微生物有机酸转运蛋白的研究进展

转运蛋白是一类膜蛋白,可介导生物膜内外化学物质的跨膜转运及信号交换。有机酸转运蛋白在微生物有机酸代谢的跨膜转运过程中发挥重要作用,根据转运蛋白有机酸转运的方向不同可以分为摄取转运蛋白和外排转运蛋白。在微生物代谢中,有些有机酸可以作为能源直接参与体内代谢,有些是能量转换过程中的重要中间产物;摄取转运蛋白的过表达,可以促进微生物细胞获取能源物质,高效的生产目标产物;有机酸摄取转运蛋白敲除或外排转运蛋白表达,有利于底盘细胞外排更多目标产物,进而促进有机酸的生物合成。研究有机酸转运蛋白的结构和功能,有助于解析微生物细胞有机酸生物合成及利用的机制,对于提高工业微生物对有机酸的利用及生物合成具有重要作用。本文综述了微生物有机酸转运蛋白分类和结构、转运方式和转运功能等方面,重点综述了转运蛋白在有机酸生产中的应用,为工业微生物有机酸的高效生物合成及未来发展提供参考。     

发酵乳杆菌CSC-19胞外粗多糖提取物抑制单核细胞增生李斯特菌生物被膜形成能力的研究

【目的】筛选能有效抑制单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,LM)形成生物被膜的乳酸菌,分析其活性成分并进行功能表征。【方法】采用结晶紫染色法筛选抑制LM形成生物被膜的不同乳酸菌提取物;通过酸中和、蛋白酶处理及热处理,推测抑制生物被膜活性物质以胞外多糖(extracellular crude polysaccharide,ECP)为主;乙醇沉淀法提取目标乳酸菌分离株胞外粗多糖,分析其抑制生物被膜形成活性和对LM生长的影响;运用激光共聚焦扫描显微镜(laser confocal scanning microscopy,LCSM)和扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)观察胞外粗多糖对生物被膜细胞形态和结构的影响。【结果】发酵乳杆菌CSC-19发酵上清液对1516-2LM生物被膜的抑制率为81.7%;经热和蛋白酶处理后,发酵上清抑制生物被膜形成的活性未发生显著变化(P>0.05),表明发酵上清液中抑制生物被膜形成的物质可能为胞外多糖;在不抑制LM生长的条件下所提取的胞外粗多糖抑制生物被膜形成能力具有浓度依赖性。激光共聚焦扫描显微镜和扫描电子显微镜结果显示,胞外粗多糖显著抑制了生物被膜的形成能力,生物被膜三维、有组织的蜂窝状结构被破坏,仅有少量的粘附细胞分散于细胞爬片表面。【结论】发酵乳杆菌CSC-19胞外粗多糖能有效抑制LM生物被膜的形成,有望应用于高效防控该菌污染食品。     

黄瓜类囊体不同膜制备物的类脂组成

由黄瓜类囊体及其基粒片层、间质片层、PSⅡ放氧颗粒和捕光色素蛋白复合体类脂组成的分析表明;各膜制备物均含有类囊体膜的5种类脂成分,除LHCⅡ外,其它均以MGDG含量为最高,其次是DGDG,在LHCⅡ所含类脂中,PG含量最高。SQDO除在LHCⅡ中含量稍低以外,在其它膜制备物中的含量没有明显的差异。类脂脂肪酸组成的分析可知,不同膜制备物中MGDG、DGDG和SQDG的脂肪酸组成没有明显差异,但PG的脂肪酸组成差异较明显。     

细菌吸附及转运芳香族化合物的研究进展

芳香族化合物是一类具有苯环结构的有机物,它们结构稳定,不易分解,并可通过食物链进行生物富集和生物放大,对生态环境及人类健康造成极大危害。细菌具有超强的分解代谢能力,能降解多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)等多种难降解芳香族污染物。吸附和转运是细菌进行芳香族化合物细胞内代谢的前提。虽然芳香族化合物的细菌降解已取得较为显著的研究进展,但吸附和转运机理仍不甚清楚。本文讨论了细菌对芳香族化合物的吸附有积极作用的细胞表面疏水性、生物被膜形成和细菌趋化性等影响因素,总结了FadL家族、TonB依赖性受体蛋白、OmpW家族等外膜转运系统和主要协同转运蛋白超家族(major facilitator superfamily, MFS)转运体、ATP结合盒(ATP-binding cassette, ABC)转运蛋白等内膜转运系统对该类化合物跨膜运输作用,并对跨膜转运机制进行了讨论和阐述,旨在为芳香族污染物的防控和治理提供一定理论参考。     

