不同植物群落下酸化尾矿养分状况及土壤酶活性

调查不同植被群落下铜尾矿的养分状况及土壤酶活性的变化动态,通过常规方法测定了尾矿的pH和电导率,以及有机质,总氮,有效磷,速效钾的含量。用底物反应法测定了过氧化氢酶,芳基硫酯酶,脲酶,酸性磷酸化酶和脱氢酶的活性。结果表明,与酸化的裸露尾矿相比,定居其上的芦苇(Phragmites australis)、狗牙根(Cynodon dactylon)和双穗雀稗(Paspalum distichum)均能显著增加尾矿基质pH值(从3.6上升到5.4),降低电导率,减缓尾矿酸化过程。芦苇和狗牙根能够显著提高尾矿基质中N、K和有机质含量(P<0.05),增加尾矿中的养分。3种植物群落下有效磷较裸露尾矿没有显著增加。植物的定居显著提高了尾矿中过氧化氢酶、芳基硫脂酶和脲酶的活性(P<0.05);但酸性磷酸化酶和脱氢酶活性没有显著提高。研究表明,植物对尾矿有明显的改良作用,而且芦苇和狗牙根优于双穗雀稗。在各种植被条件的尾矿中除酸性磷酸化酶以外的其它实验土壤酶活性均与尾矿中有机质和总氮呈极显著正相关(P<0.01)。     

盐渍化胁迫下油葵对土壤原油污染的适应性及其改良措施

为了探究植物在盐渍化胁迫下对原油污染的适应性及改良措施,本研究以油葵作为研究对象,进行了原油-氯化钠-脱硫石膏盆栽正交试验和煤渣-沸石-脱硫石膏-锯沫盆栽正交试验.结果表明: 在盐渍化条件下,随着原油浓度的增大,油葵幼苗株高相对生长率(RGR)、地上生物量RGR、根氮磷比均显著减小,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性呈先增加后显著降低的趋势;随着锯沫体积分数的加大,油葵株高RGR和地上生物量RGR均显著增加,SOD活性逐渐降低,说明锯沫在改良盐渍化原油污染土壤方面比煤渣、沸石和脱硫石膏效果显著.在盐渍化条件下,原油污染能够降低油葵幼苗的生长率,锯沫对改良原油污染有较好的效果.     

供水及间甲酚对小麦间作蚕豆土壤微生物多样性和酶活性的影响

通过盆栽试验,探讨供水(田间持水量的45%、60%和75%)和化感物质间甲酚对小麦、蚕豆不同种植模式生长盛期土壤微生物多样性和酶活性的影响.结果表明,随灌水水平的降低,不同处理的土壤细菌、真菌和放线菌数量随之减少,间甲酚可加剧灌水减少引起的微生物数量的减少;间甲酚对不同处理土壤微生物多样性指数均具有降低作用,提高灌水水平可缓解间甲酚对间作群体土壤微生物多样性的负效应,但间甲酚在75%灌水水平下对单作微生物多样性的负效应最大,45%的供水水平和间甲酚作用下间作可维持更高的土壤微生物多样性.间甲酚对土壤过氧化氢酶的化感作用不显著,对脲酶和酸性磷酸酶活性的化感作用显著;3种土壤酶活性随供水水平的降低均显著下降,但供水与间甲酚、种植模式的互作效应对酶活性的影响不显著;间作对土壤过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性具有极显著影响.     

一个新型耐热普鲁兰酶的结构与功能

新型普鲁兰酶的研究对于普鲁兰酶制剂的国产化、打破国外垄断具有非常重要的意义。从我国云南腾冲地区轮马热泉的淤泥中分离获得了一株耐热普鲁兰酶产生菌LM 18-11,经16S rDNA序列系统进化树分析,确定该菌为厌氧芽胞杆菌Anoxybacillus属种,并从中克隆获得了耐热普鲁兰酶的编码基因,该酶在55℃-60℃、pH 5.6-6.4的范围内具有最大的反应活性。此外,该酶具有较好的热稳定性,在60℃下处理48 h,仍可保持50%以上的活力;动力学分析该酶的Vmax和Km分别为750 U/mg和1.47 mg/mL,是目前文献报道中比活力最高的耐热普鲁兰酶。同时还对该酶进行了晶体结构分析,结果显示该酶具有?-淀粉酶家族中典型的结构,在N端具有一个特殊的底物结合域,该结构域的缺失导致比活力和底物结合力都有相应降低,Vmax和Km分别为324 U/mg和1.95 mg/mL。同时,将该普鲁兰酶编码基因导入枯草芽胞杆菌中,在P43启动子的控制下,普鲁兰酶基因获得了高效表达,胞外酶活可达42 U/mL,相比初始菌种,表达活力提高40倍以上。研究表明该普鲁兰酶具有很好的应用前景。     

