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病毒性传染病的重组蛋白疫苗研究进展

武汉大学学报(理学版) 2024年

作者：钟一帆袁为锋徐可武汉大学生命科学学院/病毒学国家重点实验室武汉大学泰康生命医学中心武汉大学疫苗研究院

重组蛋白疫苗由基因工程表达获得，其免疫原可设计性强、成分单一可控、生物安全性较高、规模化放大的技术成熟，是近年来新型疫苗采用的主要类型。在免疫原设计方面，重组蛋白疫苗的免疫原偶联、工程化设计和免疫原重构等技术可以拓展... 详细信息

重组蛋白疫苗由基因工程表达获得，其免疫原可设计性强、成分单一可控、生物安全性较高、规模化放大的技术成熟，是近年来新型疫苗采用的主要类型。在免疫原设计方面，重组蛋白疫苗的免疫原偶联、工程化设计和免疫原重构等技术可以拓展疫苗的广谱性和长效性；在表达纯化方面，多种表达纯化工艺能够满足不同重组蛋白疫苗对免疫原修饰、产品产量和质量的要求；在规模化生产方面，多种细胞反应器、细胞工厂等生产工艺提高了重组蛋白免疫原的产量。本文综述了重组蛋白疫苗的类型，总结了重组蛋白疫苗在免疫原设计、蛋白表达纯化工艺等方面的进展，以及在免疫原性、保护性和安全性方面的优势，展望了重组蛋白疫苗进一步优化的策略和前景，可望为重组蛋白疫苗的未来应用提供理论参考。

关键词：病毒性传染病疫苗重组蛋白疫苗免疫原设计疫苗生产技术

铜绿假单胞菌antABC操纵子的生物学效应分析

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微生物学报 2024年

作者：李治盈李盼欣宁婉清李兰韩嘉仪成娟丽林金水延安大学生命科学学院陕西省黄土高原资源植物研究与利用省市共建重点实验室

在铜绿假单胞菌中，色氨酸可通过KynABU犬尿氨酸途径被转化邻氨基苯甲酸，邻氨基苯甲酸进一步作为底物在烷基喹诺酮类化合物(alkyl quinolones， AQs)合成基因簇pqsABCDE的作用下被转化为AQs信号分子，包括2-庚基-3-羟基-4-喹诺酮(Pseud... 详细信息

在铜绿假单胞菌中，色氨酸可通过KynABU犬尿氨酸途径被转化邻氨基苯甲酸，邻氨基苯甲酸进一步作为底物在烷基喹诺酮类化合物(alkyl quinolones， AQs)合成基因簇pqsABCDE的作用下被转化为AQs信号分子，包括2-庚基-3-羟基-4-喹诺酮(Pseudomonas quinolone signal， PQS)和2-庚基-4-喹诺酮(2-heptyl-4-hydroxyquinoline， HHQ)。同时，邻氨基苯甲酸还能在邻氨基苯甲酸双加氧酶复合物AntABC的催化下被降解进入三羧酸循环，但AntABC在铜绿假单胞菌中所介导的生物学效应依然不清楚。【目的】构建铜绿假单胞菌antABC的缺失突变株，并对该突变株的表型进行分析。【方法】以铜绿假单胞菌PAO1为亲本菌株，通过同源重组的方法构建antABC缺失突变株，研究该操纵子对铜绿假单胞菌色氨酸降解、生物被膜形成、绿脓菌素合成、运动性和毒力等的影响。【结果】缺失突变antABC或kynU均完全抑制了铜绿假单胞菌以色氨酸为唯一碳源的生长，而ΔpqsA则无该表型，说明antABC是铜绿假单胞菌降解色氨酸所必需的，并且在本研究指定的培养条件下KynABU-AntABC途径是该菌降解色氨酸的唯一途径。除了影响铜绿假单胞菌的色氨酸降解，缺失突变antABC通过诱导胞外多糖合成操纵子pel的表达进而促进铜绿假单胞菌生物被膜的形成，还通过诱导绿脓菌素合成操纵子phz1和phz2的表达进而促进铜绿假单胞菌绿脓菌素的合成。缺失突变antABC还促进了铜绿假单胞菌的集群运动和蹭行运动。另外，进一步缺失突变pqsA则完全逆转ΔantABC的这些生理表型。因此，antABC对这些生理表型的调控依赖于AQs。然而缺失突变antABC确实使铜绿假单胞菌积累了更多的HHQ，但却抑制了PQS的合成。说明antABC对这些生理表型的调控主要依赖于HHQ。此外，缺失突变antABC还增强了铜绿假单胞菌对白菜和大蜡螟幼虫的毒力，但是进一步缺失突变pqsA只能部分逆转ΔantABC的这一毒力表型，同时缺失突变antABC也使铜绿假单胞菌积累了更多的邻氨基苯甲酸，因此缺失突变antABC对铜绿假单胞菌毒力的增强作用应该由HHQ和邻氨基苯甲酸共同介导。最后，生物信息学分析发现超过90%的铜绿假单胞菌临床分离株中antABC操纵子发生了错义突变，因此antABC有望作为判断铜绿假单胞菌临床分离株是否具有高毒力的生物标志物。【结论】AntABC 在铜绿假单胞菌的色氨酸降解、生物被膜形成、绿脓菌素合成、运动性和毒力等方面都发挥着重要的作用，这为针对铜绿假单胞菌的临床诊断和抗菌药物开发奠定了基础。

