粘红酵母产L-苯丙氨酸解氨酶发酵培养基的优化

通过单因子和正交试验 ,对粘红酵母产 L -苯丙氨酸解氨酶 ( PAL )培养基进行优化 ,L-苯丙氨酸的积累浓度可以从 2 .0 g/1 0 0 ml提高到 3 .3 g/1 0 0 ml,最终得到了 L-苯丙氨酸解氨酶发酵的最适条件     

红冬孢酵母苯丙氨酸解氨酶基因pal在大肠杆菌中的克隆与表达

以红冬孢酵母总RNA为模板反转录获得其苯丙氨酸解氨酶基因pal,测序与已公布蛋白序列进行比对,相似度为99％.并以含有T7强启动子的pET - 28a(+)为载体构建重组质粒pET - 28a(+)- pal,通过异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPTG)诱导实现苯丙氨酸解氨酶(PAL)在大肠杆菌中的表达.对诱导条件进行初步优化后,重组茵PAL比酶活可达到42.99 U/g.转化实验中肉桂酸的转化率为48.52％,L-苯丙氨酸生成量为1.73 g/L.结果表明,红冬孢酵母pal基因通过表达载体pET - 28a(+)在E.coli中获得了高效表达.     

反应条件下苯丙氨酸解氨酶的活力稳定性

在苯丙氨酸解氨酶(PAL)的作用下由肉桂酸和氨合成L-苯丙氨酸(L-Phe)是酶法合成该氨基酸的重要途径,国外已利用该途径进行L-苯丙氨酸的工业生产,但是该过程仍存在着转化率低和酶活力稳定性差的问题。为解决这些问题,有必要在现有基础上开展提高酶活力稳定性的研究。     

粘红酵母产L-苯丙氨酸解氨酶的条件和酶法合成苯丙氨酸的研究

研究了粘红酵母(Rhodotorula glutinis)中L-苯丙氨酸解氨酶(PAL)(EC4.3.1.5)的产酶条件及用此酶把反式肉桂酸转化成苯丙氨酸的条件.结果表明,在下列培养基(g/L)及培养条件下PAL的活力较高:酵母膏10.0,蛋白胨10.0,NaCl5.0,KH_2PO_4 0.5,苯内氨酸0.5,(NH_4)_2SO_41.0,葡萄糖5.0,pH6.0—6.5,培养温度为30℃.转化过程中,[NH_4~+]对初速度的影响符合米氏方程,其K_m和V_(max)分别为16.85mol/L和5.96 g·L~(-1)·h~(-1),最适pH为10.0.底物肉桂酸对反应初速度的影响,在低浓度时有激活作用,在高浓度下则有抑制作用.肉桂酸转化为苯丙氨酸的转化率在60.0%以上.     

苯丙氨酸脱氨酶cDNA在大肠杆菌中的克隆与表达及酶法合成L-苯丙氨酸

利用基因重组技术 ,在大肠杆菌中克隆并表达苯丙氨酸脱氨酶 (PAL) (EC4 .3 .1 .5) ,并应用此酶转化肉桂酸生成L 苯丙氨酸。方法是将欧芹苯丙氨酸脱氨酶cDNA亚克隆到组成型表达载体pMG3 6e启动子P3 2下游 ,以菌落PCR法鉴定插入片段的大小和方向都正确的克隆 ,进而以HPLC检测肉桂酸浓度的方法鉴别重组质粒有催化肉桂酸生成L 苯丙氨酸的酶活力。结果获得能表达PAL酶活性的阳性克隆 ,在pH1 0 ,含 1 .0 %肉桂酸、8.0mol/L氨的转化液中 ,3 0℃反应 2 0h ,肉桂酸重量转化率可达 60 %。该基因工程菌有希望用于工业化生产L 苯丙氨酸。     

酵母细胞生物转化反式—肉桂酸生产L—苯丙氨酸的研究

据文献调查,搜集了国内可能相关的30株酵母,进行生物转化反式-肉桂酸(t-Ca) 生产L-苯丙氨酸 (L-Phe) 的微生物筛选研究,并对部分菌株生物转化能力,即苯丙氨酸解氨酶 (PAL,EC _(4、3、1、5) 活性水平进行了初步评估。筛选结果是:22株酵母具有转化 t-Ca 生成 L-Phe 的能力,转化率在2—67％范围。选出7株酵母研究在液体培养条件下细胞生长和PAL活性的时间过程关系,PAL 活性范围在 2.3—14.4x10~(-s)u/m g细胞干重。深红酵母 (Rhodotorularubra) AS2.166作为生物转化制备实经菌株,在静止细胞和固定化细胞批式反应条件下,结果获得L-Phe分离产率分别为42.0％,28.7％。     

大肠杆菌产L-苯丙氨酸发酵调控及代谢通量分析

考察了外源添加中间代谢产物、维生素B1和硫酸镁对大肠杆菌发酵产L-苯丙氨酸的影响,结果表明,添加1g/L柠檬酸三钠、1g/Lα-酮戊二酸、150mg/L维生素B1及3g/L硫酸镁均对L-苯丙氨酸的合成有利。根据构建的大肠杆菌合成L-苯丙氨酸的生化反应网络,利用代谢通量分析其原因。结果表明,这些物质的添加均可以调节G6P和PEP节点处的代谢通量分布,为L-苯丙氨酸的合成提供更多的前体物质赤藓糖四磷酸(E4P)、磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)和还原力NADPH。通过补料分批发酵实验得出,优化后菌体对总葡萄糖的消耗提高了24.49%,菌体终浓度提高了23.50%,L-苯丙氨酸的终浓度提高了62.87%,L-苯丙氨酸的收率提高了30.88%,乙酸的合成降低了56.51%。     

