大肠杆菌和枯草芽孢杆菌来源γ-谷氨酰转肽酶的克隆表达和性质比较

γ-谷氨酰转肽酶(GGT)是生物体内谷氨酰循环的关键酶,在生物有机合成领域具有重要的应用价值。今建立了大肠杆菌和枯草芽孢杆菌GGT的克隆、重组及诱导表达方法。在此基础上,分别考察了重组大肠杆菌GGT(rE_GGT)和重组枯草芽孢杆菌GGT(rB_GGT)的催化特性和稳定性。结果表明,rE_GGT对供体对硝基苯胺(GpNA)的亲和力(Km)优于rB_GGT,但rB_GGT的催化常数(kcat)高达3.48×105 s?1,是rE_GGT的20倍。稳定性研究表明,rE_GGT在pH 6~9和T45℃条件下的稳定性明显优于rB_GGT;但当温度超过45℃时,rB_GGT的稳定性更佳。通过对rE_GGT和rB_GGT的氨基酸组成及其大、小亚基界面相互作用力的分析表明,rE_GGT大小亚基间疏水键的数目明显多于rB_GGT,有助于稳定其四级结构,使其在中低温下具有良好的稳定性;而rB_GGT氨基酸组成中荷电残基和芳香族残基的比例较高,可有效维持其二级结构的稳定性。     

WRK对枯草芽孢杆菌NX-2产出的γ-谷氨酰转肽酶的不可逆抑制动力学

γ-谷氨酰转肽酶(GGT;EC2.3.2.2)催化的酰基转移反应可用于制备各种具有生理活性的谷氨酰化合物,对其开展酶活力不可逆抑制动力学研究对于阐明GGT的作用机制具有重要意义。今以化学抑制剂Woodward's Reagent K(WRK)与枯草芽孢杆菌NX-2产出的GGT进行不可逆抑制反应,根据邹氏理论测得WRK对GGT不可逆抑制反应的微观速率常数ki为0.03015s-1,WRK与酶结合常数KI为1.352mmol·L-1。有抑制剂存在下GGT与供体γ-谷氨酰对硝基苯胺的亲和力常数Km*=3.245mmol·L-1,GGT酰基化最大反应速度Vmax*=0.3771mmol·(L·s)-1。通过对GGT的失活动力学分析得到,失活反应级数为1.313,说明在GGT活性部位至少有一个谷氨酸(或天冬氨酸)残基参与催化反应。     

碳源和Mn2+对地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis WBL-3生产聚γ-谷氨酸的影响

引言 聚γ-谷氨酸[γ-Poly (glutamic acid),γ-PGA]是由某些杆菌产生的一种胞外氨基酸聚合物,是一种水溶性和可生物降解的新型生物高分子材料,由D-和L-谷氨酸通过γ-谷氨酰键聚合而成[1,2].γ-PGA可作为药物的载体应用于医药中,起到逐步释放药物、延长药效时间和增加药效的作用[3～5];此外γ-PGA还能作为增稠剂、保湿剂等应用于食品及化妆品的生产[6];在农业方面γ-PGA还可作为蔬菜、水果的防冻剂[7].1942年Bovarnick等首次发现枯草芽孢杆菌(Bacillus sustilis)能够产生γ-PGA[8],G.Atsuo等[6]探讨了不同培养条件对Bacillus sustilis IFO33350     

