基于前体供给途径遗传改造提高褐黄孢链霉菌纳他霉素的产量

纳他霉素(natamycin)是一种高效、广谱、安全的抗真菌剂,广泛应用于食品防腐与医药领域。纳他霉素可由多种链霉菌发酵产生。它是以乙酰辅酶A、丙二酰辅酶A及甲基丙二酰辅酶A为前体经Ⅰ型聚酮合酶(polyketide synthase,PKS)催化合成的多烯大环内酯类化合物。本研究以纳他霉素产生菌——褐黄孢链霉菌为研究材料,分别对不同前体分子供给途径中的关键酶进行过表达,并确定影响纳他霉素产量的关键前体供给途径。研究结果发现：通过过表达乙酰辅酶A合成酶(acetyl-CoA synthase,ACS)加强乙酰辅酶A合成途径,以及通过过表达甲基丙二酰辅酶A变位酶(methylmalonyl-CoA mutase,MCM)加强甲基丙二酰辅酶A合成途径,重组菌株纳他霉素产量分别比野生型菌株提高了44.19%和20.51%。共过表达ACS和MCM,重组菌株纳他霉素产量获得进一步提升(达1123.34mg/L),比野生型菌株提高了66.29%。上述发现为通过前体代谢工程的策略构建纳他霉素工业高产菌株提供了参考,也为其他聚酮类天然产物高产工程菌株的构建提供了借鉴。     

辅酶Q10产生菌的抗性筛选及发酵条件优化

以根癌土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciens)WSHAT12为出发菌株,通过硫酸二乙酯诱变,获得遗传稳定性好的抗L-乙硫氨酸(Eth)突变株WSH-E01,通过进一步的诱变处理,获得L-乙硫氨酸和维生素K3(VK3)双抗性突变株WSH-V01,以双抗性突变株WSH-V01为出发菌株,再进行诱变处理,获得一株X-gal利用能力提高的突变株WSH-X01,与出发菌株WSHAT12相比,突变株WSH-X01的辅酶Q10产量提高幅度达50.6%,同时,对突变株WSH-E01的发酵条件进行优化。出发菌株WSHAT12、突变株WSH-E01、WSH-V01和WSH-X01在优化后的发酵条件下辅酶Q10产量分别达到23.1mg/L、26.8mg/L、29.5mg/L和34.8mg/L。     

降血脂药物对酰基CoA氧化酶基因反式作用因子的影响

从对照和用ＤＥＨＰ处理的大鼠肝脏提取核蛋白,以含酰基ＣｏＡ氧化酶基因表达调控部位的ＤＮＡ片段和该基因的不同蛋白结合位点的ＤＮＡ片段作为核蛋白结合反应的探针,通过凝胶电过移率改变实验和Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔｅｒｎ印迹分析检查了ＤＥＨＰ对ＡＯＸ基因反式作用因子的含量和（或）与基因的结合活性,在转录水平上促进基因的表达。     

高产辅酶Q10结构类似物抗性突变株的选育

以土壤杆菌(Agrobacteriumsp.)TLY-4为出发菌株,采用70%致死剂量的NTG进行诱变处理,通过筛选抗辅酶Q10结构类似物维生素K3突变株,定向选育到了两株辅酶Q10高产突变株,编号为R-122和R-015,其摇瓶发酵72h时的辅酶Q10产量分别为57.3 mg/L和59.9 mg/L,较出发菌株提高了35.7%和41.6%。通过连续传代实验,表明突变株高产辅酶Q10的遗传性状稳定。实验以有机溶剂DMF和吐温-80共同增溶的方法,解决了维生素K3在培养基中易析出的问题,并确定了平板培养基中维生素K3的最小抑菌浓度为0.15 mg/mL。     

极耐热性乳酸脱氢酶高效表达、纯化及酶学性质

从海栖热袍菌扩增出编码乳酸脱氢酶的基因并将其插入热激载体pHsh构建表达质粒,在大肠杆菌Escherichia coli中进行表达产生极耐热性乳酸脱氢酶Tm-LDH。基因表达产物通过热处理,可以一步获得接近电泳纯的重组酶。酶学性质研究表明,Tm-LDH的最适反应温度为95℃,最适pH 7.0;纯酶在90℃的半衰期为2 h,在pH 5.5–8.0之间最稳定;SDS-PAGE结果显示分子量为33 kDa,与理论推算值相吻合。以丙酮酸和NADH为底物时,相对于丙酮酸的Km值1.7 mmol/L,Vmax为3.8×104 U/mg;相对于NADH的Km值7.2 mmol/L,Vmax值为1.1×105 U/mg。Tm-LDH基因在T7载体中未能实现高效表达,但是在热激载体pHsh中得到了可溶性超量表达,表达水平达到340 mg/L。该酶在65℃反应条件下,活性达到最高活性的50%,并能保持活性不变,这使该酶能够与常温酶匹配,在辅酶NAD再生体系的建立中具有广泛的用途。     

