溶氧对谷氨酸棒杆菌发酵产谷氨酸代谢的影响

分别控制0、5%、30%3种溶氧水平进行谷氨酸分批发酵,考察了3种溶氧水平下谷氨酸棒杆菌发酵的代谢响应。结果表明,随着溶氧降低,发酵液中柠檬酸和α-酮戊二酸的含量降低,三羧酸(TCA)循环还原臂途径中的有机酸含量增加,丙氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸含量也有所增加,在溶氧为0时,乳酸和乙酸大量积累。通过分析不同溶氧水平下的相关酶活和胞内氧化还原状态,发现随着溶氧降低,谷氨酸脱氢酶酶活降低,乳酸脱氢酶酶活升高,胞内氧化还原电势升高,它们的共同作用使氧限制条件下发酵的代谢流流向TCA循环的还原臂途径和乳酸合成途径,导致谷氨酸产量下降。     

肉鸭肝脏脂肪酸合成酶活性及脂肪酸合成途径的研究

利用放射线检测器和分光光度计,对肉鸭肝脏中参与脂肪酸合成的酶类:乙酰辅酶-A羧化酶,脂肪酸合成酶,NADP-苹果酸脱氢酶,葡萄糖-6-磷酸脱氢酶等酶的活性进行了测试分析.结果表明,肉鸭肝脏的各种脂肪酸代谢酶类的活性表现为:42日龄比21日龄的显著增加,显示随着日龄的增加,鸭肝脏合成脂肪的能力也显著增强.鸡的肝脏进行脂肪酸合成所必需的NADPH主要是由NADP-苹果酸脱氢酶参与的丙酮酸-苹果酸途径提供.与此相比,鸭的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的活性非常高,显示鸭的脂肪酸合成途径与鸡不同,脂肪酸的合成不仅仅有丙酮酸-苹果酸途径参与,戊糖磷酸循环也起到关键性的作用.     

光合细菌Rhodobacter sphaeroides的醋酸代谢

利用PSB处理高浓度有机废水是一项十分诱人的废水处理新技术和废水资源化途径。本文就R.sphaeroides对醋酸的利用性,共存有机酸对醋酸代谢的影响进行了试验研究,并对它醋酸代谢的可能途径作了探讨。 R.sphaeroides生长的最适醋酸浓度为25 mmnol.dm~(-3),醋酸浓度增至200mmol.dm~(-3)时,虽然R.sphaeroides迟缓期长达24小时以上,但仍能缓慢地生长。共存的琥珀酸对R.sphaeroides的醋酸代谢有明显影响。当TCA循环中的α-酮戊二酸脱氢酶被抑制时,R.sphae-roides的生长几乎完全受阻,当乌头酸酶被抑制时,醋酸仍能被利用。R.sphaeroides中有苹果酸合成酶活性,没检测到异柠檬酸裂介酶和高柠檬酸合成酶的活性。因而R.sphaeroides可能既不通过TCA循环右半部分和乙醛酸循环生成乙醛酸,也不通过高柠檬酸循环生成乙醛酸,进而由苹果酸的合成而生成草酰乙酸。     

光合细菌Rhodobacter sphaeroides的醋酸代谢

利用 PSB 处理高浓度有机废水是一项十分诱人的废水处理新技术和废水资源化途径。本文就 R.sphaeroides 对醋酸的利用性,共存有机酸对醋酸代谢的影响进行了试验研究,并对它醋酸代谢的可能途径作了探讨。R.sphaeroides 生长的最适醋酸浓度为25mmol·dm~(-3),醋酸浓度增至200mmol·dm~(-3)时,虽然 R.sphaeroides 迟缓期长达24小时以上,但仍能缓慢地生长。共存的琥珀酸对 R.sphaeroides 的醋酸代谢有明显影响。当 TCA 循环中的α-酮戊二酸脱氢酶被抑制时,R.sphae-roides 的生长几乎完全受阻,当乌头酸酶被抑制时,醋酸仍能被利用。R.sphaeroides 中有苹果酸合成酶活性,没检测到异柠檬酸裂介酶和高柠檬酸合成酶的活性。因而 R.sphaeroides 可能既不通过 TCA 循环右半部分和乙醛酸循环生成乙醛酸,也不通过高柠檬酸循环生成乙醛酸,进而由苹果酸的合成而生成草酰乙酸。     

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.     

NADP-异柠檬酸脱氢酶的结构与功能

异柠檬酸脱氢酶(isocitrate dehydrogenase,IDH)在三羧酸(TCA)循环中催化异柠檬酸生成α-酮戊二酸,将NAD 或NADP 还原成NADH或NADPH.根据空间结构特点,NADP-依赖性IDH可分为同源二聚体IDH和单体IDH,它们对生物体的能量代谢、生物合成以及抗氧化胁迫起重要作用.当碳源贫乏时,NADP-依赖性IDH的可逆磷酸化对TCA循环和乙醛酸旁路碳通量(carbon flux)的分配起关键性调控作用.因此目前IDH是研究蛋白质的结构与功能关系、酶的催化与调节机制、蛋白质功能进化的最好模型之一.     

