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热纤梭菌中膜上Ech氢酶复合体的功能与性质研究结题摘要

热纤梭菌中膜上Ech氢酶复合体的功能与性质研究结题摘要

热纤梭菌是一种可以利用纤维素,将其降解并生成氢气的厌氧细菌。利用热纤梭菌降解木质纤维素生成的氢气可以被人们利用作为一种重要的可再生能源。在热纤梭菌中有多种镍铁氢酶和铁铁氢酶存在,其中六亚基的Ech型镍铁氢酶是一种重要的可以利用铁硫氧还蛋白的氢酶,其生理功能未知。在本课题研究中,我们对热纤梭菌的产氢过程和氢酶基因、蛋白、调控、功能等方面进行了详细研究。 通过我们的研究,我们发现了热纤梭菌中葡萄糖是一种重要的纤维素酶抑制剂,其可以高强度的抑制几乎所有纤维素酶的合成,在此基础上,我们发现热纤梭菌和热解糖热厌氧杆菌可以高效利用纤维素产生氢气,其效率高于仅仅利用热纤梭菌。对这两种细菌之间的相互关系的研究表明热解糖热厌氧杆菌可以解除热纤梭菌的碳阻遏效应并促进纤维素酶合成,但是同时由于热解糖热厌氧杆菌消耗了热纤梭菌的营养物质使得后者生物量严重受损,因此,两者之间的关系是一种新型的寄生而非共生关系。我们进一步对热纤梭菌及热解糖热厌氧杆菌的氢酶转录结构进行了研究,发现两个细菌中的氢酶分别由5和3个操纵子所编码,其中Ech氢酶的编码基因分别和一个Ras蛋白编码基因和镍铁氢酶的成熟蛋白编码基因共转录。通过氢酶表达水平对碳源响应的研究,我们发现,热纤梭菌中的Ech氢酶被葡萄糖显著抑制,而热解糖热厌氧杆菌的氢酶编码基因基本不受碳源调控。在单独培养和共同培养状态下的氢酶转录水平对比中,我们发现,热解糖热厌氧杆菌的氢酶编码基因在共培养状态下上调,而热纤梭菌的氢酶编码基因转录水平不变。进一步对热纤梭菌和热解糖热厌氧杆菌的产氢动力学研究表明,混合菌群中产氢能力的提高是由于热解糖热厌氧杆菌的加入提高了产氢的效率,并且提高了氢酶的转录水平。我们并对热纤梭菌中Ech氢酶的三个亚基EchC、EchE和EchF进行了异源表达、纯化和性质研究。 上述研究工作阐述了热纤梭菌中氢酶的调控机制以及共培养状态下产氢能力提高的原因,并对Ech氢酶的基因结构、转录结构、基因表达调控和功能进行了研究。该研究对进一步提高利用木质纤维素产氢能力提供了理论基础。 2100433B

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热纤梭菌中膜上Ech氢酶复合体的功能与性质研究中文摘要

对热纤梭菌进行遗传改造以提高其产氢性能是目前降解木质纤维素进行生物产氢研究的热点之一。理解热纤梭菌产氢的分子机制是对其进行遗传改造的关键。本课题拟研究热纤梭菌中膜上Ech氢酶复合体的生化性质与生理功能,以促进对热纤梭菌中Ech氢酶这一产氢机制重要环节的理解。首先,我们将纯化Ech氢酶并研究其生化性质和酶学性质,以确定其亚基构成、比例和生理电子供体。其次,我们将在大肠杆菌中表达纯化Ech氢酶的三个关键亚基,并对他们的生化性质、酶学性质和金属核心进行研究以了解各亚基结构和生理底物。然后,我们将利用Ech氢酶关键亚基来重构Ech氢酶内电子传递链,以理解Ech氢酶内的电子传递机制。最后,我们将敲除热纤梭菌中的ech操纵子,并通过比较敲除株和出发株的产氢能力和膜上氢离子转运能力来研究Ech氢酶在产氢中的作用与氢离子通道活性。通过以上研究,我们将理解热纤梭菌中Ech氢酶的生理功能和其对生物产氢的影响。

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热纤梭菌中膜上Ech氢酶复合体的功能与性质研究结题摘要常见问题

