嗜热酶耐热机制的研究进展

从极端环境中筛选的嗜热菌、超嗜热菌(包括古菌)是嗜热酶的主要来源,但由于嗜热菌的培养条件严格、产酶量低等缺点,使基因工程及蛋白质工程成为生产嗜热酶的又一手段。目前,比较嗜热酶与同源常温酶的氨基酸序列的同源性是研究嗜热酶耐热性的主要方法。不同的酶其耐热机制不同,在一级结构中,嗜热酶具有与同源常温酶不同的氨基酸组成。α-螺旋的稳定性使嗜热酶在二级结构上更稳定。在高级结构中,“额外”的离子键、疏水作用、氢键、寡聚体的形成等对嗜热酶的耐热性起主要作用。一些环境因子也影响嗜热酶的耐热性。     

嗜热脂肪芽孢杆菌抗氧化酶相关性研究

在同一培养条件下,研究了分离的10株嗜热脂肪芽孢杆菌(B·stearothermophilus)的生长量、蛋白质含量和抗氧化酶(POD、CAT 和 SOD)活力及其电泳图谱.结果表明,不同菌株的生长量与蛋白质含量之间呈负相关趋势.POD、CAT 和 SOD 三种抗氧化酶之间具有密切的相关性.三种抗氧化酶在细胞内组成了一个重要地连锁互补的抗氧化酶体系.     

极端微生物的多样性及其应用

极端微生物通常分为五个类群：嗜热微生物、嗜冷微生物、嗜酸微生物、嗜碱微生物、嗜盐微生物．极端环境中的微生物为了适应生存，逐步形成了独特的结构和生理机能，以适应环境．因此，研究适应机理并利用其特殊生理机能具有重要的理论和实际意义，极端微生物能产生多种极端酶和其他生物活性物质，极端微生物资源的开发利用有着广阔的前景．     

高温制曲产香与嗜热细菌活动关系的初步研究

本文采用麸皮培养基和修改后的Rowe合成培养基,研究了茅型大曲中一株优势嗜热细菌——地衣芽孢杆菌(Bacillus licheni formis)的蛋白分解力和对外源氨基酸的需求情况。结果表明,不同温度下培养,嗜热细菌分解原料蛋白质形成游离氨基酸的相对含量明显不同;在合成培养基中,实验菌株随培养温度的升高,对外源氨基酸的需求增加。从微生物角度解释了高温制曲产香的原理。     

嗜热蛋白酶生产菌的筛选

从温泉水、高温堆肥等样品中初筛到62株嗜热蛋白酶生产菌,进一步复筛出一株高产嗜热蛋白酶的生产菌株DPE7(菌株来自温泉水),该菌株被初步鉴定为芽孢杆菌(Bacillus sp．)．嗜热蛋白酶生产的最适碳源是葡萄糖, 最佳氮源为酵母粉加硫酸铵,Ca2 对菌株产酶具有促进作用．在65℃、175 r／min、pH 9的产酶培养基中振荡培养 24 h后,发酵液中的酶产量高达23．4 U／mL(60℃测定)．     

污泥生物干化中微生物群落结构变化的影响因素

目的通过研究污泥生物干化中微生物群落结构变化的影响因素,为生物干化提供运行指导.方法建立生物干化反应器,同时每隔一定时间取样,测定细菌数、真菌数、放线菌数及嗜热微生物数,并计算总微生物数.结果研究结果表明,间歇通风能够提供更充足的氧气,同时保证生物堆体的温度,加快微生物群落结构变化,使主体的菌群从嗜温微生物菌群快速转变为嗜热微生物菌群.当污泥和秸秆物料配比为3∶1时(初始含水率在65%),微生物群落能在最短时间达到嗜热微生物所占比例最大.同时温度也是影响微生物群落结构变化的主导因素之一.结论随着生物干化过程中温度的变化,引起微生物群落结构的主体菌群从嗜温微生物菌群转变为嗜热微生物菌群.与物料配比、通风方式、温度的影响相比,p H值的变化对微生物群落影响不大.     