基于氧化还原酶活性时变研究巴利阿里假单胞菌中心碳代谢

以分离自中国北部湾沉积物的海洋菌株巴利阿里假单胞菌(Pseudomonas balearica)为例,在考察其生长动力学的同时,监测了其中心碳代谢(CCM)中6种关键氧化还原酶,葡萄糖-6-磷酸脱氢酶、丙酮酸脱氢酶、2-酮戊二酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶、苹果酸酶及异柠檬酸脱氢酶的酶活性时变,从酶蛋白表达水平揭示了海洋生长条件下巴利阿里假单胞菌CCM中关键氧化还原酶的酶活性变化的规律,为研究微生物CCM和发掘海洋微生物新型酶制剂提供一种新思路.     

生物体中的乙酰羟酸还原异构酶

乙酰羟酸还原异构酶是植物、微生物中的支链氨基酸生物合成过程中的一种重要酶，该酶是由两个相同单体组成的同源二聚体，催化乙酰羟酸到α、β-二羟酶的反应，反应中需要NADPH和二价金属离子作辅助因子，酶的活性受到支链氨基酸合成途径中间产物类似物的抑制。     

氨基酸对芽孢杆菌ATCC21616产腺苷的影响

研究了腺苷合成途径中不同前体氨基酸对芽孢杆菌ATCC21616产腺苷的影响。其中谷氨酸对腺苷合成的促进作用最大,能提高产苷30%以上。谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸和甲硫氨酸也能促进腺苷合成,分别提高16%,14%,10%和6%。进一步研究添加谷氨酸后发酵液中NH4 浓度、有机酸浓度和胞内NAD 浓度的变化,发现添加谷氨酸能提供稳定的NH4 供应,并提供重要的代谢中间物α-酮戊二酸。同时,发酵液中乙酸和丙酮酸的浓度比对照低,胞内NAD 浓度较高,糖酵解生成的丙酮酸能顺利地进入TCA循环,从而能为菌体和腺苷合成提供充足的能量和前体,促进腺苷的合成。     

用静息细胞培养法研究L－谷氨酸氧化酶的生物合成

建立了静息细胞培养系统，并以此研究了Ｌ－谷氨酸氧化酶生物合成的影响因素。结果表明，发酵１６ｈ的菌体在有诱导物情况下有酶的合成，无诱导物则无酶的合成，发酵４０ｈ的菌体在有、无诱导物的条件下均有酶的合成。对发酵１６ｈ的菌体研究表明：β－丙氨酸（Ⅰ）、α－酮戊二酸（Ⅱ）、丙酮酸钠（Ⅲ）是酶合成的诱导物，谷氨酸（Ⅳ）则不是。而对发酵４０ｈ菌体而言：ＭｇＣｌ＿２，ＣａＣｌ＿２能促进酶的合成；Ⅰ不能作氮源利用；Ⅰ～Ⅳ均具有高浓度抑制产酶、低浓度促进产酶的双重作用。     

纳豆芽孢杆菌谷氨酸脱氢酶基因的克隆表达及其生物信息学分析

克隆表达Bacillus subtilis natto HSF 1410谷氨酸脱氢酶(GDH),测定其酶活性,并阐述其体内功能。将gdhA基因克隆入pET28a质粒在E.coli BL21(DE3)中表达,用生物信息学方法探究其蛋白结构、结构域特点。经测定Bacillus subtilis natto GDH同时具有NADP~+和NAD~+依赖活性,酶活比活力分别为3.140U/mg蛋白和0.251 4U/mg蛋白。生物信息学分析结果表明gdhA基因包含一个长度为1 275bp的开放阅读框,编码424个氨基酸,蛋白分子量为47.05kDa,理论等电点为5.58,不含跨膜区域,二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。其三级结构表明,该蛋白在45—174位氨基酸残基形成二聚化结构域,191—424位氨基酸残基形成NAD(P)结合位域。B.subtilis natto HSF 1410与E.coli中gdhA的二聚化结构域、NAD(P)结合位域的氨基酸相似度分别为29.23%、29.27%,显著高于B.subtilis 168中gdhA的氨基酸相似度;与B.subtilis 168中gdhA蛋白空间结构相比,B.subtilis natto HSF 1410与E.coli中gdhA在空间结构上更为相似,在体内主要负责促α-酮戊二酸转化成谷氨酸。     

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.     

