固氮鱼腥藻_AnabaenaazoticaHB686_谷氨酰胺合成酶的生化特性

固氨鱼腥藻HB686谷氨酰胺合成酶(GS)具有Mg~(2 )-依赖的生物合成活性和Mn~(2 )-依赖的γ-谷氨酰基转移酶活性.生物合成活性对ATP、谷氨酸和氯化铵有较强的亲和力,其Km值分别为0.80mM、0.48mM和0.68mM.γ-谷氨酰基转移酶对谷氨酰胺和羟氨的Km值分别为2.0mM和0.9mM.作者研究了pH和温度对谷氨酰胺合成酶活性的影响,发现蛋氨酸亚砜、尿素、铵离子、天冬氨酸和甘氨酸对谷氨酰胺合成酶均表现出不同程度的抑制作用.某些金属离子对维持谷氨酰胺合成酶的稳定有一定的作用.     

花生根瘤菌在自生条件下固氮和吸氢相关性

花生根瘤菌x_(-1)菌株在自生条件下和合适的培养基中,可诱导固氮酶及氢酶的活性,固氮酶反应产生的H_2(内源H_2)能直接诱导氢酶,氢酶活性表达的时间进程是在固氮反应之后,在外源H_2的存在下,固氮酶和氢酶则可同时表达,不同有机碳化合物对固氮酶与氢酶的影响不同,丙酮酸明显提高固氮活性,但对氨酶没有促进作用,蔗糖对固氮活性没有促进作用但对吸氢表现促进作用,分子H_2明显提高固氮活性,2.4-二硝基苯酚抑制需H_2的固氮活性,在外源H_2存在下其抑制作用更明显,铵抑制固氮酶的形成、固氮酶受铵抑制时氢酶也相应受到抑制。     

固氮鱼腥藻_Anabaena_azotica_Ley_HB686_氢酶的催化性质

固氮鱼腥藻氢酶具有催化分子氢双向可逆反应的能力，其吸氢反应的最佳电子受体为ＭＢ、放氢反应的最佳电子供体为ＭＶ，吸氢活性与放氢活性的比率为１８．６，此氢酶催化吸氢反应的最适ｐＨ值为７．４，放氢为ｐＨ６．０．在２３～５０℃氢酶的催化活性基本稳定．高离子强度、ＮａＣｌ使氢酶活性降低，ＣＯ和Ｃ２Ｈ２对氢酶活力有抑制作用．     

固氮鱼腥藻(Anabaena azotica Ley HB686)氮固定的能量和还原剂来源

某些外源碳水化合物提高固氮鱼腥藻的固氮能力.在光照和5%氧浓度条件下,分子氢促进固氮作用.光合抑制剂、呼吸链抑制剂和解偶联剂均抑制固氮酶活性,若同时加入葡萄糖,DCMU的抑制作用被解除,而对DBMIB和解偶联剂的作用影响甚微.固氮鱼腥藻固氮作用的还原剂与光合作用产生的碳化合物有关,能量主要由循环光合磷酸化供给.     

螺旋藻放氢与能量供应关系的初步研究

通过暗处理消耗螺旋藻细胞内积存的可供放氢的能源,然后外加不同的呼吸基质。了解到处于暗饥饿状态的螺旋藻可以利用不同基质维持放氢。蔗糖等基质可使放氢活性恢复到暗饥饿前充足照光时的水平,乙酰基和酮戊二酸的恢复效果较差。藻细胞利用不同基质支持的放氢活性还受反应系统中氧浓度的影响,当氧浓度超过10%时,放氢活性差不多被完全抑制。在不同的基质存在和光照条件下,由藻细胞提取得的ATP 浓度有一定差异,这种差异与放氢活性似乎有一定的对应关系,表明蓝藻的放氢活性在适宜放氢的条件下,可能还受藻细胞内ATP 水平的影响。     

固氮类微生物产氢机理研究进展

氢是一种无污染的新型、高效能源，受到广泛的重视。微生物制氢是氢能开发研究的一项重要内容。至今已知的具有产氢活性的微生物有“光合细菌”（photosynthetic bacteria,PSB）、藻类（algae）和非光合细菌（non-photo-synthetic bacteria）。对固氮类微生物的产氢机理及影响产氢的因素、光合产氢的能量利用等进行综述。     