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热纤梭菌中膜上Ech氢酶复合体的功能与性质研究结题摘要文献

功能化的无机复合体系 功能化的无机复合体系

功能化的无机复合体系

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页数: 11页

通过化学物理相互作用将不同组分进行复合可以形成各种各样的复合体系。如果体系中的组分均为无机物或以无机物为主则相应的复合体系称为无机复合体系。通过对组成、结构及形貌等进行设计与调控,可以赋予无机复合体系独特的性质和功能。常见的无机复合体系主要包括主-客体复合物、配位聚合物以及各种纳米复合体系等。这些无机复合体系的功能化对新材料及新能源的开发和利用具有重要意义。本文综述了各种新型无机复合体系的最新研究进展,总结了本课题组在无机复合体系及其功能化的设计与开发方面取得的最新结果,并对功能化的无机复合体系作为新型材料的应用进行了展望。

耳屏软骨-软骨膜复合体在上鼓室切开术中的应用 耳屏软骨-软骨膜复合体在上鼓室切开术中的应用

耳屏软骨-软骨膜复合体在上鼓室切开术中的应用

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目的观察应用耳屏软骨-软骨膜复合体行上鼓室外侧壁重建和鼓室成形术治疗上鼓室胆脂瘤的临床疗效。方法对43例(43耳)上鼓室胆脂瘤患者行上鼓室切开,彻底清除病变,43例均用耳屏软骨-软骨膜复合体重建上鼓室外侧壁加鼓室成形术,其中13例听骨链结构完整,30例取出病变的锤骨头和砧骨,用人工听骨(PORP)重建听骨链。观察上鼓室外侧壁和鼓膜愈合及听力改善情况。结果术后随访1~2.5年,43例均未发现囊袋状内陷或胆脂瘤复发,1例术后出现鼓膜穿孔,其余病例鼓膜愈合良好;术后随访听力资料完整的32例中,0.5、1、2、4kHz气骨导差由术前平均27.8dB缩小到到16.4dB(P<0.01);1例术后出现听力下降伴耳鸣,其余患者听力稳定,无眩晕等并发症。结论耳屏软骨-软骨膜复合体应用于上鼓室外侧壁重建和鼓室成形术是较为理想的修复材料,有利于较好地恢复外耳道及鼓膜结构和功能。

TERRAs能与多梳复合体互动促进端粒的异染色质装配

导读:TERRAs在某种程度上潜在与衰老或衰老相关疾病有关。TERRAs能与多梳复合体互动,后者是著名的基因表达表观遗传调控因子,它们的这种合作促进了端粒的异染色质(heterochromatin)装配。赛业小编为您推荐“TERRAs能与多梳复合体互动促进端粒的异染色质装配”,详情如下:

在2008年,西班牙国家癌症研究中心(CNIO)的Maria A. Blasco博士领导的端粒和端粒酶研究组是世上首个发现TERRAs的团队。这是一段非编码端粒RNAs,属于染色质端粒的一部分。从那时起,该团队就致力于研究这些序列有什么作用。

最近他们在《Nature Communications》发表论文,正式回答了这一问题:TERRAs能与多梳复合体(polycomb complex,PRC)互动,后者是著名的基因表达表观遗传调控因子,它们的这种合作促进了端粒的异染色质(heterochromatin)装配。

2016年,CNIO团队发现了这些RNAs的遗传起源。在人类细胞中,大多数TERRAs转录自20号染色体长臂。“因为它们属于新发现的端粒组成,所以有关它们在体内的作用基本上还是盲点,”Blasco说。

Blasco和同事构建了首个敲除TERRA位点的细胞系,发现TERRA起保护和维稳端粒作用。“因为端粒染色质富含异染色质标记,而且这些标记影响端粒长度调节,我们不禁发问,TERRA缺失造成的后果源于什么途径?”

