南极低温降解菌Shewanella sp. NJ49羟化酶分离纯化及最适产酶条件研究

羟化酶是细菌降解烷烃的关键酶,本文以南极低温降解菌Shewanella sp.NJ49为研究对象,通过硫酸铵沉淀、超滤浓缩及葡聚糖凝胶Sephadex G-75柱层析方法,分离纯化NJ49的羟化酶,获得了单一羟化酶组分,研究了温度、p H、表面活性剂和盐度等环境因素对NJ49羟化酶酶活活性影响。结果表明,羟化酶组分由α、β、γ三个亚基组成,分子质量分别为56,45和36 k D。NJ49最适产酶条件为:温度15℃、p H7.2、盐度55;不同类型表面活性剂对酶的活性影响效应不一,两性离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂对酶活没有作用,阴离子表面活性剂+非离子表面活性剂混和剂和阳离子表面活性剂+非离子表面活性剂混和剂能提高羟化酶的活性。     

海洋烷烃降解菌Alcanivorax sp.A-11-3的分离鉴定及其降解酶基因研究

从马六岬海峡的表层海水中分离到一株石油降解菌A-11-3.经16S rDNA Blast结果表明其与Alcanivorax borkumensis SK2具有最高相似性为96%,该菌可能是食烷菌属的一个新种.该菌具有很强的石油降解能力.结果表明,A-11-3对烷烃的降解范围较宽,能以C8～C36的烷烃为唯一碳源和能源生长;在7d内该菌对柴油的降解率达到49.5%.此外,还从菌株中克隆到了大小为426bp的烷烃羟化酶基因alkB片段和843bp的P450 烷烃羟化酶基因的部分序列.序列分析表明,alkB片段编码的氨基酸序列与A. borkumensis SK2T的AlkB1和AlkB2的同源性分别为57.75%和40.14%;该菌的P450与SK2菌株的P450具有最高同源性,为87%.研究结果对于海洋石油降解微生物生态研究及石油污染生物修复技术开发有参考价值.     

菌株Alcaligenes sp.P156中一个新型烟酸羟化酶的克隆与功能验证

本研究预测naa cluster中的naaB基因负责催化烟酸到6-羟基烟酸的反应。通过对NaaB的蛋白序列进行分析,发现该酶含有三个亚基,分别由naaB_L1、naaB_S、naaB_L2基因编码,其中naaB_L1和naaB_L2分别编码2个含有钼辅因子结合结构的大亚基,naaB_S基因编码一个含有[2Fe-2S]簇的小亚基。本研究对naaB基因进行了克隆,将构建的重组质粒pME6032-naaB_L1SL2分别转化到无色杆菌(Achromobacter sp.)和大肠杆菌(Escherichia coli)中,通过HPLC和LC-MS检测验证了NaaB负责催化烟酸到6-羟基烟酸,并且在无色杆菌和大肠杆菌中NaaB均能够转化烟酸,这与之前报道烟酸羟化酶不能在大肠杆菌表达的结果不同,说明NaaB的基因编码和催化功能具有独特性。通过序列分析推测NaaB的这一特性可能跟该酶同时含有两个钼结合结构域的大亚基有关。     

一株印度洋深海食烷茵(Alcanivorax sp.P40)的烷烃羟化酶基因的克隆

以印度洋深层海水,用柴油和石油作为混合碳源经富集培养、分离获得一株具有很强的柴油降解能力的茵株P40.茵株P40革兰氏染色阴性,接触酶和氧化酶为阳性,能还原硝酸盐,不能还原亚硝酸盐.16S rDNA Blastn 结果表明其与 Alcanivorax dieselolei B-5T(柴油食烷茵)及 A.dieselolei NO1A具有最高相似性,均为99.8%.茵株P40的gyrB序列与 A.dieselolei NO1A同源性也高达99.2%.而与A.dieselolei B-5T只有86.9%.此外,从茵株P40中克隆到两个烷烃羟化酶alkB基因片断,分别命名为P40-alkB1和P40-alkB2.其中P40-alkBl与报道的 A.dieselolei B-5T 中的 alkB 同源性较高,达96.3%,而与同为深海来源的茵株NO1A的alkB的同源性更是达100%,P40-alkB2则与A.borkumensis SK2T(泊库岛食烷茵)的alkB1同源性最高,但仅为65%.     

多环芳烃化合物对栉孔扇贝组织芳烃羟化酶活力的影响

研究了苯并(a)芘(B[a]P)、苯并(k)荧蒽(B[k]F)以及两者的混合物对栉孔扇贝(Chlamys farreri)鳃丝和消化盲囊芳烃羟化酶(AHH)活力的影响。结果表明,多环芳烃化合物(PAHs)对栉孔扇贝鳃丝和消化盲囊AHH活力具有显著的诱导作用(P<0.05),并且呈现了明显的时间、剂量效应特征。B[a]P和B[k]F混合物处理组鳃丝和消化盲囊的AHH活力在实验期间呈现先升高后稳定趋势,B[a]P处理组则表现峰值变化,然后呈下降趋势。消化盲囊各处理组AHH活力显著高于鳃丝。作者认为可以采用消化盲囊的AHH活力来反映周围环境PAHs的污染,并应以最大饱和浓度为标准。3种PAHs中B[a]P的毒性最强,PAHs对栉孔扇贝的毒性大小与PAHs的组成有关,不能以不同种类单一PAHs毒性的总和来代表PAHs混合物的毒性。     

雨生红球藻虾青素合成关键酶的原核表达及纯化

雨生红球藻是天然虾青素的重要来源,在胁迫条件下积累虾青素含量能达到细胞干重的5%。八氢番茄红素合成酶(PSY)、β-胡萝卜素酮化酶(CRTW)和β-胡萝卜素羟化酶(CRTZ)是雨生红球藻虾青素合成的关键酶,本研究分别以雨生红球藻的DNA和cDNA为模板,克隆了这三个基因,并构建不同的原核表达载体pET-24a-crtw,pET-24a-crtz,pET-24a-psy。转化大肠杆菌Rosetta感受态,经IPTG诱导后,SDS-PAGE和western blotting结果显示三种重组蛋白都能够正常表达,利用6×His标签对重组蛋白进行纯化能得到相对单一的条带,相对于纯化前目的条带明显加深。ELISA检测重组菌株E.coli RZ,E.coli RW,E.coli RP中的酶活性分别为3.0,10.5,10.0 IU/L,纯化后酶活性显著提高,分别为125.5,124.7,118.0 IU/L。本研究获得了这三种酶的活性重组蛋白,为其功能分析和抗体制备奠定了基础。