定点突变鉴定Myxococcus sp.V11麦芽糖基海藻糖水解酶MTHase的催化中心

[目的]麦芽寡糖基海藻糖水解酶(MTHase)是一种水解与α-1,1糖苷键相邻的α-1,4糖苷键,生成麦芽寡糖和海藻糖,是以淀粉为底物生产海藻糖工艺中的关键酶.实验室从菌株Myxococcus sp.V11基因组中克隆到麦芽寡糖基海藻糖水解酶基因并异源表达,通过氨基酸序列分析和三维建模,推测其可能的催化中心氨基酸残基构...     

海藻酸钙固定麦芽寡糖基海藻糖合酶的研究

比较麦芽寡糖基海藻糖合酶(MTSase)与其固定化酶的最适反应pH值、pH稳定性、最适反应温度和热稳定性。结果表明,固定化酶的最适反应pH值(5.5)较原酶(6.0)低,最适反应温度(65℃)较原酶(60℃)高,pH稳定性和热稳定性均较原酶高。     

高温海藻糖合酶释放处理条件及其酶学性质的研究

[目的]对从Bacillus sp.SN02004-01菌所产高温海藻糖合酶产酶特性进行研究。[方法]通过试验研究了菌株细胞的破壁处理工艺及所得细胞海藻糖合酶性质。[结果]以2%甲苯＋0.2%EDTA为破壁试剂,菌体浓度0.05g/ml,温度为35℃,150r/min处理3.0h为最佳处理条件;该细胞酶最适反应pH值7.0,最适反应温度为60℃;Cu2＋、Zn2＋对该酶有抑制作用。[结论]在最佳处理条件下获得最高酶活为54.05u/ml,提高了2倍,说明该酶具有很好的生物反应特性。     

海藻糖的应用及其合酶基因TPS在植物转基因中的研究进展

海藻糖是一种非还原性双糖,具有很高的稳定性和很强的吸水性等性质,能够提高生物体对各种非生物胁迫的抵抗能力.目前有很多研究表明通过转化海藻糖合酶基因增加体内海藻糖含量可能成为选育作物抗逆品种的新方法.该文对海藻糖的理化性质、生物学特性及其应用情况作了简要的概述,并介绍了编码酵母海藻糖合酶复合体基因的组成以及各个组成基因的功能,着重阐述了海藻糖合酶基因在植物转基因方面(尤其在提高植物抗逆性)的研究进展.     

海藻糖的酶转化法生产技术

评述了海藻糖-6-磷酸合成酶和海藻糖-6-磷酸酯酶、海藻糖磷酸化酶、海藻糖合成酶和蔗糖磷酸化酶、麦芽寡糖基海藻糖合成酶和麦芽寡糖基海藻糖水解酶、糖基转移酶和淀粉酶转化法、海藻糖合酶等酶转化法生产海藻糖的技术路线和特点,并展望了海藻糖合成酶转化法生产海藻糖的前景。     

Streptomyces lavendulae X33海藻糖合酶基因克隆及酶学特性

[目的]海藻糖是一种由2个葡萄糖分子以α,α-1,1-糖苷键连接的非还原性双糖,在生物制品的保护剂方面具有良好的应用前景.海藻糖合酶(Trehalose Synthase,EC.5.4.99.16)可通过转糖苷作用将麦芽糖转化成为海藻糖,该反应仅需一步,且所用原料低廉,在酶法生产海藻糖上显示出一定的应用潜力.对链霉菌S...     

定点突变对低温脂肪酶活性和热稳定性的影响

使用在线预测软件PoPMuSiC-2.1对粘质沙雷氏菌菌株L1的脂肪酶(lipA)每个氨基酸突变后的去折叠自由能变化(ΔΔG)进行预测、筛选,用重叠延伸PCR法构建了2个脂肪酶突变体lipA-Asn86Glu、lipAAsn132Lys。经大肠杆菌表达和酶蛋白纯化后,对其酶学特性进行了表征。2个突变体和野生型的脂肪酶最适温度为30℃、最适pH值为8。与野生型相比,lipA-Asn86Glu的比酶活提高了8%,lipA-Asn132Lys的比酶活比野生型降低了19%;lipA-Asn86Glu在50℃下酶的半衰期与野生型相似,Km和Kcat值有所下降,而lipAAsn132Lys的50℃时半衰期、Km和Kcat都明显降低。上述结果为通过理性设计突变位点对酶进行分子改造,以提高酶活力或热稳定性,提供了借鉴和途径。     