模拟酸雨对棉花子叶圆片膜保护酶活性和膜脂质过氧化作用的影响

以棉花子叶为材料研究了模拟酸雨对活性氧代谢的影响,发现酸雨使膜保护酶活性下降,膜脂质过氧化作用加强,超氧化物歧化酶在控制子叶膜脂质过氧化中起重要作用。自由基清除剂(FRS)的应用能有效地抑制伤害子叶膜脂质过氧化作用,并有利于保持较高的膜保护酶活性和维持活性氧代谢平衡。     

分枝杆菌T7SS(ESX)分泌系统功能研究进展

分枝杆菌感染宿主后能够通过分泌至胞外的效应蛋白去影响宿主的免疫功能,其中ESX(或Ⅶ型)系统在效应蛋白分泌方面发挥了重要作用。ESX分泌系统是分枝杆菌和许多放线菌中的蛋白质输出系统,但目前ESX系统如何将底物运输穿过外膜的分子机制以及调控机制尚不清楚。本文对ESX系统的组成、功能、分类以及将底物运输至周质空间的相关研究进展展开了综述,并探讨了ESX系统在抗生素耐药、持留及与宿主-噬菌体相互作用中的功能,以及作为新药物靶标的潜力,以期为结核病新药物和疫苗抗原的发现提供新的见解。     

膜前助滤预处理对高藻水微滤膜污染的影响研究

研究采用添加硅藻土、植物棉、活性炭等3种不同预处理手段来过滤铜绿微囊藻,并考察未预处理及预处理后的藻液过滤过程中的过滤特性、有机物分布及膜污染特性。结果表明, 3种预处理手段对过滤通量均有所提高并减缓膜污染。其中,硅藻土预处理提高平均过滤通量达915%,明显优于其他助滤手段。活性炭预处理能够有效吸附芳香族蛋白质类荧光污染物,显著降低污染膜的不可逆化学污染阻力。通过OCT及SEM分析可知未预处理的高藻水直接过滤造成的膜污染最严重,饼层结构的粗糙度最低并且厚度也最小,而硅藻土通过优化饼层结构以达到缓解膜污染的效果。最后基于XDLVO理论结果也进一步证实硅藻土预处理手段对改善膜污染效果最好。研究结果对未来蓝藻水华膜处理技术的预处理手段研发具有指导意义。     

膜锚蛋白结构与功能及其调控机制

最近发现一些膜蛋白不是通过疏水的穿膜结构固定于膜上,而是通过与糖链结合直接连接到糖基磷脂酰肌醇(GPI)上,成为一种蛋白质在膜上锚着的新型方式.这些膜锚蛋白包括:粘附分子;受体蛋白;酶蛋白等.这些生物活性分子由于在膜上的运动性增大,可产生继发的生物效应.膜锚蛋白有膜结合型和溶于体液的可溶性型,通过蛋白与 GPI 的结合和脱离,可调控其生物活性;产生的 GPI 本身亦可作信使物质,调控细胞分裂与分化等.     

藻源污染物特性对高藻水微滤处理过程中膜污染的影响

采用不同生长时期的藻细胞、藻源型有机物(AOM)及原藻液进行过滤实验,研究不同生长时期的藻源污染物对膜污染的影响特性及机制。利用UMFI法分析不同生长时期的藻细胞、AOM及原藻液的污染程度;采用CRITIC分析法定量分析了不同生长时期的AOM和藻细胞在混合过滤过程中对膜污染的贡献率,同时采用混合污染堵塞模型分析了不同生长时期的原藻液不同过滤阶段的主要污染堵塞类型。结果表明, 3个生长时期的藻细胞及AOM的膜污染程度均为对数期最轻;值得注意的是,在原藻液过滤过程中藻细胞及AOM的膜污染贡献率随着生长时期的不同而有所变化,其中AOM的污染权重随着生长时期的延长不断减小,而藻细胞的污染权重随着生长时期的延长不断增大。不同生长时期的原藻液过滤过程中均呈现两段式污染堵塞类型,并且后段均为滤饼堵塞。研究不仅阐明了藻源型污染物特性对微滤处理高藻水膜污染的影响机制,同时也为改善膜污染的技术开发提供参考。