小球藻Chlorella variabilis NC64A二酰甘油酰基转移酶基因的克隆表达与功能研究

为了揭示二酰甘油酰基转移酶(DGAT)在小球藻油脂合成过程中的作用, 对单细胞小球藻Chlorell avariabilis NC64A 的二酰甘油酰基转移酶进行原核克隆表达及功能初步研究。结果表明, 其编码序列为894bp, 编码 297 个氨基酸, 表达蛋白的表观分子量为 33 kDa, pI 9.48。保守结构域分析表明, 该蛋白属于Lysophospholipid acyltransferases (LPLATs)超家族, 具有二酰甘油酰基转移酶活性, 序列位点H68, L71, F76, R94, I97 和GAA (144?146)组成特定的酰基受体结合口袋, 能够结合酰基?酰基载体蛋白(ACP)或者酰基辅酶A上的酰基, 催化三酰甘油合成的最后一步。表达蛋白与SsPDAT 和AtPDAT 的序列相似性分别为32%和24%, 表明该蛋白可能具有磷脂酰甘油酰基转移酶(PDAT)活性, 能利用磷脂上的酰基合成三酰甘油。因此, 采用薄层层析方法以L-α-磷脂酰胆碱和 1,2-二油酰-sn-甘油为底物, 检测到其确实具有PDAT 活性, 表明限氮条件下NC64A 中DGAT 的PDAT 活性可能促进了膜脂降解耦合三酰甘油的合成。     

代谢工程方法改造谷氨酸棒状杆菌生产乙偶姻

应用代谢工程方法对Corynebacterium glutamicum ATCC 13032生物合成乙偶姻进行了研究.在C.glutamicum ATCC 13032中导入了Bacillus subtilis 168的乙偶姻合成途径的相关基因als SD操纵子,工程菌株的乙偶姻产量为2.14,g/L.为了增加合成乙偶姻的直接前体物丙酮酸的供给,进一步敲除了丙酮酸脱氢酶复合体E1亚基的编码基因(ace E)和乳酸脱氢酶基因(ldh A),工程菌株的乙偶姻产量提高到5.09,g/L.最后,敲除了工程菌株的2,3-丁二醇脱氢酶基因(but A)以阻断副产物2,3-丁二醇的合成,在优化的溶氧条件下,菌株CGL3在基本培养基中乙偶姻产量提高到8.33,g/L,达到理论得率的51.5%.实验结果表明经过代谢工程改造的C.glutamicum ATCC 13032具有良好的乙偶姻合成能力和应用潜力.     

利用谷氨酸棒状杆菌高效表达枯草芽孢杆菌的谷氨酰胺合成酶发酵生产L-谷氨酰胺

谷氨酰胺合成酶(GS)是用于合成L-谷氨酰胺(L-Gln)过程中的关键酶,然而GS的酶活受到多种因素的影响,导致其酶活不强,产物L-Gln偏低.本研究以GS的基因为研究对象,构建谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum)的高效表达系统.利用C.glutamicum中的两种强启动子:tac启动子(Ptac)和麦芽糖启动子(Pmal),比较不同启动子的作用下GS的酶活力;其次,为了避免腺苷酰化对C.glutamicum的GS的抑制作用,将GS的腺苷酰化位点突变成苯丙氨酸(Tyr405Phe);同时由于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的GS不受腺苷酰化作用的影响,故将Bacillus subtilis的GS基因导入到C.glutamicum的表达系统中,比较两种基因来源不同GS的酶活高低,以期达到高产L-Gln的目的.本研究第一次应用Bacillus subtilis来源的GS在C.glutamicum的系统中表达.最终的结果表明,在C.glutamicum的表达系统中,Ptac比Pmal的效果更好,来自Bacillus subtilis的GS比来自C.glutamicum的GS酶活力更高.重组菌BJ2有最高的酶活力和产量,L-Gln的最终产量达到32.5 g/L.     

