• 2013年第29卷第4期文章目次
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    • >特邀综述
    • 聚合级L-乳酸的非粮生物质发酵研究进展

      2013, 29(4):411-421.

      摘要 (1909) HTML (0) PDF 565.40 K (4364) 评论 (0) 收藏

      摘要:乳酸在化工、医药和食品加工等领域有着广泛的用途。随着聚乳酸产业的兴起,对聚合级L-乳酸的需求量也不断增加。开发低成本的非粮生物质乳酸发酵工艺、实现发酵-分离耦合是降低聚合级L-乳酸成本、摆脱原料价格不断上涨压力的技术趋势。文中简要综述了近2~3年使用非粮生物质发酵生产聚合级L-乳酸的技术进展,并对未来乳酸发酵工艺作了展望。

    • >综述
    • 纤维素酶家族及其催化结构域分子改造的新进展

      2013, 29(4):422-433.

      摘要 (2107) HTML (0) PDF 4.43 M (5040) 评论 (0) 收藏

      摘要:纤维素酶的分子改造是其催化性能改进及催化效率提升的重要手段。近年来,组学技术与结构测定技术的迅速发展,人们已建立了包括糖苷水解酶 (Glycoside hydrolase,GH) 在内的碳水化合物活性酶组分数据库。通过对同一蛋白家族进行序列比对、分子进化分析与祖先基因重构,以结构模建分析为指导的纤维素酶分子改造,可以明显缩小序列或结构的搜索空间,加快酶分子改造的速度,增大理性设计成功的概率;同时针对催化中心活性架构的分析可以进一步阐明纤维素酶的催化机理与酶分子持续性降解机制。文中主要对纤维素酶家族及其催化结构域的分子改造取得的最新进展作了综述。在后基因组时代基于蛋白质家族中的海量数据分析,以其保守结构信息为指导的理性设计,将会成为纤维素酶分子改造的重要方向,从而推动生物质转化工艺的快速发展。

    • 气相色谱-质谱联用技术及其在代谢组学中的应用

      2013, 29(4):434-446.

      摘要 (2488) HTML (0) PDF 5.53 M (7298) 评论 (0) 收藏

      摘要:代谢组学是以高通量、高灵敏度、高分辨率的现代仪器分析方法为手段,对细胞、体液、组织中所有代谢物进行无偏向的定性与定量分析的一门学科。气相色谱-质谱联用技术具有较高的检测灵敏度和鉴定准确度,通过标准谱图库的比对可对代谢物进行快速的鉴定,因此被广泛应用于生物样品的代谢产物的检测中。文中对近年来气相色谱-质谱联用技术的发展以及在代谢组学研究中取得的成果进行了综述。首先介绍了气相色谱-质谱联用技术的分类和常用的样品衍生化方法;继而从样品预处理、定性与定量分析、数据分析三方面介绍了气相色谱-质谱联用技术分析代谢物的方法,并系统地对该技术在微生物、植物、疾病诊断领域的应用实例进行了评述;最后提出了当前气相色谱-质谱联用技术在代谢组学研究中存在的问题并对后续的研究进行了展望。

    • >动物及兽医生物技术
    • 干扰视黄醇结合蛋白4对猪脂肪细胞PI3K/Akt信号通路的影响

      2013, 29(4):447-457.

      摘要 (1537) HTML (0) PDF 51.87 M (1797) 评论 (0) 收藏

      摘要:视黄醇结合蛋白4 (Retinol binding protein 4,RBP4) 是一种脂肪细胞分泌因子,其表达水平的升高与胰岛素抵抗及Ⅱ型糖尿病等疾病密切相关,但具体作用机制尚不清楚。为明确此机制,通过包装RBP4干扰慢病毒并侵染猪前体脂肪细胞。运用胰岛素激活及诱导胰岛素抵抗模型,利用QRT-PCR及Western blotting方法检测RBP4的干扰效率及处理组PI3K/Akt信号通路相关基因的表达。结果显示RBP4的基因及蛋白的干扰效率达到60% (P<0.01) 以上。进一步研究发现在胰岛素诱导及胰岛素抵抗的情况下,LH1-shRBP4干扰后可显著提高胰岛素信号通路AKT2、PI3K、GLUT4和IRS1基因mRNA的表达;明显促进AKT2、PI3K和IRS1蛋白的磷酸化;提高AKT2、PI3K和GLUT4基因的总蛋白水平。总之,RBP4干扰通过上调PI3K/Akt胰岛素信号通路相关因子的表达及其磷酸化水平,提高了胰岛素敏感性。此研究将为胰岛素抵抗相关疾病的治疗提供新思路。

