检索结果-南通市图书馆

解淀粉芽孢杆菌与大肠杆菌合成血红素的共培养体系构建及优化

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

食品与发酵工业 2023年第1期49卷 1-9页

作者：潘斐朱逸凡严一凡杜姗姗李莎徐虹罗正山南京工业大学食品与轻工学院江苏南京211816 南京工业大学材料化学工程国家重点实验室江苏南京211816 南京轩凯生物科技股份有限公司江苏南京211816

通过将前体5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid,5-ALA)合成模块和5-ALA合成血红素模块分别设计在解淀粉芽孢杆菌与大肠杆菌中,构建了血红素合成共培养体系,实现了血红素的积累。首先,重构解淀粉芽孢杆菌的高谷氨酸合成代谢流方向,改... 详细信息

通过将前体5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid,5-ALA)合成模块和5-ALA合成血红素模块分别设计在解淀粉芽孢杆菌与大肠杆菌中,构建了血红素合成共培养体系,实现了血红素的积累。首先,重构解淀粉芽孢杆菌的高谷氨酸合成代谢流方向,改善谷氨酸流向血红素前体5-ALA的效率,并在大肠杆菌中表达5-ALA合成血红素的7个途径基因。通过对上述2株工程菌共培养发酵实现了血红素积累。此外,通过适配性优化关键途径基因、阻遏竞争途径代谢流、载体工程以及发酵过程优化等策略来进一步改善共培养体系合成血红素的能力,获得了65.38 mg/L的血红素积累。该研究首次采用共培养体系从葡萄糖生产血红素,为其他天然产物的生物合成提供了崭新的思路。

关键词：血红素 5-氨基乙酰丙酸共培养代谢工程途径优化

氧合血红素中Fe-O_(2)键的本质与探索

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国科学：化学 2022年第8期52卷 1253-1258页

作者：李剑峰中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京101408

O_(2)是生命中最重要的双原子分子之一,但是氧合血红素中Fe-O_(2)键的本质问题却一直没有彻底解决,延续至今.争论主要存在于Fe-O_(2)键的电子结构、穆斯堡尔谱性质等方面.Fe-O_(2)键本身的复杂性,使得难以依靠单一模型解决所有问题.本... 详细信息

O_(2)是生命中最重要的双原子分子之一,但是氧合血红素中Fe-O_(2)键的本质问题却一直没有彻底解决,延续至今.争论主要存在于Fe-O_(2)键的电子结构、穆斯堡尔谱性质等方面.Fe-O_(2)键本身的复杂性,使得难以依靠单一模型解决所有问题.本文认为依靠不同模型,突出重点,获得多层次、多角度的分子结构信息,再深入到产物电子结构,是更切实际的研究思路.因此,依据蛋白环境,提出氢键与共价键连接轴向配体两个模型策略.这两种策略可望抑制无序,排除干扰,提供新的Fe-O_(2)键空间形态,从而获得新的电子结构信息.两类模型在合成化学中已有所体现,但是尚无氧合反应产物得到分离,因此是可行而紧迫的研究课题.基于已有的研究积累,本文同时强调多温度单晶表征,以观察随温度改变而发生的氧分子动态行为.相关研究工作可以深入到Fe-O_(2)键问题新的研究层面,收获新的科学数据,丰富生物无机理论,对基于血红素模型的仿生材料的研究也具有指导意义.

关键词：氧血红素铁电子结构穆斯堡尔谱

大肠杆菌铁相关基因的调控对血红素合成的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

食品与发酵工业 2023年第6期49卷 98-104页

作者：刘琪李蒙蒙丁亮亮张鑫王悦唐蕾江南大学生物工程学院江苏无锡214122 工业生物技术教育部重点实验室(江南大学) 江苏无锡214122

血红素(heme)是一种金属卟啉化合物,在细胞中具有重要的生理功能,实际生产中应用广泛,目前对大肠杆菌(Escherichia coli)血红素合成途径调控的研究主要集中在上游,而下游部分较少。为了研究下游途径的改造对大肠杆菌血红素合成的影响,... 详细信息

