尿素对热带假丝酵母合成长链二元酸途径的调节III．菌体生长和碳代谢平衡

本文通过热带假丝酵母(Candida tropicalts)在不同量尿素中的生长、磷和碳代谢方面的研究来探讨尿素的调节作用。结果指出,过量尿素(0 3％)培养1 20小时的酵母凶体干重为适量尿素(0．1％)培养的菌体干重的162％,但二元酸及其它代谢产物的量却大为减少。发酵过程氧的吸收和二氧化碳的释出明显地高于0.1％尿素的发酵过程。     

地中海拟无枝酸杆菌甲基丙二酰CoA变位酶和消旋酶的纯化及性质

采用原生质体裂解方法确定甲基丙二酰CoA变位酶(MCM)和消旋酶(MCR)均是胞浆内酶。各经过四步纯化得到电泳纯酶。纯化MCM酶的比活力为12.84u/mg,纯化倍数为528,酶活回收为60％,纯化的MCM酶服从典型的米氏底物饱和曲线,对琥珀酰CoA和辅酶B_(12)的K_m值分别为9.723#mol/L和0.1277#mol/L。经SephadexG-150测定MCM分子量约为134.000±2000,SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳显示两条分子量分别为67000和65000的蛋白带,说明该酶由两个大小不等亚基组成。吸收光谱测定每摩尔纯化全酶含两摩尔辅酶B_(12)。纯化MCR酶比活力为2.305u/mg,纯化倍数96,酶活回收46.7％。MCR酶由两个分子量均为17500的亚基组成。MCR酶活性能被二价金属离子Cu²⁺、Co²⁺、Mg²⁺、Mn²⁺和Fe²⁺所促进。两酶的酶学性质和其他生物来源的MCM、MCR酶明显相似。     

头状轮生链霉菌谷氨酰胺合成酶的研究 Ⅱ.酶的性质和调节

头状轮生链霉菌(Streptoverticillium caespitosus)谷氨酰胺合成酶(Glutamine synthetase,GS)生物活性的最适pH为7。测活系统中必须加入Mn~(2+)或Mg~(2+),二者分别作激活离子时得到的酶的参数不同。Mn~(2+)对GS有稳定作用。一些金属离子如Ca~(2+)等强烈地抑制生物活性。GS的最适温度为50℃,对ATP、谷氨酸和NH_4Cl的Km值分别为1.75、2.78和5mmol/L。NH_4Cl的浓度小于10mmol/L时对酶有正协同效应,大于10mmol/L时对酶有负协同效应。GS可被氨阻遏,比活能被硝酸盐促进。一些代谢物对GS有累积反馈抑制作用。发酵过程中加入氨后无“氨休克”现象,高氨条件下的GS不受蛇毒磷酸二酯酶(SVPDE)的作用,所以此酶无腺苷酰化—去腺苷酰化调节。     

力复霉素前体甲基丙二酰CoA合成途径的研究

力复霉素合成的碳前体之一(2R)—甲基丙二酰CoA至少可以有三条酶学合成途径。三条途径中的关键酶分别为甲基丙二酰CoA转羧基酶、丙二酰CoA羧化酶、甲基丙二酰CoA变位酶和甲基丙二酰CoA消旋酶。通过比较各个酶活性的时间进程和力复霉素合成时间的相关性,以及各个酶的底物亲合力,对它们在地中海拟无枝酸菌(Amycolatopsis mediterranei)甲基丙二酰CoA合成中的贡献作了排序,发现甲基丙二酰CoA变位酶途径是主要负责酶系。但是各个途径的贡献排序并不是固定不变的,能受到环境因素的调控,丙酸盐的加入将抑制甲基丙二酰CoA变位酶活力,而使得甲基丙二酰CoA转羧基酶成为主要酶系。甲基丙二酰CoA合成途径的多样性有助于细胞对环境变化的灵活反应。此外,对各个酶的调控特性也进行了研究。     

