基于表达元件和宿主优化促地衣芽胞杆菌高效表达L-天冬酰胺酶

L-天冬酰胺酶(L-asparaginase, L-ASN)广泛用于恶性肿瘤治疗及低丙烯酰胺食品生产,然而其较低的表达水平限制了应用推广。异源蛋白表达是提高目标酶表达水平的有效策略,芽胞杆菌广泛用于酶蛋白的高效生产,本研究拟通过表达元件及宿主优化提高芽胞杆菌(Bacillus)中L-天冬酰胺酶产量。首先,筛选了5种信号肽(SP_SacC、SP_AmyL、SP_AprE、SP_YwbN、SP_WapA)用于L-天冬酰胺酶的分泌表达,其中SP_SacC介导下L-天冬酰胺酶分泌效果最好,酶活达到157.61 U/mL。随后,选取了4种芽胞杆菌强启动子(P43、P_ykzA-P43、P_Ubay、P_{bac A}),其中串联启动子P_ykzA-P43介导的L-天冬酰胺酶表达量最高,较对照菌株提高了52.94%。最后,筛选了3种芽胞杆菌表达宿主：地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformi...     

具不同蛋白质含量水稻品种中天冬酰胺合成酶基因的表达

为研究水稻中氮同化与籽粒蛋白质合成可能的关系,本实验通过Northern杂交分析比较了氮同化关键酶一天冬酰胺合成酶基因(OsAS)在不同水稻品种中的表达特性.结果显示,OsAS基因在水稻不同组织及其不同发育时期中的表达水平不同,以发育种子中的表达量最高,叶鞘和叶片中相对较弱;在籽粒发育过程中OsAS基因的表达呈先升高后下降的趋势.具不同种子蛋白质含量水稻品种叶片中OsAS基因的表达水平存在显著差异,相关性分析显示在籼亚种或粳亚种不同品种内OsAS基因表达量与籽粒蛋白质含量可能存在一定的关联.     

D-天冬酰胺和D-高丝氨酸的制备研究

在以L-天冬氨酸为原料制备D-天冬氨酸的基础上,设计了D-天冬酰胺和D-高丝氨酸的合成新方法。即以L-天冬氨酸为原料,经酯化、消旋、拆分后得到D-天冬氨酸甲酯;D-天冬氨酸甲酯盐酸盐氨解、精制可得到D-天冬酰胺,总收率为49.9%,光学纯度达到99%以上;由D-天冬氨酸甲酯经还原、精制可得到D-高丝氨酸,总收率为64.7%,旋光纯度达到99%以上。     

天冬酰胺内肽酶和胶质细胞在创伤性脑损伤中的激活

摘要 目的：创伤性脑损伤（traumatic brain injury, TBI）缺乏安全有效的治疗手段,亟须寻找新的干预靶点。天冬酰胺内肽酶 (asparaginyl endopeptidase, AEP)在免疫和神经系统疾病中起重要作用,本研究观察了小鼠TBI模型中AEP的激活和变化,探讨AEP对脑损伤和修复的意义。方法：控制性皮层撞击法在小鼠右脑半球制作TBI损伤,在造模后的不同时间点,测定受损脑组织内的乳酸含量和AEP的活性变化,免疫荧光化学染色观察TBI之后3天的胶质细胞活化,以及AEP在其中的表达。结果：TBI造成乳酸在受损脑组织内逐渐堆积,导致小胶质细胞和星形胶质细胞的反应性活化和增生,AEP的上调和激活出现在TBI的继发性脑损伤阶段,AEP在小胶质细胞和星形胶质细胞内均出现上调。结论：AEP有可能参与调控TBI引发的胶质细胞活化,在神经损伤和修复中发挥重要作用。     

生物转化法制备L-天冬酰胺

探索生物转化法制备L-天冬酰胺的技术与工艺。通过分子生物学方法,克隆来源于大肠杆菌(Escherichia coli, E.coli)JM109的天冬酰胺合成酶A基因asnA,并于E. coli BL21(DE3)中表达,利用构建的E.coli基因工程菌E.coli BL21(DE3)/pET28a(+)-asnA全细胞高密度催化L-天冬氨酸生产L-天冬酰胺,以PITC柱前衍生-高效液相检测底物和产物。表达的蛋白质分子质量约为37kDa,与预期大小相符,比酶活力为1786.6U/g。L-天冬氨酸转化率为95.8%,L-天冬酰胺产量可达126.5g/L,生产速率为15.81g/(L·h)。结果表明,已成功构建高效表达天冬酰胺合成酶A基因工程菌株,并用于催化L-天冬氨酸转化生产L-天冬酰胺,解决了L-天冬酰胺生物转化生产工艺中ATP成本过高的难题,为L-天冬酰胺制备提供新的绿色途径。     

