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Moa1与CENP-C和Rec8的相互作用及其在裂殖酵母减数分裂中的功能

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遗传 2024年第8期46卷 649-660页

作者：闵羽倪子涵马玲玲渡边嘉典江南大学未来食品科学中心无锡214122 江南大学生物工程学院无锡214122

减数分裂特异性调控分子Moa1定位到着丝粒受到动粒蛋白CENP-C的调控,同时Moa1参与黏连蛋白Rec8介导的着丝粒区域姐妹染色单体的黏连。为了研究这些蛋白质之间的相互作用,本研究利用酵母双杂交实验(yeast two-hybrid assay)测定分析了Moa... 详细信息

减数分裂特异性调控分子Moa1定位到着丝粒受到动粒蛋白CENP-C的调控,同时Moa1参与黏连蛋白Rec8介导的着丝粒区域姐妹染色单体的黏连。为了研究这些蛋白质之间的相互作用,本研究利用酵母双杂交实验(yeast two-hybrid assay)测定分析了Moa1和CENP-C、Rec8之间的相互作用,并通过在Moa1中定点突变鉴定了与CENP-C和Rec8相互作用所需的一些氨基酸残基。实验结果表明,Moa1和CENP-C的相互作用对于Moa1参与调节姐妹动粒的单极附着很重要。然而,双杂交实验中与Rec8相互作用所需的Moa1的S143和T150突变没有显示出Moa1或Rec8功能的显著缺陷。这表明氨基酸残基的突变可能不足以干扰体内Moa1和Rec8之间的相互作用,需要进一步的研究来确定Moa1和Rec8的相互作用域。本研究揭示了影响减数分裂同源染色体分离的Moa1氨基酸位点,为减数分裂的染色体分离机制提供更深入的理解。

关键词：减数分裂黏连蛋白动粒单取向

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代谢工程改造热带假丝酵母生产鼠尾草酸

食品与发酵工业 2024年第3期50卷 45-51,I0002,I0003页

作者：霍达陈献忠杨海泉曹钰江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122

鼠尾草酸(carnosic acid,CA)是一种酚类二萜化合物,广泛存在于鼠尾草等唇科类植物中。CA具有抗肿瘤等多种生理以及药理活性,在日化、食品、医疗领域应用价值巨大。热带假丝酵母具有鲁棒性强、耐高温、产油脂等特性,因而在萜类化合物高... 详细信息

鼠尾草酸(carnosic acid,CA)是一种酚类二萜化合物,广泛存在于鼠尾草等唇科类植物中。CA具有抗肿瘤等多种生理以及药理活性,在日化、食品、医疗领域应用价值巨大。热带假丝酵母具有鲁棒性强、耐高温、产油脂等特性,因而在萜类化合物高效生产方面极具潜力。该研究根据热带假丝酵母密码子偏好性对来源于鼠尾草的铁锈醇合酶基因CYP76AH24和鼠尾草酸合酶基因CYP76AK6、来源于拟南芥的细胞色素还原酶基因ATR1进行全序列密码子优化以及基因合成。以生产鼠尾草酸前体次丹参酮二烯热带假丝酵母1C2PM04作为出发菌株,将上述基因整合到其基因组中成功合成鼠尾草酸。利用模块化工程与酵母不同亚细胞区室的空间组合,将上述3条基因以模块化的方式导入胞质和过氧化物酶体中进行表达,鼠尾草酸产量分别为10.25 mg/L和4.64 mg/L。通过下调角鲨烯合酶基因ERG9,降低法尼基焦磷酸池的消耗进而改变代谢通量进一步提高鼠尾草酸产量,效价达到26.3 mg/L。将细胞色素P450酶和细胞色素还原酶进行融合表达,测试以刚性linker(E3AK,E3AK×2,E3AK×3)和柔性linker(G4S,G4S×2,G4S×3)为连接肽,融合表达CYP76AH24和ATR1,鼠尾草酸产量提高1.54倍。该文通过增加CPR拷贝数,增加电子供体,进一步提高鼠尾草酸表达水平,产量达到78.24 mg/L。

