营养条件对光滑球拟酵母发酵生产丙酮酸的影响

丙酮酸是多种氨基酸、维生素及其它有用物质的重要前体,广泛应用于化工、制药及农用化学品工业。能够直接发酵生产丙酮酸的菌种主要有Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ[1],Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ[2],Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ[3],Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ[4],Ａｇａｒｉｃｕ?..     

枯草芽胞杆菌L-天冬氨酸a脱羧酶的酶学性质

b-丙氨酸是一种重要的医药化工原料,目前主要依靠化学法进行生产。探寻更为环保和高效的生物生产法是未来研究的一个方向。L-天冬氨酸a脱羧酶 (PanD) 能特异地脱去L-天冬氨酸的a羧基,生成b-丙氨酸。本文比较了3种分别来源于大肠杆菌、谷氨酸棒状杆菌及枯草芽胞杆菌的PanD比酶活 (分别为0.98、7.52和8.4 U/mg)。后两者的最适pH均为6.5,最适反应温度分别为65 ℃及60 ℃。与目前研究最多的来源于大肠杆菌和谷氨酸棒状杆菌的PanD相比,来源于枯草芽胞杆菌的PanD具有更好的活性和热稳定性,具有更强的工业应用潜力。同时,本文对该酶特有的翻译后自剪切及机理性失活现象进行了分析和讨论。     

生物丁醇代谢工程的研究进展

丁醇作为一种重要的大宗化学品具有广泛的用途,同时又是一种潜在的生物燃料。随着能源与环境危机的日益加重,利用可再生原料通过微生物法生产丁醇受到全世界的普遍关注。代谢工程为定向改造微生物生产丁醇提供了有力的工具。通过改造经典的丙酮丁醇发酵和定向改造模式微生物生产丁醇是生物丁醇研究的两个重要方向。笔者从代谢工程改造的角度评述近5年来生物丁醇研究的进展,同时讨论了生物丁醇研究中需要着力解决的问题。     

一种适用于产朊假丝酵母的基因敲除系统及其在gsh1基因敲除中的应用

报道一种适用于产朊假丝酵母Candida utilis的基因敲除系统,利用该敲除系统获得gsh1基因敲除杂合突变株。根据不同种属酵母菌γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-GCS)蛋白质的保守序列,克隆C.utilis SZU 07-01的gsh1基因;以商品化质粒pPICZalpha A为基础,构建gsh1基因的敲除载体pPICZalpha A-kan 3,其中,kan基因的启动子TEF被替换为来自于C.utilis SZU 07-01的GAP启动子(pGAP:kan)。质粒电转化C.utilis,获得gsh1基因敲除杂合突变株C.utilis GSH-6。结合发酵培养得到的数据进行分析,突变株的γ-GCS酶活比出发菌株降低17.5%,GSH合成量降低61%,细胞干重降低18.5%。所构建敲除组件pGAP:kan的成功应用为从分子水平研究C.utilis中谷胱甘肽(GSH)的生理功能提供了一种新借鉴。     

阻断集胞藻6803 PHB合成途径提高胞内NADPH含量

蓝藻是探索利用太阳能生产化学品的重要微生物,但产量低限制了蓝藻化学品的工业应用。提高宿主还原力水平是提高微生物合成化学品产量的重要手段。为提高集胞藻细胞内NADPH含量,利用同源重组方法,获得敲除聚羟基丁酸酯PHB合酶编码基因phaC和phaE的集胞藻Synechocystis sp. PCC 6803突变体S.DphaC&E。PCR结果证明突变体S.DphaC&E基因组中phaC和phaE已完全被氯霉素抗性基因取代。生长曲线结果显示S.DphaC&E的生长与野生型无明显差异,说明敲除phaC和phaE对     

国家“重大新药创制”科技重大专项重点关注靶点分析解读——PI3K-Akt-mTOR 通路

由磷脂酰肌醇3- 激酶（PI3K）、丝氨酸/ 苏氨酸蛋白激酶（Akt）和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）组成的PI3K-Akt-mTOR通路是细胞内非常重要的信号转导途径,该通路的紊乱会引起一系列的疾病,包括癌症、神经病变、自身免疫性疾病和血液淋巴系统疾病。近年来,PI3K-Akt-mTOR 通路作为药物靶点备受关注。结合汤森路透数据库资源——Thomson Reuters Integrity 和Cortellis for Competitive Intelligence,对PI3K-Akt-mTOR 通路的机制、相关药物研究进展、适应证、研发公司、交易、专利、文献等情报进行了数据层面的分析。     

