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Homology Modeling of CrylAc Toxin-binding Alkaline Phosphatase Receptor from Helicoverpa armigera and Its Functional Interpretation

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Chinese Journal of Chemistry 2011年第3期29卷 427-432页

作者： Shan, Shiping xia, liqiu Ding, Xuezhi Zhang, Youming Hu, Shengbiao Sun, Yunjun Yu, Ziquan Han, Lizhen Key Laboratory of Microbial Molecular Biology of Hunan Province College of Life Science Hunan Normal University Changsha Hunan 410081 China College of Life Science Guizhou University Guiyang Guizhou 550025 China

Alkaline phosphatases （ALPs） attached to the midgut membrane with glycosyl phosphotidyl inositol （GPI） have been proposed as the putative CrylAc toxin receptor in Helicoverpa armigera. Activated toxins bind to ALP receptors on the brush border membrane vesicle （BBMV） of the midgut epithelium, which activates intracellular oncotic pathways and leads to cell death. However, with the long-term use of Cry toxin, insects can develop a strong resistance to insecticidal delta-endotoxins. Although the molecular mechanism of insect resistance has not been fully understood, insects develop resistance to biopesticides due to changes of toxins binding to midgut receptors. So, it is a good idea to investigate the molecular mechanism of insect resistance by analyzing ALP receptor from Helicoverpa armigera （Ha-ALP）. Based on crystal structure of shrimp alkaline phosphatase, the three-dimensional structure of the CrylAc toxin-binding Ha-ALP receptor was obtained by homology modeling and the model was further evaluated using PROSA energy and ERRAT. The important role of binding of toxin to GalNAc on Ha-ALP was discussed in the aspect of CrylAc toxicity. Specific recognition sites of the binding of oligosaccharides to Ha-ALP were predicted. Post-translational modification of ALP provides insights into the functional properties of ALP and leads to profound understanding of receptor and toxin interactions.

关键词： alkaline phosphatase receptor brush border membrane vesicle GalNAc oligosacchride

The role of β18-β19 loop structure in insecticidal activity of Cry1Ac toxin from Bacillus thuringiensis

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Chinese Science Bulletin 2008年第20期53卷 3178-3184页

作者： xia liqiu WANG Faxiang DING XueZhi ZHAO XinMin FU ZuJiao QUAN MeiFang YU ZiNiu Key Laboratory of Microbial Molecular Biology of Hunan Province College of Life Science Hunan Normal University Changsha 410081 China State Key Laboratory of Agricultural Microbiology College of Life Science and Technology Huazhong Agricultural University Wuhan 430070 China

The β18-β19 loop in domain III of Cry1Ac toxin is unique among Bacillus thuringiensis Cry proteins. In this study, the role of the loop structure in insecticidal activity of Cry1Ac toxin was investigated. Alanine scanning mutations within the loop were initially generated and most mutants were over-expressed and reduced toxicity at different degrees, except mutant N546A that showed almost 2 times enhanced toxicity against Helicoverpa armigera larvae. Further mutagenic analysis of N546 revealed that a charged amino acid in this position would cause very unfavorable influence on insecticidal activity. In addition, the deletion of N546 led to protein instability because of destruction of the loop integrity. Besides, mutant W544F was much more toxic than W544Y, indicating that hydrophobic nature of the position was important for maintaining the stability and activity of Cry1Ac protein. These findings are the first biological evidence for a structural function of β18-β19 loop in insecticidal activity of the Cry1Ac toxin.

关键词：苏云金芽孢杆菌 Cry1Ac 杀虫剂杀虫活性环结构天冬酰胺酸色氨酸

Promotion of spinosad biosynthesis by chromosomal integration of the Vitreoscilla hemoglobin gene in Saccharopolyspora spinosa

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Science China(Life Sciences) 2012年第2期55卷 172-180页

作者： LUO YuShuang KOU xiaoxiao DING XueZhi HU ShengBiao TANG Ying LI WenPing HUANG Fan YANG Qi CHEN HanNa xia liqiu State Key Laboratory of Breeding Base of Microbial Molecular Biology College of Life ScienceHunan Normal UniversityChangsha 410081China

