对SDS稳定的V8(V125T)蛋白酶突变体的高效表达及性质研究

谷氨酰内切酶能特异性切割谷氨酸、天冬氨酸残基羧基端结合的肽键。将含有V8蛋白酶突变体(V125T)基因的表达质粒的重组大肠杆菌BL21(DE3),在50L发酵罐中发酵,融合蛋白为可溶性表达,可得菌湿重50g/L,相对蛋白表达量为33%。融合蛋白采用GST亲和纯化、肠激酶激活、DEAE-FF阴离子交换层析,得到纯的V8(V125T)突变体,经纯化后可获得0.998mg蛋白/g菌(湿重),比活为13.47 U/mg pro.纯化过程的酶活回收率达到了97.9%。对纯酶进行酶学性质分析,以Z-Phe-Leu-Glu-p NA作为底物测得V8(V125T)蛋白酶的Km为0.339mmol/L,Vmax为16.642μmol/min。其最适pH为8.0,在pH4.0~10.0之间较稳定;最适反应温度在45℃,12h内在4~35℃有很好的温度稳定性;25℃条件下1mmol/L的金属离子对酶具有不同程度的影响,其中Fe~(3+)的抑制作用最强;2mol/L尿素及1mmol/L EDTA对酶活性无影响,在0.1%SDS中保存12h、在0.5%SDS中4h和在1%SDS中1h,活性均能维持90%以上,在0.5%,0.1%SDS保存12h,仍能保持80%和64%的活性,与未突变的重组V8蛋白酶相比,该突变体对SDS的耐受性得到极大提高。     

中国作物种质资源学科的奠基者——记中国农业科学院董玉琛院士

董玉琛院士是我国作物种质资源学科的奠基人之一。将个人的成长置于学科发展和社会大背景下,从时代变迁与个人选择、学科发展与个人贡献、学术特点、科学精神与人格魅力4个方面系统梳理了董玉琛院士学术成长历程,探究其取得成功的影响因素,以启发和激励青年学者,传承和弘扬老科学家的科学精神。     

基于整合宏组学技术认识腐生生境功能微生物区系

微生物区系在天然生境中分布广泛,利用传统纯培养等方法无法全面认识其分布和功能,因此被认为是地球上的"暗物质"。随着新一代测序技术与高分辨率质谱技术的快速发展,研究者可以在非培养条件下全面快速分析天然生境中微生物组及其动态变化,这开启了微生物组时代,使得研究地球上"暗物质"成为可能,从而改变了微生物学研究的现状。腐生生境作为生物地球化学循环的重要推动部分,因其高效降解转化有机废弃物能力而被广泛关注。腐生生境由于原料多变、环境复杂等原因未能被全面深入研究,而整合宏组学技术则为解析相关生境微生物区系的多样性及其功能动态演替规律奠定了技术基础。基于整合宏组学数据分析与环境参数的优化,可以在认识微生物组及其功能的动态水平上,针对复杂物料建立高效降解转化的绿色转化工艺,促进农牧业废弃物无害化和资源化利用进程。     