关键词：铜绿假单胞菌 AntABC 邻氨基苯甲酸烷基喹诺酮类化合物毒力

工程酿酒酵母产番茄红素的提取纯化工艺优化及结构鉴定

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中国酿造 2024年第8期43卷 202-208页

作者：石彬朱伶俐邓小敏武汉软件工程职业学院(武汉开放大学)生命健康学院湖北武汉430205 中国热带农业科学院橡胶研究所农业农村部橡胶树生物学与遗传资源利用重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地-海南省热带作物栽培生理学重点实验室海南海口571101

为探究工程酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)发酵生产的番茄红素提取纯化方法及其结构,通过单因素和正交试验优化番茄红素的提取纯化工艺,并采用核磁共振(NMR)技术对其结构进行鉴定。结果表明,番茄红素的最佳提取工艺条件为酸热破壁... 详细信息

为探究工程酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)发酵生产的番茄红素提取纯化方法及其结构,通过单因素和正交试验优化番茄红素的提取纯化工艺,并采用核磁共振(NMR)技术对其结构进行鉴定。结果表明,番茄红素的最佳提取工艺条件为酸热破壁:盐酸浓度3.0 mol/L,盐酸用量3.0 mL/0.1 g菌体,酸化时间60 min,酸化温度45℃;NaOH脱脂:NaOH浓度0.10 mol/L、NaOH用量2.0 mL/0.1 g菌体、皂化时间30 min,皂化后水浴温度40℃;丙酮提取∶料液比1∶20(g∶mL),提取温度40℃,提取时间50 min。最佳纯化工艺为正己烷析晶:40℃下用正己烷将粗提物溶解过滤,-20℃析晶12 h。在此优化提取纯化工艺条件下,番茄红素提取率为76%,纯度为96.7%。NMR结果显示,番茄红素结构为全反式番茄红素,与植物源番茄红素结构一致。

关键词：工程酿酒酵母番茄红素提取纯化工艺优化结构鉴定

一株副溶血弧菌噬菌体生物学特性、全基因组特征及其在食品中的应用

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食品工业科技 2024年第1期45卷 137-144页

作者：张俊鹏刘文婷石甜王华娟王宏勋周敏武汉轻工大学食品科学与工程学院湖北武汉430000 武汉轻工大学生命科学与技术学院湖北武汉430000

目的:分析1株副溶血性弧菌噬菌体474x1的生物学特性、全基因组及在食品中的抑菌效果。方法:以副溶血性弧菌474菌株为宿主菌,从海鲜市场基围虾分离噬菌体474x1,利用透射电镜观察其形态,并绘制一步生长曲线,分析474x1对温度及pH的敏感性... 详细信息