聚乙烯醇生物降解研究进展

聚乙烯醇(PVA)是一种在纺织和化工行业中广泛使用的难降解的高分子聚合物。随着人们对纺织工业清洁生产的关注,如何在退浆工艺中就实现对PVA的生物降解、减少PVA废水的排放,并避免化学退浆过程中高温和氧化造成的棉纤维损伤,是近年来纺织生物技术领域的研究热点。由于PVA降解菌种类不多、培养周期长,PVA降解酶酶活不高、提取不容易等原因,使PVA的生化降解研究还局限在PVA降解菌的筛选、PVA降解酶的酶学性质研究等方面,PVA降解酶还未在纺织工业上得到应用。本文综述了近年来国内外在PVA降解菌筛选、PVA降解酶提取及酶学性质、PVA生化降解机理等方面的研究进展,并讨论了PVA生化降解研究中存在的问题及发展方向。     

Molecular cloning,expression and characterization of three distinctive genes encoding methionine aminopeptidases in cyanobacterium<Emphasis Type="Italic"> Synechocystis</Emphasis> sp. strain PCC6803

Methionine aminopeptidase, known to be encoded by single genes in prokaryotes, is a cobalt-dependent enzyme that catalyzes the removal of N-terminal methionine residues from nascent polypeptides. Three ORFs encoding putative methionine aminopeptidases from the genome of cyanobacterium Synechocystis sp. strain PCC6803, designated as slr0786 (map-1), slr0918 (map-2) and sll0555 (map-3) were cloned and expressed in Escherichia coli. The purified recombinant proteins encoded by map-1 and map-3 had much higher methionine aminopeptidase activity than the recombinant protein encoded by map-2. Comparative analysis revealed that the three recombinant enzymes differed in their substrate specificity, divalent ion requirement, pH, and temperature optima. The broad activities of the iso-enzymes are discussed in light of the structural similarities with other peptidase families and their levels of specificity in the cell. Potential application of cyanobacterial MetAPs in the production of recombinant proteins used in medicine is proposed. This is the first report of a prokaryote harboring multiple methionine aminopeptidases.Abbreviations map Gene encoding methionine aminopeptidase - MetAP Methionine aminopeptidase - eMetAP-Ia Escherichia coli methionine aminopeptidase type Ia - yMetAP-Ib Yeast methionine aminopeptidase type Ib - yMetAP-IIa Yeast methionine aminopeptidase type IIa - hMetAP-IIb Human methionine aminopeptidase type IIb - pfMetAP–IIa Pyrococcus furiosis methionine aminopeptidase type Ia - bst MetAP-Ia Bacillus stearothermophilus methionine aminopeptidase type Ia - c1MetAP-Ia Cyanobacterial methionine aminopeptidase type Ia encoded by map-1 - c2MetAP-Ia Cyanobacterial methionine aminopeptidase type Ia encoded by map-2 - c3MetAP-Ib Cyanobacterial methionine aminopeptidase type Ib, ncoded by map-3     

Degradation of mikan (Japanese mandarin orange) peel by a novel Penicillium species with cellulolytic and pectinolytic activity

AIMS: The mikan, or Japanese mandarin orange, is a popular fruit in Japan, but its peel is one of the major agricultural wastes. The aims of this study were to screen, isolate, and characterize a mikan peel-degrading microbe. METHODS AND RESULTS: Several samples including activated sludge, sediment, compost and spoiled mikan peel were collected and cultured in a minimal salt medium containing mikan peel as the sole carbon source. Degradation activity was found in a culture of the spoiled mikan peel, and a fungal strain, designated OP1, with both cellulolytic and pectinolytic activity was isolated. No toxic metabolites, such as mycotoxins, were found in OP1 cultures, as evaluated by gas chromatography/mass spectrometry. A phylogenetic analysis strongly suggested that OP1 is a novel species of the genus Penicillium. CONCLUSIONS: Results suggest that Penicillium sp. OP1 plays an important role in aerobic microbial degradation of cellulose/pectin-rich biomasses in soil ecology, and further imply that this strain may be useful for both simultaneous cellulase/pectinase production and reduction of agricultural waste. SIGNIFICANCE AND IMPACT OF THE STUDY: The present results advance our understanding of microbial degradation of cellulose/pectin-rich biomasses in the natural environment, and offer a new tool for reduction of agricultural waste, which is important for sustaining circulatory societies.     

