国家高技术研究发展计划(2012AA022103)
- 作品数：21 被引量：48H指数：4
- 相关作者：孙文敬崔凤杰王大明周景文齐向辉更多>>
- 相关机构：江南大学江苏大学德兴市百勤异VC钠有限公司更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划江西省科技计划项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：生物学化学工程轻工技术与工程动力工程及工程热物理更多>>
- 变形假单胞菌PtxS蛋白基因的克隆与分析被引量：2
- 2018年
- 为从变形假单胞菌中克隆2-酮基葡萄糖酸代谢调控蛋白Ptx S的基因,并明确其基本的生物学信息,采用同源比对的方法设计引物,利用TD-PCR技术克隆Ptx S的基因,再用生物信息学方法对其进行分析。试验结果表明:克隆的基因片段全长1 023 bp,其序列与铜绿假单胞菌、恶臭假单胞菌等假单胞菌的转录调控蛋白Ptx S的基因序列一致性达80%左右,编码由340个氨基酸残基组成的蛋白Ptx S。该蛋白与恶臭假单胞菌Ptx S的同源性最高,氨基酸序列一致性达88%。该蛋白定位于细胞质,无信号肽和跨膜区,为亲水性蛋白。该蛋白的氨基酸序列中含有多个结构域,其二级结构中α螺旋、延伸链、β转角和无规卷曲所占的比例分别为54.41%,13.53%,10.88%和21.18%。本研究为该基因的表达及表达产物的分离纯化提供了理论基础。
- 张晓飞王大明孙文敬崔凤杰李运哲齐向辉
- 关键词：克隆生物信息
- 变形假单胞菌2-酮基葡萄糖酸差向异构酶基因的原核表达被引量：2
- 2018年
- 采用降落聚合酶链式反应(touchdown polymerase chain reaction,TD-PCR)技术,从2-酮基葡萄糖酸工业生产菌株变形假单胞菌JUIM01中克隆了编码2-酮基葡萄糖酸差向异构酶的基因kgu E。将目的基因与质粒pET-28a(+)重组后转入宿主表达菌中,获得了重组菌株大肠杆菌BL21(DE3)/pET-28a(+)-kgu E。在异丙基-β-D-硫代半乳糖苷的诱导下,该重组菌株表达了一个分子质量约为30.5 ku的融合蛋白,且该蛋白的Western-blot鉴定结果显示为阳性。生物信息学分析结果表明,该蛋白是一种由256个氨基酸残基组成的分子质量为28.5 ku的亲水性蛋白,与恶臭假单胞菌的2-酮基葡萄糖酸差向异构酶在氨基酸序列上的一致性达78%,定位于细胞质中,其二级结构中α-螺旋、延伸链和无规则卷曲所占的比例分别为40.62%、17.19%和42.19%。本研究结果为变形假单胞菌2-酮基葡萄糖酸差向异构酶的功能研究提供了一定理论支持。
- 孙文敬杨荔栾方何小用崔凤杰王大明钱静亚齐向辉
- 关键词：E基因克隆生物信息学
- 变形假单胞菌2-酮基葡萄糖酸操纵子的克隆与分析
- 2018年
- 从变形假单胞菌JUIM01中克隆2-酮基葡萄糖酸操纵子(kgu操纵子),明确其基因组成及生物学信息。根据报道的假单胞菌的基因组信息设计简并引物,采用LA-PCR技术克隆变形假单胞菌的kgu操纵子,对克隆的基因片段进行测序,在此基础上利用生物信息学方法进行分析。结果表明:克隆到的基因片段全长为6 130bp,其中包括基因ptx S、kgu E、kgu K、kgu T和kgu D,分别编码2-酮基葡萄糖酸代谢调控蛋白Ptx S、2-酮基葡萄糖酸差向异构酶、2-酮基葡萄糖酸激酶、2-酮基葡萄糖酸转运蛋白和2-酮基葡萄糖酸-6-磷酸还原酶;这些基因与铜绿假单胞菌PAO1的kgu操纵子中相应基因的序列一致性达56.15%~76.74%,然而变形假单胞菌的ptx S很可能并不位于kgu操纵子中。研究首次从变形假单胞菌中克隆到kgu操纵子,并对其进行生物信息学分析,为变形假单胞菌2-酮基葡萄糖酸代谢机理的研究奠定了基础。
