生物信息学筛选催化茶黄素合成的多酚氧化酶

利用生物信息学方法从天然植物中筛选天然PPO酶源.用PPO保守序列从Uniport中检索到529条植物源PPO,除去重复的和不完整的序列后,得到178条PPO序列.用同源建模法,以甘薯PPO晶体结构(1BUG)为模板,构建各PPO的三维结构模型,经Procheck和Verify3D评价后,获得163个优质的PPO三维结构.用TM-score(空间拓扑)和RMSD(结构叠合)对163个PPO与茶PPO(A6N8J4)的三维结构进行了相似性比较.用Autodock Vina将163个PPO与茶中4种主要儿茶素进行分子对接,根据酶与底物结合的亲和力(Binding Affinity)预测各PPO的活性,发现酶与底物的亲和力与酶的一级结构序列同源性和酶的三维结构的重叠度之间无直接关系.从潜在的10种高PPO活性的植物材料中提取PPO、测定其茶黄素转化活性.10种植物材料中均有不同程度的PPO活性,其中沙梨和甘薯的PPO活性最高,且高于茶叶PPO活性.甘薯资源极其丰富,可从甘薯生产淀粉的废水中大量回收PPO,用于茶黄素的工业合成.本研究表明,利用生物信息学法可以从大量酶的序列信息中成功筛选出高活性的酶,与传统的酶活性筛选法比,可大大提高筛选范围和效率.     

计算机辅助物豆壳过氧化物酶分子序列分析

从生物信息学角度,利用生物大分子数据库（ＧＥＮＥＢＡＮＫ、ＳＷＩＳＳ－ＰＲＯＴ和ＰＤＢ）及软件技术（ＤＮＡＳＩＳ和ＰＲＯＳＩＳ）对豆壳过氧化物酶分子进行了序列分析及结构预测;通过与其它植物及真菌来源的过氧化物酶的比较研究,分析了结构保守性与功能域的关系,从分子水平探讨了植物过氧化物酶超家族的活性位点局部保守序列、折叠模式及序列结构域特征。     

刺嫩芽中多酚氧化酶活性的影响因素研究

研究了pH、温度以及抑制剂与激活剂对从新鲜刺嫩芽中提取出的多酚氧化酶（PPO）活性的影响,及温度对其热稳定性的影响.结果表明：以邻苯二酚为底物,该酶的最适pH为4.4,在pH 4.0-4.8内有较高的稳定性;最适温度为12.5℃,在30℃以上失活;70℃热处理90 s可以钝化PPO的活性;抗坏血酸（Vc）,L-Cys对PPO有抑制作用,SDS对PPO有激活作用.     

计算机辅助的豆壳过氧化物酶分子序列分析

从生物信息学角度 ,利用生物大分子数据库 (GENEBANK、SWISS PROT和PDB)及软件技术 (DNASIS和PROSIS)对豆壳过氧化物酶分子进行了序列分析及结构预测 ;通过与其它植物及真菌来源的过氧化物酶的比较研究 ,分析了结构保守性与功能域的关系 ,从分子水平探讨了植物过氧化物酶超家族的活性位点局部保守序列、折叠模式及序列结构域特征 .     

橡椀单宁降解酶特性的研究

借助于没食子酸丙酯为模型化合物作为底物,对一株能抵抗橡椀单宁(鞣花类单宁)生物毒性并能有效降解这种单宁的菌株的降解特性进行了研究。结果表明这株菌不仅具有单宁酶的活性,而且具有多酚氧化酶（PPO）的活性。通过对不同底物对内胞霉PPO酶促反应速度的影响研究证实橡椀单宁的降解不仅与单宁酶有关还与多酚氧化酶有关。     

异柠檬酸裂解酶肽类抑制剂的优化筛选

利用噬菌体肽库筛选与计算机模拟分子对接技术, 优化异柠檬酸裂解酶肽类抑制剂的筛选. 先通过噬菌体肽库筛选出与异柠檬酸裂解酶（ICL）具有高亲和力的结合肽, 再利用Discovery Studio 2.1模拟多肽与ICL蛋白晶体（1F8I）的分子对接, 最后用Fmoc固相合成法合成多肽, 并对其生物活性进行检测. 实验结果表明, 通过噬菌体肽库筛选得到了29条七肽序列, 其中12条可与ICL蛋白晶体成功对接. 体外生物活性检测结果显示, 得到的12条七肽均对ICL的活性有明显抑制作用（抑制率均超过50%）.     

黄花梨多酚氧化酶特性及防褐变处理

从黄花梨中提取多酚氧化酶,并对其特性进行研究.以邻苯二酚为底物采用分光光度法测定了不同pH值、温度、底物浓度、酶浓度及抑制剂对PPO活性影响.结果表明:黄花梨PPO具有同工酶.黄花梨PPO的最适pH值为6.0,最适温度为25℃,并在此基础上考察了抗坏血酸、柠檬酸、亚硫酸氢钠和L-半胱氨酸对PPO的褐变抑制效果.     

