定点突变技术在转氨酶改造中的应用

对定点突变技术进行简要介绍，并对此技术在改造转氨酶的活性、稳定性及底物特异性等方面的最新进展进行了综述。同时，也对定点突变技术的发展趋势进行了展望。以期能为该领域的研究人员提供有价值的参考。     

一种改进的基于PCR的建立饱和突变库的方法

定点饱和诱变技术一直以来被广泛应用于蛋白的定向进化和代谢途径的研究,然而建立偏爱性低的高质量饱和突变库一直面临着严峻挑战.提出一种改进的建立智能突变体文库的方法,选取柠檬烯环氧水解酶(LEH)为突变对象,摒弃传统的NNK/NNN密码子简并引物,采用半理性设计突变氨基酸的方法,将PCR反扩载体与T5介导的克隆方法联用,构建一个随机的四点组合突变体库,突变效率高达81. 25%.此外,突变库的偏爱性大大降低,突变氨基酸的分布趋于平均,表现出低测序倍数基础上的高覆盖率.因此该方法极大提高了突变库的质量,降低了筛选成本,为蛋白质工程和生物合成的研究提供了好的思路.     

蛋白质系统突变分析及系综优化算法的计算机实现

蛋白质突变分析是研究蛋白质活性位点、蛋白质相互作用分析及蛋白质功能的重要手段,由于常规的实验方法费时费力,计算机模拟蛋白质位点系统突变,并对突变的效果作合理的评价就显得尤为重要.介绍了计算机模拟蛋白质位点系统突变的实现方法,利用系综优化算法对各突变体的自由能进行计算,并提出合理的评估标准.与现有的生物学实验结果相比较,计算机模拟计算的正确率为69.23%,假阳性率为30.77%.     

α3 nAChRs亚基基因中定点氨基酸的突变研究

为了利用重叠延伸PCR技术对α3亚基中指定的氨基酸进行定点突变,以便为今后深入研究烟碱型乙酰胆碱受体(Nicotinic acetylcholine receptors,nAChRs)中关键氨基酸的功能及与药物作用的分子机制奠定基础,本研究以α3 nAChRs亚基基因作为模板,利用重叠延伸PCR技术对α3亚基中指定的氨基酸进行了定点突变,突变后的基因片段被连接到pMDTM18-T载体上,并通过基因测序来验证突变的正确性.结果表明:通过重叠延伸PCR法已将α3 nAChR N端第174位的丙氨酸(Alanine,Ala,A)成功突变为谷氨酸(Glutamic acid,Glu,E).由此认为:重叠延伸PCR法成功实现了α3 nAChRs亚基基因中定点氨基酸的突变,该方法可为更多受体突变型的建立提供借鉴,也可为研究nAChRs中关键氨基酸的功能以及药物与nAChRs相互作用的分子机制奠定基础.     

A链链内二硫键移位突变胰岛素原的构建与表达

采用定点突变技术,将人胰岛素原基因编码框中A11位氨基酸残基与A12位氨基酸残基进行了互换,构建了[CysA11Ser,SerA12Cys]人胰岛素原突变基因.在大肠杆菌原核表达系统中对突变体基因进行了表达,并对表达产物进行了变复性研究及初步的分离纯化,获得了具有稳定结构的突变体蛋白质,探讨了突变体A链链内二硫键的形成状况,为进一步深入揭示A链链内二硫键的角色与功能打下了基础.     

热休克蛋白质DnaK的纯化及其二聚体性质研究

通过定点突变技术构建了两个DnaK蛋白质突变体,研究腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)和腺苷二磷酸(ADP)条件对热休克蛋白质DnaK二聚体性质的影响.首先诱导表达DnaK蛋白质的两个突变体DnaK-A303C和DnaK-H541C,并采用硫酸镍亲和层析和阴离子交换层析对重组蛋白质进行纯化.对等量的DnaK蛋白质进行氧化交联处理,然后采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)检测ATP、ADP对DnaK二聚体的影响.研究表明DnaK突变体在ADP的存在下以同二聚体的形式存在,但是在ATP条件下能够形成异二聚体.由此为深入认识热休克蛋白质两个亚基之间的协同作用提供了实验依据.     