γ-谷氨酰转肽酶的酶学性质及其转肽反应机制

γ-谷氨酰转肽酶(γ-glutamyltranspeptidase,GGT)能专一地催化γ-谷氨酰基的转移,在γ-谷氨酰基类衍生物的合成方面具有重要的应用价值.今利用Bacillus subtilis NX-2发酵生产GGT,上清液中的GGT经硫酸铵沉淀后,以DEAE Sepharose FF和 Source 15 Q 两步离子交换进行纯化.以γ-D-Gln-L-Trp(SCV-07)为目的产物,研究了GGT的基本酶学性质,确定了其最适反应温度为40 ℃,最适Ph值10.0, 供体/受体浓度为5:7,最适反应时间为4 h,产物转化率可高达42%.结合反应进程曲线,分析了GGT的作用机制,并通过实验证实了GGT不仅具有转肽活性,还可催化产物的不可逆水解,这是导致产物回收率下降的关键原因.经测定得到GGT的转肽反应米氏常数(Km)为5.08 mmol·L-1,最大反应速率(rmax)为0.034 mmol·(min·L)-1;对γ-D-Gln-L-Trp的水解反应米氏常数(Km')为2.267 mmol·L-1,最大反应速率(rmax')为0.012 mmol·(min·L)-1.     

枯草芽孢杆菌Dg5041液体发酵生产γ-聚谷氨酸

以枯草芽孢杆菌Dg5041为生产菌,对其摇瓶发酵生产γ–聚谷氨酸(γ-PGA)的工艺进行研究,通过单因素实验和正交实验获得了该菌的优化培养条件。优化的培养基组成为:葡萄糖35 g/L,酵母膏10 g/L,谷氨酸钠40 g/L,MgSO41.0 g/L,K2HPO4 2.0 g/L,MnSO40.5 g/L,pH 7.0,250 mL锥形瓶装液量50 mL。菌种在37℃,120 r/min培养24 h加入5%NaCl后继续培养24 h,γ-PGA产量达到18.54 g/L。研究结果表明,枯草芽孢杆菌Dg5041是一株很有潜力的γ-PGA高产菌。     

脉冲电磁场对Ce改性γ-Al_2O_3热稳定性能的影响

采用溶胶凝胶法制备了Ce改性γ-Al2O3载体,并在制备过程中施加脉冲电磁场,利用BET和XRD对所制备的样品进行了表征,研究了样品的物理性能以及高温热稳定性能。结果表明,脉冲电磁场辅助溶胶凝胶法制备的Ce改性γ-Al2O3载体,其比表面积最大,常规溶胶凝胶法制备的Ce改性γ-Al2O3载体次之,未改性γ-Al2O3载体最差。脉冲电磁场处理的Ce改性γ-Al2O3载体在高温下仍能维持一定的比表面积,物相主要以θ相和δ相为主,热稳定性能得到了改善。     

复配Ca/Zn稳定剂对ACS热稳定性能的影响

采用刚果红法和注塑动态试验研究复配Ca/Zn稳定剂对丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯塑料(ACS)热稳定性能的影响,并与进口热稳定剂进行对比研究。结果表明,环氧大豆油、季戊四醇酯与Ca/Zn稳定剂复配具有良好的协同作用,能有效抑制锌烧现象;水滑石的热稳定效果优良,但添加过量会导致ACS热老化后色泽恶化。Ca/Zn稳定剂经复配可较好解决高温剪切导致的ACS降解。     

γ-Al2O3复合膜的制备及掺硼对其热稳定性的影响

采用溶胶-凝胶法制得具有良好热稳定性的γ-Al2O3复合膜,采用SEM和X-射线衍射技术考察了制得的γ-Al2O3复合膜的微观形貌和晶相,并通过对复合膜的BET比表面积和孔径分布等进行表征,来探讨1000℃时膜结构的稳定性.结果表明,由溶胶-凝胶法制得的γ-Al2O3复合膜,呈均匀的网状结构,无剥落现象,与载体结合良好;经1000℃煅烧5小时后其BET比表面积和孔容只是略有减少,分别为4.1136m2·g-1和0.009787cm3·g-1,孔径分布变化幅度也不大,维持在25～100A的范围(平均孔径为95.1628A).     

