鼻硬结克雷白氏杆菌细胞色素b-563的研究 Ⅱ.细胞色素b-563的物理、化学性质和生物活力

用正铁氰化钾-亚铁氰化钾系统,测得在pH7.0,30℃时鼻硬结克雷白氏杆菌(Klebsiellarhinoscleromatis)细胞色素b-563的氧化还原电位为+0.127伏。纯化的细胞色素b-563含铁量为0.28%,依此计算得最低分子量为20000。还原型α、β及Soret 带吸收峰的毫克分子消光系数分别为35.2、20.1和197.5mM~(-1)厘米~(-1)。细胞色素b-563能自身氧化,一氧化碳和氰化钾对细胞色素b-563的吸收光谱没有影响。细胞色素b-563在鼻硬结克雷白氏杆菌颗粒酶制剂存在下,能被还原辅酶Ⅰ.乳酸、甲酸及琥珀酸还原,相对还原速度依次为1.6、1.5、1.24和1.0,说明纯化细胞色素b-563具有一定的生物活力。细胞色素b-563可用盐酸-丙酮方法将辅基分离。经光谱、纸层析及重组合等试验,证明辅基为氯正铁血红素。细胞色素b-563可以酶蛋白及氯正铁血红素重组合,重组合细胞色素b-563在光谱上和原细胞色素完全相同。酶蛋白和氯正铁血红素之重组合不受对氯汞苯甲酸的抑制,说明两者可能不是通过巯基相联。重组合的细胞色素b-563仍能为鼻硬结克雷白氏杆菌颗粒酶制剂及乳酸在厌气下还原,说明仍具部分生物活力。     

地中海诺卡氏菌(Nocardia mediterranei)突变株的生化互补和力复霉素合成途径的研究——(Ⅰ)力复霉素生化互补突变株的筛选

本文报导了由力复霉素产生菌,地中海诺卡氏菌诱变得到的非活性突变株,经共合成方法由6株非活性突变株配成8对有共合成能力的生化互补菌株,并证明互补菌株共合成产生力复霉素并不是由于酶的作用,而是由于一株非活性突变株产生一种力复霉素合成途径的中间产物,经另一非活性突变株转化为力复霉素。前者为供体菌,后者为受体菌或转化菌,供体菌在力复霉素生物合成途径上经突变而引起的阻断部位必然在受体菌的后面。 五株突变株生化互补的产物具有生物活性,并经紫外和可见光吸收光谱的测定,证明是属于力复霉素一类环桥抗菌素。     

Burkholderia pickettii中D-乙内酰脲酶基因(dha)的克隆、测序及表达

对一株能转化D,L-对羟基苯乙内酰脲为D-对羟基苯甘氨酸的菌株MMR003进行了细菌分类学鉴定,该菌为皮氏伯克霍尔德氏菌(Burkholderia pickettii)。实验通过Southern杂交,部分文库构建和筛选,并经一系列亚克隆测序分析,获得一长度为1374bp的完整开放阅读框,编码458个氨基酸的D-乙内酰脲酶基因。用该基因序列构建的高表达质粒pXZPH2转化E.coliBL21(DE3),经IPTG诱导后,检测到D-乙内酰脲酶活性。该基因编码的氨基酸序列经Blast同源比较分析与放射形土壤杆菌NRRL B11291所产相应酶有85%的同源性。以D,L-对羟基苯乙内酰脲为底物测得的表达酶的活力为0.66u/mL,比相同条件下所测出发菌株MMR003的酶活提高了2倍。     

新世纪微生物学者的一项重要任务——未培养微生物的分离培养

扼要介绍近年来有关分离培养未培养的微生物 (Unculturablemicroorganisms)、扩大生态环境微生物多样性的认识等方面取得的重要进展。首先 ,是采用非常规的 ,甚至认为有毒性的电子传递物质 ,获得了多种新生理型(physiotypes)的纯种微生物。另外 ,在多种生态域中分离出非同寻常的微生物 ,扩大了这些生境微生物的多样性的视野 ,如普遍存在于大洋的浮游细菌SAR11类群 ,其微小菌体呈半月形 ,在海水中细菌浓度可达 (10⁵～10⁶) mL ,基因组估计为 1.54Mb。更值得注意的是从极端高温环境分离的嗜热纳米古细菌属 (Nanoarchaeota) ,其基因组仅有500kb ,是已知原核生物的最小者。应重视的是在分离这些多样性微生物的过程中所发展的新型培养技术 ,如微滴胶囊化法和扩散小室法都是具有革命性的方法 ,既有通用性 ,又无需昂贵设备 ,对今后这一领域的发展将起重要推动作用     