转海藻糖合酶基因玉米株系的获得及其抗旱性研究

采用农杆菌介导玉米萌发种子转化方法,将海藻糖合酶基因(TPS)导入玉米自交系昌7-2中。PCR和Southern blot检测结果表明,目的基因已导入转化植株并整合到受体基因组上。田间抗旱性鉴定和生理生化指标结果显示,转基因植株(株系)的抗旱性明显高于对照。说明海藻糖合酶基因具有抗旱功能,利用植物基因工程技术对其进行玉米抗旱育种是切实可行的。     

萌发期和苗期玉米转海藻糖合酶基因的抗旱性研究

在PEG溶液模拟干旱条件下,研究了不同玉米品种(2个转基因品系和各自受体对照)发芽率、伤害率、芽根比、叶片含水量、叶片SOD活性、POD活性和MDA含量,并对其在种子盒、花盆和田间的耐旱性进行了比较。结果表明,萌发期与苗期抗旱性表现基本一致,2个转基因品系(T09100-3和H5T37)分别比各自受体(综31和178)耐旱性高。     

R262K点突变将紫穗槐二烯合酶变为(3R)-(E)-nerolidol合酶

倍半萜合酶家族催化单一底物法尼基焦磷酸形成近300多种链式、单环、双环和三环倍半萜烯、醇,进一步的加工修饰产生种类更加繁多的倍半萜衍生物。详细了解倍半萜合酶产物特异性性决定机制将会为倍半萜合酶的理性设计,定向生成新型化合物打下基础。本研究利用定点突变技术,对紫穗槐二烯合酶RxR基序及相关的D300位点进行了点突变,发现保守基序中R262K单点突变后其酶促反应主产物为(3R)-(E)-nerolidol,而R262L突变使酶失去活性,R264K突变则对产物比例无影响,显示保守基序中第一个精氨酸在活性中心疏水环境的维持中非常关键。D300突变结果显示此氨基酸对酶的活性维持非常必要,结合R262突变结果,推测R262和D300间的非键相互作用对酶活性的维持起重要作用。由于RxR基序在倍半萜合酶家族中非常保守,因此其作用是否具有普遍性值得进一步验证。     

水生栖热菌FL-03海藻糖合酶的分离纯化及特性研究

将从水生栖热菌FL-03中获得的海藻糖合酶粗酶液经硫酸铵分级沉淀、DEAE Sepharose CL-6B离子交换层析S、ephacryl S-200HR凝胶过滤层析后,纯化68.48倍,产率为18.4%。研究表明:该酶分子量约为101 kD,最适反应温度为60℃,最适pH为7.0,在40~80℃、pH 6.0~9.0范围内具有较高的反应活性和稳定性。Fe3 对该酶具有一定的激活作用,Cu2 、Tris、Zn2 对该酶具有较强的抑制作用。该酶具有高度的底物特异性,只能专一地将麦芽糖转化为海藻糖。在40℃4、8 h条件下,麦芽糖转化为海藻糖的转化率最大可达到79%。     

组合突变提高甲基对硫磷水解酶MPH热稳定性的研究

来源于苍白杆菌Ochrobactrum sp.M231的甲基对硫磷水解酶MPH-Och具有优良的催化水解甲基对硫磷农药的能力,针对其热稳定性较差的缺点,通过组合3种提高蛋白热稳定性的突变策略,最终获得热稳定性改良的突变酶MPHM7,其T50达到65℃,在之前研究热稳定性提高的四点突变酶(S274Q/T183E/K197L/S192M)的基础上又提高了5℃。同时,该突变酶的催化效率也获得了一定的提高,其kcat/Km值是四点突变酶的3.8倍。热稳定性改良突变酶的获得证实了这些提高热稳定性的方法是有效的,并且其作用具有加合性,这为分子设计改良酶蛋白热稳定性提供了新的研究思路。     

