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基于转录组分析挖掘兽疫链球菌透明质酸分子量调控元件

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生物技术通报 2025年第1期41卷 347-356页

作者：裴旭娟狄靖宜刘浩高伟霞天津科技大学生物工程学院教育部工业发酵微生物重点实验室天津300457

【目的】挖掘透明质酸分子量的影响元件,构建生产不同分子量大小的透明质酸兽疫链球菌工程菌。【方法】在利用不同碳源培养兽疫链球菌S12生产透明质酸时,发现10 g/L果糖为碳源发酵的透明质酸分子量为1.48×10^(6) Da,比原始发酵培养基(5... 详细信息

【目的】挖掘透明质酸分子量的影响元件,构建生产不同分子量大小的透明质酸兽疫链球菌工程菌。【方法】在利用不同碳源培养兽疫链球菌S12生产透明质酸时,发现10 g/L果糖为碳源发酵的透明质酸分子量为1.48×10^(6) Da,比原始发酵培养基(50 g/L蔗糖为碳源)获得的透明质酸分子量2.10×10^(6) Da降低了29.52%。随后将50 g/L的蔗糖和10 g/L的果糖为碳源的S12发酵液进行转录组学分析,发现除果糖代谢相关基因外,精氨酸脱亚胺酶途径的两个关键基因arcA(编码精氨酸脱亚胺酶)和argF(编码鸟氨酸氨基甲酰转移酶)转录水平分别提升了16.29倍和11.27倍。为了探究这两个基因对HA合成的影响,在S12中分别敲除和过表达基因arcA、argF。【结果】arcA过表达菌株在CDM培养基中合成HA分子量2.96×10^(6) Da,比出发菌1.97×10^(6)Da提高50.25%,另外3个菌株HA分子量变化不大。进一步通过RT-qPCR发现arcA过表达菌株中谷氨酰胺(HA合成中的氨基供体)合成酶编码基因glnA转录水平上调2.0倍,这可能是导致arcA基因过表达HA分子量上升的原因之一。【结论】挖掘到精氨酸代谢相关两个基因对HA分子量具有调控作用,为其他菌株调控HA分子量提供了新靶标。

关键词：兽疫链球菌透明质酸转录组分子量精氨酸代谢

理性设计提高青霉内切多聚半乳糖醛酸酶的催化活力

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食品与发酵工业 2025年第5期51卷 36-44页

作者：毛心怡徐岩喻晓蔚江南大学生物工程学院酿造微生物与应用酶学研究室江苏无锡214122 江南大学工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122

内切多聚半乳糖醛酸酶是果胶酶中研究最为广泛的酶之一,可以特异性水解多聚半乳糖醛酸链的α-1,4-糖苷键,生成不同聚合度的寡聚半乳糖醛酸,对提高果胶的附加值具有重要意义。目前关于内切多聚半乳糖醛酸酶的研究仍然较少,且其催化活力... 详细信息

内切多聚半乳糖醛酸酶是果胶酶中研究最为广泛的酶之一,可以特异性水解多聚半乳糖醛酸链的α-1,4-糖苷键,生成不同聚合度的寡聚半乳糖醛酸,对提高果胶的附加值具有重要意义。目前关于内切多聚半乳糖醛酸酶的研究仍然较少,且其催化活力和热稳定性不佳是限制其工业化应用的主要因素。课题组前期研究获得了青霉Penicillium arizonens来源的内切多聚半乳糖醛酸酶基因pePGB,并在毕赤酵母中实现了异源表达。由于其催化活力仅处于同类酶的中等水平,该研究主要针对其催化活力进行了改造。首先对其底物结合口袋亚位点的氨基酸进行了丙氨酸突变,基于突变结果及序列比对,选择了相应的突变热点进行理性设计,筛选获得了3个酶活力提高的突变体V248L、V248R和G111R,有序叠加后获得最佳突变体G111R/V248R,比活力和催化效率(kcat/Km)分别为野生型的1.84倍和2.06倍。随后通过同源建模及分子对接分析,248位的缬氨酸突变为精氨酸后,与底物形成了两个氢键,增强了酶与底物相互作用;而G111R突变未直接对酶与底物的相互作用造成影响,但可能与248位的精氨酸存在协同作用,共同增加了底物口袋的正电性,从而提高了与负电荷底物的结合力,进而提高了酶的催化活力。该研究为该酶后续在果汁加工等行业的应用奠定了重要基础,也为理性设计提高酶催化活力提供了参考价值。