嗜热细菌耐热机理及其应用

嗜热细菌是指在55℃以上的环境中能够生存繁殖的细菌。主要分布于温泉、堆肥、厩肥等高温环境中。中度嗜热细菌如一些嗜热的芽孢杆菌,其最高生长温度约为75℃。高度嗜热菌如栖热属(Thermus)的细菌其最高生长温度至少可达120℃。显然,这些高温条件对于一般的蛋白质、核酸等生物大分子来说足以使它们变性。嗜热细菌能够在这     

嗜热微生物中获取耐乙醛变性醛缩酶

在催化他汀药物中间体合成中,对高浓度乙醛底物的耐受是醛缩酶的重要应用性质.通过克隆并在大肠杆菌中过表达了来源于嗜热微生物Geobacillus thermodenitrificans的耐热醛缩酶(DERAGth),该蛋白质序列长度为223 aa,对应的分子量为25.0 kD.初步酶学性质表征结果表明,该酶对天然底物2-脱氧核酸-5-磷酸的活力19.3 U/mg,最适pH为7.5,最适温度为60 ℃.在40-100 ℃保温10 min的结果表明,DERAGth具有较好的热稳定性,在60 ℃下10 min活力仍保持100%.对乙醛耐受的实验表明,该酶在300 mmol乙醛中25 ℃保温2 h,剩余活力高于40%.连续醛缩活力对比实验结果表明,该酶的连续醛缩活力远大于来源于常温微生物的大肠杆菌醛缩酶.     

脱毛碱性蛋白酶定点突变的初步分析

来自于Bacillus pumilus菌株BA06的碱性蛋白酶DHAP具有良好的脱毛能力. 为了更好地了解DHAP的催化特性和进一步改造使之更加符合制革工艺的要求, 根据蛋白质同源建模和嗜冷嗜热酶氨基酸组成的统计分析结果, 确定了13个氨基酸位点进行定点突变. 通过牛奶平板和对粗酶液在不同温度和热稳定性方面的活性进行了分析. 结果发现位于DHAP空间结构上底物结合“口袋”开口处α-螺旋上的氨基酸残基(E220, V223和K244)严重影响酶的活性; 位于底物结合口袋袋底的三个保守位点V256L、V25     

应用残基相互作用探讨嗜热和嗜冷酶稳定机制

为探寻嗜热酶和嗜冷酶稳定性的机制,提出一种基于蛋白分子内残基相互作用的方法.结果表明:在一级结构上,差异不明显的同源嗜热、常温、嗜冷酶在不同残基相互作用次数时,存在非常显著的差异;嗜热酶中,高相互作用次数的氨基酸及氨基酸类型与其同源常温酶差异最大,嗜热酶减少低相互作用次数的氨基酸,而增加高相互作用次数的氨基酸是其适应高温的普遍机制,嗜冷酶也存在类似趋势,但不如嗜热酶明显;同一个氨基酸在不同相互作用次数时,作用存在差异,这可解释现有一些相互矛盾的实验结果.     

地芽孢杆菌(Geobacillus)YHL的全基因组测序及序列分析

该文采用Illumina 高通量测序技术对地芽孢杆菌(Geobacillus sp. YHL)进行全基因组测序,使用Velet软件进行组装,利用Glimmer软件对菌株进行基因预测,得到的蛋白质通过与COG、KEGG等数据库进行比对来获得相应的注释信息.利用多种绘图工具对注释信息进行汇总及分析,获得了COG、KEGG等多种基础注释信息,对这些信息进行挖掘分析,研究结果发现:该菌株具有多种编码酶基因,包括糖苷水解酶、葡糖苷酶、木聚糖酶、淀粉酶、新普鲁兰酶、支链淀粉酶和脂肪酶,是一种嗜热的多酶编码菌,有一定的应用潜力.重点关注了在基因组中编码热应激蛋白基因,这些基因信息最终可以提供关于细菌的热适应机制的初步解释.     

24种脂肪嗜热芽孢杆菌限制性内切酶的分离和鉴定

从脂肪嗜热芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilus)鉴定了24种II型限制性内切酶,其中2种具有新的识别和酶切序列,其余22种为已知酶的同切酶。大多数脂肪嗜热芽孢杆菌所产生的限制性内切酶热稳定性好,但也有个别的酶在50℃时就很不稳定。     

酸乳饮料中杂菌的变化及作用

对酸乳饮料中的微生物进行分离鉴定,除两种发酵剂乳酸菌——嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)和保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)以外,其中酵母主要是酿酒酵母(Saccharomyces cerevisive);细菌主要有植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)和大肠埃希氏菌(E．coli);霉菌主要有黑曲霉(Aspergillus niger)和桔青霉(Penicillum citrinum)。在酸乳饮料腐败变质过程中,其中的微生物数量、酸碱度及含糖量存在一定的变化规律。     

不同嗜盐机制微生物蛋白质组特性及其识别

选取两种不同嗜盐机制微生物蛋白质组,并将其同非嗜盐微生物蛋白质组进行比较.研究结果发现:积累无机盐的蛋白质氨基酸组成与非嗜盐相差明显,而积累细胞相容性物质的嗜盐蛋白则差异较小,后者分子中His和分子量较小的氨基酸均显著多于非嗜盐蛋白,而Ala则相反;两种类型蛋白质中酸性氨基酸和碱性氨基酸的差值均显著高于非嗜盐蛋白.基于此,使用一种新型Person通用核函数的支持向量机对3种类型蛋白进行识别,其精度可达84.1%,优于其他核函数的支持向量机及其他机器学习算法.     