血红素(heme)是一种金属卟啉化合物,在细胞中具有重要的生理功能,实际生产中应用广泛,目前对大肠杆菌(Escherichia coli)血红素合成途径调控的研究主要集中在上游,而下游部分较少。为了研究下游途径的改造对大肠杆菌血红素合成的影响,对合成途径最后一步的相关基因进行了不同的表达调控。研究结果表明,在铁摄取调节子(ferric uptake regulator,Fur)基因fur缺失菌中过表达亚铁鳌合酶(ferrochelatase)基因hemH会抑制血红素的合成;而过表达染料脱色过氧化物酶(dye-decolorizing peroxidase)基因efeB可以缓解因fur缺失而造成的血红素含量下降;efeB和hemH基因的共表达则可以有效提高血红素的含量,达到出发菌株E.coli BL21的1.72倍。研究结果为提升大肠杆菌血红素含量的研究提供了一定的策略和理论依据。

关键词：大肠杆菌铁血红素 efeB hemH

直肠黏膜渗液游离亚铁血红素检测在结直肠癌早期诊断中的应用价值

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国普通外科杂志 2023年第4期32卷 520-528页

作者：伍美容周刚李亮周剑宇林昌伟中南大学湘雅三医院手术中心湖南长沙410013 中南大学湘雅三医院胃肠外科湖南长沙410013 湖南省人民医院急诊科湖南长沙410016

背景与目的:近年来,游离亚铁血红素(FH)检测在恶性肿瘤筛查中表现出较好的筛查效果,然而,目前针对结直肠癌FH检测的研究较少,且样本量小,代表性较差。因此,本研究以较大的样本量进一步评价直肠黏膜渗液FH检测在结直肠癌早期诊断中的应... 详细信息

背景与目的:近年来,游离亚铁血红素(FH)检测在恶性肿瘤筛查中表现出较好的筛查效果,然而,目前针对结直肠癌FH检测的研究较少,且样本量小,代表性较差。因此,本研究以较大的样本量进一步评价直肠黏膜渗液FH检测在结直肠癌早期诊断中的应用价值。方法:为分析FH检测对结直肠癌早期诊断的效能以及其普适性或特殊性,将2019年4月—2020年8月于中南大学湘雅三医院胃肠外科行直肠黏膜渗液FH检测的所有符合纳入标准疑似胃肠恶性肿瘤的住院患者均纳入研究,收集患者各项临床资料。将患者区分为胃肠组(所有疑似胃癌与结直肠癌患者)、结直肠组(疑似结直肠癌患者)、右半结肠组(疑似右半结肠癌患者)、左半结肠组(疑似左半结肠癌患者)、直肠组(疑似直肠癌患者),比较FH检测以及粪便隐血试验(FOBT)、癌胚抗原(CEA)、糖抗原19-9(CA19-9)单独或与FH联合检测对各组患者的诊断价值。结果:共将345例患者纳入研究,其中疑似结直肠癌291例,疑似胃癌54例。FH检测结果显示,除右半结肠组外,FH检测的阳性率在胃肠组、结直肠组、左半结肠组、直肠组的恶性肿瘤中均高于同组的良性疾病(均P0.05)。排除右半结肠组后,FOBT、CEA、CA19-9单独检测的阳性率在胃肠组、结直肠组、左半结肠组、直肠组的恶性肿瘤中均高于各自组的良性疾病(均P0.05)。各种不同的联合检测中,结合敏感度与经济性考虑,FH+FOBT为最佳联合检测,其对胃肠癌、结直肠癌、左半结肠癌、直肠癌诊断的敏感度分别为74.86%、85.42%、92.45%、97.22%,特异度分别为64.91%、57.78%、57.14%、60.00%。结论:FH的检测结果具有肿瘤发生位置的特异度,可用于左半结肠癌,尤其是直肠癌的早期诊断,而对胃癌于右半结肠癌的价值不大。FH联合FOBT检测具有经济、简易、高敏感度等优点,为较好的结直肠癌早期诊断方法。