嗜热真菌木聚糖酶1YNA的表达和定点突变

为了进一步提高嗜热真菌(Thermomyces lanuginosus DSM10635)本已较耐热的木聚糖酶1YNA的热稳定性。利用重叠延伸PCR技术从嗜热真菌基因组DNA中扩增获得了木聚糖酶1YNA的基因xyl,将其插入到大肠杆菌表达载体pET-22b(+)中,构建了重组表达质粒pET-22b(+)-xyl。该质粒转化到表达宿主大肠杆菌BL21(DE3)后获得了能成功表达的工程菌。工程菌表达木聚糖酶1YNA的最适温度为65℃,最适pH值为6.0。其在75℃,pH值为6.5的条件下失活处理30min后还残存有30%的酶活,与嗜热真菌生产的木聚糖酶特性相近。在对该木聚糖酶的N端氨基酸序列进行定点突变后发现,T4A、T4G、T4R均对该木聚糖酶的热稳定性无显著影响,其中T4G突变体的耐热性有变弱的趋势。     

甘蔗根癌农杆菌介导转化海藻糖合酶基因获得抗渗透胁迫能力增强植株

 由双拷贝CaMV35S启动子驱动担子菌灰树花 (Grifolafrondosa)的海藻糖合酶基因 (TSase)构建植物表达载体 pBBBT ,通过三亲交配法将 pBBBT导入根癌农杆菌EHA10 5菌株 ,经根癌农杆菌介导转化甘蔗 (Saccha rumhybrid)栽培品种 ,以增强甘蔗的抗旱能力。结果表明 ,甘蔗胚性愈伤组织对EHA10 5菌株敏感 ,甘蔗外植体开始大量形成胚性愈伤组织时是感染的适宜时期 ,用膦丝菌素 (PPT)筛选 ,抗性植株发生频率平均为 4 .5 %。经PCR及dot Southern检测证明 ,TSase已经整合到甘蔗基因组中。部分转化植株根叶畸形、株型异常、生长缓慢。移栽到含PEG80 0 0 17.4 % (w/v)的MS培养基后 ,观察到转基因植株抗渗透胁迫能力增强     

辣椒海藻糖-6-磷酸合酶基因CaTPS9的克隆及表达分析

【目的】明确辣椒中海藻糖-6-磷酸合酶(TPS)基因CaTPS9的表达特性和生物学功能,进一步了解TPS对辣椒生长中调控非生物胁迫的作用。【方法】以辣椒品种强丰101为试验材料,克隆CaTPS9基因,并对辣椒CaTPS9的理化性质、蛋白结构、顺式作用元件、系统进化树等进行分析;通过qRT-PCR分析CaTPS9基因在不同组织(商品果果肉、幼果果肉、成熟果果肉、商品果胎座、幼果胎座、成熟果胎座、叶、根、茎、花)和胁迫处理(低温和植物生长调节剂处理)中的表达模式。【结果】CaTPS9基因CDS序列全长2 604 bp,编码867个氨基酸。CaTPS9蛋白包含Glyco＿transf＿20和Trehalose＿PPase两个保守结构域,分子质量为97.60 kDa,不稳定指数为44.27,理论等电点为5.63,亚细胞定位预测CaTPS9蛋白位于细胞质中。生物信息学分析表明,CaTPS9蛋白属于亲水性蛋白,且不存在跨膜结构和信号肽序列,蛋白结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成。系统进化关系分析表明,CaTPS9与烟草(Nicotiana tabacum L.)、番茄(Solanum lycope...     