苯丙氨酸解氨酶在催化反式苯丙烯酸向L-苯丙氨酸转化中新的稳定作用

用分离株SPA1O从反式苯丙烯酸生产的L-辈丙氨酸产量减少到起初观测的26%,起初的实验是生产菌与新鲜底物二次作用而进行的。含苯丙氨酸解氨酶细胞的稳定性(再用可能性)明显地受反式苯丙烯酸盐的浓度和最初反应pH的影响。使用2%的反式苯丙烯酸盐,L-苯丙氨酸的产量在PH9.0连续培养3次后比在最适pH10.2时的产量大7倍。细胞在存在有5%的反式苯丙烯酸盐时的作用相当不稳定。渗透因子,如甲苯、二甲苯能促进L-本丙氨酸的合成量,但同时也会增加苯丙氨酸解氨酶的不稳定性。有几种效应物表明对苯丙氨酸解氨酶的起始转化速率起促进作用,但只有山梨醇,藻酸盐,戌二醛,聚乙二醇和甘油使其具一定程度的稳定性。用不同的气体对培养物和生物反应器进行通气搅动,表明氧气促进苯丙氨酸解氨酶失活,二氧化碳有少的影响,而氮气使苯丙氨酸解氨酶活性在培养基中几个星期都具明显的稳定性。氯离子的存在(来自HCl)以及底物的通气搅动降低酶的再用可能性,用硫酸取代盐酸,并用氮气进行通气搅动,在26℃时,导致极好的最初转化速率,并且酶活相当稳定,但在30℃时效果差些,反应物中含有1.5M山梨醇使苯丙氨酸解氨酶活性稳定连续维持几个培养周期。     

两个紧密连锁的小麦苯丙氨酸解氨酶基因的分离与鉴定

利用一个小麦苯丙氨酸解氨酶基因PCR片段为探针,从小麦核DNA基因库中筛选出一个阳性噬菌体克隆,该克隆含有两个高度同源、紧密连锁、转录方向相同的小麦苯丙氨酸解氨酶基因PAL1与PAL2,它们之间的核酸序列同源性。为93％,相距约7kb,利用PAL1特异片段进行Southern分析,表明该基因在小麦基因组中具有多个拷贝。Northern杂交表明,经秆锈菌接种诱导,苯丙氨酸解氨酶基因在一对小麦抗-感近等基因系中差异表达：抗病等基因系中国春-Sr11携带与接种菌无毒性基因P11相对应的抗病基因Sr11,在接种4d后开始诱导表达,8d后表达量更高;而缺少抗病基因的感病系中国春-sr11接种6d后才开始表达,8d后的表达量与抗病系中6d时相当。用秆锈菌诱导物和几丁质寡聚物处理小麦悬浮细胞,均可在2h内激活苯丙氨酸解氨酶基因表达,但真菌诱导物在早期的诱导活性显著高于几丁质寡聚物。从转录水平证实了小麦苯丙氨酸解氨酶基因在秆锈菌诱导的抗性反应中具有重要作用。     

真菌激发子对桦褐孔菌多酚积累的影响

作者旨在阐明真菌激发子对桦褐孔菌多酚积累的影响。以摇瓶法培养桦褐孔菌,在其培养液中加入真菌激发子和一氧化氮合酶抑制剂氨基胍,观察桦褐孔菌多酚和一氧化氮的积累并测定菌丝体内一氧化氮合酶和苯丙氨酸解氨酶的活性。多酚以Folin-Ciocalteu法测定,一氧化氮的积累量用硝酸还原酶法测定,一氧化氮合酶和苯丙氨酸解氨酶活性均以分光光度计法测定。结果表明,添加45μg/mL的激发子可使桦褐孔菌菌丝体多酚的积累量达到46.5mg/g,显著地高于正常培养的菌丝体多酚积累量34.6mg/g;同时加入45μg/mL的激发子和10mmol/L氨基胍则使菌丝体多酚积累的最高水平降为34.8mg/g。此外,激发子的加入显著促进了一氧化氮的产生并提高了苯丙氨酸解氨酶活性,而这种促进和提升作用为氨基胍所抑制。这表明真菌激发子能显著地提升桦褐孔菌多酚类化合物的积累,而一氧化氮可能是这种提升作用的信号传导分子。     

Determination of stoichiometry of radioiodination of proteins

A sensitive method for the detection of small quantities of hydrophobic antioxidant free radical scavengers such as butylatedhydroxytoluene (BHT) and butylatedhydroxyanisole (BHA) in aqueous samples is described. The procedure involves extraction of the hydrophobic free radical scavenger into an organic solvent phase, followed by the subsequent reaction of an aliquot of this extract with the stable cation radical tris(p-bromophenyl)amminium hexachloroantimonate (TBACA). In experiments with BHT and BHA, the loss of TBACA absorbance at 730 nm was found to be linearly proportional to the amount of antioxidant added, with quantities of BHT as small as 200 pmol being easily detectable. In aqueous suspensions of dimyristoylphosphatidylcholine vesicles, assays of the aqueous BHT concentration showed that BHT partitioned strongly into the membrane phase, achieving very high BHT/phospholipid ratios. For a given concentration of BHT, partitioning into the membrane phase was greater in large, multilamellar liposomes than in either small, single-walled vesicles or in purified rat brain synaptic vesicle membranes. Direct assay of BHT and BHA in phospholipid membranes, however, was complicated by a nonspecific interaction between TBACA and the phospholipid.