磷酸改性对γ-Al2O3载体水热稳定性和机械强度的影响

在含水或生成水的催化反应中,氧化铝载体的水热稳定性和机械强度是影响催化剂使用寿命的重要因素之一。采用XRD、SEM和喷杯式流化磨损装置等测试方法,考察了磷酸改性对γ-Al₂O₃载体水热稳定性和机械强度的影响。实验结果表明,γ-Al₂O₃载体的水热稳定性和机械强度随着载体中P含量的增加而显著增强;磷酸改性之所以能显著提高γ-Al₂O₃载体的水热稳定性和机械强度,可能原因是磷酸与载体表面的Al-OH发生反应形成多键和二聚结构物种包覆在载体表面。     

盐浓度对纳豆芽孢杆菌发酵产γ-聚谷氨酸影响的研究

用增加NaCl浓度的方法提高发酵液的渗透压,研究了NaCl浓度对纳豆芽孢杆菌产γ-聚谷氨酸的影响.结果表明,当NaCl浓度小于50 g·L-1时,随发酵液渗透压的提高,纳豆芽孢杆菌单菌体γ-聚谷氨酸产量有显著提高,所产γ-聚谷氨酸的分子量分布加大,但分子结构没有改变.     

枯草芽孢杆菌对土壤呼吸作用和脲酶活性的影响

通过模拟实验研究了微生物农药枯草芽孢杆菌对黑土的呼吸作用和脲酶活性的生态毒理效应.结果表明:枯草芽孢杆菌各质量分数处理均表现为对土壤呼吸作用的刺激效应,并且土壤巾枯草芽孢杆菌质量分数越大,对土壤呼吸强度的刺激作用越大,其中最高质量分数(3200 mg/kg干土)处理在第42天时达到最大刺激强度,刺激率为69.1%.与对照相比,除第1天外,所有处理(32～3200 mg/kg干土)对土壤脲酶均表现出刺激效应,其中最高质量分数(3200 mg/kg干土)处理在第28天脲酶活性上升到最高,刺激率达到101.1%.     

酶法制备S-苄基-γ-L-谷氨酰-L-半胱氨酸的动力学模型

以Bacillus subtilis NX-2产γ-谷氨酰转肽酶(GGT)为催化荆,以L-谷氨酰胺(L-Gln)为γ-谷氨酰基供体,S-苄基-L-半胱氨酸(S-Bal-Cys)为受体,催化合成了S-苄基-γ-L-谷氨酰-L-半胱氨酸(S-Bzl-GGC).在反应机理分析的基础上,建立了定量描述该过程的动力学模型,模型计算值和实测值能较好吻合,平均相对误差为5.57%.通过模型分析得知,供体浓度的增加有利于转肽反应,但更多的是自转肽反应;受体浓度增加对提高转肽产物S-Bzl-GGC有一定的作用,对自转肽反应几乎没有影响;酶含量增加提高了反应速率,但不提高转肽产物的最大浓度.     

改性γ-聚谷氨酸去除重金属Pb2+性能研究

研究了不同改性水平的γ-聚谷氨酸(以下简写为γ-PGA)吸附去除水体中重金属离子Pb2+的性能影响。研究结果表明,交联改性后的γ-PGA与未改性的γ-PGA相比,具有更好的Pb2+吸附性能,在将改性γ-PGA加入到含有Pb2+的水体中并均匀混合之后,随着交联度的提高,改性γ-PGA吸附Pb2+的性能逐渐增加,但在吸附最终结束时,不同改性的γ-PGA对Pb2+吸附去除率均在99%以上。在吸附去除Pb2+影响因素分析中发现Pb2+初始质量浓度和溶液pH对不同改性的γ-PGA吸附去除Pb2+性能的影响较大。随着Pb2+质量浓度的增加,不同改性水平γ-PGA对Pb2+的去除率均略有一定程度的下降。当溶液的pH控制在中性或者偏碱性时,25%改性γ-PGA对Pb2+的去除率能够保持在99%以上,当pH降至4.5和3时,Pb2+去除率分别降为90.76%和78.46%。     