大豆和花生根瘤菌氢酶的研究

根瘤菌在共生固氮过程中因放H2所消耗的能量约占固所氮总能量的40%-6%。吸氢酶则能回收和利用固氮过程所放的H2,养活能量损失,从而提高共生固氮效率。在厌氧条件下,加入防止酶蛋白聚合的试剂,利用DEAE-纤维素和Sephacry S-200柱层析,从自养性大豆根瘤菌和花生根瘤菌类菌体中分离并提纯膜结合态氢酶。纯化的两种氢酶表现相近的分子特征：均含有大（60kD,65kD)、小（30kD,35kD)两个亚基,均为NiFe-氢酶,并且有较高的吸H2活性。大豆根瘤菌氢酶的纯酶组分不含Cyt b599。花生根瘤菌L8-3菌株能进行化能自养生长,诱导出高吸H2活性。根瘤菌的吸H2能明显提高固氮活性。从具有高吸H2活性的花生根瘤菌中分离并克隆吸氢基因,采用PCR和探针杂交技术,获得含有吸氢基因的质粒pZ-55。利用多种限制性内切酶构建了质粒pZ-55的物理图谱。通过三亲本杂交,将含吸氢基因的重组质粒转移到不吸H2的花生和毛豆根瘤菌中,所获得的结合株在自生和共生条件下均表达吸H2活性。以结合株接种大田花生,获得的共生根瘤的吸H2活性比接种受体株提高4倍,花生叶片和种子的含N量、产量分别提高1.7%、8.9%和9.6%。     

花生根瘤菌共生吸氢和固氮的某些特性

用花生根瘤菌某些Hup~+和Hup~-菌株作回接,有接种的植株其根瘤数比对照多。所试菌株在共生条件下表现吸氢和乙炔还原活性。离体根瘤 72 h内其吸氧活性表现起初较低,随后逐渐升高,而后又逐渐下降;但乙炔还原活性则随时间的延长逐渐下降。根瘤吸氢依赖于氧并受CO的抑制。10％外源分子氢可提高乙炔还原活性20～60％。不同生长期的吸氢和乙炔还原活性以盛花期为最高。     

小麦谷氨酰胺合成酶(GS)的器官分布及光照对GS基因表达的影响

用组织印迹法、Northern分子杂交、DEAE-纤维素柱层析技术、酶活性测定以及抑制剂等研究了小麦幼苗各器官谷氨酰胺合成酶(GS)活性的变化和光对GS活性及GS-mRNA的影响。结果表明:小麦幼苗各器官的GS活性和特性是不一样的。PPT对绿叶中GS的抑制高于根部,对叶绿体谷氨酰胺合成酶(GS2)的抑制强于细胞质谷氨酰胺合成酶(GSI)。组织印迹杂交测定了小麦汁液GS-mRNA的器官组织专一性基因的表达。光对总RNA和GS-mRNA有明显的诱导作用。     

台湾毛豆根瘤吸氢及固氮特性的研究

测定了台湾毛豆根瘤在整个发育期吸氢和乙炔还原活性，发现该根瘤属于放氢型；根瘤的吸氢活力与根瘤的发育及固氮活力的高低相关，在根瘤固氮功能的旺盛期，表现较低的吸氢活性．花生根瘤菌变株Ｘ０２－４能与台湾毛豆建立共生关系，并提高根瘤的吸氢能力．     

不同浓度不同氮源对小麦离体叶谷氨酰胺合成酶及其相关酶的影响

利用酶活测定和Northern分子杂变等技术，研究了小麦幼苗离体叶片在不同浓度的不同氮源供应下，其谷氨酰胺合成酶(Gs)、天冬酰胺合成酶(As)、硝酸还原酶(NR)以及Gs基因在转录水平GS-mRNA的变化．结果表明：NH 4处理的小麦，其叶部GS活性比N0f处理的高，NortherⅡ杂交结果说明GS-mRNA转录量与GS活性一致；NO-3可激活NR活性，对AS有较明显的诱导作用．     

沼泽红假单胞菌固氮酶活性的调节

本文研究了沼泽红假单胞菌谷氨酰胺合成（简称ＧＳ）对其固氮酶活性的调节。外源氨的加入迅速抑制固氮酶活性，同时ＧＳ被高度腺苷酰化，随着氨的消耗，固氮酶活性逐渐恢复，ＧＳ腺苷酰化程度也逐渐降低。ＧＳ专一的不可逆抑制剂甲硫氨酸亚砜亚胺（简称ＭＳＸ）可以解除氨和谷氨酰胺对固氮酶的抑制作用。     

一株谷氨酰胺合成酶高产菌株的酶学分析及其基因的克隆分析

对谷氨酰胺合成酶菌球形节杆菌(Arthrobacter globiformis)突变菌株Y3进行分析.其谷氨酰胺合成酶摇瓶发酵单位是原始菌株的2.81倍;最适反应温度为40℃;最适pH为6.5.以突变菌株和原始菌株基因组为模板,通过同源克隆策略,成功地获得了球形节杆菌谷氨酰胺合成酶基因gln片段.通过序列比对,突变菌株gln基因在第409 bp处产生T→C的碱基的突变,该处突变使酪氨酸(Tyr409)被组氨酸(His409)取代,该突变解决了谷氨酰胺合成酶腺苷酰基化问题,保证了其在高浓度铵盐条件下保持酶活性.     