氧化磷酸化抑制剂对光滑球拟酵母糖酵解速度的影响

研究了不同浓度电子传递链抑制剂 ( 鱼藤酮和抗霉素 A) 和 F_OF₁-ATPase 抑制剂 ( 寡霉素 ) 对光滑球拟酵母胞内 ATP 水平、葡萄糖消耗速度、糖酵解途径关键酶的影响 . 在培养液中添加 10 mg/L 鱼藤酮和抗霉素 A ,相对于对照组,胞内 ATP 分别下降了 43% 和 27.7% ,使糖酵解关键酶磷酸果糖激酶 (PFK) 的活性分别提高 340% 和 230% ,从而导致葡萄糖消耗速度增加 360% 和 240% ,丙酮酸生成速度提高了 17% 和 8.5%. 改变胞内 ATP 水平并不影响糖酵解途径其他关键酶 HK 、 PK 活性 . 微量的寡霉素 (0.05 mg/L) 可使胞内 ATP 含量下降 64.3% ,当培养液中寡霉素浓度达到 0.4 mg/L 时,细胞不能继续生长,葡萄糖消耗速度和丙酮酸的生成速度却随着寡霉素浓度 ( 小于 0.6 mg/L) 的增加而增加 . 表明氧化磷酸化途径中, ATPase 决定着 ATP 的生成 . 降低胞内 ATP 含量能显著提高 PFK 活性 (r²=0.9971) ,葡萄糖消耗速度 (r²= 0.9967) 以及丙酮酸生产速度 (r²= 0.965) ,葡萄糖消耗速度的增加是糖酵解途径中关键酶 PFK 活性 (r² = 0.9958) 和 PK 活性 (r²= 0.8706) 增加所导致的 . 这一结果有利于揭示真核微生物细胞中氧化磷酸化与中心代谢途径 ( 酵解 ) 的关系 .     

光滑球拟酵母新霉素抗性株加速葡萄糖代谢

为进一步提高光滑球拟酵母发酵生产丙酮酸的生产强度,在能量代谢分析的基础上提出了降低ATP合成酶活性、但不影响NADH氧化的育种策略。通过亚硝基胍诱变,获得一株新霉素抗性突变株N07,该菌株F1ATPase活性降低65%、丙酮酸产量高于48gL且单位细胞消耗葡萄糖能力提高38%。添加双环己基碳二亚胺(DCCD)、叠氮钠(NaN3)、新霉素显著降低出发株F1ATPase活性但不影响突变株F1ATPase活性。突变菌株胞内ATP含量下降23.7%导致生长速率和最终菌体浓度(为出发菌株的76%)均低于出发菌株,但葡萄糖消耗速度和丙酮酸生产速度分别提高34%和42.9%,发酵周期缩短12h。进一步研究发现,突变株糖酵解途径中关键酶磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶和磷酸甘油醛激酶的活性提高了63.7%、28.8%和14.4%,电子传递链关键酶活性提高10%。结果表明降低真核微生物F1ATPase活性有效地提高了糖酵解关键酶活性而加速葡萄糖代谢。     

生物技术法生产丙酮酸的研究进展

丙酮酸是一种重要的有机酸,广泛应用于制药、日化、农用化学品和食品等工业中。相对于化工法生产的丙酮酸而言,生物技术法生产的丙酮酸具有低成本、高质量等优势。生物技术法生产丙酮酸主要包括发酵法和酶法,前者又包括直接发酵法和休止细胞法。在对比各种生产方法的基础上,考虑到球拟酵母属的多重维生素营养缺陷型菌株是目前最具竞争力的丙酮酸生产菌,因此重点介绍了发酵法生产丙酮酸在菌种、发酵条件优化等方面的研究进展,并给出了生物技术法将来可能的发展方向。      

构建重组乳酸乳球菌生产谷胱甘肽

以大肠杆菌染色体DNA为模板,分别扩增得到编码γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶和谷胱甘肽合成酶的基因gsbA和gshB。将gsbA和gshB基因克隆到质粒pNZSl48中,电转化乳酸乳球菌NZ9000,获得重组菌NZ9000(pNZ3203)。在添加10mmol／L谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸的M17培养基中培养该重组茵,当OD600达到0、4时用乳酸链球菌素诱导4h,胞内谷胱甘肽含量达到358mmol／mg蛋白(胞内浓度相当于140mmol／L),这是在革兰氏阳性茵中生产谷胱甘肽的首例报道。