关键词：结直肠肿瘤血红素癌症早期检测

解淀粉芽胞杆菌hemX基因缺失对血红素合成的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

生物工程学报 2023年第3期39卷 1119-1130页

作者：刘佳萌刘业学赵晨旭王稳航李庆刚路福平李玉天津科技大学生物工程学院工业发酵微生物教育部重点实验室天津300457 天津科技大学食品科学与工程学院天津300457

血红素是一种广泛存在于生物体中的卟啉类化合物,具有多种生理功能。解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)具有易于培养、分泌表达能力较强等特点,是一种重要的工业菌株。为了筛选血红素合成的最优出发菌株,以不添加和添加5-氨... 详细信息

血红素是一种广泛存在于生物体中的卟啉类化合物,具有多种生理功能。解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)具有易于培养、分泌表达能力较强等特点,是一种重要的工业菌株。为了筛选血红素合成的最优出发菌株,以不添加和添加5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid,ALA)的方式,对实验室保藏菌株进行筛选,发现不添加ALA时,菌株BA、BAΔ6、BAΔ6ΔsigF的血红素产量无明显差别;然而添加ALA后,BAΔ6ΔsigF的血红素产量和比生产能力均为最高,分别达到200.77μmol/L和615.70μmol/(L·g DCW)。因此,以BAΔ6ΔsigF为出发菌株,敲除编码细胞色素组装蛋白HemX的hemX基因,探究其在血红素合成途径中的作用,发现敲除菌株发酵液明显变红,且生长未受到明显影响;摇瓶发酵12 h时ALA浓度最高,为82.13 mg/L,略高于对照的75.11 mg/L;不添加ALA时,血红素产量和比生产能力分别为对照的1.99倍和1.45倍;添加ALA后,血红素产量和比生产能力分别为对照的2.08倍和1.72倍;实时定量荧光PCR(real-time quantitative fluorescent PCR,RT-qPCR)表明,hemA、hemL、hemB、hemC、hemD、hemQ基因的转录水平上调。说明hemX基因的缺失可提高血红素产量,这为高产血红素菌株的开发奠定了基础。

关键词：解淀粉芽胞杆菌血红素 5-氨基乙酰丙酸 hemX基因

代谢工程强化tolC缺失大肠杆菌的血红素合成

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

食品与发酵工业 2023年第17期49卷 10-15页

作者：张鑫杨燕段小燕唐蕾江南大学生物工程学院江苏无锡214122 工业生物技术教育部重点实验室(江南大学) 江苏无锡214122

血红素作为生物体可利用的铁源应用于食品和医疗领域。利用微生物发酵生产血红素具有工业前景但产量偏低,该研究利用代谢工程改造大肠杆菌,提高菌体血红素合成水平。通过构建tolC缺失大肠杆菌,进而过表达hemA、hemH,外源添加Fe^(2+)的... 详细信息

血红素作为生物体可利用的铁源应用于食品和医疗领域。利用微生物发酵生产血红素具有工业前景但产量偏低,该研究利用代谢工程改造大肠杆菌,提高菌体血红素合成水平。通过构建tolC缺失大肠杆菌,进而过表达hemA、hemH,外源添加Fe^(2+)的方式实现血红素产量的提升。结果表明,在tolC缺失菌株WTΔT中过表达hemA导致卟啉的积累;在外源添加80μmol/L的Fe^(2+)时,共表达hemA与hemH的菌株WTΔT-AH,胞内血红素含量达到40.18μmol/L,是野生菌WT的3.98倍。该研究为使用重组大肠杆菌高效生产血红素提供了一定的理论依据和潜在的应用价值。

关键词：大肠杆菌 TolC 同源重组血红素卟啉

血红素介导的GC/GLP-1的酪氨酸硝化及硝化对其功能的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

