葡萄糖酸氧化杆菌木糖醇脱氢酶基因的克隆与表达

【目的】获得葡萄糖酸氧化杆菌(Gluconobacter oxydans CGMCC 1.637)的木糖醇脱氢酶基因,研究其酶学性质及碳源特别是D-阿拉伯醇和木糖醇对该酶活性的影响。【方法】通过已报道序列的木糖醇脱氢酶的保守区设计引物,用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增获得目的基因片段。根据获得的片段序列设计引物克隆目的基因的5’和3’片段,将所获得的片段拼接,获得完整的木糖醇脱氢酶基因。通过构建工程菌获得重组蛋白,并利用氧化还原反应测定重组酶的活性。用含不同碳源的培养基培养G.oxydans CGMCC 1.637,并测定其破胞上清液木糖醇脱氢酶氧化木糖醇的活性;用不同碳源培养的G.oxydans CGMCC 1.637转化木酮糖,用高效液相色谱法测定木糖醇的产量。【结果】获得一个新的798bp的木糖醇脱氢酶基因,所编码的木糖醇脱氢酶含265个氨基酸,属于短链脱氢酶家族。酶学性质研究发现,该木糖醇脱氢酶催化木糖醇氧化的最适合条件为35℃、pH 10.0,最高活性为23.27 U/mg,催化木酮糖还原为木糖醇的最适条件为30℃、pH 6.0。最高活性为255.55 U/mg;该木糖醇脱氢酶的对木糖醇的Km和Vmax分别为78.97 mmol/L和40.17 U/mg。碳源诱导实验表明,d-山梨醇对G.oxydans CGMCC 1.637木糖醇脱氢酶的活性有明显的促进作用,而葡萄糖、果糖、木糖、木糖醇、D-阿拉伯醇对木糖醇脱氢酶活性有明显的抑制作用。而在转化实验中,用d-甘露糖培养的G.oxydans CGMCC 1.637的转化能力明显高于其他碳源培养的G.oxydans CGMCC 1.637的转化能力,其中,用阿拉伯醇培养的G.oxydans CGMCC 1.637的转化能力最低,仅为对照的35%。【结论】克隆自G.oxydans CGMCC 1.637的木糖醇脱氢酶基因是一个新的基因,用阿拉伯醇培养的G.oxydans CGMCC 1.637破胞液木糖醇脱氢酶活性低;且阿拉伯醇对G.oxydans CGMCC 1.637木酮糖的还原能力具有抑制作用。     

低聚木糖的提取工艺及相对分子质量分布

通过单因素试验和正交试验研究低聚木糖的提取条件,使用凝胶树脂对低聚木糖粗提液进行分离,采用高效液相色谱法测定了低聚木糖的相对分子质量分布。低聚木糖的最佳提取条件:在底物质量浓度为100 g/L的情况下,加酶量1 000 U/g,酶解温度55℃,提取时间为4 h。在此条件下,提取的平均聚合度为3.12,高效液相色谱测定结果发现,低聚木糖主要是由木二糖、木三糖以及4～8个聚合度的糖组成。     

β淀粉样蛋白突变体的寡聚及插膜能力鉴定

β-淀粉样蛋白（β-amyloid peptide, Aβ）的插膜与寡聚是导致阿尔茨海默症（Alzheimer disease, AD）发病的重要事件。已有研究证明,Aβ氨基酸序列29～36与1～28依靠“核心疏水簇”（central hydrophobic cluster,CHC）的作用形成一个稳定的β-发夹结构,Aβ1-40/Aβ1-42的插膜与寡聚需要作用于序列37～40/37～42从而解除序列29～36与N-端之间的结合,但各基元序列如何互作从而贡献出Aβ的寡聚及插膜行为仍不清楚。本文主要研究Aβ1-28、Aβ1-36、Aβ1-40、Aβ1-42、Aβ11-42、Aβ17-42等突变体的寡聚和插膜能力,并探讨各基元序列（motif）在突变体插膜与寡聚过程中的相互作用。Western印迹、硫黄素T荧光分析、透射电镜等实验检测寡聚能力,模型膜实验比较插膜能力。结果显示：与Aβ1-28及Aβ1-36相比,Aβ1-42、Aβ11-42及Aβ17-42均具有较强的寡聚及插膜能力,说明C-端序列37～42在Aβ寡聚及插膜过程中具有重要的起始作用;Aβ1-42及Aβ1-40可以形成原纤维及纤维,但Aβ11-42、Aβ17-42却不能,这显示序列1～17可以稳定纤维结构。Aβ1-28及Aβ1-36插膜及寡聚能力弱,暗示这两个突变体可能形成了不容易插膜且不容易寡聚的自身稳定结构。上述结果证明,Aβ蛋白C-端是诱导插膜与寡聚的主因,N-端可以稳定长纤维,但对插膜和寡聚的影响并不大,中间肽段很可能形成一个自身稳定的区域,这在一定程度上解释Aβ基元序列的相互作用,但具体氨基酸互作分子机制及抑制方法还需进一步研究。     