To promote spinosad biosynthesis by improving the limited oxygen supply during high-density fermentation of Saccharopolyspora spinosa, the open reading frame of the Vitreoscilla hemoglobin gene was placed under the control of the promoter for the erythromycin resistance gene by splicing using overlapping extension PCR. This was cloned into the integrating vector pSET152, yielding the Vitreoscilla hemoglobin gene expression plasmid pSET152EVHB. This was then introduced into S. spinosa SP06081 by conjugal transfer, and integrated into the chromosome by site-specific recombination at the integration site ФC31 on pSET152EVHB. The resultant conjugant, S. spinosa S078-1101, was genetically stable. The integration was further confirmed by PCR and Southern blotting analysis. A carbon monoxide differential spectrum assay showed that active Vitreoscilla hemoglobin was successfully expressed in S. spinosa S078-1101. Fermentation results revealed that expression of the Vitreoscilla hemoglobin gene significantly promoted spinosad biosynthesis under normal oxygen and moderately oxygen-limiting conditions （P〈0.01）. These findings demonstrate that integrating expression of the Vitreoscilla hemoglobin gene improves oxygen uptake and is an effective means for the genetic improvement of S. spinosa fermentation. Saccharopolyspora spinosa, spinosad, Vitreoscilla hemoglobin, integrating vector, homologous recombination

关键词： Saccharopolyspora spinosa spinosad Vitreoscilla hemoglobin integrating vector homologous recombination

动态惩罚机制下互联网金融平台行为及监管策略的演化博弈分析

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系统工程理论与实践 2017年第5期37卷 1113-1122页

作者：刘伟夏立秋王一雷东北财经大学管理科学与工程学院大连116025

运用演化博弈理论研究了互联网金融平台行为及监管策略的博弈演化过程,系统考察了互联网金融平台行为及监管博弈过程的影响因素,并重点对固定惩罚机制和动态惩罚机制下互联网金融平台行为及其监管策略博弈均衡进行了比较.研究表明,固定... 详细信息

运用演化博弈理论研究了互联网金融平台行为及监管策略的博弈演化过程,系统考察了互联网金融平台行为及监管博弈过程的影响因素,并重点对固定惩罚机制和动态惩罚机制下互联网金融平台行为及其监管策略博弈均衡进行了比较.研究表明,固定惩罚机制下,互联网金融平台和金融监管机构的博弈过程不能达到稳定的均衡状态,两个群体的行为呈现周期模式.动态惩罚机制下,互联网金融平台和金融监管机构间的博弈演化轨迹呈螺旋收敛的趋势;互联网金融平台的"自律"的初始概率不同,其随时间演化收敛到不同的均衡值;提高最重惩罚度上限,互联网金融平台选择"自律"行为策略的概率增加.

关键词：互联网金融风险控制监管策略动态惩罚演化博弈

Bt营养期杀虫蛋白Vip3及其作用受体的研究进展

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中国生物防治学报 2013年第4期29卷 620-625页

作者：徐沙夏立秋丁学知湖南师范大学生命科学院/微生物分子生物学省部共建国家重点实验室培育基地长沙410081

营养期杀虫蛋白Vip3是苏云金芽胞杆菌在对数生长中期开始分泌表达的一类对鳞翅目害虫具有广谱杀虫活性的蛋白质,它与已知的杀虫晶体蛋白相似性很低。本文主要从vip3基因的挖掘,Vip3蛋白的特性、作用受体及其应用等方面作简要综述。

关键词：苏云金芽胞杆菌营养期杀虫蛋白 vip3基因

亮氨酰氨肽酶基因的阻断对刺糖多孢菌生长及次级代谢产物合成的影响

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微生物学报 2016年第4期56卷 629-642页

作者：杨燕罗林根徐妙夏立秋湖南师范大学生命科学学院微生物分子生物学国家重点实验室培育基地湖南长沙410081

【目的】构建亮氨酰氨肽酶基因(pep A)被阻断的刺糖多孢菌工程菌株,并鉴定该基因对刺糖多孢菌菌丝形态、生物量、菌体全蛋白表达水平及产多杀菌素能力的影响,探究该基因调控多杀菌素合成的可能机制。【方法】利用PCR扩增刺糖多孢菌中的p... 详细信息

【目的】构建亮氨酰氨肽酶基因(pep A)被阻断的刺糖多孢菌工程菌株,并鉴定该基因对刺糖多孢菌菌丝形态、生物量、菌体全蛋白表达水平及产多杀菌素能力的影响,探究该基因调控多杀菌素合成的可能机制。【方法】利用PCR扩增刺糖多孢菌中的pep A基因同源片段,经酶切连接技术构建敲除载体p OJ260-pep A;通过接合转移和单交换同源重组将该载体整合至刺糖多孢菌染色体中,获得工程菌株***-△pep A;利用培养特征、形态学、高效液相色谱、SDS-PAGE等方法对菌株进行研究分析。【结果】工程菌株***-△pep A菌丝片段化程度加剧,生长态势被延缓且生物量降低,但有效促进了多杀菌素的生物合成。阻断亮氨酰胺肽酶基因的表达使刺糖多孢菌菌体全蛋白表达情况发生明显改变,找到表达水平显著上调的差异蛋白核糖体蛋白亚基和醛基脱氢酶,核糖体蛋白亚基通过影响蛋白质代谢对菌体生长产生影响;醛基脱氢酶则可与乙醇脱氢酶、乙酰辅酶A的合成酶相互作用影响辅酶A合成,而辅酶A是合成多杀菌素的重要底物。【结论】在刺糖多孢菌合成多杀菌素的次级代谢过程中,pep A基因作为负调控因子发挥作用。