胡杨甜菜碱醛脱氢酶基因的功能分化

甜菜碱醛脱氢酶(BADH)在植物抗逆反应中发挥着重要作用。文中从胡杨cDNA克隆到2个甜菜碱醛脱氢酶基因,分别命名为PeBADH1和PeBADH2。PeBADH1和PeBADH2均编码503个氨基酸的蛋白质,预测分子量分别是54.93 kDa和54.90 kDa。组织表达模式分析发现这2个基因在正常生长、盐和H2O2胁迫下,在不同组织中的表达模式有较大差异。在大肠杆菌中表达并纯化了2个基因的重组蛋白。酶活性分析显示PeBADH1和PeBADH2蛋白对底物的活性分别是0.073μmol/(min.mg)和0.107μmol/(min.mg)。热力学稳定性分析显示这2个蛋白的热力学稳定性具有明显差异。因此,基因表达模式差异与蛋白质酶学性质的不同预示着这2个基因可能存在功能上的分化。     

巴氏杆菌糖酵解酶的黏附作用研究

巴氏杆菌（主要是多杀性巴氏杆菌）可以引起多种动物疫病（巴氏杆菌病）,同时也引起人类感染发病。[目的] 研究巴氏杆菌糖酵解酶对宿主细胞（兔肾细胞）和两种常见分子[纤连蛋白（fibronectin,Fn）和血浆纤维蛋白溶解酶原（plasminogen,Plg）]的黏附作用。[方法] 采用原核表达系统对多杀性巴氏杆菌的糖酵解酶进行表达并纯化及制备多克隆抗体,通过菌体表面蛋白定位检测、黏附与黏附抑制等实验探究巴氏杆菌糖酵解酶的黏附作用。[结果] 菌体表面蛋白检测结果显示除烯醇化酶和丙酮酸激酶外的7个糖酵解酶在多杀性巴氏杆菌表面存在。这7个糖酵解酶均能黏附兔肾细胞,但仅有磷酸葡萄糖异构酶的多克隆抗体能对多杀性巴氏杆菌黏附宿主细胞产生抑制作用。Far Western blotting结果显示9个糖酵解酶均能结合宿主Fn和Plg。招募抑制实验结果显示磷酸葡萄糖异构酶、醛缩酶、磷酸甘油酸变位酶的抗体对多杀性巴氏杆菌结合Fn和Plg都有抑制作用,磷酸果糖激酶、丙糖磷酸异构酶、甘油醛-3-磷酸脱氢酶、磷酸甘油激酶抗体仅对多杀性巴氏杆菌结合Fn或Plg有抑制作用。[结论] 多杀性巴氏杆菌糖酵解酶成员葡萄糖异构酶、磷酸果糖激酶、醛缩酶、丙糖磷酸异构酶、甘油醛-3-磷酸脱氢酶、磷酸甘油激酶、磷酸甘油酸变位酶在多杀性巴氏杆菌黏附宿主细胞或分子过程中发挥作用。该研究的完成将加深巴氏杆菌病分子发病机制的认识,并为巴氏杆菌病的诊断标识筛选、新型疫苗创制和药物靶标筛选等提供基础数据。     

极端酶的研究进展

极端酶具有超常的生物学稳定性,能够在极端温度、pH、压力和离子强度下表现出生物学活性,因此极端酶为生物催化和生物转化提供了良机.新的极端物种的发现、基因组序列的确定及基因工程技术的应用,加快了发现和制备新酶的进程.蛋白质工程和定向进化技术进一步改善酶的活性和特异性,促进了极端酶的工业应用.对极端酶的研究加深了人们对酶稳定性机制的理解,丰富了分子进化理论.