关键词：热带假丝酵母鼠尾草酸细胞色素P450 融合蛋白代谢工程

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代谢工程改造酿酒酵母高效合成游离脂肪酸

食品与发酵工业 2024年第2期50卷 15-22页

作者：朱满志陈献忠沈微杨海泉夏媛媛江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122

该文以酿酒酵母BY4741作为底盘细胞,通过系统代谢工程改造提高游离脂肪酸(free fatty acid,FFAs)的合成。首先,通过删除酰基CoA合成酶FAA1、FAA4以及FAT1的编码基因,提高FFAs的合成,酵母工程菌株FFAs达到384.4 mg/L。进一步,通过敲除PO... 详细信息

该文以酿酒酵母BY4741作为底盘细胞,通过系统代谢工程改造提高游离脂肪酸(free fatty acid,FFAs)的合成。首先,通过删除酰基CoA合成酶FAA1、FAA4以及FAT1的编码基因,提高FFAs的合成,酵母工程菌株FFAs达到384.4 mg/L。进一步,通过敲除POX 1、FAA 2和PXA 2基因,破坏了酵母细胞的β-氧化途径,使细胞外FFAs进一步提高,达到了394.9 mg/L。随后,通过敲除磷脂酸磷酸酶编码基因DPP 1,LPP 1,PAH 1,降低了磷脂酸(phosphatidic acid,PA)的去磷酸化水平,上调了获得的多基因缺失的酵母工程菌(Δfaa 1Δfaa4Δfat1Δpox1Δfaa2Δpxa2Δdpp1Δlpp1Δpah1)能够产生497.3 mg/L的细胞外游离脂肪酸,以及1332.2 mg/L的总脂肪酸。通过组合代谢工程产生的平台菌株,为未来发展脂质相关的细胞工厂提供了基础。

关键词：游离脂肪酸 β氧化酿酒酵母磷脂酸酰基CoA

重组大肠杆菌全细胞催化法生产N-乙酰神经氨酸

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食品与生物技术学报 2024年第2期43卷 38-46页

作者：郑蝶杨海泉夏媛媛沈微陈献忠江南大学工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学生物工程学院江苏无锡214122

N-乙酰神经氨酸具有多种生物学功能,在食品添加剂和药物合成等方面有着重要的应用。为了降低成本,作者利用重组大肠杆菌,并以含有N-乙酰葡萄糖胺的发酵液为底物进行全细胞催化生产N-乙酰神经氨酸。结果表明,在温度为30℃、转化液初始pH... 详细信息

N-乙酰神经氨酸具有多种生物学功能,在食品添加剂和药物合成等方面有着重要的应用。为了降低成本,作者利用重组大肠杆菌,并以含有N-乙酰葡萄糖胺的发酵液为底物进行全细胞催化生产N-乙酰神经氨酸。结果表明,在温度为30℃、转化液初始pH为6.5、底物丙酮酸浓度为1.38 mol/L、Triton X-100添加质量分数为0.4%、菌体OD_(600)为30的条件下在5 L发酵罐等条件下进行全细胞转化,可以得到N-乙酰神经氨酸180 mmol/L,摩尔转化率为65.45%。用阴离子树脂对产物进行初步分离纯化,经高效液相色谱分析证实纯化后产品为高纯度N-乙酰神经氨酸,其纯度为98.3%,结晶回收率为42.5%。作者建立并优化了一种以含有N-乙酰葡萄糖胺的发酵液为底物直接进行全细胞催化生产N-乙酰神经氨酸的工艺流程,既节约了成本,又具有可持续发展的优势。

关键词： N-乙酰神经氨酸发酵液全细胞催化

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鼠李糖修饰增强曲妥珠单抗的Fc效应功能

中国生物工程杂志 2024年第5期44卷 1-9页

作者：洪皓飞赵洁李艳春李丹吴志猛江南大学生物工程学院糖化学与生物技术教育部重点实验室无锡214122

目的:探讨鼠李糖(rhamnose,Rha)修饰对曲妥珠单抗(trastuzumab,Tra)Fc效应功能的影响。方法:将二硫键还原的Tra分子与含交联剂的Rha衍生物分子偶联,构建Tra-Rha偶联物。使用聚丙烯酰胺凝胶电泳、免疫印迹和高效液相分子排阻色谱对偶联... 详细信息

