定点突变提高虎杖聚酮合酶的苯亚甲基丙酮合酶活性北大核心CSCD

虎杖(Polygonum cuspidatum)聚酮合酶(polyketide synthase 1,PcPKS1)同时具有查尔酮合酶(chalcone synthase,CHS)及苯亚甲基丙酮合酶(benzylidene acetone synthase,BAS)催化活性,能够催化生成聚酮类化合物柚皮素查尔酮和苯亚甲基丙酮,进而催化合成黄酮类或覆盆子酮等具有多种生物学活性的化合物。本研究通过分析虎杖PcPKS1与掌叶大黄(Rheum palmatum)BAS、拟南芥(Arabidopsis thaliana)CHS等家族成员的序列以及酶催化位点的构象,确定可能影响酶功能的3个氨基酸位点:Thr133、Ser134、Ser339。采用定点突变对PcPKS1进行分子修饰,成功获得2个突变体并进行相关体外酶促反应,高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)产物分析结果表明,在pH 7.0和pH 9.0的体外酶促条件下,突变体T133LS134A和S339V维持BAS和CHS双功能活性,且BAS活性显著高于原PcPKS1。本研究为利用PcPKS1进行基因工程调节黄酮类和覆盆子酮化合物的生物合成提供理论依据。     

两株多环芳烃降解菌协同对菲-镉污染的去除特性北大核心

【目的】从污染土壤中分离筛选一株多环芳烃降解菌,并探究其与Pseudomonas aeruginosa B6-2构建的混菌体系对菲-镉复合污染的修复效能,以及微生物代谢特性对不同镉浓度赋存的响应特性,以期为复合污染的生物修复提供优良菌株资源及应用技术参考。【方法】采用富集驯化、筛选纯化方法得到一株多环芳烃降解菌,通过生理生化特征和16S rRNA基因序列分析进行鉴定。利用高效液相色谱法和电感耦合等离子体质谱法评估不同镉浓度赋存下各反应体系对菲和镉的去除效能;通过菌体细胞形态的扫描电镜观测及菌株代谢活性检测,探讨镉胁迫对菲生物降解过程的影响机制。【结果】筛选得到一株具有重金属耐受性和多环芳烃高效降解菌SZ-3,经鉴定为节杆菌属;降解菌协同体系(M)具有良好的菲降解效能和抗镉胁迫优势。镉胁迫浓度为0.5、10 mg/L时,M对菲和镉的去除率分别高于85%、80%;镉胁迫浓度为25、50 mg/L时,2种污染物的去除率均大于65%。扫描电镜分析表明,镉胁迫导致菌体表面粗糙且出现不同程度变形,菌体间黏附性和聚集性提高。反应周期内,邻苯二酚1,2-双加氧酶活性与电子传递体系活性随镉浓度增加而降低,两者变化与菲降解速率变化一致。【结论】Arthrobacter sp.SZ-3是一株PAHs高效降解菌,能与Pseudomonas aeruginosa B6-2协同高效修复菲-镉复合污染,随着初始镉胁迫浓度增加,混菌协同对目标污染物去除的优势显著。