真菌芳香聚酮化合物的合成生物学研究进展*

真菌芳香聚酮化合物是由真菌非还原聚酮合酶(NR-PKSs)催化形成的具有广泛生物活性的一类天然产物。大部分内源真菌菌株存在难培养、致病性或产率低等问题,从根本上限制了真菌芳香聚酮化合物的开发和应用。随着合成生物学和代谢工程的发展,很多具有生物活性的聚酮产物实现了在工业微生物(如酿酒酵母、构巢曲霉等)中的异源生产,相关研究逐渐成为热点。从合成途径解析与挖掘、底盘细胞的构建与改造等方面综述了近年来真菌芳香聚酮化合物的合成生物学研究进展,为未来真菌芳香聚酮化合物人工代谢途径的高效构建和实现工业化生产奠定基础。     

农杆菌介导海洋草酸青霉转化体系及聚酮合酶Pks生物学功能*

为研究南海柳珊瑚共附生草酸青霉SCSGAF0023的聚酮合酶(PKS)生物学功能,采用农杆菌介导法构建草酸青霉SCSGAF0023的Pks敲除株ΔPks,比较野生菌株及ΔPks的生长发育及环境适应性差异。以草酸青霉SCSGAF0023分生孢子为受体,p0380-hygB为双元载体,成功实现草酸青霉SCSGAF0023的遗传转化。结果表明:农杆菌浓度为OD₆₀₀=0.5,在200μmol/L 乙酰丁香酮(AS)诱导下与10⁷个/ml草酸青霉SCSGAF0023孢子于25℃共孵育时转化效率最高。基于上述转化体系,成功获得Pks敲除株ΔPks,并首次证实Pks正向调控草酸青霉SCSGAF0023产孢,但不影响其对环境的适应性。这为进一步系统研究真菌PKSs及聚酮化合物对真菌生长发育与环境适应性的影响提供素材。     

不同碳氮源对糙皮侧耳木质纤维素酶活性的影响

以糙皮侧耳Pleurotus ostreatus为材料,研究简单碳氮源及木质素纯品诱导条件对其木质纤维素酶活性的影响。结果表明,不同的碳源培养基和氮源培养基对糙皮侧耳漆酶活性、羧甲基纤维素酶活性和木聚糖酶活性均具有极显著的影响（P<0.001）,且对糙皮侧耳菌丝生物量也有极显著的影响（P<0.001）。以蔗糖作主要碳源诱导物时,有利于提高糙皮侧耳漆酶活性;以果糖作主要碳源诱导物时,有利于提高糙皮侧耳羧甲基纤维素酶活性和菌丝生物量的积累;以葡萄糖作主要碳源诱导物时,有利于提高糙皮侧耳木聚糖酶活性。以酵母浸粉作主要氮源诱导物时,有利于提高糙皮侧耳漆酶活性和菌丝生物量的积累;以硝酸钾作为主要氮源诱导物时,有利于提高糙皮侧耳羧甲基纤维素酶活性;以硫酸铵作为主要氮源诱导物时,有利于提高糙皮侧耳木聚糖酶活性。碱性木素的存在,有利于提高糙皮侧耳漆酶活性,但不利于菌丝生物量的积累。与此同时,碱性木素的存在对糙皮侧耳羧甲基纤维素酶和木聚糖酶活性并没有促进作用。     

阻断趋化因子CXCL10对脑缺血再灌注损伤及神经炎症的影响

目的:探讨趋化因子CXCL10在脑缺血再灌注损伤中对神经炎症的影响。方法:(1)线栓法建立脑缺血再灌注损伤大鼠模型,TTC染色检测梗死面积,Western blot检测CXCL10的表达;(2)建立小鼠神经瘤母细胞N2a氧糖剥夺/复氧(oxygen-glucose deprivation/reoxygenation,OGD/R)模型,通过CXCR3拮抗剂-NBI 74330阻断趋化因子CXCL10表达,Western blot检测CXCL10和CXCR3蛋白的表达;Real-time PCR检测CXCL10、CXCR3以及神经炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-2 m RNA的表达。结果:(1)脑缺血再灌注(cerebral ischemia reperfusion injury,CIRI)模型大鼠脑梗死侧CXCR10的表达量显著高于其对侧和假手术组(P<0.05);(2)阻断CXCL10使得小鼠神经瘤母细胞N2a中CXCL10、CXCR3以及炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-2的表达量均显著降低(P<0.05);(3)阻断CXCL10使得小鼠神经瘤母细胞细胞凋亡率降低(P<0.05)。结论:抑制CXCL10降低了氧糖剥夺模型细胞炎症因子的表达,表明阻断CXCL10可能通过减轻神经炎症在脑缺血再灌注损伤中发挥保护作用。     

柑橘木虱成虫趋光行为反应

柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama是柑橘黄龙病(huanglongbing,HLB)的重要传播媒介。为了利用灯光诱控技术防治柑橘木虱,本实验于室内条件下研究柑橘木虱对波长为360 nm、400 nm、440 nm、480 nm、520 nm、560 nm和600 nm的LED光源和不同光照强度趋光行为反应。结果表明:柑橘木虱对7种单色光都有正趋向性。其中雌雄混合存在时对400 nm的紫光趋向性最强,其次是560 nm的绿光;单独处理时,雌成虫对400 nm的紫光趋性最强,其次是520 nm的绿光,雄成虫则是对520 nm的绿光趋性最强,其次是400 nm的紫光。在200μw/cm 2到1000μw/cm 2的光照强度范围内,随着光照强度的增大,柑橘木虱雄成虫趋光行为逐渐增强,在光照强度为1000μw/cm 2时趋光行为最强,但雌成虫趋光行为变化不明显。该研究表明:柑橘木虱雌雄成虫具有明显的正趋光性,且对光谱和光强的反应存在差异。这一结果可为柑橘木虱田间的灯光诱控提供实验依据。     