目的:探讨鼠李糖(rhamnose,Rha)修饰对曲妥珠单抗(trastuzumab,Tra)Fc效应功能的影响。方法:将二硫键还原的Tra分子与含交联剂的Rha衍生物分子偶联,构建Tra-Rha偶联物。使用聚丙烯酰胺凝胶电泳、免疫印迹和高效液相分子排阻色谱对偶联物进行表征,并通过流式细胞术评估偶联物的HER2抗原亲和水平,免疫荧光和流式细胞术评估偶联物的抗Rha抗体募集能力。最后,通过在体外检测偶联物介导的补体依赖的细胞毒作用(complement-dependent cytotoxicity,CDC)和抗体依赖细胞介导的吞噬作用(antibody-dependent cell-mediated phagocytosis,ADCP),评估其Fc效应功能的增强水平。结果:成功构建了一款Tra-Rha偶联物。亲和实验和抗体募集实验表明Tra-Rha偶联物保留了良好的HER2抗原结合能力,并能将高水平抗Rha抗体选择性募集至靶细胞表面。CDC实验显示,Tra-Rha偶联物可介导显著的CDC效应对HER2阳性的SKBR3和SKOV3细胞进行杀伤,最高杀伤率分别为75%和70%,而相同条件下未修饰Rha的Tra则不能介导CDC。ADCP实验则显示,在SKBR3和SKOV3细胞中,Tra-Rha介导的ADCP水平较Tra分别提高了2.3倍和1.2倍。结论:Rha修饰可作为一种经济高效的策略,用于同时增强Tra的多种Fc效应功能,进而改善Tra的治疗指数。

关键词：曲妥珠单抗 HER2 鼠李糖 Fc效应功能

“雨课堂结合在B生OP物P化PS学实模验型”中的实新践型教学模式

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实验室研究与探索 2024年

作者：凌梦荧胡芸张玲张平王琼江南大学生物工程学院

为满足新工科建设背景下对工科人才更高需求，增强学生的自主性和创新性，对生物化学实验课堂进行教学改革。以碘乙酸抑制糖酵解实验课程为例进行教学设计，实验组采用“雨课堂平台结合BOPPPS模型”的新型教学模式；对照组采用传统教学... 详细信息

为满足新工科建设背景下对工科人才更高需求，增强学生的自主性和创新性，对生物化学实验课堂进行教学改革。以碘乙酸抑制糖酵解实验课程为例进行教学设计，实验组采用“雨课堂平台结合BOPPPS模型”的新型教学模式；对照组采用传统教学模式。结果显示，新型教学模式可以有效提升实验课堂教学效果，实现高效互动，实验组学生成绩（907±42）较对照组（805±56）有显著提升。该新型课堂可为今后高校实验类课程的教学改革提供参考。

关键词：生物化学实验雨课堂平台 BOPPPS模型

岩藻多糖酶产生菌的筛选及其酶解产物的结构表征、抗氧化研究

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食品与发酵工业 2024年第1期50卷 22-28页

作者：杨柳顾秋亚王聪聪李熙文余晓斌江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122

该文以唯一碳源法初筛,并以高效凝胶渗透色谱法(high performance gel permeation chromatography,HPGPC)检测,从茶叶中得到一株具有岩藻多糖酶活性的菌株。利用该菌发酵粗酶液在50℃下酶解岩藻多糖(fucoidan,F)24 h后,产物中低于10 kD... 详细信息

该文以唯一碳源法初筛,并以高效凝胶渗透色谱法(high performance gel permeation chromatography,HPGPC)检测,从茶叶中得到一株具有岩藻多糖酶活性的菌株。利用该菌发酵粗酶液在50℃下酶解岩藻多糖(fucoidan,F)24 h后,产物中低于10 kDa的低分子质量岩藻多糖(low molecular weight fucoidan,LMWF)相对含量为59.4%。基于ITS基因序列的系统发育分析,该菌株被鉴定为Aspergillus amstelodami。后用该菌株的发酵粗酶液酶解制备LMWF,分析F和LMWF的硫酸基团含量、单糖组成、分子质量和糖苷键类型;结果表示,F、LMWF硫酸基团含量分别为(33.0±0.3)%、(32.4±0.9)%;单糖主要由岩藻糖和半乳糖组成,并含有少量的木糖和葡萄糖醛酸;分子质量分别为277 kDa、2997 Da;糖苷键类型均为α-糖苷键。水解前后样品的抗氧化结果显示,LMWF的抗氧化活性明显优于F;表明利用该菌发酵粗酶液酶解制备的LMWF具有较好的生物活性,研究结果为后续岩藻多糖应用于食品与工业化生产奠定了基础。

