树干毕赤氏酵母木糖还原酶Lysine270突变的理性设计

木糖代谢过程中木糖还原酶（XR）和木糖醇脱氢酶（XDH）的氧化还原不平衡是利用纤维素生成酒精的关键问题之一.前期研究发现Lysine270是形成树干毕赤氏酵母木糖还原酶（P. stipitis XR）与NAD(P)结合口袋的关键氨基酸之一.为研究Lysine270对P. stipitis XR辅酶偏好性的影响,本研究将Lysine270用其它19种氨基酸替代,构建19种不同的XR突变子,利用同源建模和分子对接的方法评价不同突变子与NAD(P)之间的相互作用,并从中选择两个突变子K270R和K270N进行试验验证.树干毕赤氏酵母木糖还原酶K270R、K270N突变基因及野生基因WT-XYL1分别在大肠杆菌中进行了表达,表达后的蛋白经His-Tag纯化柱纯化后再进行辅酶偏好性及酶学性质研究.结果发现,Lysine270突变直接影响XR与NAD(P)的Km值,通过理性选择得到的K270N突变子的辅酶依赖性由NADPH完全逆转为NADH.     

木糖还原酶定点突变设计的生物信息学分析

木糖代谢过程中,木糖还原酶（XR）和木糖醇脱氢酶（XDH）的氧化还原不平衡是利用纤维素生成酒精的关键问题之一.文中借助生物信息学手段（同源建模、酶和辅酶分子对接）,通过分析数据库资源,找到了一些影响XR活性或辅酶依赖性的关键氨基酸.结果表明：树干毕赤氏酵母XR与烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP）之间形成氢键的氨基酸有Lys21、Val222、Glu223、Phe236和Thr273,与烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）之间形成氢键的氨基酸有Val222、Glu223、Phe236、Glu237和Thr273;突变Lys21（完全保守）使树干毕赤氏酵母XR只与辅酶NAD结合,突变Glu237（不完全保守）使树干毕赤氏酵母XR只与辅酶NADP结合;热带假丝酵母XR与NADP之间形成氢键的氨基酸有Asn278和Arg282（两者都不完全保守）,要改变其NADP依赖性,可以替代Asn278和/或Arg282.     

染色体步移法克隆Pandoraea sp. BD-33硝基苯硝基还原酶基因

硝基还原酶是一种对辅酶烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)以及黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)依赖性还原酶,本研究克隆的硝基苯硝基还原酶NN-BD-33是其中一种,它依赖于NADPH,以硝基苯维底物催化降解硝基苯成羟基苯胺,同时辅酶NADPH被氧化为NADP+。以公开报道的硝基苯硝基还原酶同源序列为参考,通过染色体步移法从Pandoraea sp.BD-33菌株中克隆得到硝基苯硝基还原酶基因。将为进一步深入研究硝基苯硝基还原酶的蛋白三维结构和作用机理奠定基础。     

热带假丝酵母XYL1基因的克隆及序列分析

木糖还原酶(XR)是D-木糖代谢途径中的关键酶,催化还原D-木糖成木糖醇.已报道的热带假丝酵母(Candida tropicalisIF0 0618)木糖还原酶只能利用NADPH,而本研究中的热带假丝酵母(C.tropicalisAY92045)木糖还原酶能够同时利用NADH和NADPH作为辅因子,有利于细胞内的辅酶平衡和木糖醇的产生.经克隆测序与Blast X比较其与已报道C.tropicalis木糖还原酶基因XYRA和XYRB的差异,分析改变的氨基酸位点对结合辅酶的影响,并为下一步研究该酶性质及构建高     

计算机辅助木糖还原酶定点突变的生物信息学分析

木糖还原酶（xylose reductase,XR）是木糖代谢生成乙醇途径中一个重要的酶,目前利用纤维素生成酒精的关键问题之一：木糖代谢过程中XR和木糖醇脱氢酶（xylitol dehydrogenase,XDH）的氧化还原不平衡。本研究借助生物信息学手段（酶三维结构建模、酶和辅酶分子对接）,充分分析数据库资源,找到了一些可能影响XR酶活性或辅酶依赖性的关键氨基酸。毕赤氏酵母XR与NADP之间有Lys21（K）、Val222（V）、Glu223（E）、Phe236（F）和Thr273（T）;毕赤氏酵母XR与NAD之间有Val222（V）、Glu223（E）、Phe236（F）、Glu237（E）和Thr273（T）;热带假丝酵母XR与NADP之间有Asn278（N）和Arg282（R）。对比两种辅酶与毕赤氏酵母XR形成氢键的氨基酸,如果使毕赤氏酵母XR只与辅酶NAD结合,则可以将Lys21替换成其它的氨基酸,因Lys21在所有XR序列中完全保守,需要进行氨基酸替代模拟计算预实验,在确保酶三维结构不变及NAD可以结合XR的前提条件下替代Lys21;如果使毕赤氏酵母XR只与辅酶NADP结合,则可以将Glu237（不完全保守）替换成其它的氨基酸。另外,还可以根据需要将这些形成氢键的氨基酸进行组合替代。要改变热带假丝酵母XR的NADP依赖性,可以替代Asn278（N）和/或Arg282（R）（不完全保守）。本研究为进一步酶的理性设计（提高活性及改变辅酶依赖性）并在分子水平上对木糖还原酶进行改造打下了基础。     