- 栾方王大明孙文敬崔凤杰齐向辉郭钦张晓飞李运哲
- 关键词：克隆生物信息学
- 基于代谢网络预测菌种基因改造靶点方法的研究进展被引量：2
- 2016年
- 高产特定产品的人工细胞工厂的构建需要对野生菌株进行大量的基因工程改造,近年来随着大量基因组尺度代谢网络模型的构建,人们提出了多种基于代谢网络分析预测基因改造靶点以使某一目标化合物合成最优的方法。这些方法利用基因组尺度代谢网络模型中的反应计量关系约束和反应不可逆性约束等,通过约束优化的方法预测可使产物合成最大化的改造靶点,避免了传统的通过相关途径的直观分析确定靶点的方法的局限性和主观性,为细胞工厂的理性设计提供了新的思路。以下结合作者的实际研究经验,对这些菌种优化方法的原理、优缺点及适用性等进行详细介绍,并讨论了目前存在的主要问题和未来的研究方向,为人们针对不同目标产品选择合适的方法及预测结果的可靠性评估提供了指导。
- 李培顺马红武赵学明陈涛
- 关键词：代谢网络系统生物学代谢工程
- 一体化生物加工过程生产乙醇的研究进展被引量：2
- 2016年
- 一体化生物加工过程(consolidated bioprocessing,CBP)指通过对理想底盘微生物的开发和利用来实现一步转化木质纤维素为生物产品的生物加工程序。本文回顾了一体化生物加工过程的研究背景,简述了其开发理念和技术路线,全面综述了近年来该技术在转化木质纤维素生产二代生物乙醇研究中的不同策略及最新的研究进展。分析了CBP系统中自然菌株、重组菌株和共培养菌株在转化木质纤维素生产生物乙醇时的优点和瓶颈因素。研究了基因工程、代谢工程等工程手段和技术在克服此技术中的阻碍性因素及提升乙醇得率等方面的应用价值和潜力。最后,论述了组学及合成生物学等新兴生物技术对CBP生物乙醇的贡献和二代生物乙醇的商业化发展现状及CBP乙醇未来所面临的机遇与挑战。
- 李心利朱玉红汪保卫付晶王智文陈涛
- 关键词：木质纤维素生物乙醇生物技术
- 2-酮基-L-古龙酸一步发酵生产菌株发酵过程优化被引量：5
- 2016年
- 对1株可以一步发酵生产维生素C直接前体2-酮基-L-古龙酸（2-keto—L—gulonic acid，2-KLG）的氧化葡萄糖酸杆菌工程菌株（Gluconobacter oxydans—ss）的发酵条件进行优化，以提高其发酵效率。结合Box—Behnken实验和响应面法对其初始发酵培养基进行优化，得到优化的发酵培养基组成：山梨醇158．0g／L，酵母膏18．0g／L，初始pH5．0。采用该优化培养基在3L全自动发酵罐上进行发酵过程控制。在考察不同转速对2-KLG积累过程影响的基础上，进一步提出分阶段转速控制策略：即发酵前期（0～48h）转速控制在600r／min，48h至发酵结束转速控制在500r／min。应用该策略，2-KLG产量达到34．86g／L，生产强度为0．36g／（L·h），其分别比恒定转速发酵时2-KLG的最大产量提高24．01％和24．14％。
- 杨燕花吕永坤陈吉铭周景文
- 关键词：2-酮基-L-古龙酸氧化葡萄糖酸杆菌响应面法
- 吡咯喹啉醌高通量检测方法的建立与优化被引量：3
- 2017年
- 吡咯喹啉醌(Pyrroloquinoline quinone,PQQ)是一种新型辅酶,具有广阔的应用前景。传统PQQ检测方法在检测发酵液中PQQ浓度时都存在一定的缺陷,且检测效率偏低。本研究在大肠杆菌(Escherichia coli BL21(DE3))中表达E.coli K-12来源的葡萄糖脱氢酶(PQQGDH),并通过亲和层析分离纯化PQQGDH,得到了高浓度、高纯度的PQQGDH。通过酶液和PQQ样品用量的双因素正交实验对传统重组酶法的反应体系加以改进,得到适用于96孔板高通量检测的反应体系。结果表明30μL纯化后酶液、2μL PQQ样品配合1.2 m L的显色剂组成的显色体系检测效果最佳。该方法线性范围大且具有较高的精确度和重现性。本研究中利用高浓度、高纯度的PQQGDH配合96孔板和酶标仪,所建立的PQQ高通量检测方法,不仅降低了实验误差,而且大幅提高了PQQ发酵液样品的检测效率。