关键词：内切多聚半乳糖醛酸酶理性设计定点突变催化活力分子对接

植物乳植杆菌素2-1纯化、鉴定及抑菌机理研究

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食品工业科技 2025年第4期46卷 136-146页

作者：李梦洋车晓雪孙庆申黑龙江大学生命科学学院农业微生物技术教育部工程研究中心黑龙江省寒区植物基因与生物发酵重点实验室黑龙江省普通高校分子生物学重点实验室黑龙江省普通高校微生物重点实验室黑龙江哈尔滨150080

为了探究植物乳植杆菌L_(3)(Lactiplantibacillus plantarum L_(3),*** L_(3))所产细菌素的基本性质及其抑菌机制,本研究利用MRS培养*** L_(3),采用乙酸乙酯萃取*** L_(3)发酵液,然后通过葡聚糖凝胶层析、阳离子交换层析、反相高效液相... 详细信息

为了探究植物乳植杆菌L_(3)(Lactiplantibacillus plantarum L_(3),*** L_(3))所产细菌素的基本性质及其抑菌机制,本研究利用MRS培养*** L_(3),采用乙酸乙酯萃取*** L_(3)发酵液,然后通过葡聚糖凝胶层析、阳离子交换层析、反相高效液相色谱(RP-HPLC)分离纯化,再利用液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)进行鉴定;以单核增生李斯特菌和大肠杆菌作为指示菌,通过结晶紫染色,扫描电镜、红外光谱、荧光光谱分析,胞外碱性磷酸酶(AKP)、ATP、乳酸脱氢酶(LDH)含量测定等方法分析了该细菌素的抑菌机制。结果表明:植物乳植杆菌素2-1(P2-1)为一种新型细菌素,分子量为983.564 Da。P2-1对两种指示菌最小抑菌浓度均为28.5μg/mL。P2-1的抑菌过程包括抑制/清除指示菌生物膜;破坏细胞壁,导致AKP外泄;破坏细胞膜,引发细胞内容物(如ATP、LDH)的流出;结合指示菌的DNA并破坏其结构。综上,P2-1对指示菌能够造成多重损伤,并最终导致菌体死亡。上述结果为P2-1作为绿色生物防腐剂的开发应用奠定了理论基础。

关键词：植物乳植杆菌素2-1 纯化鉴定抑菌机理

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基于酿酒酵母多拷贝系统策略提高三乙酸内酯的产量

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食品与发酵工业 2025年第4期51卷 1-10页

作者：韦欢林苹鑫刘秀霞刘春立杨艳坤李业白仲虎江南大学粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心江苏无锡214122 江南大学工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 韩国科学技术院环境与分子微生物实验室韩国大田广域34141

三乙酸内酯(triacetic acid lactone,TAL)是一种具有广泛应用前景的聚酮,可用作各种有机化合物的前体。为了提高酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中TAL的产量,该研究利用基因组重复序列整合的方法构建了***多拷贝整合系统,应用该系... 详细信息

三乙酸内酯(triacetic acid lactone,TAL)是一种具有广泛应用前景的聚酮,可用作各种有机化合物的前体。为了提高酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中TAL的产量,该研究利用基因组重复序列整合的方法构建了***多拷贝整合系统,应用该系统提高TAL的生产。首先以绿色荧光蛋白表征多拷贝Delta1整合,通过截短遗传霉素和潮霉素B两种抗生素基因的启动子以及增加抗生素浓度的方法增加筛选压力,进而提高整合效率和拷贝数,最优参数为将抗生素基因启动子截短至15 bp的同时采用160μg/mL的抗生素。将该优化系统随后用于新的多拷贝整合位点Delta2的表征。最后应用该系统合成TAL,通过HPLC分析TAL产量。结果表明,利用Delta1和Delta2序列表征绿色荧光蛋白的最高拷贝数分别为10和7,Delta1略优于Delta2。应用该系统在***中合成TAL,Delta1和Delta2的产量分别为1.50、1.17 mmol/L,比单拷贝菌株产量分别提高460%和337%。该多拷贝系统有效提高了TAL的产量,为***异源途径的表达提供了一种高效、模块化的多拷贝整合方法。

