酿酒酵母中基于外壳蛋白复合物Ⅱ囊泡的蛋白分泌调控机制的研究进展

在酿酒酵母中,外壳蛋白复合物Ⅱ(COPⅡ)包裹的囊泡是蛋白质从内质网转运至高尔基体的媒介,其中COPⅡ囊泡介导的运输是蛋白分泌途径中至关重要的一步.COPⅡ囊泡的运输包括囊泡形成、出芽、束缚和融合.整个过程需要外壳蛋白亚基、三磷酸鸟苷(GTP)、束缚因子等多种组分的参与,且部分组分之间存在的相互作用确保了蛋白质的正确运输.研究对COPⅡ囊泡整个运输过程中受到的外壳亚基组装、蛋白质捕获以及膜融合等一系列调控机制进行较系统综述,有望为改造酿酒酵母中蛋白分泌途径提供参考.     

Coupling System for Food Wastes Anaerobic Digestion and Polyhydroxyalkanoates Production with Ralstonia eutropha

A new technology was developed to couple the anaerobic digestion of food wastes with production of polyhydroxyalkanoates (PHAs). Acetic, propionic, butyric and lactic acids were produced during food wastes anaerobic digestion and their concentrations reached 5.5, 1.8, 27.4 and 32.7 g/L, respectively under appropriate digestion conditions. The fermentative acids were transferred through a dialysis membrane to an air-lift reactor for PHA synthesis by Ralstonia eutropha. Dry cell concentration and PHA content reached 22.7 g/L and 72.6%, respectively. The obtained PHA was a copolymer of b-hydroxybutyrate (HB) and b-hydroxyvalerate (HV) with 2.8% (mole ratio) of HV units in polymer.     

新型蛋白聚糖类生物絮凝剂REA—11的合成途径

谷氨酸棒杆菌CCTCC M201005能合成一种以半乳糖醛酸为主要结构单元的蛋白聚糖类生物絮凝剂(命名为REA—11)。为了研究该聚合物的生物合成途径，首先构建了谷氨酸棒杆菌生物合成REA—11的假设途径，然后从(1)中间代谢产物的添加及相关途径关键酶活性的检测和(2)胞内中间代谢产物的检测两个方面来验证该代谢途径的合理性。研究表明，在培养基中添加代谢途径的中间产物UDP—葡萄糖，可显著提高REA—11的絮凝活性，并且UDP—半乳糖差向酶和UDP—半乳糖脱氢酶的比酶活也分别提高了200％和50％；以不同底物为碳源，UDP—葡萄糖焦磷酸化酶、UDP—半乳糖差向酶和UDP—半乳糖脱氢酶的比酶活与REA—11产量的相关系数可分别达到0．75，0．89，0．97。此外，利用HPLC检测出REA—11合成途径中3种关键中间产物UDP—葡萄糖、UDP—半乳糖和UDP—葡萄糖醛酸。由此证明，所构建的REA—11生物合成途径基本合理。     

摇床T25细胞培养瓶流体力学与传质特性研究

细胞培养技术是生物医药产业的支柱,以实现微小体积内的高密度、高通量细胞培养为目的,系统地研究了常用于单层静态培养的T25方瓶置于翘板摇床上在不同操作条件下的流体力学特性和传质性能。结果表明,振荡可以显著提高方瓶的传质速率并降低混合时间,使高密度培养成为可能,但瓶盖上的空气滤膜在高转速时成为传质速率的限制因素;培养瓶对称轴与摇床旋转轴平行时,其相对位置对混合和传质无明显影响,但当二者成45°角时,相同转速下混合时间显著缩短;使用自定义函数实现了基于动态网格的CFD模拟,对不同转速下方瓶内剪切应力和能量耗散在时间与空间上分布进行了分析,为基于T25培养瓶开发一次性高通量微型反应器提供了数据支持和理论基础。     

过氧化氢酶的棉针织物漂染工艺研究

氧漂后采用产自嗜热子囊菌的过氧化氢酶去除过氧化氢，对其应用条件进行了研究，得出的最优工艺条件为：过氧化氢酶0．1-0．2g/L，pH值7．0-9．0，温度55℃，处理时间15min。将该工艺与传统工艺作比较，并进行大样试验，结果表明，在棉针织物预处理工艺中应用过氧化氢酶，可以降低成本，减少污染排放。     