血红素介导的GC/GLP-1的酪氨酸硝化及硝化对其功能的影响

作者：尹小莹华中科技大学

学位级别：硕士

2型糖尿病(Type 2 Diabetes Mellitus,T2DM)是一种代谢性疾病,其患病率呈现全球性上升趋势。由于T2DM的致病因子多且复杂,其确切的病理机制仍不清楚,阐明T2DM的病理机制并探寻防治靶点势不容缓。血红素是一种含铁的卟啉化合物,参与了机... 详细信息

2型糖尿病(Type 2 Diabetes Mellitus,T2DM)是一种代谢性疾病,其患病率呈现全球性上升趋势。由于T2DM的致病因子多且复杂,其确切的病理机制仍不清楚,阐明T2DM的病理机制并探寻防治靶点势不容缓。血红素是一种含铁的卟啉化合物,参与了机体内许多重要的生理过程。血红素能够在活性氧和活性氮物种存在时催化蛋白质酪氨酸硝化。研究表明血红素的代谢紊乱会引起T2DM的发生发展,然而其具体的关联机制未知。胰高血糖素(glucagon,GC)和胰高血糖素样肽-1(glucagon-like peptide-1,GLP-1)参与调控机体内的血糖水平,在维持葡萄糖稳态及相关的T2DM病理生理学中扮演着重要角色。GC和GLP-1的序列中均含有酪氨酸残基及易于结合血红素的氨基酸残基。本文推测在炎症等病理条件下,血红素水平升高,氧化应激加剧,血红素会与GC/GLP-1结合,并催化过氧化氢和亚硝酸盐硝化GC/GLP-1的酪氨酸,这可能导致GC/GLP-1的功能改变,进而干扰血糖调控,引起T2DM的发生发展。因此,本文通过一系列实验研究了血红素介导的GC/GLP-1的酪氨酸硝化及硝化对其功能的影响。主要研究内容和结果如下:首先,利用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱以及核磁共振氢谱证明血红素与GC/GLP-1能够在模拟生理条件下相互作用形成复合物,且结合使血红素的过氧化物酶活性增强。其次,通过免疫印迹以及液相色谱-串联质谱法证明GC/GLP-1在血红素、过氧化氢以及亚硝酸盐存在下能够发生酪氨酸硝化修饰,GC的Tyr10和Tyr13与GLP-1的Tyr13均是该条件下易被硝化的靶点。最后,通过圆二色谱以及体外细胞培养实验证明酪氨酸硝化修饰会导致GC/GLP-1的构象发生改变,并削弱其功能,使其活性降低。本文研究结果表明,由血红素介导的GC和GLP-1的酪氨酸硝化修饰可能是血红素代谢紊乱促进T2DM发生发展的原因之一。

关键词： 2型糖尿病酪氨酸硝化血红素胰高血糖素胰高血糖素样肽-1

血红素对MnSOD酪氨酸硝化位点及活性影响的研究

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

血红素对MnSOD酪氨酸硝化位点及活性影响的研究

作者：刘奕晴华中科技大学

学位级别：硕士

蛋白质酪氨酸硝化广泛存在于与氧化应激相关的疾病中,是机体内一种重要的蛋白质翻译后修饰,酪氨酸硝化位点会因不同硝化剂的调控而具有选择性。在病理条件下,锰超氧化物歧化酶(MnSOD)容易发生酪氨酸硝化,且酪氨酸Tyr34硝化对其活性有显... 详细信息