GSH参与低温胁迫下外源NO对黄瓜叶绿体活性氧清除系统的影响

为探讨还原型谷胱甘肽(GSH)参与低温(10℃/6℃)胁迫下一氧化氮(NO)对黄瓜叶绿体抗氧化酶活性、还原力水平及氧化还原状态的影响,本研究以基质培'津研四号'黄瓜幼苗为试材,四叶一心时置光周期14 h/10 h、昼夜温度25℃/20℃光照培养箱内,叶面预处理GSH合成酶抑制剂(BSO,丁硫氨酸亚砜胺)、NADPH合成酶抑制剂(6-AN,6-氨基烟酰胺),8 h后再喷施一氧化氮NO供体(SNP,亚硝基铁氰化钠),第1次喷施药剂后24 h后昼夜温度降至10℃/6℃,低温胁迫24 h后测定各项指标。结果表明:低温胁迫24 h后,与CK相比,水+SNP处理显著提高了黄瓜叶绿体谷胱甘肽还原酶(GR)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、单脱氢抗坏酸还原酶(MDHAR)活性,保持较高的还原型谷胱甘肽/氧化型谷胱甘肽(GSH/GSSG)、还原型抗坏血酸/氧化型抗坏血酸(As A/DHA)、还原型辅酶Ⅱ/氧化型辅酶Ⅱ(NADPH/NADP+)状态,显著降低叶片丙二醛(MDA)含量、叶绿体过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子自由基(O2·-)含量;而BSO+SNP、6AN+SNP处理显著降低了SNP的作用效果。本研究结果说明GSH参与了外源NO提高黄瓜叶绿体抗氧化能力的调控。     

SIRT1与乙酰化底物、NAD+或烟酰胺的相互作用

沉默信息调节因子2相关酶1 (SIRT1)是一类腺嘌呤二核苷酸(NAD+)依赖性去乙酰化酶.烟酰胺是SIRT1催化的去乙酰化反应的产物,也是SIRT1的一种非竞争性抑制剂.利用蛋白同源模建和分子对接方法构建了“SIRT1/NAD+/p53乙酰化多肽”和“SIRT1/ADPR(二磷酸腺苷核糖)/烟酰胺”的两种复合物结构模型.根据“SIRT1/NAD+/p53乙酰化多肽”的复合物模型,发现SIRT1的265位丝氨酸(S265)和346位天冬酰胺(N346)与NAD+有相互作用,275位丝氨酸(S275)位于NAD+结合口袋的入口处.通过酶动力学实验证明:将S265、N346和S275突变之后会降低甚至消除NAD+与SIRT1的相互作用.另外,根据“SIRT1/ADPR/烟酰胺”的复合物模型,烟酰胺的酰胺基团与347位异亮氨酸(I347)、348位天冬氨酸(D348)形成了氢键,同时其嘧啶环埋在由262位丙氨酸(A262)、270位异亮氨酸(I270)、273位苯丙氨酸(F273)、316位异亮氨酸(I316)和347位异亮氨酸(I347)所包围的疏水环境中.将I316突变成丙氨酸,提高了酶与烟酰胺的结合能力,也显著提高了烟酰胺的抑制活性,这一现象表明烟酰胺结合在SIRT1的C口袋处.     

xyl-d二型乙醇脱氢酶(SADH)G198R突变体的研究

本研究通过设计简并引物及文献参考,PCR 克隆得到嗜热厌氧菌菌株 xyl-d 的SADH,并利用定点诱变技术将该酶的198位苷氨酸(Gly)突变为精氨酸(Arg)。将野生型和突变基因连接到原核表达载体pET28a,IPTG诱导表达,再经镍柱纯化,然后比较了两个蛋白分别以 NAD/NADH,NADP/NADPH 为辅因子、异丙醇或异丁醛为底物、55℃条件下的酶活。发现突变后蛋白的总体催化活性相对于野生型有所下降,其中突变蛋白对 NAD/NADH 的亲和性分别下降了约8倍和6倍,而且对NADPH 的亲和性下降也非常明显,但对NADP的亲和性变化却不大。     

外源硒对NaCl胁迫下番茄幼苗叶片氧化损伤的保护效应

采用营养液培养法,研究外源施硒对Na Cl胁迫下加工番茄幼苗叶片活性氧含量、还原力水平及氧化还原状态、抗氧化酶活性及其基因相对表达水平的影响。结果表明:外源硒(0.01 mmol/L Na2Se O3)的施用提高了Na Cl胁迫下番茄叶片细胞内的还原型谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(As A)和还原型辅酶Ⅱ(NADPH)含量及还原型谷胱甘肽/氧化型谷胱甘肽(GSH/GSSG),抗坏血酸/脱氢抗坏血酸(As A/DHA),还原型辅酶Ⅱ/氧化型辅酶Ⅱ(NADPH/NADP+)的比值,调节细胞氧化还原平衡处于还原状态;上调了番茄幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)的活性及Cu/Zn SOD、POD1、CAT2和GPx的基因相对表达量,减少Na Cl胁迫下番茄幼苗叶片活性氧-过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子(O2.-)的产生和积累,降低膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量,从而有效缓解了Na Cl胁迫对番茄植株的氧化胁迫损伤危害。     