外源植酸酶对杂交水稻种子萌发的影响

以杂交水稻两优288为材料,用外源植酸酶处理种子,测定萌发后种子中α-淀粉酶活性、可溶性糖含量、植酸酶活性.结果表明,种子由休眠转入萌发状态的过程中,经过植酸酶处理后的种子较对照组,α-淀粉酶活性增强,可溶性糖含量剧增,新陈代谢活跃,但随着萌发时间的延续,α-淀粉酶活性减弱,可溶性糖含量有所降低,而外源植酸酶处理过的种子α-淀粉酶活性、可溶性糖含量以及内源植酸酶活性高峰期较对照的早,且持续时间长.说明植酸酶在杂交水稻种子萌发过程中起着重要作用.     

谷氨酸能神经传递系统研究进展

谷氨酸广布于大脑皮质等处,以(-酮戊二酸、谷氨酰胺或鸟氨酸等为前体进行合成,通过快突触传递或慢突触传递与突触后膜上的三种类型的受体相结合,参与学习记忆、突触可塑性、细胞凋亡、自主运动神经活动及神经毒性作用等生理和病理功能。     

谷氨酸能神经传递系统研究进展

谷氨酸广布于大脑皮质等处,以(-酮戊二酸、谷氨酰胺或鸟氨酸等为前体进行合成,通过快突触传递或慢突触传递与突触后膜上的三种类型的受体相结合,参与学习记忆、突触可塑性、细胞凋亡、自主运动神经活动及神经毒性作用等生理和病理功能.     

几种脊椎动物某些组织中谷丙、谷草转氨酶活性比较及其对温度的依赖关

在生物体内的新陈代谢作用中,转氨基反应是一种重要的生化反应,催化转氨基作用的是各种特异的转氨酶,它直按参与氨基酸代谢、蛋白质代谢,同时又与糖代谢、脂代谢密切相关。在所有的转氨基作用中,以L-天门冬氨酸与α—酮戊二酸之间、L-谷氨酸与丙酮酸之间的二种转氨体系较为常见,催化这两个反应的酶是谷-丙转氨酶(GPT)、谷一草转氨酶(GOP)。其反应式如下:     

亚砷酸诱导肝癌Bel-7402细胞分化的研究

目的:探讨亚砷酸诱导肝癌Bel-7402细胞的分化作用。方法:通过体外细胞培养,观察肿瘤的生长特点;用Giemsa染色法观察细胞的分化形态特点,比色法测定酪氨酸-α-酮戊二酸转氨酶(TAT)活性的改变。结果:在亚砷酸(0 25、0 5、1 0mol/L)作用下,肝癌Bel-7402细胞连续培养4d,细胞生长抑制作用较明显,并呈剂量依赖关系(P<0 05);培养到第5d,细胞形态和结构向成熟阶段分化;在连续培养4d以后,酪氨酸-α-酮戊二酸转氨酶的比活性升高并呈时间依赖关系(P<0 05)。结论:亚砷酸具有明显的诱导肝癌Bel-7402细胞分化作用。     

用静息细胞培养法研究L—谷氨酸氧化酶的生物合成

建立了静息细胞培养系统，并以此研究了Ｌ－谷氨酸氧化酶生物合成的影响因素。结果表明，发酵１６ｈ的菌体在有诱导物情况下有酶的合成，无诱导物则无酶的合成，发酵４０ｈ的菌体在有，无诱导物的条件下均有酶的合成。对发酵１６ｈ的菌体研究表明：β－丙氨酸（Ｉ），α－酮戊二酸（Ⅱ），丙酮酸钠（Ⅲ）是酶合成的诱导物，谷氨酸（Ⅳ）则不是。而对发酵４０ｈ菌体而言：ＭｇＣｌ２，ＣａＣｌ２能促进酶的合成；Ｉ不能作氮源利用；Ｉ     

低温胁迫下线粒体氧化酶活化能的适应性变化

本文以自然生长条件下的大头茶为材料，测定了随气温下降，叶片线粒体α-酮戊二酸氧化酶活力及膜脂肪肪酸组分的变化，并据酶活力变化绘Arrhenius图，结果表明，随气温下降，膜脂脂肪酸不饱和度增加，线粒体膜结合的α-酮戊二酸氧化酶活化能折点温度下降，有利于膜在低温下稳定性的提高。     

相转移催化不对称合成(Ⅳ)——由希夫碱合成光学活性α-氨基酸

在固-液两相条件下,探讨甘氨酸乙酯薄荷酮希夫碱(Ⅰ)与丙烯腈在不同反应条件下的不对称Michael加成反应,合成了光学活性的丙烯腈薄荷酮希夫碱的衍生物(Ⅱ),经进一步水解得到相应的光学活性的α-谷氨酸盐酸盐(Ⅲ).光学纯度P_o为0.82%～40.7%.