假单胞菌褐藻胶裂合酶活性片段的基因克隆及重组表达条件的优化

为分析假单胞菌（Pseudomonas）膜周质中褐藻胶裂合酶（alginate lyase,AlgL）的最小活性单元,进行了活性片段的初步研究.用简并引物克隆MY01菌株中AlgL基因的片段,用特异引物扩增目的序列并克隆入pBAD gⅢ/A载体,转化大肠杆菌并筛选阳性克隆.进行L-阿拉伯糖诱导表达条件的优化,超声破碎重组菌体并分离水溶性组分作为粗酶,以褐藻酸钠为底物进行酶解反应,在235 nm测定产物的吸收值.结果该基因片段300 bp大小,GenBank收录号为AY736133,所编码的氨基酸序列中含有基序“NNHSYW”,且在系统发育树中与假单胞菌的AlgL聚类.在优化条件下获得粗酶,酶解反应产物在235 nm有显著吸收,表明重组融合蛋白具有褐藻胶裂合酶活性.褐藻胶裂合酶的研究较多,但其活性片段的重组表达研究少见报导.     

菊芋多酚氧化酶的酶学性质

为了解菊芋提取物氧化变色的机理,用分光光度法分别研究了以邻苯二酚为底物的酶促褐变反应动力学和pH值、温度、底物浓度、酶浓度对该反应的影响,以及不同底物对多酚氧化酶活性的影响,揭示了菊芋多酚氧化酶(PPO)的基本酶学性质.结果表明:菊芋PPO催化邻苯二酚氧化反应的最适pH值为4.8,最适温度为35℃;菊芋PPO的热稳定性差,85℃以上加热处理5min就可使其大部分失活;菊芋PPO酶促褐变反应动力学符合米氏方程所描述的规律,相应的动力学参数Km=0.013 mol/L,Vmax=7.5 mmol/s.菊芋PPO的活性随酶浓度的增加而增大,酶的添加量超过0.8mL后,增速逐步减小;菊芋多酚氧化酶对邻位多酚的氧化具有专一性.     

国外科技期刊亮点

蛋白活性研究新进展 作为一个非常有效的机制,变构调节能够控制诸多生物过程中的蛋白质活动,包括信号转导、新陈代谢、催化和基因调控等。其原理是一些酶除了有活性中心外,还有所谓的变构中心,与配体（或底物）结合可使酶的构象发生改变,影响酶活性中心与底物的亲和力及酶的活性。     

Characterization of polyphenol oxidase from plants

Polyphenol oxidase (PPO) which can mediate browning reaction is a bifunctional copper-containing enzyme encoded by plant nucleolus gene. It usually leads to excessive browning reaction which reduces the coercial profits of fruits and vegetables. In this paper, PPO genes and enzymes in plants are characterized systematically, and the latest progress is reviewed. Some clonings of PPOs genes are reported; the specific temporal and spatial expression pattern of PPOs genes is described; the model of the structure of the precursor form of catechol oxidase is introduced; the possible functions of PPOs in defending against pathogen, wounding, surrounding stress and other inducing factors are demonstrated; the induction and activation of latent PPOs in some plants is elucidated; the scheme of browning inhibition by L-cysteine is clarified; the mechanism of suicide inhibition of latent PPO and kinetic synergism are established. Furthermore, the area for future study is also discussed.     

甘薯淀粉加工废水中生化成分回收的新方法研究

本研究在实验室前期研究的基础上,对甘薯生产淀粉的废水中各生化成分的分离回收方法和工艺进行了系统的研究、改进和优化,开发了一种甘薯可溶性生化成分分离回收的新方法,可简单地从甘薯废水中成功回收多酚氧化酶（PPO）、-淀粉酶、储藏蛋白和小分子物质。通过等电点沉淀（pH 3.8）分离PPO,超滤（10 kDa）浓缩和絮凝沉淀（0.1%海藻酸钠,pH 3.6）回收-淀粉酶,纳滤膜浓缩回收小分子物质,获得了PPO粗酶制剂、-淀粉酶粗酶制剂和小分子物质分离制备的最佳工艺。两种粗酶制剂经50%乙醇沉淀可获得纯化的PPO和-淀粉酶,上清液浓缩干燥获得甘薯储藏蛋白。利用该工艺,可从每公斤甘薯的水溶液中回收PPO 3.2 g（1.2105 U/g,回收率38.7%）,-淀粉酶 1.2 g（3.4107 U/g,回收率 97.5%）,储藏蛋白 13.6 g,小分子物质 7.2 g。本研究为提高甘薯的开发利用价值、资源综合开发利用和解决甘薯淀粉生产业对环境的污染提供了新的可行途径。     

紫心甘薯转录因子bHLH的基因克隆及功能研究

通过对紫心甘薯中bHLH类转录因子的基因进行分子克隆，对其结构、表达模式及功能进行研究，明确了其结构特征和生物学功能.通过采用RACE克隆方法，获得了编码bHLH基因且长度分别为2 516 bp和2 304 bp的cDNA全序列.基于DNA序列的分子进化树分析结果表明:两者分别属于植物bHLH1和bHLH2基因家族的成员，分别将其命名为IbbHLH1(GenBank登录号:KC708871)和IbbHLH2 (GenBank登录号:JF508437);IbbHLH1和IbbHLH2蛋白均定位于细胞核; 在3个甘薯品种(系)的块根中，IbbHLH2基因与花色素苷合成途径中的酶基因(CHS、CHI、F3H、DFR、ANS和3GT)的表达量变化趋势相一致，初步推测转录因子IbbHLH2可能参与了紫心甘薯花色素苷合成途径一系列酶基因的表达与调控.     