高产木糖醇酵母菌的筛选鉴定及两级法发酵特性

从300多种土壤样品中进行筛选,最终得到10株可耐受300 g/L木糖的酵母菌株,且其木糖醇转化率超过64.0%.其中酵母菌株SB18在150 g/L木糖下的木糖醇转化率为68.5%,为相同条件下转化率最大的菌株,并经18SrDNA测序鉴定为热带假丝酵母.酶活测定结果显示SB18木糖还原酶主要依赖辅因子还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH),其酶活性远大于木糖醇脱氢酶活性.对SB18进行两级法发酵条件研究,确定补充氮源为尿素和酵母提取物,接种量为0.5 g/L,转速转换时间为36 h.在此条件下由250 g/L木糖摇瓶发酵252 h得到207.65 g/L木糖醇,转化率为83.1%,达到理论值的91.8%.本研究表明酵母菌SB18在高浓度木糖醇的工业生产中具有很大的应用潜力.     

关于农业区划地图集中的统一协调问题

图集的统一协调,对图集质量有很大影响。本文是作者在编制北京市农业区划地图集的实践基础上,根据地图信息传输论的观点,对农业区划地图集的统一协调的内容及方法进行了探讨。试图总结编制这类图集的统一协调模式,以供读者编图时参考。     

民间法正义观的转型

研究了国家法的抽象正义观与民间法的情理正义观,认为西方国家法的抽象正义观与东方民间法的情理正义观存在实质的不同,原因在于思维方式、超验与经验传统、政治结构的差别。在现代法治理念下,传统民间法所代表的正义观将向混合正义观转型,西方法治所代表的国家法抽象正义观是其骨架。     

“真空的真空”的存在性问题

许多科学家包括诺贝尔奖获得者李政道教授都预言,真空是未来物理学的一个重要研究对象.十七世纪的伽利略时代人们曾讨论过"真空"是否存在的问题.当时的学术界分成两派,一派以帕斯卡为代表,认为真空存在,另一派以笛卡尔为代表,认为真空不存在,最后实验证明"真空存在派"正确.现代研究表明,真空并非一无所有,这样就产生了一个新的问题"排除了真空物质后的空间",即"真空的真空"是否存在.本文探讨了与"真真空"有关的问题,提出了一些观测实验方法,这些方法可以帮助我们最终解答"真真空"的存在性问题.     

关于一维非自治时滞系统点态退化一例

给出了一维非自治时滞系统点态退化的一个例子,拓宽了该领域的研究。     

人-自观念演进的否定之否定

在人与自然界的关系的演进过程中,形成了与不同文明时期相适应的人-自观念。从＂天人合一＂到＂人定胜天＂再到＂和谐共生＂,这是人-自观念演进的肯定、否定、否定之否定的辩证发展过程,也是一个合乎规律的过程,它们都是时代的产物,都包含着不同程度的合理的因素,我们必须对它们进行具体的辩证的分析。     

行政机关违法设定许可的法律责任探析

对于行政许可违法的法律责任问题，人们往往是从行政许可实施违法的角度进行研究，而对于设定违法及其责任追究的探讨却相对薄弱。然而。行政许可设定一旦违法，其对相对人和社会公共利益的损害将会更大，因此，对许可设定的违法及其责任问题进行研究，以避免违法行政行为的发生，促进政府依法行政，不仅必要而且是非常有意义的。     

曲面"侧"概念的"参照物"理解法

曲面“侧”是一个重要而难以理解的概念,本文对曲面“侧”概念的讲授方法进行了探讨,给出了曲面“侧”概念的“参照物”理解法,通过实践证明,效果良好。     

老年人生活空间移动性影响要素研究进展

 老年人生活空间移动性是老年人在日常生活中能动生活状态的重要表征。在梳理老年人生活空间移动性相关概念、测度方法基础上,分析了物质环境要素和非物质环境要素对老年人生活空间移动性的影响;提炼出有效支持老年人生活空间移动性的中观环境规划、微观环境设计和政策文化扶助层面的策略;指出了老年人生活空间移动性的研究建议和发展方向。     

十二烷基苯硝化选择性的测定

利用对位异构体的对称性由核磁共振氢谱测定了工业十二烷基苯在硝硫混酸中的硝化选择性，发现一硝化产物中对位异构体的比例为７５％￣８０％。以月桂酸和苯为原料，经氯化、酰化和还原合成了正十二烷基苯。在同样条件下研究了正十二烷基苯的硝化，由核磁共振氢谱和气相色谱分析，发现一硝化产物中对位异构体的比例仅为６０％。根据空间位阻效应，对结果进行了讨论，并与甲苯，乙苯，异丙苯等短链烷基苯的硝化结果进行了比较。