    • Kozak序列对金黄色葡萄球菌黏附因子FnBPA-A DNA疫苗诱导小鼠免疫应答的影响

      2013, 29(4):458-465.

      摘要 (1740) HTML (0) PDF 787.28 K (3456) 评论 (0) 收藏

      摘要:黏附因子FnbpA (纤连蛋白结合蛋白A,Fibronectin binding protein A) 是金黄色葡萄球菌表面的蛋白质成分,是该菌感染早期最重要的致病因子,可促进其对寄主组织的侵入,也是一个有潜力的免疫靶标。将牛乳源金黄色葡萄球菌中FnBPA基因的A功能区克隆至真核表达载体中,分别构建含Kozak序列和不含Kozak序列的FnBPA-A基因真核表达载体,重组质粒经鉴定测序正确后,免疫C57BL/6小鼠检测其抗体水平和淋巴细胞增殖情况,并对各组小鼠进行攻毒实验。检测的结果表明Kozak修饰的重组DNA在血清抗体效价 (P<0.05) 和免疫保护率方面均优于不含Kozak序列的重组DNA,在刺激淋巴细胞增殖方面Kozak修饰的重组DNA的刺激效果虽然也高于不经修饰的重组DNA,但是差异不显著 (P>0.05)。根据总体的免疫效果来看,Kozak序列对增强FnBPA的重组DNA疫苗诱导的免疫应答起了不容忽视的作用。

    • >工业生物技术
    • 灰色链霉菌胰蛋白酶在变铅青链霉菌中的异源表达及酶学性质分析

      2013, 29(4):466-479.

      摘要 (1800) HTML (0) PDF 1.35 M (3064) 评论 (0) 收藏

      摘要:胰蛋白酶作为一种重要的丝氨酸蛋白酶被广泛应用于食品、医药和皮革等工业领域。本文成功实现了灰色链霉菌来源的胰蛋白编码基因在变铅青链霉菌中的高效活性表达,并对其酶学性质进行分析比较。以灰色链霉菌ATCC10137基因组为模板,获得胰蛋白酶编码基因sprT并克隆至表达质粒pIJ86,成功构建了重组链霉菌工程菌TK24/pIJ86-sprT。以R2YE和SELF为发酵培养基,最高酶活分别达9.21 U/mL和8.61 U/mL。酶学性质分析表明,和牛胰蛋白酶 (BT) 相比,重组链霉菌胰蛋白酶 (rSGT) 的耐酸能力强,具有较广的pH;且rSGT对酰胺键具有更高的特异性;此外,Zn2+和有机溶剂分别对rSGT的酯酶活力和酰胺酶活力具有促进作用;本研究结果为rSGT的性质改造以及工业应用提供了依据。

    • 来源于葡萄球菌的N-乙酰神经氨酸裂合酶的基因克隆及性质

      2013, 29(4):480-489.

      摘要 (6147) HTML (0) PDF 8.66 M (21532) 评论 (0) 收藏

      摘要:葡萄球菌Staphylococcus hominis来源的N-乙酰神经氨酸裂合酶基因shnal (GenBank Accession No. EFS20452.1) 构建至pET-28a质粒并在大肠杆菌中得到表达。通过目的蛋白的纯化和酶学性质研究发现,ShNAL是一个四聚体,裂解方向的最适反应pH为8.0;合成方向的最适反应pH为7.5,最适反应温度为45 ℃。在45 ℃下孵育2 h对ShNAL的活力基本无影响,高于45 ℃时,活力迅速下降。该酶在pH 5.0~10.0的环境中比较稳定,4 ℃下放置24 h酶的残余活力在70%以上。ShNAL对N-乙酰神经氨酸 (Neu5Ac)、N-乙酰甘露糖胺 (Man) 和丙酮酸 (Pyr) 的Km值分别是 (4.0±0.2) mmol/L、(131.7±12.1) mmol/L和 (35.1±3.2) mmol/L,kcat/Km值分别为1.9 L/(mmol·s)、0.08 L/(mmol·s) 和0.08 L/(mmol·s)。

    • 稀碱预处理棕榈残渣制备纤维乙醇

      2013, 29(4):490-500.