目的:分析1株副溶血性弧菌噬菌体474x1的生物学特性、全基因组及在食品中的抑菌效果。方法:以副溶血性弧菌474菌株为宿主菌,从海鲜市场基围虾分离噬菌体474x1,利用透射电镜观察其形态,并绘制一步生长曲线,分析474x1对温度及pH的敏感性。分析474x1全基因组序列,根据474x1末端酶大亚基构建系统进化树。通过测定菌落总数评价噬菌体对虾肉中副溶血弧菌的抑制效果。结果:分离到1株新型的副溶血弧菌噬菌体,命名为474x1,该噬菌体能够裂解23株副溶血弧菌中的19株(19/23=82.61%)。电镜观察474x1具有典型的短尾病毒科病毒形态特征。最佳感染复数(MOI)为0.01,一步生长曲线显示474x1的潜伏期为10 min,裂解量为115 PFU/cell。该噬菌体能够在较大的温度范围(30~60℃)和pH(4~11)范围内维持活性。474x1全基因组长47830 bp,包含69个开放阅读框(open reading frames,ORFs),其中14个具有特定功能的基因。比较基因组学分析474x1与短尾噬菌体科弧菌属噬菌体Vp41s3基因组具有较高同源性,进化分析表明474x1与副溶血弧菌噬菌体Vp41s3亲缘性最高。在应用实验中,在4℃下MOI=1000的实验组在第3 h相较对照组菌量下降了0.39 lgCFU/mL。MOI=10000的实验组在第12 h相较对照组菌量下降了0.92 lgCFU/mL,在25℃下MOI=1000,MOI=10000的实验组相较对照组在第6 h时菌量分别下降1.04、1.82 lgCFU/mL,表明噬菌体474x1能够显著抑制虾肉中宿主菌的生长。结论:从基围虾中分离鉴定1株新的副溶血性弧菌噬菌体,该噬菌体裂解量大,潜伏期短,在60℃以下表现出较好的稳定性,pH耐受范围宽,在食品中也有良好的抑菌效果,为防控水产品副溶血性弧菌的致病株奠定了基础。

关键词：副溶血弧菌噬菌体分离与纯化最佳感染复数(MOI) 一步生长曲线基因组抑菌试验

A、B、J亚群禽白血病病毒混合感染的鉴定及gp85基因序列分析

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中国畜牧兽医 2024年第1期51卷 302-311页

作者：窦俊峰汪最李丽卢琴金鑫鑫凌小淳罗青平翟新国河北工程大学生命科学与食品工程学院动物医学系邯郸056038 湖北省农业科学院畜牧兽医研究所农业农村部畜禽细菌病防治制剂创制重点实验室畜禽病原微生物学湖北省重点实验室武汉430064 湖北洪山实验室武汉430070

【目的】了解湖北地区禽白血病病毒(Avian leukosis virus, ALV)亚群之间混合感染及其gp85基因遗传变异情况,为进一步研究ALV混合感染的流行病学提供参考。【方法】对来自湖北宜昌疑似感染ALV的一只病死鸡进行病理剖检,无菌采集病变组... 详细信息