软骨寡聚基质蛋白过表达对BMP-2诱导骨髓间充质干细胞分化的影响

目的：研究软骨寡聚基质蛋白（cartilage oligomeric matrix protein,COMP）过表达对BMP-2诱导骨髓间充质干细胞成骨及成软骨分化的影响。方法：BMP-2诱导骨髓间充质干细胞分化,通过脂质体转染含人COMP基因的质粒使骨髓间充质干细胞过表达COMP,采用实时定量PCR和Western blotting分析COMP基因过表达、成骨相关基因Ⅰ型胶原、RUNX2、骨钙蛋白以及成软骨相关基因Ⅱ型胶原、SOX9、蛋白聚糖、X型胶原的表达变化;通过茜素红染色观察成骨终末阶段矿化结节的生成情况,阿利新蓝染色观察细胞基质蛋白多糖的合成情况。结果：质粒转染后骨髓间充质干细胞COMP基因蛋白和mRNA表达水平显著提高（P<0.05）。COMP基因过表达后,成骨标记基因RUNX2、Ⅰ型胶原（Col1a1）mRNA水平均显著低于对照组（P<0.05）,RUNX2、骨钙蛋白（Osteocalcin）蛋白表达水平明显低于对照组（P<0.05）,而成软骨标记基因SOX9、蛋白聚糖（Aggrecan）mRNA水平均显著高于对照组（P<0.05）,SOX9、Ⅱ型胶原（Col2a1）蛋白表达均明显多于对照组（P<0.05）。细胞成骨茜素红染色弱于对照组,而阿利新蓝染色强于对照组。过表达组细胞X型胶原（Col10a1）基因表达显著低于对照组（P<0.05）,结论：骨髓间充质干细胞COMP基因过表达可抑制BMP-2诱导其成骨分化,促进骨髓间充质干细胞成软骨分化,并抑制软骨细胞的成熟肥大,为软骨组织工程研究提供新的方向。     

一种来源于Leifsonia shinshuensis DICP 16菌体的b-D-木糖苷酶的分离纯化及其性质

采用盐析、DE 52、Q-Sepharose Fast Flow阴离子交换层析、Toyopearl Butyl 650C疏水层析以及Sephacryl S-300 HR凝胶过滤层析联用的方法, 从Leifsonia shinshuensis DICP 16菌体中纯化出一种b-木糖苷酶。分离后该酶在SDS-PAGE 上呈单一蛋白质条带, 通过SDS-PAGE和凝胶过滤层析法, 测得该酶是一个由两个分子量约为91 kD的相同亚基组成的同源二聚体。其水解对硝基苯酚木糖苷(pNPX)的最适反应温度为55°C, pH值为7.0。该木糖苷酶在45°C以下, pH 6.0~11.0之间具有很好的稳定性。在45°C, pH值为7.0的条件下, 水解pNPX的Km, Vmax分别为1.04 mmol/L, 0.095 mmol/(min·mg)。研究不同的金属离子对该酶的活性影响, 发现Fe2+和Cu2+是很强的抑制剂。通过对天然木糖苷化合物的水解测试, 发现该酶可以水解人参皂苷Rb3的木糖基, 产生人参皂苷Rd, 却不能水解紫杉烷木糖苷的木糖基。     