关键词：酿酒酵母多拷贝整合 Delta整合三乙酸内酯启动子

镓铟共晶-自组装单分子层的功能性分子结研究进展

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高等学校化学学报 2025年第2期46卷 14-28页

作者：陈晓萍黄士郭千千刘宁倪建聪杨伟强林振宇闽南师范大学化学化工与环境学院漳州363000 福建省现代分离分析科学与技术重点实验室污染监测与控制福建省高校重点实验室漳州363000 福州大学食品安全与生物分析教育部重点实验室福建省食品安全分析与检测技术重点实验室福州350108

基于液态镓铟合金(EGaIn)上电极和自组装单分子层(SAM)来构筑功能性分子器件是近年来的研究热点之一.目前,国内在EGaIn基功能性分子结(MJ)的研究方面处于起步阶段.本文综合评述了以EGaIn为上电极进行分子结研究的优势,以及自组装单分子... 详细信息

基于液态镓铟合金(EGaIn)上电极和自组装单分子层(SAM)来构筑功能性分子器件是近年来的研究热点之一.目前,国内在EGaIn基功能性分子结(MJ)的研究方面处于起步阶段.本文综合评述了以EGaIn为上电极进行分子结研究的优势,以及自组装单分子层-分子结(SAM-MJ)的构筑,对近年来EGaIn基分子结在整流、记忆、光电开关、热电以及固态阻抗方面的成果进行了总结,分析了EGaIn分子结存在的难题,并对未来分子器件的发展方向进行了展望.

关键词：镓铟共晶自组装单分子层功能性分子结分子器件

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土壤微塑料的来源、检测方法及赋存特征

有色金属（冶炼部分） 2025年第1期 126-140页

作者：代祎炜刘欣颖王雲凤金智扬蔡家辉李梦曦彭楚南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室天津300350

微塑料是粒径小、来源广、比表面积大、化学性质稳定的新污染物。它们可通过各种方式进入土壤环境中,破坏土壤结构,并对植物、微生物等土壤生态系统造成影响。因此,有必要分析土壤微塑料的来源,检测其种类与丰度,评估土壤微塑料污染程度... 详细信息

微塑料是粒径小、来源广、比表面积大、化学性质稳定的新污染物。它们可通过各种方式进入土壤环境中,破坏土壤结构,并对植物、微生物等土壤生态系统造成影响。因此,有必要分析土壤微塑料的来源,检测其种类与丰度,评估土壤微塑料污染程度,以保障土壤环境安全。在介绍土壤微塑料主要来源的基础上,综述了目前常用的土壤微塑料的分离、除杂方法和检测技术,并从检测精度、所需时间以及处理技术复杂程度等方面对它们进行比较。同时,对土壤微塑料的赋存特征进行归纳与分析,并展望了未来研究方向。

关键词：土壤微塑料分离检测赋存特征

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核酸适配体结合亲和力评测方法的研究进展

中国科学:化学 2025年第2期55卷 444-462页

作者：汪凯李延生高国伟宋钰胡敬芳北京信息科技大学传感器重点实验室北京100101 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192

可体外合成的核酸适配体在生命健康领域受到越来越多的关注,其与靶标的结合亲和力是重要的性能指标之一.评测核酸适配体结合亲和力的方法多种多样,我们对技术方法进行筛选分类,详细阐述了每种技术方法的基本原理、研究进展以及需要突破... 详细信息

可体外合成的核酸适配体在生命健康领域受到越来越多的关注,其与靶标的结合亲和力是重要的性能指标之一.评测核酸适配体结合亲和力的方法多种多样,我们对技术方法进行筛选分类,详细阐述了每种技术方法的基本原理、研究进展以及需要突破的瓶颈问题.成熟的核酸适配体结合亲和力评测方法涵盖了表面等离子体共振法、生物层干涉法、酶联适体测定法以及石英晶体微天平法等.这些技术能够稳定且灵敏地捕捉分子结合信号,从而显著推动核酸适配体技术的研究进展.然而,传统的核酸适配体固定技术可能会对分子构象产生一定影响,从而改变其在使用环境中的真实结合亲和力.为解决这一问题,研究者们正积极探索新型的无需固定就能评估分子结合亲和力的方法,例如圆二色性法、紫外-可见吸收光谱法、荧光各向异性、荧光光谱法、等温滴定量热法、凝胶阻滞法、微量热泳动法以及流体动力分散技术等.这些新技术方法的持续进步将极大地推动核酸适配体在筛选和应用等领域的技术方法创新,为核酸适配体的进一步商品化铺平道路.