Solitalea canadensis源β-N-乙酰氨基己糖苷酶的基因克隆、异源表达和酶学特性

【目的】对细菌Solitalea canadensis中编码β-N-乙酰氨基己糖苷酶的基因进行克隆,通过原核表达获得重组β-N-乙酰氨基己糖苷酶,并研究其酶学性质。【方法】以Solitalea canadensis基因组DNA为模板,使用加尾PCR的方法克隆编码β-N-乙酰氨基己糖苷酶的基因,构建含有组氨酸标签的重组表达载体,并将重组质粒导入大肠杆菌BL21(DE3)中进行原核表达。重组蛋白经Ni-NTA纯化,以对硝基苯酚-β-乙酰氨基葡萄糖(pNP-β-Glc NAc)为底物研究其酶学性质,包括最适温度、最适p H以及金属离子和抑制剂的影响。【结果】从菌株Solitalea canadensis克隆得到了β-N-乙酰氨基己糖苷酶基因片段(Gene Bank:WP_014682183.1),全长2586 bp,重组表达所得蛋白表观分子量约为97 k Da,最适pH 6.0,最适温度42°C,但不稳定,半衰期小于5 min。该酶对十二烷基磺酸钠(SDS)敏感,活性受Triton X-100和尿素的抑制。此外二糖分子也能不同程度地抑制该重组酶的活性,特异性抑制剂PugNAc(O-(2-Acetamido-2-deoxy-D-glucopyranosylideneamino)N-phenylcarbamate)对该酶的IC_(50)为2μmol/L。该重组酶蛋白除能水解对硝基苯酚-β-乙酰氨基葡萄糖苷和对硝基苯酚-β-乙酰氨基半乳糖(pNP-β-GalNAc)外,还能对O-链聚糖核心结构Core Ⅱ末端的乙酰氨基葡萄糖进行水解。【结论】本文首次从Solitalea canadensis中克隆得到能水解末端β1-6连接的乙酰氨基葡萄糖而不能水解β1-4连接键的β-N-乙酰氨基己糖苷酶,并对其进行了酶学性质研究和底物特异性分析,为开发高效特异性强的糖链分析工具酶提供理论基础。     

山西省野生黄芩种质资源及植物学性状研究

通过对山西省9个市27个县（区）野生黄芩生长环境及气候条件的调查,发现黄芩在山西省分布范围广泛。山西野生黄芩主要分布于N34?6''19.78''～N40?4''17.71'',E110?0''17.80''～E114?3''13.41'';海拔介于705～1675 m之间,其中以1000～1500 m最为常见;生长区域年均降水量介于400～800 mm之间,年均温度为6.8～14 ℃。群落组成较为单一,其周围主要分布有杂草、灰菜、蒲公英、黄刺玫以及豆科类植株等;少部分伴随有当地优势种植株,其中大同市主要为狼毒、岩青兰,长治市平顺县主要为柴胡、蒲公英等。山西野生黄芩主要分布于半山腰,山顶分布较少,山谷底一般极少分布;山西野生黄芩多分布于半阳坡,少数分布于阳坡,阴坡一般极少分布。气候、海拔、降水量、日照等生态环境的不同以及人为因素是导致山西黄芩分布不均的主要因素。研究结果验证、补充了山西野生黄芩种质资源的数据和资料,为培育性状优良、种源明确的栽培品种提供了依据。     

脂质组学分析方法进展及其在癌症研究中的应用

脂质占人体内源性代谢物的一半以上,种类繁多,结构复杂,因而具有多种生物功能,与多种生命活动密切相关。脂质组学是代谢组学分支的新兴学科,它可以通过比较不同生理状态下脂质含量的变化,寻找代谢通路中关键的脂质生物标志物,最终揭示脂质在各种生命活动中的作用机制。随着质谱技术的进步,脂质组学在疾病脂类生物标志物的识别、疾病诊断、药物作用机制的研究等方面已展现出广泛的应用前景。本文主要就脂质组学近几年的分析方法进展及其在癌症中的最新应用进行了综述。     

五种豆科药用植物种子超低温保存技术研究

以豆科药用植物降香檀、决明、含羞草、灰毛豆和猪屎豆的成熟种子为材料,探讨含水量对其发芽率的影响,以及超低温冷冻方式对种子超低温保存的影响。结果表明,降香檀、决明、猪屎豆和灰毛豆种子发芽率均随含水量的下降而从80%左右降至20%以下,而含羞草种子含水量低于10%时,其发芽率仍在75%以上。经超低温冷冻后,五种豆科药用植物种子发芽率较对照组均有显著差异;适宜的含水量下,种子经过超低温冷冻后其发芽率与对照组差异不显著,甚至高于对照组。三种冷冻方法中,玻璃化冷冻法更适合降香檀种子的超低温保存,缓慢冷冻法更适合猪屎豆种子的超低温保存,快速冷冻法适合于决明种子、灰毛豆种子和含羞草种子的超低温保存。由此可知,液氮超低温冷冻法保存降香檀等五种豆科药用植物种子是可行的。     