过表达hom基因对谷氨酸棒杆菌发酵L-异亮氨酸的影响

谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)中hom基因编码的高丝氨酸脱水酶为L-异亮氨酸合成过程的关键酶,本研究通过在L-异亮氨酸生产菌C.glutamicum YILW中过表达高丝氨酸脱水酶,考察过表达高丝氨酸脱水酶对发酵L-异亮氨酸产量的影响.以L-异亮氨酸生产菌C.glutamicum YILW基因组为模板克隆hom基因,将hom基因与表达载体pXMJ19连接构建出重组质粒pXMJ19-hom,再转入C.glutamicum YILW构建C.glutamicumYILW(pXMJ19-hom).通过5,L罐发酵研究重组质粒对工程菌的生长、耗糖、L-异亮氨酸产量及副产物积累等方面的影响.结果显示,重组酶的表达使菌株对L-苏氨酸的抗反馈抑制作用得到加强.最终L-异亮氨酸和L-蛋氨酸积累量分别为36.5,g/L和2.8,g/L,分别较出发菌株提高7%和33%,同时L-赖氨酸合成量仅为2.1,g/L,较出发菌株降低了63.8%.     

植物油的电喷雾质谱分析

植物油中脂肪酸的种类、含量及三酰基甘油(又称甘油三酯)的结构直接决定了植物油的性质及其使用价值。选取几种在化妆品生产中较为常用的植物油进行电喷雾质谱(ESI-MS)分析,得到茶树籽精油等9种植物油的正模式ESI质谱图。根据植物油的正模式质谱图中准分子离子峰的质荷比,结合三酰基甘油分子立体专一分布理论,应用自己开发的软件FAC.EXE,计算得出植物油中三酰基甘油分子的结构,为植物油结构分析提供了一种新的快速简便的方法。     

枯草芽胞杆菌谷氨酰胺转氨酶在谷氨酸棒杆菌中的分泌表达及诱导条件的优化

本文通过重叠PCR技术构建获得枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)来源的谷氨酰胺转氨酶(transglutaminase,TG)(BTG)重组基因Sprodbtg,该基因依次包含SD序列、谷氨酸棒杆菌信号肽ΔS0949序列、pro D-BTG基因,并将该目的基因克隆入大肠杆菌–谷氨酸棒杆菌穿梭表达载体p XMJ19中构建重组质粒p XMJ19-Sprodbtg.随后,重组质粒电转入谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)ATCC13032中进行诱导表达,并对重组菌株的诱导条件进行优化.结果表明:重组菌株C.glutamicum ATCC13032/p XMJ19-Sprodbtg表达重组酶原蛋白pro D-BTG经活化后,BTG的活力达到(41.23±2.01)U/L;在重组菌培养12 h后诱导、IPTG终浓度0.8 mmol/L、诱导40 h的最优诱导条件下,BTG的活力达到最高,为(55.62±2.34)U/L,较优化前提高了约34.90%,.     

利用谷氨酸棒杆菌转化法合成4–羟基异亮氨酸

4–羟基异亮氨酸(4-hydroxyisoleucine,4-HIL)具有葡萄糖依赖的促进胰岛素分泌的活性,在L–异亮氨酸(Lisoleucine,L-Ile)生产菌株谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum)YILW中过表达来源于苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)TCCC11826的L–异亮氨酸羟化酶(L-isoleucine dioxygenase,IDO)编码基因ido,以期利用微生物转化法合成4-HIL,并研究α–酮戊二酸(α-ketoglutarate,α-KG)和Fe2+添加量对菌株合成4-HIL的影响.结果表明:构建的C.glutamicum YILW-IDO菌株能够表达出有活性的IDO,并能够利用菌体自身合成的L-Ile以及培养基中的α–酮戊二酸合成4-HIL.此外,α–酮戊二酸和Fe2+均能影响4-HIL的合成,在其添加量分别为40,mmol/L和4,mmol/L条件下,培养50,h,4-HIL产量达(35.7±1.0)mmol/L.本研究可为4-HIL及氨基酸衍生物的生物制造提供理论依据.     

过量表达苏氨酸脱水酶对谷氨酸棒杆菌合成L–异亮氨酸的影响

考察过量表达解除反馈抑制的苏氨酸脱水酶对谷氨酸棒杆菌发酵生产L–异亮氨酸的影响.将解除反馈抑制的苏氨酸脱水酶基因ilvA(F383V)连接大肠杆菌/谷氨酸棒杆菌穿梭质粒pXMJ19,过量表达于L–异亮氨酸生产菌株Corynebacterium glutamicum YILW.经5 L发酵罐分批补料发酵产酸实验,与出发菌株C.glutamicum YILW相比,耗糖高峰期滞后,L–异亮氨酸产量增加了10.3%,副产物L–蛋氨酸、L–赖氨酸含量分别降低了33.3%2、6.5%,发酵液中没有L–苏氨酸的累积,乳酸的累积量增加了41.7%.对发酵稳定期的代谢流分布研究表明,过量表达解除反馈抑制的苏氨酸脱水酶使HMP途径流量增加了31.7%,L–异亮氨酸生物合成途径的代谢流提高了8.5%.     

