蛋白质工程与生化制药

蛋白质类生化药物,如L-天门冬酰胺酶、激肽释放酶、尿激酶、细胞色素C、胰岛素等,在临床应用上具有针对性强、毒副作用小、疗效好、容易为人体吸收和代谢等特点;但它们往往稳定性差易变性,而失去生物活性。异体蛋白具有抗原性而引起过敏反应等不足,因此人们一直希望能得到比天然蛋白质性能更为优良的蛋白质类生化药物,以便更好地为人类健康服务。 获得更为良好的蛋白质有以下四种方法:1.随机的基因突变、诱变种的筛选来获得新的蛋白质。但是,这种方法受到许多限制,特别是当要求改变蛋白质分子中某一特定的残基或区域是难以控制的;2.用化学修饰方法改良蛋白质的某些性能,这种方法已经取得了不少可喜的成果,但这种方法还是有很大局限性的,往往不易按人们的意愿来     

发育工程与家畜改良

二十世纪七十年代后胚胎移植几乎引起一场家畜繁殖技术的革命,并波及到胚胎学、发育生物学、免疫学、遗传学等基础学科。随之产生了一些新尖的技术与之相互配合,形成了熔各种知识和技术手段于一炉,瞄准应用的研究领域——发育工程。本文集中讨论胚胎移植、冷冻、性别鉴定、卵母细胞体外受精、受精卵核移植和嵌合体及转基因动物制作等发育工程技术的兴起及其对家畜遗传改良所产生的积极影响。     

代谢工程改造大肠杆菌一碳模块高效合成L-甲硫氨酸

L-甲硫氨酸又名L-蛋氨酸,是人体必需8种氨基酸之一,在饲料、医药、食品领域具有重要应用。以实验室前期构建的M2(Escherichia coli W3110?IJAHFEBC/PAM)为出发菌株,以模块化代谢工程策略构建了一株L-甲硫氨酸高产菌株。首先通过过表达亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahydrofolate reductase,MetF)和筛选不同来源的丝氨酸羟甲基转移酶(hydroxymethyltransferase,GlyA),增强了一碳模块甲基供体的生成,优化了一碳模块。随后针对一碳模块的前体供应,过表达了胱醚裂解酶(cysteamine lyase,MalY)和半胱氨酸内运基因(fliY),有效地提高了L-高半胱氨酸和L-半胱氨酸的供应。最终摇瓶发酵L-甲硫氨酸的产量由2.8 g/L提高至4.05 g/L,5 L发酵罐中达到18.26 g/L。研究结果表明,一碳模块对L-甲硫氨酸的生物合成具有十分重要的影响,在细胞内通过优化一碳模块,可以实现L-甲硫氨酸的高效生物合成。本研究为进一步提高微生物发酵生产L-甲硫氨酸的水平奠定了基础。     

山水林田湖草沙一体化保护和修复工程与景观生态学

我国山水林田湖草沙生命共同体及其保护和修复工程的理论研究和实践正逐渐开展,需要系统的学科理论支撑,景观生态学作为地理学和生态学的交叉科学,能够以其宏观空间理论和技术体系满足这一需求。本文将景观生态学作为山水林田湖草沙一体化保护和修复工程的支撑学科,首先,明确了山水林田湖草沙生命共同体是镶嵌的异质景观、具有景观的所有特征并遵循景观生态学原理;其次,阐述了景观生态建设理论如何应用于山水林田湖草沙一体化保护和修复工程的规划和评价;最后,总结景观生态建设研究的新趋势,提出待解决的理论和实践问题,并论述山水林田湖草沙一体化保护和修复工程如何为解决这些问题提供广阔的研究空间。景观生态学和山水林田湖草沙一体化保护和修复工程实践相结合,将为实现我国乃至全球生态、经济、社会可持续发展提供极为有效的途径。     

谷类作物β-葡聚糖合成酶基因家族的研究进展

Beta-葡聚糖是由β-(1,3)和β-(1,4)糖苷键连接的非纤维素多糖,主要分布在谷类作物籽粒胚乳及糊粉层中,在高尔基体合成,经由囊泡运输到质膜,最终在细胞壁上沉积。通过增加胆汁酸排泄,延迟葡萄糖吸收,β-葡聚糖可有效降低胆固醇及血糖水平。Beta-葡聚糖合成酶基因家族成员最早在水稻(Oryza sativa)中得到鉴定,后在其他作物中陆续被发现。该基因家族包括3个主要成员：CslF、CslH和CslJ亚基因家族,起源于不同分支,经过趋同演化,执行合成β-葡聚糖的功能。Beta-葡聚糖基因家族成员均受到负选择压力,演化过程中序列高度保守。CslF亚家族基因成员相对较多,常在染色体上形成基因簇,CslF6是介导β-葡聚糖合成的主效基因。CslF亚家族在叶基部等幼嫩组织中表达水平相对较高,且明显受到光照强度的影响;CslH和CslJ亚家族成员较少,其中CslH亚家族在叶尖等成熟组织中的表达水平高,而CslJ亚家族在籽粒中有较高的表达水平。该文综述了β-葡聚糖合成酶基因家族成员的系统发育关系、表达模式,β-葡聚糖合成酶的亚细胞定位,以及作物中的定向育种研究进展,提出β-葡聚糖合成酶基因家...     

壳多糖酶研究的概况及最新进展

壳多糖酶专一性水解壳多糖中的β－1,4糖苷键,在自然界的碳循环中具有极其重要的意义．壳多糖酶分布广泛,功能多样,在真菌生长发育、植物抗真菌感染等生理过程中壳多糖酶均发挥重要作用．文章概述了壳多糖酶研究的现状及最新进展,介绍了壳多糖酶的分布、理化性质、催化性质、在细胞中的定位及其调控;简介了近年来真菌和植物壳多糖酶研究的动态及最新进展.     

胰岛素蛋白质工程：高活性（B10Asp）人胰岛素

用基因定位突变方法将胰岛素Ｂ链第１０位的Ｈｉｓ变为Ａｓｐ,获得高活力胰岛素（Ｂ１０Ａｓｐ）人胰岛素,其受体结合能力和离体生物少分别为猪胰岛素的２６２％和２３５％体内生物活力也明显高于猪胰岛素,它的促细胞生长能力为猪胰岛素的１７４％。     

被子植物的受精工程技术

被子植物的受精工程技术何龙飞,王爱勤（广西农业大学农学系,南宁５３０００５）被子植物受精工程是利用分离的精子和卵细胞进行体外受精,形成人工合子,再培养成植株而进行品种改良或物种创造的过程,具有重要的理论和实践意义。近年来取得了重大的进展,如雄性生殖单...     

枯草杆菌蛋白酶E的156和165位突变

应用定点突变方法,在M222A突变的枯草杆菌蛋白酶E基因上进行E156S和V165I定点突变. 将突变基因插入大肠杆菌-枯草杆菌穿梭质粒pBE-2中,在碱性和中性蛋白酶缺陷型的枯草杆菌DB104中进行表达,得到突变种(M222A,E156S)和(M222A,E156S,V165I)蛋白酶E. 性质测定表明,E156S突变使蛋白酶比活力增加90%,并不影响酶的热稳定性和抗氧化性. 而V165I突变使蛋白酶比活力降低.