薯干粉柠檬酸发酵中氨基酸的消长

本文分析研究了薯干粉黑曲霉深层柠檬酸发酵过程中胞内外氨基酸消长规律。在发酵前期，随菌体生长胞内氨基酸增加，胞外氨基酸减少，变化较大的有Ａｓｐ，Ｇｌｕ，Ｔｈｒ等。在产酸期，胞内外氨基酸含量变化较小。添加Ｔｈｒ或Ｍｅｔ，可以促进菌体生长和产酸。并分析了添加氨基酸后菌体蛋白、胞外蛋白及游离氨基酸的氨基酸组成     

钾肥对甘薯产量影响的初探

采用二因素三水平组合为正交设计试验，对甘薯施肥用钾肥增产效果进行了研究，在同一种插植方式的块根产量结果中，产量表现为：氨、磷、钾配合产量高于氮，钾配合肥，施氮、钾配合肥高于氮，磷配合肥。因此，在甘薯栽培上，应采用氮、磷、钾配合肥施用效果为最佳。     

香蕉等七种植物材料中酪氨酸酶活性及其同工酶谱的比较研究

本文用Ｌ－多巴和邻苯二酚二种酶活力测定体系分别测定了香蕉、蘑菇，土豆、山芋、芋艿，蚕豆和苹果共七种植物材料中的酪氨酸酶活性，并用凝胶电泳活性染色法分析了上述七种植物材料中酪氨酸酶同工酶。结果表明，不问植物材料中酪氨酸酶活性有非常明显的差异；植物材料中存在酪氨酸酶同工酶，不同植物材料酪氨酸酶同工酶谱不相同。这提示了不同植物材料中酪氨酸酶活性及同工酶的差异可能与植物的组织结构和生理代谢有密切关系。     

修饰合成冬鲽抗冻肽基因的设计和克隆

动物界和植物界密码子使用频率不同,冬Ｄｉｅ抗冻肽中丙氨酸占６０％而且偏爱ＧＣＣ,３８个Ａｌａ密友子中２３个为ＧＣＣ。我们设计合成抗冻肽基因时采用了植物基因常用密码子,用甘薯信号肽序列取了抗冻肽的ｐｒｅ序列,省略了Ｐｒｏ序列,并 信号肽下游二、四、八拷贝正向串联的成太的修饰基因,经测序证实与设计完成一致。利用ＱＩＡ表达系统,在大肠杆菌中实现了ＤＨＦＲ－成熟抗冻肽单体和二体的融合表达。     

富士苹果中多酚氧化酶活性的中心必需基团与抑制动力学

以源于苹果的多酚氧化酶(PPO)为对象,选取溴乙酸、乙酰丙酮、N-溴代琥珀酰亚胺、1,4-二硫代苏糖醇和对氯汞苯甲酸等具有相对专一性的氨基酸基团修饰剂,研究PPO的酶活性中心必需基团,并确定乙醇对PPO的抑制动力学特性.结果表明:富士苹果中的PPO蛋白结构中酶活性中心必需基团有组氨酸的咪唑基、精氨酸的胍基与色氨酸残基.抑制动力学实验表明:乙醇通过与PPO酶活中心基团的结合抑制PPO酶活性,其对PPO的半抑制浓度(IC50)为0.14mmol.L-1,抑制类型为可逆的竞争性抑制.     

增效双效灵对甘薯生理效应的影响

增效双效灵(HDE)是一种新型复合氨基酸农药.叶面喷施1—3次250—1000ppnHDE,能促进甘薯植株(溶液培养)的生长,可使甘薯单株鲜重较对照增加20%-22%,叶片粗蛋白质含量增加7%—22%,叶片内叶绿素和可溶性糖含量亦较对照为高,提高叶片的光合速率达19%—41%,使单位叶面积鲜重和干重分别增加3%—8%和7%—10%,在试验浓度中以500ppn0的效果为佳.试验结果表明,HDE具有明显的促进植物生长的活性.     

不同作物茬口对烟草大田农艺性状及烟草品质的影响

在烟草种植过程中,白菜茬、玉米茬、红薯茬和芝麻茬等茬口对烟草的品质影响较大.测定4种茬口种植烟草后的株高、茎围、叶片数、烟草叶面积、化学质量、品质等指标的差异.结果表明,红薯茬和芝麻茬烟草田间长势比较好,株高比较高,茎围粗壮,叶面积要远远高于白菜茬和玉米茬;从质量性状来看,红薯茬和芝麻茬能显著提高烟叶可溶性糖、还原糖和烟碱含量,并且能降低烟叶含氯量;从施木克值、钾氯比、氮碱比这些品质指数及产量、产值来看,烟草以红薯茬和芝麻茬较好,白菜茬次之,玉米茬最差.