蒺藜中甾体皂苷TTS-12提取分离工艺研究

对蒺藜全草中-抗真菌甾体皂苷：替告皂苷元3-O-β-D．吡喃木糖(1→2)-[β-D-吡喃木糖(1→3)]-β-D-吡喃葡萄糖(1→4)．[α-L-吡喃鼠李糖(1→2)]-β-D-吡喃半乳糖甙苷(TTS-12)进行提取分离工艺研究,采用70％乙醇提取后,沉淀部分经乙酸乙酯处理再进行硅胶柱层析,粗品重结晶后得到TTS-12纯品,HPLC-ELSD法测定TTS-12含量,TTS-12的收率为86．5％,产品纯度为97．1％。本工艺简便实用,收率稳定,产品纯度高,适合中试生产TTS-12。     

一种来源于Leifsonia shinshuensis DICP 16菌体的b-D-木糖苷酶的分离纯化及其性质

采用盐析、DE 52、Q-Sepharose Fast Flow阴离子交换层析、Toyopearl Butyl 650C疏水层析以及Sephacryl S-300 HR凝胶过滤层析联用的方法, 从Leifsonia shinshuensis DICP 16菌体中纯化出一种b-木糖苷酶。分离后该酶在SDS-PAGE 上呈单一蛋白质条带, 通过SDS-PAGE和凝胶过滤层析法, 测得该酶是一个由两个分子量约为91 kD的相同亚基组成的同源二聚体。其水解对硝基苯酚木糖苷(pNPX)的最适反应温度为55°C, pH值为7.0。该木糖苷酶在45°C以下, pH 6.0~11.0之间具有很好的稳定性。在45°C, pH值为7.0的条件下, 水解pNPX的Km, Vmax分别为1.04 mmol/L, 0.095 mmol/(min·mg)。研究不同的金属离子对该酶的活性影响, 发现Fe2+和Cu2+是很强的抑制剂。通过对天然木糖苷化合物的水解测试, 发现该酶可以水解人参皂苷Rb3的木糖基, 产生人参皂苷Rd, 却不能水解紫杉烷木糖苷的木糖基。     

甲型流感病毒感染后NLRP3炎症小体的活化及调控机制

固有免疫系统是机体抗流感病毒感染的第一道防线。NOD样受体(nucleotide-binding oligomerization domainlike receptors,NLR)作为胞质内重要的模式识别受体,介导病原体相关分子模式的识别,促进固有免疫细胞的活化及效应。NOD样受体蛋白(nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein,NLRP)家族是NLR的重要成员,其中NLRP3炎症小体是由NLRP3、ASC和Pro-Caspase-1组装成的多蛋白复合体,可将Pro-Caspase-1剪切为有活性Caspase-1,进而剪切Pro-Interleukin-1β(Pro-IL-1β)、Pro-IL-18和Pro-IL-33形成有活性的成熟IL-1β、IL-18和IL-33,分泌至细胞外,介导炎症反应和诱导免疫病理损伤。主要综述了NLRP3炎症小体在甲型流感病毒感染过程中的活化及调控机制。     

Ser-His-Gly·核酸缀合物的合成

寡核苷酸碱基间有强烈的相互作用 ,基本上按照碱基互补配对原则 ,形成稳定的二级结构和三级结构 ,如发夹、双链、三链、G 四聚体、假结等 ,可以作为分子的骨架。短肽上可有氨基、羧基、咪唑基、羟基等活性官能团。现把酶活性中心常见的丝氨酰 组氨酸作成丝氨酰 组氨酰 甘氨酰苏氨醇 (Ser His Gly Tol)的亚膦酰胺单体 ,并参入到一条能形成三链的寡核苷酸中间 ,发现仍能高亲和力地形成三链 ,Kd 为 0 .5 μmol/L。     

利用嵌合RNA：DNA寡聚核苷酸进行核酸序列突变

动物中内源基因的单核苷酸突变可以引起多种单基因疾病。传统的基因疗法大多利用外源基因的导入 ,由于转基因的效率和外源基因表达上存在问题 ,这种基因疗法有一定的局限性。本文介绍的利用嵌合ＲＮＡ :ＤＮＡ寡聚核苷酸 (ＲＤＯ)在ＤＮＡ水平上对突变基因进行修复是一种新的基因疗法。这种基因疗法同样适用于植物 ,并且在植物功能基因组的理论研究中有重要作用。1　嵌合ＲＮＡ :ＤＮＡ寡聚核苷酸 (ＲＤＯ)的分子结构ＲＤＯ有一段五碱基长的ＤＮＡ序列 ,除了突变的位点以外 ,与靶基因互补。五碱基的ＤＮＡ序列两旁各有 1 0个 2’ -Ｏ -甲基…