蛋白质酪氨酸硝化广泛存在于与氧化应激相关的疾病中,是机体内一种重要的蛋白质翻译后修饰,酪氨酸硝化位点会因不同硝化剂的调控而具有选择性。在病理条件下,锰超氧化物歧化酶(MnSOD)容易发生酪氨酸硝化,且酪氨酸Tyr34硝化对其活性有显著影响。已有研究表明过氧亚硝酸盐作用于MnSOD易引起Tyr34硝化,而含血红素(heme)的细胞色素C催化MnSOD酪氨酸硝化时,Tyr34不易被硝化,所以体内MnSOD硝化失活常被认为是由过氧亚硝酸盐导致的。本文推测这种酪氨酸硝化位点选择性是由不同硝化剂的亲疏水性差异导致的。为证实这一假说,本文选取疏水性heme、亲水性heme类似物5,10,15,20-四(4-磺酸苯基)卟啉氯化铁(Fe TPPS)以及heme与亲水性人胰岛淀粉样多肽(h IAPP)形成的heme-h IAPP复合物为研究对象,探究上述不同硝化催化剂的亲疏水性对MnSOD酪氨酸硝化位点选择性及活性的影响。具体研究内容和结果如下:(1)紫外-可见分光测试及荧光光谱结果表明,Fe TPPS具有最强的类过氧化物酶活性和催化氧化酪氨酸成酪氨酰自由基的能力。蛋白质印迹法检测结果表明Fe TPPS表现出最强的催化MnSOD酪氨酸硝化的能力。液相色谱串联质谱的结果表明三种硝化催化剂均能使MnSOD的Tyr2、Tyr9、Tyr11和Tyr34硝化。Fe TPPS催化Tyr34硝化含量占总硝化量的40.1%,而heme和heme-h IAPP催化Tyr34硝化含量仅占总硝化量的16.8%和19.4%。可见Fe TPPS具有最强的催化Tyr34硝化的能力。活性检测结果表明经三种硝化催化剂硝化后的MnSOD活性均显著下降,其中Fe TPPS对其活性影响最大。(2)紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究结果表明heme和Fe TPPS均能与MnSOD结合。通过分析MnSOD结构发现,由于Tyr34两侧存在亲水性氨基酸且位于α-螺旋中,因而能被硝化。Tyr2、Tyr9和Tyr11相较于Tyr34表现出更强的溶剂可及性使其能被硝化。分子对接研究结果表明heme主要通过疏水相互作用、π-π堆积和氢键作用与MnSOD结合,Fe TPPS主要通过静电相互作用、π-π堆积和氢键作用与MnSOD结合,且heme与Fe TPPS的Fe中心均靠近Tyr34。蛋白对接结果表明heme-h IAPP能够结合在MnSOD的Tyr34活性位点附近。相比于Fe TPPS,heme与MnSOD结合使Tyr34周围微环境的亲水性减弱,亲水性减弱不利于Tyr34发生硝化。上述研究结果可以很好地解释Fe TPPS催化硝化Tyr34的程度最高;与亲水性h IAPP结合后的heme也比游离heme更易于催化硝化Tyr34。

关键词：酪氨酸硝化硝化位点选择性血红素锰超氧化物歧化酶

微生物以5-氨基乙酰丙酸为唯一前体物合成血红素的研究进展

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

中国生物工程杂志 2022年第3期42卷 99-109页

作者：刘佳萌李雪莹刘业学王稳航李庆刚路福平李玉工业发酵微生物教育部重点实验室天津科技大学生物工程学院天津300457 天津科技大学食品科学与工程学院天津300457

随着人造肉热潮的兴起,血红素作为其呈色物质也愈发引起研究者的兴趣。血红素是一种含Fe^(2+)的卟啉类化合物,以5-氨基乙酰丙酸为唯一前体物,在生物体中分别通过粪卟啉依赖性、原卟啉依赖性和西罗血红素依赖性三个途径合成,被认为是一... 详细信息

随着人造肉热潮的兴起,血红素作为其呈色物质也愈发引起研究者的兴趣。血红素是一种含Fe^(2+)的卟啉类化合物,以5-氨基乙酰丙酸为唯一前体物,在生物体中分别通过粪卟啉依赖性、原卟啉依赖性和西罗血红素依赖性三个途径合成,被认为是一种理想的补铁剂和着色剂。与化学合成法和生物提取法相比,微生物合成法具有操作方便、环境友好等优点,因此是一种非常有前景的血红素生产方法。介绍血红素的合成途径,总结微生物以5-氨基乙酰丙酸为唯一前体物合成血红素的最新进展,并简要分析其面临的挑战和前景。

关键词： 5-氨基乙酰丙酸血红素合成途径