C4ST-1在大肠杆菌中的可溶性表达

软骨素-4-O-硫酸转移酶-1 (Chondroitin-4-O-sulfotransferase-1,C4ST-1,EC 2.8.2.5)催化软骨素N-乙酰半乳糖胺(N-Acetylgalactosamine,GalNAc)4号位羟基硫酸化生成硫酸软骨素A(chondroitin sulfate A,CSA)。C4ST-1含3对二硫键,在Escherichia coli细胞质内二硫键难以正确形成,故在E. coli中表达时主要以包涵体形式存在。为提高胞内可溶性蛋白质的表达水平,共表达了催化二硫键从头形成的巯基氧化酶(Erv1p)或/和促进二硫键正确折叠的二硫键异构酶(DsbC)。结果表明共表达DsbC可使C4ST-1融合蛋白的胞内可溶性表达水平显著提高,但C4ST-1和Erv1p共表达对胞内可溶性蛋白质的表达影响相对较小。C4ST-1和Erv1p或C4ST-1和DsbC共表达菌株的酶活分别为原始菌株的1.30和2.33倍,活力达到(12.32±0.76) U/L和(21.99±0.42) U/L。挑取同时共表达C4ST-1、Erv1p和DsbC的菌株进行摇瓶水平和3 L发酵罐放大培养,酶活分别达到(29.12±0.66) U/L和49.97 U/L。本研究为C4ST-1的大规模应用奠定了一定的基础。     

人造肉生产技术相关专利分析

对近年来国内外关于人造肉生产技术相关的专利申请状况进行了分析,通过对历年专利申请趋势、主要申请人和发明人、专利布局情况的统计和对重点专利技术内容的解析,力求能全面系统地反映包括植物蛋白肉和细胞培养肉生产技术、人造肉商品化技术、人造肉重塑成型技术领域专利技术的发展及现状,寻找相关专利技术在发展中还存在的问题,并针对这些问题提出了下一步的研究方向,以期对尽早实现我国人造肉的规模化生产提供参考。     

调控乙酰CoA合成酶表达促进乙酸利用及GlcNAc合成

N-乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc)是一种重要的功能单糖。在利用枯草芽孢杆菌发酵产GlcNAc的过程中,乙酸的积累严重抑制了细胞生长和GlcNAc合成。为了获得高效利用乙酸生产GlcNAc的微生物细胞工厂,作者通过突变乙酰CoA(Ac-CoA)合成酶编码基因acsA 5′UTR区域内全局转录调控因子CodY结合序列,调控acsA转录水平,进一步突变AcsA乙酰化调控位点,解除乙酰化修饰,促进乙酸转化为Ac-CoA,最终乙酸积累量由6.3 g/L减少到3.6 g/L,同时细胞干重(DCW)由2.7 g/L增加到5.3 g/L,GlcNAc产量由1.9 g/L提高到5.0 g/L,为进一步获得高产GlcNAc细胞工厂提供了基础。     

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。     

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.     

粉煤灰固定化细胞去除聚乙烯醇的研究

前期研究分离到一株能高效降解并矿化聚乙烯醇(PVA)的黄单胞菌(Xanthomonas sp.)。考察了利用改性处理或未处理粉煤灰吸附该菌株去除PVA的特性。结果表明,实验所采用的5种粉煤灰对该菌细胞等温吸附方程与Langmuir方程、Freundlich方程的拟合都达到很高的水平。改性粉煤灰对菌体细胞的吸附量由大到小的顺序为HC l处理粉煤灰>H2SO4处理粉煤灰>Ca(OH)2处理粉煤灰>NaOH处理粉煤灰>未处理粉煤灰。在培养初期,粉煤灰固定化细胞对PVA的去除量略低于等量游离细胞,但其去除速率的变化与游离细胞基本相同。     

底物浓度对多级逆流工艺厌氧发酵城市污泥产酸的影响

考察了不同底物浓度对一种新型的厌氧发酵工艺--多级逆流工艺厌氧发酵城市污泥产酸效果的影响.结果表明,不同污泥底物质量浓度条件多级逆流厌氧发酵产酸效果变化较大,当污泥底物质量浓度为VS=100 g/L时,有机酸质量浓度与产率分别达到20 g/L 和0.20 g/gVS.对高浓度难降解污泥的处理,多级逆流工艺有较大优势.研究结果还表明,多级逆流促进了高质量浓度污泥底物发酵产酸的机制在于降低了发酵产物对厌氧产酸细菌的抑制效应.     

碱性条件促进纺织印染污泥厌氧发酵产挥发性脂肪酸

系统研究了酸性(pH值5、pH值6),中性(pH值7)和碱性(pH值8～10)条件下,纺织印染污泥厌氧发酵产挥发性脂肪酸(VFA)的发酵类型,比较了总酸及主要酸的最高发酵浓度及分布,总酸及乙酸的产率和生产速率,并揭示了碱性条件有利于有机酸发酵的机制.研究结果表明,不同pH值条件下,乙酸型均为主要发酵类型,但较低的pH值利于丁酸累积.总酸及乙酸的浓度随着pH值的升高而增加,且碱性条件能够促进纺织印染污泥发酵产酸,原因为高pH值能促进有机物的降解并提高转化效率,同时较高的pH值抑制了有机酸的降解.pH值为10是厌氧发酵产酸并累积乙酸的最佳pH值.该条件下,乙酸和总酸的质量浓度达最高,为8.21 g/L和14.08 g/L;乙酸和总酸产率也迭最高,为34.97%和75.72%;同时乙酸和总酸的生产速率达最高值,为2.41 g/(L·d)和3.48g/(L·d).pH值为6比较适合丁酸发酵,丁酸的最高浓度为1.89g/L.     

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。