p38α半胱氨酸点突变体真核表达载体的构建和表达

以pFLAG-CMV-5.1-p38α为模板,应用PCR定点突变技术将p38α的第39、119、162和211位半胱氨酸(Cys)点突变体定点突变为丙氨酸(Ala)(C39A、C119A、C162A、C211A),使用琼脂糖凝胶电泳及基因测序检测其结果;并采用脂质体转染法将p38α的野生型和突变体质粒分别转入HEK293细胞,免疫印迹鉴定野生型及其突变体p38蛋白表达。结果显示,构建的C39ApFLAG-CMV-5.1、C119ApFLAGCMV-5.1、C162ApFLAG-CMV-5.1和C211ApFLAG-CMV-5.1重组载体成功点突变,并在HEK293细胞中高效表达,为深入研究p38在缺血性脑损伤中的作用及机制打下基础。     

鸡溶菌酶和重组大肠杆菌融合蛋白(NADP-GDH)体外分子交联的初步研究

用PCR方法克隆的大肠杆菌NADP特异性谷氨酸脱氢酶 (NADP specificglutamatedehydrogenase ,NADP GDH)基因和其突变基因 ,插入表达载体pTrcHisC构建重组蛋白质表达体系 .经过IPTG诱导表达 ,用Talon固定化金属亲和层析树脂纯化出重组的天然和突变NADP GDH ,将它们和溶菌酶 (Lysozyme)通过热诱导去折叠方法进行体外蛋白质分子交联实验 ,在去折叠反应液中加入还原剂二硫苏糖醇 (DTT)后 ,不但没有分子间二硫键交联形成 ,同时也没有其他分子间共价键 (异肽键 )交联的形成 .另外 ,半胱氨酸残基定点突变后的NADP GDH重组蛋白质 ,无法参与形成分子间二硫键 ,实验证实经过热诱导去折叠后也没有分子间共价键 (异肽键 )交联 .这些结果进一步证明蛋白质分子间二硫键的形成能够促进蛋白质其他分子间共价键 (异肽键 )的形成 .     

棒状链霉菌扩环酶R306位点的定点突变

目的:通过对棒状链霉菌的脱乙酰氧基头孢菌素C合酶(DAOCS)C末端R306位点突变,改变酶的活力和底物专一性。方法:利用生物信息学和空间结构分析推测,利用定点突变技术,对DAOCS的C-末端R306位点进行定点突变。结果:将DAOCS的C末端R306位点突变为其它3种性质相异的氨基酸,显示酶的活力和底物专一性都有一定改变。结论:DAOCS的C末端修饰对于提高酶活力或改变酶的底物专一性是一个非常有效的策略。     

K.pneumoniae XJPD-Li甘油脱水酶基因的定点突变及其性能研究

针对菌株K.pneumoniae XJPD—Li高效转化生产1,3-丙二醇的特性,将其甘油脱水酶与已知报道的甘油脱水酶（U60992）的序列比对分析,根据差异位点设计了Nβ471的定点突变,利用反向PCR定点突变技术构建了甘油脱水酶（dhaBCE）的突变体质粒M1821,并在E．coli BL21（DE3）中高效表达。SDS—PAGE结果显示,诱导表达后在相对分子质量66、24、16KD出现三条特征条带,与预期结果一致。突变体M1821甘油脱水酶的比酶活为38．7U／mg,催化反应最适pH为8．0,最适温度为40℃,与未突变重组甘油脱水酶比较,最适温度降低了约5℃。     

Chemical remodelling of cell surfaces in living animals

Cell surfaces are endowed with biological functionality designed to mediate extracellular communication. The cell-surface repertoire can be expanded to include abiotic functionality through the biosynthetic introduction of unnatural sugars into cellular glycans, a process termed metabolic oligosaccharide engineering. This technique has been exploited in fundamental studies of glycan-dependent cell-cell and virus-cell interactions and also provides an avenue for the chemical remodelling of living cells. Unique chemical functional groups can be delivered to cell-surface glycans by metabolism of the corresponding unnatural precursor sugars. These functional groups can then undergo covalent reaction with exogenous agents bearing complementary functionality. The exquisite chemical selectivity required of this process is supplied by the Staudinger ligation of azides and phosphines, a reaction that has been performed on cultured cells without detriment to their physiology. Here we demonstrate that the Staudinger ligation can be executed in living animals, enabling the chemical modification of cells within their native environment. The ability to tag cell-surface glycans in vivo may enable therapeutic targeting and non-invasive imaging of changes in glycosylation during disease progression.     