关键词：核酸适配体结合亲和力分类策略评测方法

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聚碳酸亚丙酯纤维的制备及其力学性能

高分子学报 2025年第1期56卷 145-151页

作者：虞卿磊张宇静许震张成建张兴宏浙江大学生物基运输燃料技术全国重点实验室杭州310058 浙江大学高分子合成与功能构造教育部重点实验室杭州310058 浙江大学高分子科学与工程学系杭州310058

聚碳酸亚丙酯(PPC)是由二氧化碳(CO_(2))与环氧丙烷(PO)交替共聚得到的一种可降解高分子材料,极具应用前景.然而,有关纯PPC纤维的制备及其性能方面的研究仍较少.本文工作采用湿法纺丝技术制备了PPC长丝,优选出PPC成纤效果最佳的纺丝溶... 详细信息

聚碳酸亚丙酯(PPC)是由二氧化碳(CO_(2))与环氧丙烷(PO)交替共聚得到的一种可降解高分子材料,极具应用前景.然而,有关纯PPC纤维的制备及其性能方面的研究仍较少.本文工作采用湿法纺丝技术制备了PPC长丝,优选出PPC成纤效果最佳的纺丝溶剂和凝固浴,并通过控制不同的后处理温度和牵伸倍数,研究了PPC长丝的纤维取向、热性能及其力学性能.研究结果表明,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,H_(2)O为凝固浴制备得到的PPC原纤性能最佳.PPC原纤经过后牵伸处理后得到具有高取向结构的PPC纤维长丝.其中,于45℃水浴拉伸400倍后得到的PPC长丝,拉伸强度可达201.9 MPa,断裂伸长率为36.4%,弹性模量可达2.9 GPa.本研究对拓宽PPC的应用领域具有积极的意义.

关键词：聚碳酸亚丙酯 CO_(2)聚合物湿法纺丝纤维取向力学性能

新型水凝胶的制备及其发挥免疫化疗协同作用的研究

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药学学报 2025年第2期60卷 479-487页

作者：闫文文张彦龙曹明慧刘政翰雷虹贾向前黑龙江大学生命科学学院农业微生物技术教育部工程研究中心黑龙江省寒地生态修复与资源利用重点实验室黑龙江省普通高校分子生物学重点实验室黑龙江哈尔滨150080 黑龙江大学生命科学学院农业微生物技术教育部工程研究中心黑龙江省寒地生态修复与资源利用重点实验室黑龙江省普通高校微生物重点实验室黑龙江哈尔滨150080

近年来癌症的治疗方法和手段越来越多样化,单一的治疗方法往往疗效有限,而免疫联合化疗的协同作用可以更有效抑制肿瘤生长。基于此,作者构建了一种负载化疗药和肿瘤疫苗的海藻酸钠(sodium alginate,SA)水凝胶复合体系(命名为SA-DOX-NA)... 详细信息

近年来癌症的治疗方法和手段越来越多样化,单一的治疗方法往往疗效有限,而免疫联合化疗的协同作用可以更有效抑制肿瘤生长。基于此,作者构建了一种负载化疗药和肿瘤疫苗的海藻酸钠(sodium alginate,SA)水凝胶复合体系(命名为SA-DOX-NA),以期实现化疗药物和肿瘤疫苗的联合使用。首先,以鸡卵清蛋白(ovalbumin,OVA)为模型抗原,选择丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨乙酯单体,通过原位聚合法构建了一种酸性条件下可降解的肿瘤疫苗(命名为NA),然后以海藻酸钠为基质制备了一种共负载化疗药多柔比星(doxorubicin,DOX)和NA的水凝胶复合体系SA-DOX-NA。电镜结果显示,SA-DOX-NA具有良好的原位成胶能力,内部连通性良好,形成的三维立体网状结构能实现DOX与NA的共负载及药物缓慢释放。抗肿瘤及其免疫调节结果显示,SA-DOX-NA既能有效抑制肿瘤细胞的生长,又可以实现无外加佐剂的情况下高效促进DC2.4树突状细胞的增殖及活化。综上所述,SA-DOX-NA发挥了化疗及免疫治疗肿瘤的双重功效,在肿瘤局部治疗中具有良好的应用前景。

关键词：水凝胶复合体系肿瘤疫苗 DC2.4树突状细胞肿瘤细胞免疫联合化疗