热能与动力工程专业实验教学体系改革与实践

以谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)CICC20887为生产菌株,采用单因素实验研究了发酵工艺条件对L-缬氨酸产量的影响.结果表明,该菌发酵生产L-缬氨酸的适宜初糖浓度、生物素添加量、VB1添加量、玉米浆添加量分别为90g/L、80μg/L、0.20mg/L、30g/L,发酵期间,24h前pH值应控制在6.5～6.7、后48h应控制在7.0～7.2,温度30～31℃,发酵周期应控制在66～72h.     

Study on the fermentation process conditions of L-valine produced by Corynebacterium glutamicum

以谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)CICC20887为生产菌株,采用单因素实验研究了发酵工艺条件对L-缬氨酸产量的影响.结果表明,该菌发酵生产L-缬氨酸的适宜初糖浓度、生物素添加量、VB1添加量、玉米浆添加量分别为90 g/L、80 μg/L、0.20 mg/L、30 g/L,发酵期间,24 h前pH值应控制在6.5～6.7、后48 h应控制在7.0～7.2,温度30～31℃,发酵周期应控制在66～72 h.     

L-缬氨酸的发酵工艺条件研究

以谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)CICC20887为生产菌株,采用单因素实验研究了发酵工艺条件对L-缬氨酸产量的影响.结果表明,该菌发酵生产L-缬氨酸的适宜初糖浓度、生物素添加量、VB1添加量、玉米浆添加量分别为90 g/L、80 μg/L、0.20 mg /L、30 g/L,发酵期间,24 h前pH值应控制在6.5～6.7、后48 h应控制在7.0～7.2,温度30～31℃,发酵周期应控制在66～72 h.     

一株产谷氨酸菌株的复合诱变选育及突变株的生物学特性

对产谷氨酸的谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)进行以硫酸二乙酯(DES)和紫外线(UV)相结合的复合诱变,经选育得到一株高产突变株LG - 01.将其接种在含葡萄糖初始浓度为150.0 g/L,初始pH值为7.2～7.6的液体培养基中,于30℃下培养48 h后,其谷氨酸产量达到106.10 g/L,比原始菌株提高了25.74％(同等条件下,原始菌株的谷氨酸产量为84.38 g/L).对该突变株的产谷氨酸代谢特性进行研究,结果表明:其最适初始pH值为7.2,最佳培养温度为30 ℃,以葡萄糖为最佳碳源,其谷氨酸产量最高时相应的葡萄糖浓度为150.0 g/L,其某些生物学特性发生了改变,如延迟期变长,对数期的细胞生长能力较强,对底物的利用率比原始菌株约提高5％等.     

GC-MS与GC-FTIR配合分析确认诺卜基乙基醚臭氧化产物的结构

将诺卜基乙基醚在乙醇中于-10℃进行臭氧化,水解后的产物经GC-MS与GC-FTIR分析,确认了5个化合物的结构.它们是:2,2-二甲基-3-(β-乙氧基丙酰基)环丁酮,2,2-二甲基-3-丙烯酰基-1-环丁烷乙醛,2,2-二甲基-3-丙烯酰基-1-环丁烷乙酸乙酯,2,2-二甲基-3-(β-乙氧基丙酰基)-1-环丁烷乙醛,2,2-二甲基-3-(β-乙氧基丙酰基)-1-环烷乙酸乙酯.5个化合物均为四员环类化合物,占总产物质量的73%.各化合物中的顺式(cis-)异构体质量分数达84%以上.     

大蒜叶化学成分研究

采用硅胶、凝胶、HPLC等色谱技术对葱属植物大蒜(Allium sativum L.)叶中的化学成分进行了分离纯化,并通过MS和NMR等波谱技术确定化合物结构。结果表明,从大蒜叶中分离得到10个化合物,分别鉴定为S-(+)-去氢催吐萝芙叶醇(Ⅰ)、(+)-催吐萝芙叶醇(Ⅱ)、N-反式阿魏酰基-3-甲氧基酪胺(Ⅲ)、N-顺式阿魏酰基-3-甲氧基酪胺(Ⅳ)、N-反式-p-香豆酰基酪胺(Ⅴ)、N-顺式-p-香豆酰基酪胺(Ⅵ)、N-反式-p-香豆酰基去甲辛弗林(Ⅶ)、N-顺式-p-香豆酰基去甲辛弗林(Ⅷ)、对羟基苯甲酸(Ⅸ)、3,4-二羟基苯甲酸(Ⅹ)。化合物Ⅰ～Ⅵ和Ⅷ均为首次从该种中分离得到。     