【目的】了解湖北地区禽白血病病毒(Avian leukosis virus, ALV)亚群之间混合感染及其gp85基因遗传变异情况,为进一步研究ALV混合感染的流行病学提供参考。【方法】对来自湖北宜昌疑似感染ALV的一只病死鸡进行病理剖检,无菌采集病变组织接种DF-1细胞进行病毒分离,通过PCR、ELISA及间接免疫荧光试验(IFA)等方法进行亚群鉴定,进一步对分离株gp85基因的相似性和变异情况进行分析。【结果】剖检结果可见病死鸡肾脏、脾脏肿大,肺脏出血,表面可见灰白色肿瘤结节;组织匀浆接种DF-1细胞后,ELISA检测发现细胞上清P27抗原呈阳性;IFA检测发现,感染细胞里有特异性绿色荧光;PCR鉴定能同时扩增出A(692 bp)、B(847 bp)和J(545 bp)亚群的特异性条带。鉴定结果表明,从该病死鸡中分离到A、B和J亚群ALV毒株,分别命名为HBYC2022-A、HBYC2022-B和HBYC2022-J。分离株gp85基因核苷酸相似性分析显示,HBYC2022-A与江苏株JS-A1201相似性最高,为99.6%;HBYC2022-B与江苏株JS-B1204相似性最高,为99.7%;而HBYC2022-J与黑龙江株PK19FA01、广西株GX20YL12 J及安徽株AHaq02相似性均为100%。此外,分离株gp85基因高突变区域(hr1、hr2)氨基酸序列并未出现特殊点突变。【结论】鸡群存在A、B和J不同亚群ALV的混合感染情况,提示国内养禽场需提高警惕并加强针对ALV各亚群的流行病学调查。

关键词：禽白血病病毒(ALV) 分离鉴定混合感染 gp85基因序列分析

结构脂质的酶法合成及应用酶工程提高其合成效果的研究进展

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轻工学报 2024年第1期39卷 1-11页

作者：赵泽鑫周灵韩美玲许源蔡俊湖北工业大学生物工程与食品学院/发酵工程教育部重点实验室/工业发酵湖北省协同创新中心/工业微生物湖北省重点实验室湖北武汉430068

基于利用脂肪酶对天然油脂进行改性生成结构脂质(Structured Lipids,SLs)可赋予油脂额外的健康属性,有效提高产品附加值,对近期报道的各类SLs酶法合成及通过酶工程技术(结构设计和固定化)提升合成效果的研究进行综述,认为,使用sn-1,3位... 详细信息

基于利用脂肪酶对天然油脂进行改性生成结构脂质(Structured Lipids,SLs)可赋予油脂额外的健康属性,有效提高产品附加值,对近期报道的各类SLs酶法合成及通过酶工程技术(结构设计和固定化)提升合成效果的研究进行综述,认为,使用sn-1,3位置专一性脂肪酶可精准合成SLs,利用分段变温反应、超临界流体反应、真空反应、超声波辅助等途径可有效抑制酰基转移,从而提高产物得率;脂肪酶的结构设计可提高其催化效率、稳定性和底物专一性,使SLs的合成效率和得率有所提升;固定化脂肪酶技术也能提高脂肪酶的反应活性和稳定性,增强其重复利用性,降低SLs酶法合成的成本。未来应针对不同SLs的结构特点,通过结构设计获得高活性、高稳定性和专一性的酶分子,结合新型固定化技术创制高性能酶制剂,以期为高效、精准的SLs酶法合成工艺的创新发展提供参考。

关键词：结构脂质脂肪酶酶法合成酶工程结构设计固定化

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木质素生物降解的脱甲基机制研究进展

微生物学通报 2024年第6期51卷 1834-1853页

作者：吴艳玲薛乐卢鹏李安东廖庆钊陈先锐肖宁谢尚县广西科学院非粮生物质能技术全国重点实验室广西南宁530007 华中科技大学生命科学与技术学院湖北武汉430074

木质素是由苯丙烷结构单元通过多种化学键交联组成的复杂芳香族高聚物。由于其结构的复杂性和异质性,使得木质素的高效降解与经济转化成为了一个世界性的难题。近年来,科学研究发现微生物特有的非特异性氧化还原体系及芳香族化合物多元... 详细信息