从透明颤菌血红蛋白谈到植物缺氧与转基因作物

扼要介绍透明颤菌血红蛋白基因在多种微生物的表达、调节和生理功能,特别是在生物工程方面可能的应用。但最值得重视的是这一基因在烟草中的表达及其生理效应,它为我们提出一个重要的问题,就是植物是否缺氧,透明颤菌血红蛋白基因很可能是构建转基因作物的重要元件。     

力复霉素产生菌地中海拟无枝菌酸菌U32丙氨酸脱氢酶基因克隆及表达

丙氨酸脱氢酶(EC1411)可逆催化丙氨酸脱氨生成丙酮酸和NADH。它是生物体内的氨基酸代谢和氨同化途径的关键酶。在地中海拟无枝菌酸菌(Amycolatopsis mediterranei)U32中,丙氨酸脱氢酶的活力与力复霉素的生物合成有负相关现象,其活力受KNO3全局效应的调控。根据结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)和天蓝链霉菌(Streptomyces coelicolor)的丙氨酸脱氢酶氨基酸的保守序列和地中海拟无枝菌酸菌U32对氨基酸密码子的使用偏好,设计一对简并PCR引物。以此引物从地中海拟无枝菌酸菌U32中扩增到一555bp的片段,并以此片段为探针从地中海拟无枝菌酸菌U32 基因组cosmid文库中成功的克隆到了丙氨酸脱氢酶结构基因(ald)。它编码了一个371个氨基酸的蛋白质,基因的GC含量为72.5％,符合链霉菌的基因结构特征。在起始密码子的上游6个碱基处,有一典型的链霉菌核糖体结合位点(RBS)：AGGAGG,第75位的氨基酸为赖氨酸,是丙酮酸结合位点。以pET28b为载体,在E.coli BL21(DE3)中高效表达了ald基因。用IPTG在22℃时诱导得到的丙氨酸脱氢酶活力最高。用HisTag柱纯化了表达的丙氨酸脱氢酶。酶学性质研究表明该酶专一性以LAla和NAD(H)为底物。     

三角酵母整细胞酶促转化头孢菌素C为戊二酰-7-氨基头孢烷酸

研究了利用含D-氨基酸氧化酶(Damino acid oxidase, DAO EC1.4.3.3)的透性化三角酵母多倍体FA10(Trigonopsis variabilis FA10)细胞酶促转化头孢菌素(Ccephalosporin> C, CPC)为戊二酰-7-氨基头孢烷酸(Glutaryl-7-ACA,GL-7-ACA)的反应过程和细胞中同时存在的过氧化氢酶(Catalase, CAT)通过水解H₂O₂而对转化反应产生的干扰作用及其对策。实验证明适量添加外源H₂O₂(6%)或在反应体系中加入过氧化氢酶抑制剂NaN₃(0.13mg/mL)可使GL-7-ACA生成率分别为73.0%和70.1%。如果将透性化的FA10细胞在pH10.5～11.0,20℃条件下保温30min,CAT被不可逆性完全钝化,以无过氧化氢酶的FA10细胞进行CPC的酶促转化反应,GL-7ACA的生成率可达84%。     

展望即到来的“分子农业”

在过去20余年里,植物生物技术领域中最值得重视的是多种转基因植物的建成,并已在一些国家大面积种植,转基因植物另一方面的进展是合成有医疗价值的多肽、蛋白质、包括抗体、抗体表位、复杂蛋白质等。这里主要介绍转基因植物生产的医疗用多肽、蛋白质,特别是作为口服疫苗在动物和临床试验的成功,预示这种新的用药途径将对第三世界人民的健康起到重大作用。由于转基因口服疫苗不需通过常规发展反应器,仅仅依赖于农业,因此有人提出“分子农业”一词,以显示其优越性。     

国内外微生物技术的一些进展

一、引言 近年来生物技术高速发展,不仅产品年有增加,已有多达20多种类型,而且生物技术还向纵深方面发展。回顾40年代抗生素工业的兴起到目前生物技术经历了几次高潮,时代不同,各个高潮采用的技术路线也不相同。