生产L-精氨酸的脯氨酸营养缺陷型菌株的选育

以谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）BC001为出发菌株,经紫外单因子诱变、紫外与硫酸二乙酯复合诱变处理,获得一株脯氨酸营养缺陷型菌株BC3071584（D- Arg^r; Pro^-）,菌株的结构类似物抗性为6 g/L,在含葡萄糖质量浓度为40 g/L的培养基中摇瓶发酵96 h,L-精氨酸产量为5.76 g/L,相比出发菌株提高了10倍。     

胰岛素第二信使研究进展

近来的许多研究表明有两类分子可作为胰岛素信号传递的第二信使而将激素所携带的信号传递进入靶细胞内 .一类是磷酸寡聚糖或肌醇磷酸多糖 ,另一类是二酰基甘油 (dicylglycerol DAG) .胰岛素对代谢的调节作用是通过磷酸寡聚糖控制代谢关键酶的磷酸化状态而实现的 .二酰基甘油可介导胰岛素刺激葡萄糖的跨膜转运过程 .许多证据表明位于细胞穴样内陷在胰岛素信号传递过程中具有聚集信号传递分子的作用 .     

gpd1基因莱茵衣藻表达载体构建及农杆菌介导转化莱茵衣藻

甘油3-磷酸酰基转移酶基因(gpd1)可以调控植物脂质代谢中关键酶甘油-3-磷酸脱氢酶(GPDH)的活性,能促进植物脂质合成。本研究以莱茵衣藻FACHB-479为受体,通过克隆酵母gpd1基因,构建莱茵衣藻的农杆菌双元表达载体pRI-Ble-GPD1,首次以农杆菌介导法将携带在农杆菌LBA4404的gpd1基因转移到FACHB-479基因组。在含有10μg/m L博莱霉素的TAP平板筛选得到抗性藻体细胞。经过分子生物学PCR及RTPCR鉴定,获得转基因藻FACHB-GPD。尼罗红染色法鉴定分析FACHB-GPD细胞中油脂含量增高1.3~1.52倍。该研究表明农杆菌介导外源gpd1基因在莱茵衣藻FACHB-479基因组的过表达能增加脂肪酸含量,从而提高其产油能力。     

3-(β-二茂铁基乙基)-2-(二茂铁甲酰基)呋喃的合成、表征及晶体结构

在钌化合物RuH2(CO)(PPh3)3的催化作用下,2-(二茂铁甲酰基)呋喃与二茂铁乙烯反应,合成了3-(β-二茂铁基乙基)-2-(二茂铁甲酰基)呋喃,其结构经元素分析、核磁共振谱和质谱得到表征.应用X射线衍射分析方法确定了产物的晶体结构和结构参数.     

二酰基甘油转移酶对三角褐指藻油脂积累及相关环境因子响应的研究

本文应用RT-PCR和RACE方法扩增出三角褐指藻二酰基甘油转移酶(Ptdgat)全长cDNA,其完整编码框(ORF)为1587 bp,编码528个氨基酸.基于克隆所得Ptdgat的ORF构建了反向互补RNA干扰载体,并用基因枪PDS-1000/He转化野生型三角褐指藻,筛选到了所需的阳性转基因藻.实时荧光定量PCR(qPCR)结果揭示:含Ptdgat RNA干扰结构的转基因藻的二酰基甘油转移酶的表达水平比野生型三角褐指藻该酶的表达水平有显著降低;野生型藻和转基因藻的油脂含量定量分析结果揭示:含RNAi干扰结构的转基因三角褐指藻油脂含量也明显低于野生型三角褐指藻.另外本文也揭示了适当浓度的外源培养因子铁、硅和脱落酸(ABA)提高了三角褐指藻Ptdgat基因的表达水平及其油脂含量.     

碳苷型半乳糖甘油单脂类似物的合成

以五乙酰基保护的D-半乳糖为初始物,经立体选择性烯丙基化、碱性高锰酸钾氧化、选择性酯化及水合肼脱保护,以简便有效的方法,合成了一类新型碳苷半乳糖甘油单脂天然产物类似物——1-O-酰基-2-羟基-3-α-D-吡喃半乳糖基丙脂。