压力脉动固态发酵微生物蛋白质及机理的初步研究

研究了固态发酵微生物蛋白质的提取、纯化条件以及压力脉动对固态发酵微生物蛋白质的影响，并初步探讨了压力脉动固态发酵的作用机理。结果表明在发酵后的酶曲中，加入Tris-HCl提取液，可得胞内蛋白质，FPA酶活与CMCase酶活回收率分别为83.6%与67%,纯化效果较好。从压力脉动外界周期刺激固态发酵干酶曲中提取的胞内蛋白质与从未加周期刺激的微生物中提取的相比，胞外蛋白质的质量、FPA酶活和CMCase酶活分别提高了17.75%、60.08%和21.17%。压力脉动固态发酵5d的微生物胞外蛋白质的酶活,与静态固态发酵6d的相当，发酵周期缩短。压力脉动外界周期刺激使蛋白质组分有所变化，减少了相对分子质量约为80400的组分，但增加了相对分子质量约为28520的组分。     

微生物发酵生产γ-氨基丁酸的研究进展

γ-氨基丁酸(Gamma-aminobutyric acid, GABA)是一种广泛分布于自然界的四碳、非蛋白质天然氨基酸，具有许多重要的生理活性，在食品、医药和化工领域都有广泛的应用。利用83篇文献，综述了微生物中GABA的合成途径和关键酶谷氨酸脱羧酶的研究进展，总结了产GABA微生物的种类和来源，探讨了影响GABA产量的因素，并展望了该领域今后的研究重点。     

嗜热脂肪芽孢杆菌抗氧化酶相关性研究

在同一培养条件下，研究了分离的１０株嗜热脂肪芽孢杆菌的生长量，蛋白质含量和抗氧化酶活力及其电泳图谱，结果表明，不同菌株的生长量与蛋白质含量之间呈负相关趋势，ＰＯＤ、ＣＡＴ和ＳＯＤ三种抗氧化酶之间具有密切的相关性；三种抗氧化酶在细胞内组成了一个重要地连锁互补的抗氧化酶体系。     

嗜热脂肪芽孢杆菌中一株对分解代谢物不敏感突变型的α-半乳糖苷酶的纯化及其性质

棉子糖广泛存在于植物界,在甜菜储藏过程中含量逐渐增加。在以甜菜为原料的制糖工业中棉子糖的存在妨碍蔗糖结晶。文献报导用微生物来源的α-半乳糖苷酶处理甜菜糖蜜水解棉子糖,可以提高蔗糖得率和结晶的质量。不少真菌和细菌能产生α-半乳糖苷酶,例如赤色被包霉、红曲霉、杜邦青霉菌、泡盛酒曲霉、大肠杆菌、脂肪嗜热芽孢杆菌、卡尔斯伯酵母菌以及我国黑龙江应用微生物研     

草鱼皮酶解工艺及水解物对嗜热链球菌增殖作用研究

首次研究了水产品蛋白酶解物对乳酸菌的增殖作用。选择草鱼皮为原料,通过蛋白酶Protease P“Amano”6对其进行酶解,其水解物可以作为培养嗜热链球菌增殖的氮源。同时以水解度和水解物对嗜热链球菌的增殖效果为评价指标,并利用正交实验对酶解工艺进行了优化。结果表明,蛋白酶Protease P“Amano”6对草鱼皮最佳的酶解条件为:加酶量3%、料水比1∶3(m/V)、酶解时间7 h、pH 8.0、反应温度45℃。     

提高反刍动物瘤胃微生物蛋白质产量的新构思

本文综述了国内外有关瘤胃微生物蛋白质研究的大量资料,认为:(1)国内外现行的反刍动物蛋白质评价体系把瘤胃微生物蛋白质产量作为一个常量与实际不符,是错误的。瘤胃微生物蛋白质产量在1.25—59.7gMN/kg DOMR 之间。(2)影响瘤胃微生物蛋白质产量的因素很多,日粮的氮源、能量饲料发酵速度及排空率对瘤胃微生物蛋白质产量有明显的影响。其它的一些因素如:采食量、饲料加工、日粮组成、气温、纤毛虫等对其产量的影响还有待于进一步研究。(3)研究提高瘤胃微生物蛋白质产量的原理和方法,具有广阔的前景。