寄主转换对B型烟粉虱和温室粉虱海藻糖含量和海藻糖酶活性的影响

【目的】研究海藻糖及海藻糖酶在B型烟粉虱寄主谱扩张及与温室粉虱的竞争适应过程中的作用。【方法】以番茄饲养的B型烟粉虱与温室粉虱转移取食嗜好（棉花、甘蓝）或非嗜好（玉米）寄主植物后，其体内海藻糖含量及海藻糖酶活性的变化和响应。【结果】改变寄主会使B型烟粉虱和温室粉虱的海藻糖含量降低，其中棉花的作用最为明显，分别比对照减少了33％和25％；将植物种类转换为B型烟粉虱嗜好、温室粉虱亦可利用的寄主棉花或B型烟粉虱嗜好而温室粉虱非嗜好的寄主甘蓝，两种粉虱海藻糖含量的变化基本一致，而在两种粉虱非嗜好寄主玉米上B型烟粉虱（112.6％）较温室粉虱（60.8％）的恢复能力强、稳定性能好。尽管改变寄主对两种粉虱海藻糖酶比活力的作用不明显，但对海藻糖酶比活力变化趋势的影响却明显不同；转换不同种类的寄主B型烟粉虱海藻糖酶比活力的动态趋势基本一致，而温室粉虱却不尽相同；在非嗜好寄主玉米上两种粉虱海藻糖酶比活力的变化动态虽相仿，但B型烟粉虱的恢复能力较温室粉虱强。【结论】海藻糖酶在B型烟粉虱寄主谱扩张及与温室粉虱的竞争适应过程中可能起重要作用。     

穿心莲海藻糖-6-磷酸合酶1（ApTPS1）生物信息学与表达分析

以穿心莲（Andrographis paniculata）为材料,基于全长转录组数据,筛选和克隆穿心莲海藻糖-6-磷酸合酶1基因（命名为 ApTPS1）。生物信息学分析显示, ApTPS1基因的开放阅读框长度为2 787 bp,编码928个氨基酸,分子质量为105 178.82 u,理论等电点为6.67,为亲水蛋白,无信号肽。多重序列比对显示, ApTPS1较为保守,系统进化树分析表明该蛋白与凤梨亲缘关系最近,与拟南芥和烟草亲缘关系相对较远。利用实时荧光定量PCR分析穿心莲不同生态型、不同器官以及不同光周期条件下 ApTPS1基因的表达特性,结果表明,早花生态型穿心莲的 ApTPS1表达水平高于晚花生态型,且这种关系不受光周期的影响; ApTPS1在穿心莲的不同器官中的表达水平依次为花＞果实＞花蕾≈新叶≈老叶。以上结果说明, ApTPS1可能与穿心莲开花时间及生殖器官发育有密切关系。 ApTPS1基因的克隆及差异表达分析为穿心莲开花期调控及优良品种的选育提供了理论基础。     

不同酶标抗体稀释液对酶标抗体稳定性的影响

为筛选一种较好的酶标抗体稀释液,试验以磷酸盐缓冲液（PBST）为基础溶液,通过添加甘油、酪蛋白、海藻糖及防腐剂Proclin 300等试剂配制了4种不同组合的酶标抗体稀释液,分别在4℃和37℃条件下考察其对酶标抗体稳定性的影响。结果表明,处理5（0.01 mol/L PBST＋3%酶稳定剂M＋3%海藻糖＋0.05%Proclin 300）的保护效果最好,在4℃保存6个月,酶标抗体的活性仅降低18%。     

一步PCR法对拟南芥ATPK64基因的快速定点突变

采用部分互补的71物扩增表达载体的全序列,通过DpnⅠ酶切PCR产物去除甲基化的模板DNA,利用大肠杆菌自身的酶系统环化质粒DNA,只需设计1对引物,进行1次PCR反应,就直接获得了突变的表达载体.利用该方法成功地对拟南芥的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶编码基因ATPK64进行了定点突变.这种改进的DNA定点突变方法,具有简便、快捷、经济、成功率高的特点,是值得推广的PCR定点突变方法.     

苏云金芽胞杆菌Vip3Aa11定点突变对棉铃虫杀虫活性的影响

为了寻找苏云金芽胞杆菌Vip3Aa11中对杀虫活性有重要影响的氨基酸,为杀虫机理研究和改造杀虫蛋白提供理论依据,通过序列比对,利用PCR方法对Vip3Aa11中7个氨基酸位点进行定点突变,对各突变蛋白杀棉铃虫的生物活性进行测定。结果表明,获得的Vip3Aa11突变体I358V、I362M、K553I、I663T对棉铃虫的杀虫活性明显降低,而突变体I706N对棉铃虫的杀虫活性有所提高,各突变体对胰蛋白酶敏感性基本一致。说明第358位、362位、663位异亮氨酸及553位赖氨酸对Vip3Aa11杀棉铃虫活性有重要影响。