      摘要 (1985) HTML (0) PDF 673.42 K (2729) 评论 (0) 收藏

      摘要:以棕榈残渣 (Empty fruit bunch,EFB) 为原料,通过预处理、酶解、发酵等过程制备纤维乙醇。首先对比了碱、碱/过氧化氢等预处理条件对棕榈残渣组成及酶解的影响,结果表明稀碱预处理效果较好。适宜的稀碱预处理条件为:NaOH浓度为1%,固液比为1∶10,在40 ℃浸泡24 h后于121 ℃下保温30 min,在该条件下,EFB的固体回收率为74.09%,纤维素、半纤维素和木质素的含量分别为44.08%、25.74%和13.89%。对该条件下预处理后的固体样品,以底物浓度5%、酶载量30 FPU/g底物酶解72 h,纤维素和半纤维素的酶解率分别达到84.44%和89.28%。进一步考察了酶载量和底物浓度对酶解的影响以及乙醇批式同步糖化发酵,当酶载量为30 FPU/g底物,底物浓度由5%增加至25%时,利用酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae (接种量为5%,V/V)发酵72 h后乙醇的浓度分别为9.76 g/L和35.25 g/L,可分别达到理论得率的79.09%和56.96%。

    • 重组a-氨基酸酯水解酶合成头孢曲嗪

      2013, 29(4):501-509.

      摘要 (1651) HTML (0) PDF 657.17 K (2333) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探索酶法合成头孢曲嗪的产业化工艺路线,从红纹黄单胞菌Xanthomonas rubrillineans中克隆a-氨基酸酯水解酶基因全序列,转化入大肠杆菌中表达。以头孢曲嗪的合成转化率为指标,分别考察纯化的重组a-氨基酸酯水解酶合成头孢曲嗪的最适温度、最适pH和最佳底物摩尔比。经聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,重组a-氨基酸酯水解酶的单体分子量为70 kDa。催化合成头孢曲嗪的最适pH为 (6.0±0.1),最适温度为36 ℃。底物浓度约为7-ATTC 30 mmol/L、HPGM×HCl 120 mmol/L,酶用量22 U/mL时,头孢曲嗪的转化率达到64.3%。结果为优化酶法合成头孢曲嗪的产业化工艺奠定了基础。

    • >生物技术与方法
    • 构建定向T载体用于基因克隆和表达

      2013, 29(4):510-519.

      摘要 (2316) HTML (0) PDF 5.68 M (5485) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统的T载体克隆方法需要烦琐的后续步骤来筛选和鉴定重组子,并且无法实现目的基因的定向克隆。为了克服这些问题,本研究在pET-23a(+)的基础上构建了定向T载体pETG,首先通过定点诱变消除pET-23a(+)上的两个BfuⅠ位点得到PET-23aM;设计一对引物在5¢端各引入一个BfuⅠ位点,下游引物紧邻BfuⅠ位点引入13 bp的部分LacO序列,用该引物从pHBM2002上扩增Prrn-gfp表达盒,插入PET-23aM的NdeⅠ和XhoⅠ位点,得到定向T载体pETG。PCR扩增的目的基因通过下游引物引入7 bp剩余的LacO序列,该基因片段与BfuⅠ酶切制备的定向T载体连接、转化大肠杆菌DH10β感受态细胞,通过补加了X-gal的平板筛选蓝色重组子。质粒酶切和PCR鉴定表明蓝色菌落全部为定向插入的重组子,重组效率100%,利用本方法成功地定向克隆了103个人类肝蛋白编码基因cDNA,克隆过程无需复杂的步骤筛选鉴定重组子。随机选择了其中的8个基因的克隆进行表达,结果显示8个克隆均在大肠杆菌中获得成功表达。该结果表明定向T载体构建成功,并且该载体非常适合基因的克隆和表达。

    • 超正电荷绿荧光蛋白+36GFP作为核酸载体的细胞穿透性分析

      2013, 29(4):520-531.