面包酵母生物合成ATP的影响因素及机理初探

在对面包酵母生物合成ATP的影响因素研究的基础上,初步探讨了生物合成ATP的反应机理.研究结果表明在反应体系中直接添加终体积分数为0.5%的甲苯,可显著提高面包酵母细胞膜通透性.Mg2 对ATP的合成影响很大,当Mg2 抖浓度为40 mmol/L时,ATP合成量达到最大值,为9.02 mmol/L.在面包酵母生物合成ATP的过程中,当葡萄糖磷酸化和腺苷磷酸化反应竞争时,葡萄糖磷酸化快于腺苷磷酸化,在体系中其它需能反应结束后ATP才开始大量积累.在面包酵母经糖酵解途径生物合成ATP的前期,NAD的再生主要通过形成甘油和乙醇来实现,而在生物合成ATP的中期和快速合成期,NAD的再生主要是通过形成乙醇来实现.     

钴的配合物对甲烷发酵和产甲烷过程中关键酶的影响

在甲烷发酵过程中,微量金属元素钴必须以充足的量和生物学有效的形式存在才能为产甲烷菌利用。本研究分别以甲烷产率和辅酶F420为甲烷发酵过程的评价指标,着重考察了钴及其配合物对甲烷发酵的影响。通过比较添加Co2＋和配合钴对产甲烷的促进效果,得出在相同摩尔浓度下配合钴更能促进甲烷发酵的结论。不同配体的研究结果表明,在甲烷发酵过程中,丝氨酸是能与Co2＋配合、提高Co2＋生物可用性的最佳配体。当丝氨酸-钴配合物的添加剂量为2μmol/L时,甲烷产率为313 mL/gCOD,相对空白样提高幅度为60%,此时,辅酶F420的含量由空白样的0.375μmol/gVSS提高到0.516μmol/gVSS,辅酶M的含量由空白样的92.9μmol/gVSS提高到102.6μmol/gVSS。     

利用真养产碱杆菌生产β-羟基丁酸和β-羟基戊酸的共聚物的摇瓶发酵条件

在摇瓶条件下，综合考虑菌体干重、β－羟基丁酸和β－羟基戊酸共聚物的质量分数、β－羟基戊酸组分的摩尔分数和酸对β－羟基戊酸组分的转化率等指标，以及共聚物的发酵条件包括以丙酸为β－羟基戊酸合成前体时不同初始加入时间和加入量对共聚物发酵的影响。并比较了分别以丙酸和戊酸为β－羟基戊酸合成前体时对共聚物生产的影响。在分析了共聚物发酵过程曲线的基础上，又进一步研究了补料对合成产物的影响。结果表明，丙酸是β－羟基戊酸合成的较好前体；采用合理的补料方式，可使菌体干重、β－羟基丁酸和β－羟基戊酸共聚物的质量分数、β－羟基戊酸组分的摩尔分数，以及酸对β－羟基戊酸组分转化率等指标明显提高，在最佳补料条件下，上述指标可分别达到２７．７ｇ／Ｌ，８０．７％，１６．８％和５４％．     

聚乙烯醇双酶降解工艺条件优化

作为纺织和造纸工业中的重要污染物,聚乙烯醇(PVA)的高效降解广受关注。为提高PVA的降解效率,本研究中对PVA脱氢酶(PVADH)和氧化型PVA水解酶(OPH)降解PVA的工艺条件进行了优化。通过Box-Behnken实验和响应面分析,确定PVA双酶降解的反应条件为:PVA 1 g/L,PVADH 123 U/mL,OPH 12 U/mL,pH 7.7,酶解温度41℃,Ca~(2+)浓度1 mmol/L,PQQ浓度6μmol/L。在该条件下PVADH和OPH共同催化4 h,PVA降解率达到95%以上。上述结果表明,PVADH和OPH双酶能有效降解PVA。研究结果将促进酶法降解PVA的工业化应用。