打顶对烤烟谷氨酰胺合成酶和天冬酰胺合成酶活性的影响

本文探讨烤烟打顶后,烟株根系和烟叶中谷氨酰胺合成酶（GS）和天冬酰胺合成酶（AS）的活性变化与烟叶中烟碱积累的关系。     

不同浓度的NO^—3和NH^＋4对小麦根谷氨酰胺合成酶及其相关酶的影响

利用酶活性测定和 Northern分子杂交等技术 ,研究了小麦幼苗根在不同浓度的 Na NO3 和(NH4) 2 SO4的供应下 ,其谷氨酰胺合成酶 (GS)、天冬酰胺合成酶 (AS)、谷氨酸脱氢酶 (GDH)、硝酸还原酶 (NR)以及 GS- m RNA的变化。结果表明 :NH 4 处理的小麦 ,其根部 GS活性比 NO-3 处理的高 ;高浓度处理的比低浓度处理的高 ;Northern杂交结果说明 GS- m RNA转录量与 GS活性一致 ;3mmol/ L NO-3促进了 AS的活性。AS酶活性变化与 GS酶活性变化无明显依赖关系。在实验的条件下 ,没能测出 GDH的活性 ,不同浓度的 NO-3 和 NH 4 处理对 NR活性没有明显的规律。     

β-Homo天冬酰胺的合成及其副反应的研究

以α L 天冬酰胺为研究对象 ,应用Arndt Eistert反应 ,合成了 β Homo 天冬酰胺 ;同时合成了两种脱水产物β 氰基丙氨酸甲酸和 β 氰基丙氨酸重氮酮 ,对它在此反应的脱水机理进行了探讨。     

L-天冬酰胺酶表面呈现对P277肽免疫原性及抗NOD小鼠糖尿病作用的影响

将P277多肽融合在 Ｌ-天冬酰胺酶的C端,中间引入破伤毒素肽(TTP),重组嵌合酶AnsB-TTP-P277能以可溶性蛋白的形式表达于大肠杆菌周质内,且能保持大约80%的天然酶催化活力.用纯化的嵌合酶腹腔注射非肥胖性(NOD)小鼠, 可成功诱导小鼠体内产生高水平抗P277抗体.研究表明,P277肽可呈现于 Ｌ-天冬酰胺酶表面,有效地克服单独P277的弱免疫原性,激发机体产生较强烈的免疫反应.小鼠胰腺病理学切片也显示：重组嵌合酶AnsB-TTP-P277和单纯P277肽相比,能更有效地抑制NOD小鼠糖尿病的发生.     

天冬氨酸提高乳酸乳球菌Lactococcus lactis NZ9000酸胁迫抗性的作用机制

【背景】乳酸菌作为重要的发酵微生物在应用过程中面临广泛存在的酸胁迫。【目的】确认天冬氨酸可有效提高乳酸乳球菌的酸胁迫抗性,通过解析天冬氨酸的作用机制,为进一步提高乳酸菌酸胁迫抗性提供可借鉴的思路。【方法】通过荧光定量PCR比较胁迫条件下天冬氨酸对L.lactisNZ9000产能和氨基酸代谢途径中关键基因转录水平的影响,并通过过量表达天冬酰胺酶增加胞内天冬氨酸的含量。【结果】天冬氨酸主要是在转氨酶的作用下生成草酰乙酸和谷氨酸。草酰乙酸参与三羧酸循环,为细胞提供更多的能量;谷氨酸经谷氨酸脱羧酶途径提高细胞的酸胁迫抗性。经pH4.0胁迫处理后,天冬氨酸使糖酵解和三羧酸循环产能途径中关键基因转录上调,胞内ATP含量为对照组的42倍;胞内谷氨酸含量为对照的1.99倍。通过过量表达天冬酰胺酶获得的重组菌株,在pH3.6条件下胁迫0.5h后,存活率约为对照组的11.11倍。【结论】在L. lactis NZ9000中探究了天冬氨酸提高酸胁迫抗性的作用机理,进一步完善了氨基酸代谢提高乳酸菌酸胁迫抗性的理论基础。