瘦素对糖尿病大鼠糖脂代谢及炎性因子的影响

目的: 探讨瘦素对糖尿病大鼠糖脂代谢及相关炎症因子的影响。方法: 将健康Wistar雄性大鼠60只随机选取10只作为对照组,50只给予高糖高脂饲料喂养加腹腔内注射链脲佐霉素(STZ,25 mg/kg)的方法诱发并建立糖尿病大鼠模型。并随机分为模型组、瘦素低剂量组、瘦素中剂量组和瘦素高剂量组,每组10只。4组大鼠造模成功后均持续给予高糖高脂饲料喂养,瘦素低、中、高剂量组给予20 μg/kg、50 μg/kg和100 μg/kg,连续5 d。GOD-PAP法检测大鼠血糖(FBG),放射免疫法测定胰岛素含量(Ins),全自动生化分析仪测定血清中三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL-C)、高密度脂蛋白(HDL-C)。采用酶联免疫方法(ELISA)测定丙二醛(MDA)、白细胞介素-6(IL-6)及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)。采用Western blot检测糖尿病大鼠脂肪组织中瘦素表达情况。结果: 与对照组比较,各组大鼠血糖水平均显著升高(P＜0.01);与模型组比较,瘦素中、高剂量大鼠血糖显著降低(P＜0.05,P＜0.01);瘦素高剂量组胰岛素水平显著降低(P＜0.01)。不同剂量瘦素组间比较,给药后三组大鼠FBG及INS无统计学差异(P＞0.05)。与模型组比较,瘦素中、高剂量组TC水平显著下降(P＜0.05,P＜0.01);高剂量组TG、LDL-C水平显著降低(P＜0.05),高剂量组HDL-C水平显著升高(P＜0.01)。不同剂量瘦素组进行组间比较,高剂量组在降低TC、TG、LDL-C水平,升高HDL-C水平优于中、低剂量组(P＜0.05)。Western blot结果显示,与模型组(52.27±10.93)比,瘦素高剂量组100 μg/kg(40.13±9.87)、中剂量组50 μg/kg(44.68±10.23)、低剂量组20 μg/kg(47.35±12.09)脂肪中瘦素表达水平依次降低。结论: 瘦素水平分泌异常是诱发糖尿病因素之一,在给予一定浓度外源性瘦素(100 μg/kg)干预下,能显著降低MDA、TNF-α水平,提高IL-6水平,其机制可能与瘦素在减轻炎症反应、氧化应激,纠正血脂异常紊乱有密切关系。     

常见谷物的生糖指数及阿拉伯糖木聚糖含量分析

目的：分析常见谷物品种生糖指数和阿拉伯糖木聚糖含量的差异,为快速查找到低生糖指数和高阿拉伯糖木聚糖膳食纤维谷物食源提供科学依据。方法：以常见18种谷物为研究对象,采用酸法水解,利用高效液相色谱法分析常见谷物的生糖指数和阿拉伯糖木聚糖含量。结果：不同谷物品种生糖指数和阿拉伯糖木聚糖的含量差异显著。18种谷物中,每100g绝干原料生糖指数（以葡萄糖的量计）排名前五位的谷物（低至高）分别是：黑芝麻1.75g、黑豆2.70g、花生3.26g、黄豆4.20g、红芸豆22.72g,其他杂粮品种生糖指数都均大于22.72 g;每100g绝干原料阿拉伯糖木聚糖含量 （高至低）排名前五的分别是：红豆8.22g、黄豆7.71g、黑豆7.53g、绿豆6.55g、红芸豆6.05g,其他谷物阿拉伯糖木聚糖含量均小于6.05g。结论：补充低生糖指数的谷物,推荐优选黑芝麻、黑豆和花生,补充高含量阿拉伯糖木聚糖膳食纤维优选豆类,且含量大于6.05g/100g绝干原料。     

L,D-转肽酶LdtMt2-厄他培南加合物的新状态Ⅰ-plus结构

具有多重耐药性和广泛耐药性的结核分枝杆菌菌株正在全球范围内传播,因此,迫切需要新的抗结核药物。结核分枝杆菌的L,D-转肽酶LdtMt2直接参与肽聚糖的形成,细菌毒性和β-内酰胺抗性。该酶是潜在的抗结核靶标,可以被碳青霉烯类抗生素抑制,碳青霉烯类抗生素是FDA批准的用于治疗肺结核的药物。据报道,LdtMt2与碳青霉烯类抗生素（如厄他培南,亚胺培南和美洛培南）相互作用时,存在两种不同的中间状态,即状态I和II。状态I被认为是初始加合物形成状态,而状态II被认为是稳定的蛋白质-配体相互作用状态,并伴有碳青霉烯类抗生素和蛋白质的局部构象排列。本文中,我们报告了一个LdMt2-ertapenem新中间状态I-plus,具有与状态II相同的碳青霉烯类抗生素构象和与状态I相似的局部蛋白质构象。该新状态是从状态I转变为状态II的中间状态,构象变化发生在厄他培南分子而不是蛋白质。我们的工作有助于阐明碳青霉烯类抗生素对LdtMt2的作用后发生的变化,并与其他报道的中间状态一起揭示L,D-转肽酶如何与碳青霉烯类抗生素相互作用。