合酶(isoflavone synthase,IFS)是合成异黄酮的关键酶。本文为了利用异黄酮的特有生物学功能,从大豆中克隆了该基因。方法:采用PCR扩增从大豆[Glycine max(Linn.)Merr.]总RNA中分离了异黄酮合酶基因,并将其克隆到pUCm-T载体并测序。结果:得到全长1583bp的片段。以期用于构建诱导表达基因敲除系统,并用于无性繁殖植物的无标记基因转化。结论:序列分析表明,异黄酮合酶基因(IFS1)含1583个核苷酸,与已报道的序列比较,核苷酸的同源性为92%。     

壳聚糖对急性氨氮胁迫下中华鳖稚鳖非特异性免疫反应的影响

本研究旨在探讨壳聚糖对急性氨氮胁迫下中华鳖(Pelodiscus sinensis)稚鳖非特异性免疫功能的影响。实验共设5组,实验组中华鳖分别腹腔注射0mg/ml(C0组)、1mg/ml(C1组)、5mg/ml(C2组)、50mg/ml(C3组)壳聚糖溶液0.1ml,并饲养于总氨氮浓度(TAN)为110mg/L的水环境中;对照组注射等量生理盐水溶液并饲养于新鲜晾晒自来水中。注射7d后观测外周血和脾脏中淋巴细胞ANAE阳性率、血清旁路途径溶血活性、血清溶菌活性。与对照组相比,C0组外周血T淋巴细胞ANAE阳性率和血清旁路途径溶血活性均有显著提高,脾脏T淋巴细胞和血清溶菌活性没有显著变化。与C0组相比,注射壳聚糖各组外周血T淋巴细胞ANAE阳性率和血清溶血活性均有不同程度的显著下降,并且恢复到接近对照组的水平(P>0.05),只有C3组溶血活性显著低于对照组;注射壳聚糖对脾脏中T淋巴细胞ANAE活性没有显著影响。C2组溶菌活性显著高于其他组,其他各组间差异不显著。表明壳聚糖对氨氮胁迫导致的免疫应激反应有一定的拮抗作用,其作用强度因壳聚糖浓度和免疫指标不同而异     

几种理化因子对海洋硝化细菌去除氨氮效果的影响

研究pH、温度、供氧状况、投菌量、氨氮初始浓度等理化因子对海洋硝化细菌去除氨氮效果的影响。结果表明,各种理化因子对硝化细菌去除氨氮效果均有明显影响,海洋硝化细菌的最佳作用条件是pH 8.5,25℃,好氧,对氨氮的去除效果随着投菌量的增加而增强。在适宜条件下,海洋硝化细菌对海水中氨氮具有较好的去除效果。研究海洋硝化细菌在去除氨氮过程中D IN之间相互转化关系发现,在处理系统中随着NH4 -N含量的降低,NO2--N、NO3--N含量持续增加,大约有66.57%的D IN在海洋硝化细菌作用过程中以其他形式脱离了处理系统。     

高海拔地区内毒素致绵羊多脏器功能障碍综合征的病理学改变

目的研究高海拔地区内毒素致绵羊多脏器功能障碍综合征（MODS）的病理学变化特征。方法将16只绵羊随机分为2组,中度海拔组和高海拔组,按相同的剂量静脉给予内毒素（6μg/kg）制作MODS模型,24h后麻醉处死绵羊,观察主要脏器的病理学变化。结果中度海拔和高海拔MODS组绵羊肺脏、肝脏、脾脏、肠粘膜均出现明显炎性改变,高海拔MODS组绵羊肺脏、肝脏病理学评分明显高于中度海拔MODS组。结论高海拔地区MODS的病理损伤较中度海拔明显加重。