Changes of levels of glutamine synthetase isoforms in roots and leaves in response to nitrogen fertilizer application at different growth stages in irrigated rice

Nitrogen is a key element to control the growth and yield of crops. Fertilizer urea nitrogen (N) 60,45, and 30 kg/hm² was applied at three different stages, midtillering, panicle initiation, and flowering, of the growth and development of rice plants, respectively. At both midtillering and panicle initiation, the total activity of glutamine synthetase (GS) in rice roots and leaves was incrased remarkably as a result of a large amount of ammonia absorbed by roots. Native-PAGE and activity staining showed that the increase of total activity in rice roots and leaves was due to the synthesis of GSrb in roots and GS2 in leaves and that the activity of GSra in roots and GS1 in leaves remained constant. The results showed that the assimilation of external nitrogen was carried out by GSrb but not GSra in rice roots and that the activitry of GS2 was induced also by the external nitrogen, and that GSrb played main role in meeting the needs of the rapid tillering for nitrogen. At flowering, the activity of GS in rice roots and leaves did not change almost after topdressing. These rssults suggest that the change of GS activity in rice roots may use as a measure of the utilization efficiency of the fertilizer. Supported by the National Natural Science Foundation of China, Natural Science Foundation of Hubei Province, and International Rice Institute, P. O. Box 933 1099 Manila, Philippines Zhang Chufu: born in 1946, Professor, to whom Correspondence should be addressed     

东海原甲藻和链状亚历山大藻对硝酸盐和氨盐的生理响应

比较研究了硝酸盐和氨盐培养下,两种甲藻(东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense Lu)和链状亚历山大藻(Alexandriumcatenella DH01))对氮营养盐的生理响应.结果表明,两种赤潮生物的最大比增长率均随着培养液中硝酸盐浓度的升高(20～80μmol/L)而增加,且硝酸盐培养下的最大比增长速率高于同浓度的氨盐,表明在高浓度下,硝酸盐是适宜的氮源.东海原甲藻硝酸还原酶活力(1.14～5.20 fmol/(cell.L.min))与硝酸盐吸收速率呈正相关,链状亚历山大藻中则未检测到硝酸还原酶活力;两种赤潮生物谷酰氨合成酶活力对硝酸盐和氨盐的响应存在差异,链状亚历山大藻谷氨酰胺合成酶活力(10.93～30.97 pmol/(cell.L.min))要远高于东海原甲藻(0.34～0.95 pmol/(cell.L.min)).两种赤潮生物对硝酸盐和氨盐的不同生理响应可能是引起赤潮期间种群更替的一个重要原因.     

酰基激酶和酰基CoA合成酶对螺旋霉素合成的影响

螺旋霉素链霉菌生物合成螺旋霉素的过程受许多酶的调控作用,酰基激酶和酰基CoA合成酶是螺旋霉素内酯环合成的重要酶,实验测定了它们的酶活趋势和酶的影响因子,结果表明,酰基激酶和酰基CoA合成酶都有两个活力峰,前者活性集中在发酵中前期,后者活性集中在发酵中后期,实验发现Co2 ,Mn2 对酰基激酶和酰基CoA合成酶有较强的激活作用,Cu2 对酰基激酶有抑制作用,但对酰基CoA合成酶有很强的激活作用,在发酵中期向摇瓶中补加二阶阳离子比在发酵初期加入有更明显的激活作用,平均效价最高提高了31％。     

一株高产谷氨酰胺合成酶的LNU 0165菌的鉴定

谷氨酰胺合成酶是应用广泛的生物酶类，以LNU0165为实验出发菌株，对不同pH、温度条件下产谷氨酰胺合成酶的最佳发酵条件进行了研究，通过测定其谷氨酰胺合成酶酶活力，确定LNU0165为高产菌株.从分子水平上对该菌株进行16S rRNA序列分析及同源性比较，以及生理生化的鉴定．根据LNU0165菌株16SrRNA与GenBank数据库中Arthrobacter globiformis的16S rRNA的序列具有99％的同源性，确定LNU0165为球形节杆菌（Arthrobacter globiformis）．