钢渣体积膨胀行为及改性方法研究进展

钢渣集料物理力学性能与天然碎石相似,然而钢渣集料体积稳定性较差,遇水易发生膨胀,严重制约其在道路工程中的应用。本文首先综述了钢渣集料的物理力学性能和化学组成;分析了诱发钢渣集料体积膨胀的主要因素;介绍了当下抑制钢渣集料体积膨胀的改性方法并总结其优缺点;提出采用钢渣表面改性的方法可增强钢渣表面疏水能力,消除钢渣遇水发生反应的前提条件。由于不同地区钢渣化学成分差异明显,钢渣改性处理工艺相对复杂,应深入研究钢渣表面改性方法,同时兼顾低成本有机改性剂的制备及循环利用,真正实现“低成本,高利用”的目的。     

物化型软岩包覆改性和改性机理

基于对已有软岩和软岩工程的研究方法、存在问题和软岩的物质组成、晶层结构与胀缩机理等的系统研究,提出了可以通过表面包覆改性实现物化型软岩工程稳定的新思路,并对物化型软岩的表面结构和性质进行了系统研究,给出了化学结构为Y-R-SiX3的有机硅化合物与物化型软岩表面反应的化学方程,为软岩和软岩工程稳定性的深入研究提供理论依据.     

交联壳聚糖的合成及其对重金属离子吸附的研究进展

壳聚糖是一种天然高分子,分子中含有大量的氨基和羟基,对金属离子有很好的吸附能力。通过交联改性的方法可以提高壳聚糖的物理、化学性质。从直接交联、交联中进行化学修饰、分子印迹法交联3个方面简要介绍了交联壳聚糖的合成和对重金属离子吸附的研究进展。     

限制性核酸内切酶Pst Ⅰ活性基团的研究

分别以N-溴代琥珀酰亚胺（NBS）,2,3-丁二酮和N-乙基-5-苯基异口唑-3’-磺酸盐作修饰剂,研究色氨酸,精氨酸残基和羧基对RtⅠ活性的影响．结果表明,NBS的修饰虽可导致Pst Ⅰ活性丧失,但紫外吸收光谱和SDS-PAGE研究结果表明色氨酸残基并非Pst Ⅰ的活性基团,而精氨酸残基和羧基的修饰可导致PstⅠ和Rst Ⅰ活性丧失,并按Keech和Farrant动力学方法分析得出无论在原活性还是星号活性条件下,有一个精氨酸残基和两个羧基是Pst Ⅰ的活性基团．     

复合处理法提高再生混凝土抗压强度的研究

再生骨料本身缺陷及加工过程复杂导致再生混凝土强度不高，工程推广受到限制。通过比较天然混凝土与再生混凝土抗压强度的区别，利用化学处理以及加入活性掺合料对再生混凝土进行表面改性，并提出提高再生混凝土强度的途径。     

烟草叶片蔗糖酶的化学修饰

采用PMSF、NBS、IAc、BrAc、SUAN、TNBS、PCMB、DTT等8种化学修饰剂在一定的条件下选择性修饰蔗糖酶,研究烟草蔗糖酶分子中氨基酸侧链基团与酶活性中心的关系.结果表明:PMSF、NBS、PCMB等3种化学修饰剂能显著地抑制酶的活力,而BrAc、IAc、TNBS、SUAN、DTT等对酶的活力影响不大.说明对丝氨酸残基、色氨酸残基和巯基的化学修饰后对酶的活力影响很大,而酶分子中的组氨酸残基及赖氨酸残基不在酶的活性中心,修饰后对酶的活力没有直接影响.     

纳米级多孔玻璃CVD改质试验研究

采用先进的CVD技术，以TEOS／O2作为反应剂，对平均孔径约4nm的硼硅酸盐多孔玻璃进行了改质处理．在反复试验的基础上，探讨了试验条件参数优化和气体渗透分离机理等问题，获得了He／N2分离系数在室温下约为25，并随温度增高而显著增大的改质效果，提供了环保、化工等领域气体混合物分离的一种途径．     

地方工科院校化工原理实验室建设探讨

针对地方工科院校相关专业与学生人数较少,化工原理实验室的利用率相对较低的实际,分析了化工原理实验在教学中的主要作用以及化工原理实验室不能满足教学要求的原因。提出了地方工科院校在化工原理实验室建设时,应尽量接近工程实际,同时,结合化工设备、化工仪表与自动化、分离工程等课程的教学需要,从而提高化工原理实验室的利用率与化工原理实验教学效果,降低实验室建设成本的建议。     

铁路接触网站场改造施工过渡方案探讨

过渡工程是建设工程中的一种临时工程，既有电气化铁路改造过程中出现的过渡工程种类繁多。以阳安线为例，探讨了在接触网站场改造施工过程中出现的过渡工程，对其类型、施工方法及可行性进行了论述，并对工程设计提出了一些合理的建议。