极端嗜热菌Thermosipho melanesiensis普鲁兰酶基因的异源表达与酶学性质分析

选择来源于极端嗜热菌Thermosipho melanesiensis(DSM12029)的普鲁兰酶基因,以购自德国菌种保藏中心的基因组为模板,扩增出普鲁兰酶基因TM-pulA;利用酶切酶连构建了重组质粒pET21a-TM-pulA;转入大肠杆菌Rosetta(DE3)菌株中诱导表达并经纯化后,进行了水解产物分析和酶学性质测定.结果显示:TM-pulA为Ⅰ型普鲁兰酶,最适pH为5.8;最适温度是80℃;70℃下半衰期为4.75 h;Mn~(2+)、Co~(2+)、AL~(3+)、Fe~(3+)、SDS及EDTA对其酶活有不同程度的抑制作用;该酶的K_m、V_(max)、K_(cat)及K_(cat)/Km值分别为4.68 g·L~(-1)、0.0085 mmol·L~(-1)·s~(-1)、71.18 s~(-1)、15.21 L·g~(-1)·s~(-1).     

细胞色素P450酶生物转化及新催化反应的最新进展

细胞色素P450酶(P450s或CYPs)是一类广泛存在于生命体中,依赖于亚铁血红素催化多种底物的单加氧酶。一方面,它涉及许多高活性天然产物生物合成的关键步骤,对其生物转化研究有助于提高活性分子的产率和活性;另一方面,其催化涉及金属元素以及辅助因子,其蛋白质改造和新催化反应的研发也不断取得新突破。本文就细胞色素P450酶这两方面的最近研究进展进行了总结与论述。     

酸性木聚糖酶产生菌XYW5的筛选及酶学性质

【目的】选育优良的产酸性木聚糖酶的微生物,考察酸性木聚糖酶的酶学性质(尤其是pH值为4.0),为实现纤维素乙醇低成本清洁生产打下基础。【方法】从广西大学农场采集土壤,富集后经产酸性木聚糖酶的培养,比较酸性木聚糖酶酶活力,选育酸性木聚糖酶高产菌株,鉴定菌种,分析酶学性质。【结果】筛选出产酸性木聚糖酶酶活力较高的菌株XYW5。扩增菌株XYW5的ITS rDNA序列,经测序分析比对,将其初步鉴定为日本曲霉Aspergillus japonicus XYW5。菌株XYW5产酸性木聚糖酶和酸性木糖苷酶的酶活力最高分别达(26. 26±0. 97)U/mL和(0.63±0.02) U/mL,比活力分别为(85.50±0.63) U/mg和(1.80±0.01) U/mg;其酸性木聚糖酶最适温度和最适pH值分别为65℃和6.5,酸性木糖苷酶最适温度和最适pH值分别为70℃和4.5;酸性木聚糖酶兼有酸性CMCase酶活力,达到8.54 U/mL。【结论】菌株XYW5所产的酸性木聚糖酶具有开发成为优良工业酸性木聚糖酶的潜力。     

氨基酸序列分析揭示苯丙氨酸/酪氨酸解氨酶在陆生植物中的演化

苯丙烷途径在陆生植物木质素和黄酮类等次生代谢产物的生物合成中至关重要，其中一步必需的反应为苯丙氨酸解氨酶(PAL)将底物苯丙氨酸脱氨催化为下游产物。最新研究发现了能够同时催化苯丙氨酸和酪氨酸脱氨的双功能酶—苯丙氨酸/酪氨酸解氨酶(PTAL),但是对诸多问题，例如怎样精准鉴定PAL和PTAL、植物PAL演化为PTAL其氨基酸序列发生了什么变异、哪些植物类群包含PTAL等，仍属未知。为了探索PAL基因家族在陆生植物中的演化及关键变异，本研究利用PAL氨基酸全长序列构建了陆生植物不同类群系统发育树，比较和分析了PAL和PTAL氨基酸序列并模拟了其蛋白质三维构象。结果表明，以PAL氨基酸序列构建的系统发育树，能够反映已知陆生植物的系统关系，PAL和PTAL的氨基酸序列中存在着8个差异位点，其中121和123这两个关键位点非常稳定，可以联合用于准确鉴定包含PAL和PTAL的植物，并且I121L和F123H的关键变异，导致只能与苯丙氨酸结合的PAL演化为也能同时结合酪氨酸的PTAL。     