乙酰辅酶A羧化酶在治疗肥胖中的潜在作用

肥胖作为一种疾病引起了世界各国越来越多的重视。目前,对乙酰辅酶A羧化酶的研究表明,该酶和肥胖的发生有着重大关系．脂肪的代谢异常是导致肥胖的重要原因之一。乙酰辅酶A羧化酶是脂肪代谢过程中的一种重要的调节酶．它的产物丙二酰辅酶A的含量在一定程度上控制着脂肪酸的代谢。因此对乙酰辅酶A羧化酶的深入研究很可能为肥胖的治疗提供新的医疗手段。该文介绍乙酰辅酶A羧化酶在脂肪代谢中的作用、分类与调控．以及当前国际上对其研究的最新进展。     

角鲨烯合成酶特异性mU6-siRNA真核表达载体的构建及鉴定

利用RNA干扰技术靶向构建角鲨烯合成酶基因ERG9特异性真核表达载体。将针对粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe Linder)ERG9不同部位所设计的3对siRNA序列通过重组技术克隆到质粒mU6 pro中构建真核表达重组体mU6 ERG9 siRNA1、2、3,转化DH5α菌株扩增,提取质粒通过限制性酶切和测序分析对重组表达载体进行鉴定,分析结果表明3个表达载体的设计基因插入正确,成功构建了ERG9特异性真核表达载体mU6 ERG9 siRNA,重组体的成功构建为在裂殖酵母细胞中靶向RNA干扰角鲨烯的合成从而提高辅酶Q10合成途径的代谢通量打下基础。     

黄色隐球酵母生产辅酶Q10发酵条件的优化

从黄色隐球酵母L3302提取辅酶Q10,经过氮源、碳源、初始pH、发酵温度等的研究分析,得到最佳的发酵条件。通过最优化实验确定培养基:蔗糖和葡萄糖各1.25g/L;酵母膏和玉米浆各0.3g/L;pH值6.5,温度28℃,接种量5%,装液量为50mL/500mL;生长因子以蛋白水解液为优。按此发酵条件上罐发酵,得到菌体生长量为12.8g/L发酵液,辅酶Q10的产量为1.82mg/100mL发酵液。     

去除和添加凋落物对枫香（Liquidambar formosana）和樟树（Cinnamomum camphora）林土壤呼吸的影响

2007年1月至12月,在长沙天际岭国家森林公园,使用LI-COR-6400-09连接到LI-6400便携式CO2/H2O分析系统,测定亚热带枫香(Liquidambar formosana)和樟树(Cinnamomum camphora)林去除和添加凋落物(931.5 g · m-2a-1和1003.4 g · m-2a-1)的土壤呼吸速率以及5 cm土壤温、湿度,研究凋落物对2种森林生态系统中土壤呼吸速率的影响.结果表明:枫香和樟树林去除和添加凋落物的土壤呼吸速率季节变化显著,在季节动态上的趋势与5 cm土壤温度相似,均呈单峰曲线格局,全年去除凋落物土壤呼吸速率平均值分别为1.132 μmol CO2 · m-2s-1和1.933 μmol CO2 · m-2s-1,分别比对照处理1.397 μmol CO2 · m-2s-1和2.581 μmol CO2 · m-2s-1低18.62%和26.49%;添加凋落物土壤呼吸速率平均值分别为2.363 μmol CO2 · m-2s-1和3.267 μmol CO2 · m-2s-1,分别比对照处理高71.31%和39.18%.两种群落去除和添加凋落物土壤呼吸的季节变化均与5 cm土壤温度呈显著指数相关(P﹤0.001),与5 cm土壤湿度相关性不显著(P>0.05);土壤温度和湿度可以共同解释去除和添加凋落物后土壤呼吸变化的95.2%、93.7%和90.0%、92.8%.枫香和樟树群落去除和添加凋落物土壤呼吸温度敏感性Q10值分别为3.01、3.29和3.02、4.37,均比对照处理Q10值2.98和2.94高.这证明凋落物是影响森林CO2通量的一个重要因子.     

小鼠骨骼肌电转移hPON1 Q基因可以减轻CCl4诱导的急性肝损伤

目的 研究人Q型对氧磷酶1（human paraoxonase 1 Q,hPON1Q）转基因表达对小鼠四氯化碳（carbon tetrachloride,CCl4）诱导急性肝损伤的缓解效果,为防治肝脏疾病寻找新的途径.方法 小鼠骨骼肌直接注射含hPON1Q的真核表达质粒裸DNA并用电刺激介导表达,测量血清芳香酯酶的活性变化显示hPON1Q转基因表达效果,并使用血清谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）为指标及肝组织病理切片检测肝损伤的程度.结果 hPON1Q转基因表达小鼠血清中芳香酯酶活性提高约50%,并可持续到16 d以后.使用PON1裸DNA电刺激治疗组比对照组小鼠在用CCl4诱导24 h后血清芳香酯酶活性高60%,两种血清转氨酶指标及肝组织切片的病理学分析表明肝脏损伤程度有明显的减轻.结论 电刺激介导的重组人PON1Q基因裸DNA在小鼠体内的表达对CCl4诱导的肝损伤具有显著的防护作用.