一株分解鸡毛角蛋白的放线菌

自土壤中分离到放线苗SS-1菌株。该菌株能分解鸡毛角蛋白;生长最适温度为35℃,最适pH7.5;分解人发及羊毛的活性不显著。     

尿素对热带假丝酵母Candida tropicalis合成长链二元酸途径的调节 Ⅱ.几个关键酶活力的消长

前文已报道尿素及尿素结构类似物对长链二元酸的合成酶系既有抑制作用,也有阻遏作用,从而调节了长链二元酸的合成。本文进一步从离体酶系探索过量尿素对热带假丝酵母在烃类氧化过程中有关三羧酸循环,乙醛酸循环,呼吸链,ω和β氧化等几个关键酶活力的消长关系。实验结果证明,过量尿素(0.2%)以上培养菌体的三羧酸循环三个主要脱氢酶,苹果酸脱氢酶,琥珀酸脱氢酶和异柠檬酸脱氢酶(NADP)的比活力分别为正常尿素(0.1%)培养菌体的5.3、3.0、1.7倍。乙醛酸循环关键酶,异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成酶分别为正常尿素培养物的2.6和2.8倍。另一方面当尿素过量时ω-氧化酶系活力极微,而β-氧化酶系活力大大提高,以致长链二元酸难以积累。另外过氧化氢酶活力在过量尿素存在时也有显著提高。而谷氨酸脱氢酶、NADH氧化酶和由NAD连结的异柠檬酸脱氢酶在两种菌体内无明显差别。     

鼻硬结克雷白氏杆菌细胞色素b-563的研究 Ⅰ.细胞色素b-563的分离、纯化和鉴定

兼性厌气菌鼻硬结克雷白氏杆菌(klebsiella rhinoscleromatis)具有不完整呼吸链,主要含细胞色素b-563,还可能含细胞色素d。可以用冻化法直接从鼻硬结克雷白氏杆菌丙酮干粉中分离及抽提细胞色素b-563。应用硫酸铵分部沉淀、Zerolit 226阳离子树脂柱层析及DEAE纤维素柱层析可将细胞色素b-563从粗抽出液中纯化800倍以上。纯化的细胞色素b-563在琼脂糖凝胶电泳中均一。氧化型细胞色素b—563的吸收峰为420、535毫微米,还原型为430、583、563毫微米。吡啶血色素原的吸收峰为419、527、557毫微米。根据光谱特性可以说明上述细胞色素属于b 型细胞色素。     

DNA组装新方法的研究进展

2010年,蕈状支原体Mycoplasma mycoides的人工合成,迎来了合成生物学的崭新时代.这种突破性的进展主要得益于酵母自身强大的DNA体内重组能力.近几年来,除了利用体内重组的DNA大片段拼接技术,基于连接或聚合思想的不同尺度的DNA体外组装方法也相继出现,如Biobrick\Bglbrick、SLIC与Gibson等温一步法等,这些方法的应用加快了合成生物学功能元件库、生物合成途径乃至微生物染色体的人工构建.事实上,目前所建立的各种DNA组装方法,均是由DNA分子拼接理念(包括两分子衔接思想与多片段组装模式)衍生而来.文中将在介绍DNA组装基本理念的基础上,对体内、体外主要的DNA组装方法进行简要梳理,希望为不同类型的合成生物学功能器件及生物合成途径的构造提供参考与借鉴.     

产溶剂梭菌分子遗传操作技术研究进展

产溶剂梭菌是一类重要的工业微生物.通过遗传改造以优化产溶剂梭菌的发酵性能一直是溶剂制造技术研究的重要课题,但长期受限于该类菌并不完善的遗传操作工具,未见明显突破.近年来,随着TargeTron基因中断、大片段基因整合等新技术和新方法的出现,其分子遗传改造已取得较大进展.文中对产溶剂梭菌的分子遗传操作工具研究进展进行了总结,并指出了现有技术在效率及全面性方面的不足.基于此,今后应进一步优化现有的梭菌基因失活技术,如建立基于同源重组的基因删除和替换;同时也应发展新的分子操作技术,如基因组多位点共编辑、多拷贝定点和随机整合等.