木质素是由苯丙烷结构单元通过多种化学键交联组成的复杂芳香族高聚物。由于其结构的复杂性和异质性,使得木质素的高效降解与经济转化成为了一个世界性的难题。近年来,科学研究发现微生物特有的非特异性氧化还原体系及芳香族化合物多元代谢降解能力,为解决木质素的资源化利用提供了新的思路和方向。由于大部分木质素衍生的芳香族单体在苯环不同位置上都含有甲氧基,使得脱甲基化成为了木质素衍生芳香族化合物代谢的关键限速步骤。本综述就近年来在木质素生物降解过程中的脱甲基生物学和酶学机制研究进行了较为全面的总结,并以利用芳香族脱甲基酶进行木质素高值转化方面的典型研究案例进行分析,阐明了微生物脱甲基过程机制解析以及新型脱甲基酶的挖掘对于木质素降解与转化的重要意义。

关键词：脱甲基酶木质素生物降解代谢工程生物质

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中国地域特色食物资源道地性评价体系构建的研究

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中国食物与营养 2024年第6期30卷 29-37页

作者：刘娇张丹丹刘虹杨林东闫文杰熊海容王海英王靖湛蔚覃瑞中南民族大学生命科学学院/武陵山区特色资源植物种质保护与利用湖北重点实验室武汉430074 中南民族大学生命科学学院/生物技术国家民委重点实验室武汉430074 北京联合大学生物化学工程学院北京100101 农业农村部食物与营养发展研究所北京100081

目的:我国地域特色食物资源是实践大食物观大农业观下的多元化食物供给系统的物质基础,因此构建其道地性评价体系具有重要意义。方法:从食物资源的道地品种、道地产区特征、道地营养物质及风味物质三个维度,基于生物学、生态学、食品科... 详细信息

目的:我国地域特色食物资源是实践大食物观大农业观下的多元化食物供给系统的物质基础,因此构建其道地性评价体系具有重要意义。方法:从食物资源的道地品种、道地产区特征、道地营养物质及风味物质三个维度,基于生物学、生态学、食品科学等学科,对地域性特色食物资源的概念进行了界定,并对每个层面生物特征内容的构成、定量手段、相关信息库的建立,以及所涉及的现代生物技术进行了归纳。结果:从品种、种植条件及营养和风味三个维度构建了特色食物资源道地性评价体系,基于该体系可以从种植品种、种植条件、以及产品的营养和风味特征共三方面保证食物资源的道地性品质的真实性。结论:本研究所提出的道地性评价体系为中国地域特色食物的产业发展和质量监督管理体系提供了可借鉴的依据,为新时代下立足于大食物观、大农业观的中国特色食物资源发掘与科学利用,以及实现健康产业中的我国特色食物资源的开发与绿色制造奠定了基础。

关键词：原种原地原味道地性特色食物资源

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双金属催化剂选择氢解甘油定向制备1,3-丙二醇:活性位、构效关系及机理

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化学进展 2024年第2期36卷 256-270页

作者：杨曼焦愉翔任煜京西安理工大学材料科学与工程学院西安710048 西北工业大学生命学院生物与催化交叉研究中心西安710072

1,3-丙二醇是聚酯工业中最重要的单体之一。以甘油为原料,通过催化转化制备得到1,3-丙二醇具有重要的应用价值。本文对近年来甘油氢解制1,3-丙二醇的关键双金属催化剂研究进展进行综述,着重介绍了高效且颇具工业应用前景的Pt-W催化体系... 详细信息

1,3-丙二醇是聚酯工业中最重要的单体之一。以甘油为原料,通过催化转化制备得到1,3-丙二醇具有重要的应用价值。本文对近年来甘油氢解制1,3-丙二醇的关键双金属催化剂研究进展进行综述,着重介绍了高效且颇具工业应用前景的Pt-W催化体系。通过综述Pt-W体系中具有不同微观结构和化学环境的W物种与Pt之间的相互作用及Pt-W双位点催化甘油氢解的构效关系,总结了原位生成的B酸活性物种对催化活性、选择性和稳定性的影响,讨论了原位B酸的来源及催化机制,最后对甘油选择氢解制1,3-丙二醇的催化剂发展进行了展望。

关键词：甘油选择氢解 1,3-丙二醇双金属催化剂催化机理

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