关键词：刺糖多孢菌亮氨酰氨肽酶基因阻断多杀菌素接合转移

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新型冠状病毒SARS-CoV-2研究进展

激光生物学报 2020年第1期29卷 1-10页

作者：夏立秋湖南师范大学生命科学学院微生物分子生物学湖南省重点实验室淡水鱼类发育生物学国家重点实验室

在武汉发生的由新型冠状病毒SARS-CoV-2引发的人类冠状病毒病COVID-19,仅仅2个多月时间在我国及国际上70多个国家出现迅速传播,致病和死亡率高,人类生命受到了极大威胁。一些科学家火速投入研究,对SARS-CoV-2的来源和进化、形态特征和... 详细信息

在武汉发生的由新型冠状病毒SARS-CoV-2引发的人类冠状病毒病COVID-19,仅仅2个多月时间在我国及国际上70多个国家出现迅速传播,致病和死亡率高,人类生命受到了极大威胁。一些科学家火速投入研究,对SARS-CoV-2的来源和进化、形态特征和基因结构、感染和致病分子机制开展深入研究,取得了重大进展,为科学防控COVID-19提供了重要依据。根据上述研究的基础,文中对COVID-19病毒疫苗、抗体和抑制剂研发提出了设想,在研究防控COVID-19核心技术上具有一定的参考价值。

关键词：新型冠状病毒 SARS-CoV-2 COVID-19 受体研究进展

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我国生物农药发展的机遇、问题及对策

精细与专用化学品 2001年第17期9卷 3-5页

作者：夏立秋湖南师范大学生命科学学院微生物学系

随着人类环境保护意识的增强,低毒、微残留的生物农药成为当今农药发展的方向。作为世界上第二大农药生产国,我国正在大力研究、开发生物农药。尽管生物农药在我国取得了较大的发展,但其研究、开发和应用都还存在一些问题。我国应加大投... 详细信息

随着人类环境保护意识的增强,低毒、微残留的生物农药成为当今农药发展的方向。作为世界上第二大农药生产国,我国正在大力研究、开发生物农药。尽管生物农药在我国取得了较大的发展,但其研究、开发和应用都还存在一些问题。我国应加大投入,合理引导,确立生物农药在农药产业结构中的主导地位,加快开发和应用生物农药高新技术成果,以促进生物农药产业在我国健康、快速地发展。

关键词：生物农药问题对策发展机遇中国环境保护无污染农药

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抗肿瘤靶向工程菌的高密度发酵及菌粉研制

食品科学 2018年第2期39卷 105-111页

作者：王灿莫湘涛张峰吴柳娟李躺夏立秋湖南师范大学生命科学学院微生物分子生物学湖南省重点实验室淡水鱼类发育生物学国家重点实验室湖南长沙410081

为获得侵袭性抗肿瘤靶向工程菌株Ec NA高菌体浓度的培养基配方,在单因素试验的基础上,通过PlackettBurman试验筛选出对菌体浓度影响最显著的因素为酵母抽提物、K_2HPO_4用量,对显著影响因素进行中心组合试验响应面分析。结果表明最佳培... 详细信息

为获得侵袭性抗肿瘤靶向工程菌株Ec NA高菌体浓度的培养基配方,在单因素试验的基础上,通过PlackettBurman试验筛选出对菌体浓度影响最显著的因素为酵母抽提物、K_2HPO_4用量,对显著影响因素进行中心组合试验响应面分析。结果表明最佳培养基成分为:可溶性淀粉2 g/L、酵母抽提物50.3 g/L、K_2HPO_4 14.26 g/L、KH_2PO_43 g/L、MgSO_4 0.3 g/L、微量元素母液2 mL/L、接种量3%。发酵后溶液中菌体OD600 nm达到7.602,菌体生物量达到2.96×109 CFU/mL,比优化前提高了78.3%。以冻干保护剂在冷冻干燥过程中对工程菌株的保护效果为研究对象,通过正交试验得到制成菌粉的最佳保护剂配方为脱脂乳14.25 g/100 mL、蔗糖3 g/100 mL、抗坏血酸钠3 g/100 mL,优化后菌体冻干粉存活率可达86.32%,利于制成延长贮存期的口服菌粉胶囊。

关键词：抗肿瘤靶向工程菌高密度发酵响应面分析法冻干保护剂菌粉制剂