ADT类[铁铁]氢化酶全羰基模型物的合成研究进展

自然界中的[铁铁]氢化酶高效催化质子还原产氢的能力为发展生物制氢技术解决能源危机带来了希望。合成[铁铁]氢化酶模型物并研究其催化性质,不仅有助于深入了解[铁铁]氢化酶的催化制氢机理,找到影响制氢效率的关键因素,还能够为设计合成高效、稳定的制氢催化剂提供有效途径,从而推动仿生制氢技术的发展,帮助人类解决所面临的能源紧缺和环境污染等问题。文章系统总结了ADT类[铁铁]氢化酶全羰基模型物的各种制备方法,描述了各种制备方法的优缺点和其应用范围。期望能够加深对ADT类[铁铁]氢化酶模型物这一研究领域的了解,为今后该类模型物的合成研究提供指导。     

禽畜肉中重金属铜、铅、镉的稀酸浸提方法

为了高效快速检测样品中的重金属,满足酶联免疫法检测禽畜肉中重金属的要求,本实验以常见的易受重金属污染的禽畜肉产品(鸡肉、鸭肉、猪肉和牛肉)为对象,研究稀盐酸、稀硫酸和稀硝酸浸提其重金属铜、铅和镉的效果.研究表明,盐酸、硫酸和硝酸的最佳浸提浓度分别为1、2、2 mol/L,浸提时间分别为10、15、15 min,浸提温度分别为10~90、4~90、10~90℃.与微波消解法相比,3种稀酸浸提禽畜肉中重金属铜、铅和镉的效果为稀硝酸稀硫酸稀盐酸.稀盐酸、稀硫酸和稀硝酸浸提的加标回收率分别为62%~92%、91%~112%、97%~107%.综合3种稀酸浸提所需的时间、温度及回收率等因素,稀硫酸和稀硝酸浸提法的操作可行性较高.利用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)和酶联免疫法(ELISA)分别检测稀酸浸提液的铜,并对两种检测方法的结果进行线性回归,显示两种检测方法的结果具有显著的线性相关(PT0.01,25),表明稀酸浸提法可满足酶联免疫法检测禽畜肉产品中重金属的样品前处理要求.     

趋化因子受体CXCR4非肽类抑制剂药效团的设计

趋化因子受体CXCR4是HIV进入宿主细胞的辅助受体之一.为了研究其抗HIV抑制剂的构效关系,6个结构多样性和拥有高活性的抑制剂被作为训练集来构建药效团模型,然后对由活性抑制剂和非活性抑制剂构成的测试集进行筛选,通过应用受试者工作特征(receiver operator characteristic,ROC)曲线和计算富集因子(enrichment factor,EF)的方法评估每个模型的预测能力与合理性.最终得到一个具有较高的ROC曲线下面积(area under curve,AUC)与富集因子的药效团模型,可用于指导新颖CXCR4抑制剂的设计及相关抗艾滋病药物的研发.     

基于图像天空区域分割的去雾算法

为了提升图像去雾效果，提出了基于天空区域分割的透射率合成图像去雾算法，通过雾霾图像构造的概率分布函数，结合迭代阈值分割及天空区域的暗、亮通道以及最大连通性确定出粗分割阈值。利用引导滤波加强天空与非天空区域像素灰度的差异性，实现了精准分割。利用对数自适应变换估计了天空区域透射率，利用改进的暗通道先验算法估计了非天空区域透射率，通过合成对应像素的透射率实现了图像的去雾。实验结果表明，相比其他去雾算法，所提算法在各客观指标上均有所提高，对天空与非天空区域分割准确，去雾图像整体视觉效果良好。     

图像去运动模糊仿真研究

【目的】在多媒体时代，人们对拍照的要求越来越高。图像去模糊一直是一个具有挑战性的问题，有着很高的研究价值。【方法】阐述模糊图像中的运动模糊，使用约束最小二乘法和Richardson-Lucy算法来去除运动模糊，采用峰值信噪比和平均结构相似度两类指标对去模糊图像质量进行分析。【结果】仿真结果表明：采用约束最小二乘法去除运动模糊的数据评价值均大于Richardson-Lucy算法，约束最小二乘法在复原运动模糊方面表现得更加稳定。但在模糊长度和模糊角度增大后，各类算法的性能均会受到不同程度的影响。【结论】去模糊算法有待继续研究，以提高去模糊后的图像质量。     

利用纳米球提高化疗药物蛋白酶体抑制剂疗效

正[本刊讯]中科院上海生物化学与细胞生物学研究所胡荣贵研究组通过使用空心二氧化硅纳米球(HMSN)负载蛋白酶体抑制剂类化疗药物硼替佐米改善药物剂型,有效提高药物的生物利用度及肿瘤杀伤效果。此项工作也是该课题组承担的973项目"针对蛋白质修饰及降解途径的药物筛选