L-抗坏血酸-2-三聚磷酸酯的制备及其热稳定性研究

以Vc及三偏磷酸钠为原料,一定温度条件下在水介质中进行酯化反应,一步制得目的产物L-抗坏血酸-2-三聚磷酸酯(AsTP);采用紫外分光光度法对产品定量分析,最后对制备的AsTP与Vc的热稳定性作了对比研究。试验结果表明,制备AsTP的最佳制备工艺条件为:溶液中Vc初始质量分数为10%,三偏磷酸钠与Vc物质的量比为1.2,反应温度为50℃,反应时间为50min,溶液pH值为10,相应Vc-2-三聚磷酸钠转化率可达84.45%。在80℃高温下将相同浓度的Vc与Vc-2-三聚磷酸钠在相同搅拌速率条件下处理90min,处理后Vc有效率仅有2.9%,大部分Vc已经因分解而损失,而AsTP处理后有效率为91.01%,表明其热稳定性比Vc高得多。     

元素掺杂对γ-Al2O3热稳定性影响的研究进展

γ-Al2O3作为化工领域广泛使用的催化剂载体,具有吸附性好,比表面积大,活性高等显著优点.但是γ-Al2O3属于亚稳态,高温下有向α-Al2O3转化的趋势,这就会影响催化剂的活性,降低γ-Al2O3的效能.经研究发现向γ-AlO3中掺杂一些元素能有效的提高其热稳定性.作者综述了近年来掺杂元素对γ-Al2O3热稳定性研究的进展情况.     

碳源和Mn2+对地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis WBL-3生产聚γ-谷氨酸的影响

引　言聚γ -谷氨酸 [γ -Ｐｏｌｙ (ｇｌｕｔａｍｉｃａｃｉｄ) ,γ -ＰＧＡ]是由某些杆菌产生的一种胞外氨基酸聚合物 ,是一种水溶性和可生物降解的新型生物高分子材料 ,由Ｄ -和Ｌ -谷氨酸通过γ -谷氨酰键聚合而成[1,2 ] .γ -ＰＧＡ可作为药物的载体应用于医药中 ,起到逐步释放药物、延长药效时间和增加药效的作用[3～ 5] ;此外γ -ＰＧＡ还能作为增稠剂、保湿剂等应用于食品及化妆品的生产[6 ] ;在农业方面γ -ＰＧＡ还可作为蔬菜、水果的防冻剂[7] .194 2年Ｂｏｖａｒｎｉｃｋ等首次发现枯草芽孢杆菌(Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｓｔｉｌｉ…     

γ-氨基丁酸对Hela细胞端粒酶活性影响的研究

目的探讨γ-氨基丁酸(GABA)对Hela细胞端粒酶活性的影响。方法用不同浓度γ-氨基丁酸作用于体外培养的hela细胞,用自动电泳凝胶成像分析仪进行结果分析。结果1mmol/L的GABA作用48h时,Hela细胞的端粒酶活性降低最显著。结论GABA对Hela细胞端粒酶活性起下调作用,其下调作用可能与其抑制肿瘤细胞增殖、恶化有关。     

γ-环糊精控制的2-氰基萘的光二聚反应

最新的研究发现2-氰基萘(CN)能够发生光二聚反应生成3种类立方烷结构的二聚体,anti-head-to-head 1、anti-head-to-tail 2和syn-head-to-tail 3.本文研究了水溶液中γ-环糊精对2-氰基萘的光二聚反应区域选择性的影响.结果表明,γ-环糊精(γ-CD)能够显著影响2-氰基萘的光二聚反应,在提高反应速率的同时,得到较好的区域选择性,室温下光照CN@γ-CD包结物水溶液,主要得到头-头产物1.     

顺酐气相加氢制备γ-丁内酯的动力学研究

在等温积分固定床反应器上,采用正交实验设计方法,在220～250℃、顺酐(MA)液体空速0.2～0.7 h-1、H2/MA摩尔比150～300条件范围内,在Cu-Zn-Al为催化剂上对顺酐加氢生成γ-丁内酯反应动力学进行了研究,得到的动力学方程为:r=2.57×1014×exp(-1.32×102/RT)×CMA,该反应的活化能为Ea=132kJ·mol-1.