关键词：筛选鉴定低分子质量岩藻多糖结构表征抗氧化

细菌酪氨酸酶高效异源表达及其在生物染发和丝素多肽多巴修饰中的应用

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生物工程学报 2024年

作者：郑依琳胥睿睿王阳方承格堵国成康振江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江南大学未来食品科学中心江南大学生物工程学院糖化学与生物技术教育部重点实验室江南大学化学与材料工程学院

酪氨酸酶是一种含铜的多酚氧化酶，广泛应用于食品、日化、医药等领域。目前商品化酪氨酸酶主要依赖于真菌提取，存在价格高、纯度低、比酶活低和稳定性差等问题。本研究旨在获得高效表达并具有工业化应用前景的细菌酪氨酸酶。通过在大... 详细信息

酪氨酸酶是一种含铜的多酚氧化酶，广泛应用于食品、日化、医药等领域。目前商品化酪氨酸酶主要依赖于真菌提取，存在价格高、纯度低、比酶活低和稳定性差等问题。本研究旨在获得高效表达并具有工业化应用前景的细菌酪氨酸酶。通过在大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)中异源表达5种不同来源的细菌酪氨酸酶，筛选获得了巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)和多刺疣微菌(Verrucomicrobium spinosum)来源的酪氨酸酶TyrBm和TyrVs，酶活分别为(16.1±0.2) U/mL和(48.6±0.9) U/mL。纯化后通过比较TyrBm与TyrVs的酶学性质，证明了TyrVs具有更高的热稳定性和底物专一性。在表征TyrVs高催化性能的基础上，建立了基于TyrVs催化的酶法生物染发体系，实现了原位催化染发，水洗色牢度试验测得模拟14 d清洁后的色差值△E低于7.38 ± 0.64。为便于催化产物与酶快速分离，成功构建了依赖于自组装标签CipA的固定化酶TyrVs-CipA催化体系并应用于水解丝素多肽(Hydrolysed silk fibroin， HSF)的多巴修饰(DOPA modification)，酶连续催化达7次以上，单次DOPA修饰度超过70%。进一步研究表明，DOPA修饰使HSF对DPPH自由基与O2-自由基清除活性分别提高了507.8%与78.23%。本研究为基于酪氨酸酶的绿色生物染发剂及组织工程生物材料开发提供了技术基础。

关键词：细菌酪氨酸酶固定化酶生物染发剂水解丝素 DOPA修饰

Amycolatopsis sp.的全基因组测序及香兰素合成途径分析

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食品与发酵工业 2024年第4期50卷 25-30页

作者：王冠娜郑义培郑璞江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122

拟无枝酸菌(Amycolatopsis sp.)CCTCC NO:M2011265是一株可以转化阿魏酸生成香兰素菌株,该研究利用Illumina Hiseq测序平台对拟无枝酸菌进行全基因组测序、拼接、基因预测及功能注释,并从拟无枝酸菌的全基因组中筛选和鉴定参与香兰素合... 详细信息

拟无枝酸菌(Amycolatopsis sp.)CCTCC NO:M2011265是一株可以转化阿魏酸生成香兰素菌株,该研究利用Illumina Hiseq测序平台对拟无枝酸菌进行全基因组测序、拼接、基因预测及功能注释,并从拟无枝酸菌的全基因组中筛选和鉴定参与香兰素合成的功能基因。结果表明,总共组装得到64个scaffolds,整个基因组组装大小约为8425551 bp,总GC含量为71.89%。通过生物信息学分析发现了香兰素合成关键基因ech、fcs和ech2基因,及香兰素分解代谢基因vdh基因,其中ech和fcs为一个基因簇,并进一步构建过表达ech-fcs-ech2菌株,其摇瓶发酵表明转化阿魏酸生成香兰素速率加快,发酵时间显著缩短。该研究获得的拟无枝酸菌的全基因组信息为解析其转化阿魏酸生成香兰素发酵过程中的代谢机理提供遗传信息基础,也为通过代谢工程获得高产香兰素菌株的研究提供理论支持。

关键词：香兰素拟无枝酸菌全基因组测序阿魏酸基因功能注释