      摘要 (2133) HTML (0) PDF 82.54 M (1710) 评论 (0) 收藏

      摘要:旨在通过原核表达纯化超正电荷绿色荧光蛋白+36GFP,研究其与核酸的结合作用及作为核酸载体的细胞转导功能。将pET+36GFP-HA2质粒转化到大肠杆菌BL21(DE3) 菌株中,然后表达纯化+36GFP蛋白。将得到的目的蛋白在特定浓度下分别转导293细胞、HepG2细胞、A549细胞和B16细胞,流式细胞仪检测+36GFP的转导效率;+36GFP蛋白 (100 nmol/L) 转导A549细胞,激光共聚焦显微镜观察结果;将+36GFP蛋白与质粒DNA按不同比例孵育,凝胶阻滞实验检测+36GFP与DNA的结合能力;激光共聚焦显微镜和流式细胞仪检测+36GFP蛋白携带质粒DNA转导细胞后报告基因的表达。结果显示,+36GFP蛋白具有较高的细胞转导效率,且随浓度升高转导效率增加,呈浓度依赖性。凝胶阻滞实验显示,+36GFP能够与质粒DNA结合,阻滞DNA在凝胶中迁移,且呈现一定的浓度依赖性。+36GFP包裹质粒转导细胞后,可高效携带质粒DNA转导进入细胞,使质粒报告基因得到表达。本研究成功表达纯化了+36GFP蛋白,证实该蛋白具有较高的细胞转导效率,可将外源核酸携带入细胞使外源基因得到表达。

    • >生物育种与工艺优化
    • 大肠杆菌细胞抽提物制备方案的简化与优化

      2013, 29(4):532-535.

      摘要 (1928) HTML (0) PDF 616.33 K (3563) 评论 (0) 收藏

      摘要:无细胞蛋白表达系统是一种将目的蛋白在体外进行表达的新技术和新方法,已广泛应用到蛋白质组学、蛋白质结构和功能等领域的研究中。在无细胞蛋白表达系统中,细胞抽提物的制备是关键因素之一。通过对大肠杆菌细胞抽提物制备过程中离心速度、预孵化和透析等参数的考察,利用绿色荧光蛋白作为报告蛋白,可以得到一个细胞抽提物制备的简化方案。采用相对低的转速 (12 000×g,10 min),简易空孵化即可制备出活性高的细胞抽提物,用于无细胞体系蛋白表达,其表达的绿色荧光蛋白产量为209 μg/mL。与传统的大肠杆菌细胞抽提物S30相比较,新方案将使时间与成本节省62%,产量是传统方法的2.6倍,使无细胞蛋白表达技术的操作快速、高通量的优势更加明显。

    • 双液相体系强化氧传递促进微生物油脂生产

      2013, 29(4):536-539.

      摘要 (1530) HTML (0) PDF 535.42 K (2587) 评论 (0) 收藏

      摘要:文中通过添加氧载体正十二烷进行双液相发酵来提高发酵性丝孢酵母利用木薯淀粉水解液生产微生物油脂的产量。结果表明,在摇瓶发酵液中添加氧载体,能明显缓解发酵过程中的氧限制程度。在2 L发酵罐中添加1%正十二烷进行双液相高密度发酵,其发酵生物量和油脂产量分别达到101.2?g/L和50.28 g/L。气相色谱分析表明,添加了氧载体发酵的微生物油脂中含有更高的饱和脂肪酸含量。

    • >历史回眸
    • 我国著名医学病毒学和生物制品学专家——朱既明

      2013, 29(4):540-543.

      摘要 (1344) HTML (0) PDF 24.01 M (1390) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >其他
    • 29(4) 封面

      2013, 29(4).

      摘要 (1167) HTML (0) PDF 13.60 M (1400) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 29(4) 目录

      2013, 29(4).

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