款冬花不同发育阶段的代谢组学和比较转录组学分析

以不同发育阶段款冬花（发育初期、中期、中后期、解封期及花朵期）为对象,基于核磁共振的代谢组学技术,分析其次生代谢物种类及含量的合成累积规律,并进行高通量转录组学测序,从差异表达的基因中寻找次生代谢物生物合成的关联酶基因。代谢组学分析发现,款冬花不同发育阶段的次生代谢物代谢组成明显不同,苯丙素类成分在发育初期至中后期含量较高,之后逐渐降低;黄酮类成分（芦丁、山奈酚）在发育的各个阶段含量均有波动,但总体变化不大。转录组学分析结果显示,与苯丙素类成分生物合成相关的酶基因（COMT、HCT）,随着花蕾的发育表达量逐渐降低;与黄酮类成分合成相关的酶基因（FLS、F3H、DFR）,其表达量在不同阶段变化不大。转录组测序中的相关酶基因表达量同次生代谢物成分的变化趋势基本一致。本文采用的代谢组学和转录组学结合的方式,对款冬花的次生代谢物累积规律进行分析,为今后款冬花次生代谢物的生物合成调控研究奠定了基础。     

不同叶色三叶海棠叶片成色色素分析

结合民族植物学和药理学的研究方法,对西双版纳地区傣族、哈尼族和基诺族等3个少数民族民间利用番石榴（Psidium guajava）、余甘子（Phyllanthus emblica）和水柳（Homonoia riparia）的传统知识进行调查研究及体外抗菌活性实验。结果表明：番石榴和余甘子在村寨中较为常见,当地少数民族将其种植于庭院中,常作为果蔬食用,食用番石榴嫩叶可缓解拉肚子的症状,治疗腹痛、腹泻。水柳生长在水边,傣族会将其叶作为腌酸鱼的配料之一。根据文献记载,番石榴、余甘子和水柳的叶部位作为药使用时,常煎水外洗,治疗皮肤瘙痒。对这3种药用植物叶部位采用80%乙醇浸泡制备的提取物进行体外抗菌实验,结果显示番石榴、余甘子和水柳3种药用植物对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌均有较好的抑菌和杀菌活性,其最小抑菌浓度MIC在98~390 μg·mL 1之间,最小杀菌浓度MBC在98~781 μg·mL 1之间。番石榴和水柳叶对铜绿假单胞菌有一定抑菌和杀菌活性,其MIC和MBC范围均为6 250~12 500 μg·mL 1。由此可见,这3种药用植物的民间利用具有一定的合理性和药用开发价值。     

云南中三叠世(安尼期)预言鱼目(全骨鱼类:近鲱形类)一新属种（英文）

预言鱼目是近鲱形类的一个绝灭支系,被认为是弓鳍鱼目的姐妹群。预言鱼目化石过去主要发现于欧洲的中三叠世拉丁期和晚侏罗世地层以及新大陆的早白垩世地层。近年来,在云南和贵州的中三叠世安尼期地层中分别发现了一种预言鱼目鱼类化石(强壮鱼和盘县鱼),代表了该目在中国的首次发现。根据产于云南罗平中三叠世安尼期(~244 Ma)海相地层中的6块保存良好的鱼化石,命名了预言鱼目一个新的属种,三叠复兴鱼(Subortichthys triassicus gen.et sp.nov.)。三叠复兴鱼是罗平生物群中发现的第二种预言鱼目鱼类,代表了预言鱼目最古老的化石记录之一,为研究该目的起源和早期分异提供了重要信息。复兴鱼无疑可以归入近鲱形类,因为它具有近鲱形类两个共近裔性状,续骨与下颌关节以及上颌骨后缘具有凹缺。分支分析结果表明,复兴鱼位于预言鱼目的基部,因为它具有该目的重要鉴定特征,上颌骨具有感觉管,但它不具有其他预言鱼目鱼类的进步特征。特别的是,复兴鱼具有一些独特的性状,如额外肩胛骨3或4对、第三眶下骨特别宽大并与前鳃盖骨前缘相接等。复兴鱼的发现表明预言鱼目鱼类在华南地区(三叠纪时期位于古特提斯洋的东部)的早期分异至少发生在中三叠世早期(安尼期)。