- 夏雨周景文陈坚
- 关键词：吡咯喹啉醌葡萄糖脱氢酶
- 基因组尺度集成细胞网络模型研究进展被引量：3
- 2014年
- 细胞网络研究是系统生物学的一个研究热点,通过结合计算机模型和实验技术,从系统角度分析复杂的生物系统,可以为生物实验提供指导和预测。近十年来,国内外许多研究团队致力于基因组规模代谢网络、基因调控网络和信号转导网络模型的构建和分析,并取得了一定成果。而不同类型网络的集成和分析是当前生物网络研究中一个新的方向,并带来了诸多新的挑战。在本文中,主要对基因组尺度集成细胞网络模型的研究进展,特别是对代谢网络和转录网络的集成进行了详细论述,着重于集成网络的构建和分析方法,最后对该领域研究前景进行了展望。
- 武敏马红武
- 关键词：集成网络
- 变形假单胞菌2-酮基葡萄糖酸转运蛋白基因的克隆与分析被引量：4
- 2016年
- 该研究旨在克隆变形假单胞菌JUIM01的2-酮基葡萄糖酸转运蛋白基因kgu T,并明确其基本的生物学信息。根据已报道的假单胞菌的基因组信息及其2-酮基葡萄糖酸操纵子的物理图谱设计简并引物,采用TD-PCR技术从变形假单胞菌中克隆到全长为1278 bp的kgu T,其核苷酸序列与Pseudomonas sp.CCOS191的编码2-酮基葡萄糖酸转运蛋白(Kgu T)的核苷酸序列的一致性为87%,编码一个由425个氨基酸残基组成的蛋白。该蛋白与Pseudomonas sp.M1的Kgu T在氨基酸序列上的一致性达90%,定位于细胞膜,是一个具有12个跨膜结构的疏水性的跨膜蛋白,无信号肽,其二级结构中α螺旋、延伸链和无规卷曲所占的比例分别为75.76%、2.12%和22.12%。本研究首次从2-酮基葡萄糖酸的工业生产用菌中克隆到基因kgu T,并对其进行了生物信息学分析,为变形假单胞菌的Kgu T的功能研究奠定了基础。
- 孙文敬栾方王大明张晓飞崔凤杰李运哲
- 关键词：克隆生物信息学
- 粘质沙雷氏菌膜结合葡萄糖酸脱氢酶的分离纯化及其酶学特性被引量：1
- 2019年
- 经超声破碎细胞、TritonX-114相分离、盐析、DEAE-sepharose离子交换层析和Hydroxyapatite吸附层析等步骤,从2-酮基葡萄糖酸(2-keogluconic acid,2KGA)生产菌株粘质沙雷氏菌JUIM03中获得比活力91.43 U/mg、纯化倍数160.4 倍的膜结合葡萄糖酸脱氢酶(gluconate dehydrogenase,GADH)。研究结果表明,粘质沙雷氏菌膜结合GADH由3 个亚基组成,其分子质量分别为65.0、45.0 kDa和23.0 kDa左右,是一种含有细胞色素C的黄素蛋白,能够催化氧化葡萄糖酸为2KGA。粘质沙雷氏菌膜结合GADH的最适反应温度为40 ℃,最适反应pH 5.0,在30 ℃以下、pH 5.0~6.0的条件下较为稳定;该酶具有严格的底物特异性,只有在D-葡萄糖酸作为底物时才具有催化活性,其Km值为1.33 mmol/L;一些金属离子(如Fe3+、Cu2+ 和Zn2+ )、有机溶剂(乙醇、异丙醇、甲醇和丙酮)、变性剂(十二烷基硫酸钠和巯基乙醇)以及有机酸(草氨酸和草酸)对膜结合GADH的催化活性具有明显的抑制作用。研究为粘质沙雷氏菌2KGA生物合成的过程优化与控制提供了一定的理论依据。
- 王贝贝李昊聪孙文敬崔凤杰王大明钱静亚齐向辉
- 关键词：粘质沙雷氏菌分离纯化酶学特性