端粒染色质的表观遗传调控

端粒是异染色质或称“沉默染色质”的一部分。过去,Blasco课题组已经证明,端粒富含组蛋白三甲基化(trimethylation)标记(一种异染色质的标志)。研究还表明,这些标记是端粒长度和端粒重组的重要负调控因子。

为了确认TERRAs与端粒染色质的可能关系,作者筛查了CRISPR-Cas9系统缺失TERRA后的细胞端粒异染色质标志,发现这种细胞端粒上的H3K27 三甲基化(H3K27me3)明显减少,已知H3K27 三甲基化由多梳复合体催化生成,多梳复合体是掌管基因沉默的主要调节因子。

随后,他们又证明TERRAs与多梳复合体组成部分存在互作,它们之间的互作是端粒异染色质建立的基础。

“多梳对某些基因的沉默和大型DNA结构的正确压缩都非常重要。不过,还没有研究证明它的功能与端粒的表观遗传状态有关,”合著者Juan José Montero解释道。“我们发现,多梳通过与TERRAs相互作用,建立了它对端粒染色质的重要影响作用。”

TERRAs与多梳的关系非常有趣,一方面,在维持干细胞身份、细胞分化和癌症等过程中我们都能看到多梳的身影,另一方面,癌症和衰老与端粒密不可分。

“这一新机理的发现对了解端粒生物学十分重要,尽管,说TERRAs在某种程度上与衰老或衰老相关疾病有关还为时尚早,我们计划在缺失TERRAs的小鼠模型中观察它们对正常发育和各种病理功能的影响。”

原文检索:TERRA recruitment of polycomb to telomeres is essential for histone trymethylation marks at telomeric heterochromatin

本文来自生物通,转载的目的在于分享见解。如有侵权,请告知删除!

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磷酸化酶性质

糖基转移酶类下的一个组群,即专司催化磷酸解作用的一类酶总称。广泛分布于动物(肝、肌)、植物、微生物中,包括糖原磷酸化酶(glycogenphosphorylase,EC2.4.1.1,分子量3.7×105)、麦芽糖磷酸化酶(EC2.4.1.8.)、1,3-β-D-低聚葡聚糖磷酸化酶(EC2.4.1.30.)、海带二糖磷酸化酶(1aminaribiose phosphorylase EC 2.4.1.31.)、纤维糊精磷酸化酶(EC2.4.1.49.)、1,3-β-D-葡聚糖磷酸化酶(EC2.4.1.97.)、嘧啶核苷磷酸化酶(EC2.4.2.2.)、尿苷磷酸化酶(EC2.4.2.3.)、胸腺嘧啶磷酸化酶(EC2.4.2.4.)、鸟苷磷酸化酶(EC2.4.2.15.)等。例如最有代表性的磷酸化酶是糖原磷酸化酶,糖原在体内降解过程中,该酶是催化糖原还原性末端葡萄糖残基的d-1,4-糖苷键断裂,反应,生成1-磷酸葡萄糖和少了一个葡萄糖基的糖原分子(见图)。这类酶多数是作为生化试剂应用于研究。

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纯化分离纤维素酶的膜分离技术

纤维素酶是将纤维素降解成葡萄糖的一组酶的总称。纤维素酶具有广阔的应用前景,它不仅可用于能源,而且可用于医药、纺织、日用化工、造纸、食品发酵、工业洗涤、烟草、石油开采、废水处理及饲料等各个领域。因此,世界上许多国家对纤维素酶的性质及应用正进行深入、广泛的研究。

为了更好地研究和开发纤维素酶的工业应用潜力,迫切需要开发出一种快速、高效的纯化方法,以改善酶制剂的质量。目前,大多采用硫酸铵分级沉淀法来代替纯化纤维素酶的分离工艺,不过该过程的工艺复杂,会产生二次污染,且选择性差。

超滤膜分离技术具有设备简单、操作方便、分离效率高和能耗少等优点,可以简化酶的纯化程序,缩短纯化时间,降低纯化成本。纤维素酶两级超滤分离纯化的过程,为纤维素酶的分离纯化提供了一种快速、有效的方法。经过两步超滤分离,粗酶液中纤维素酶各组分的酶活普遍下降,但是他们的比活力都有明显提高,说明采用两步超滤能达到部分分离纯化纤维素酶的目的。

两步超滤后,所得纤维素酶各组分酶活力回收率各不相同,外切葡聚糖酶的回收率最高为81.8%,内切葡聚糖酶的回收率为75.9%。该分离过程中,尽管酶组分的回收率不是很高,但是基本上达到沉淀分离过程的水平,而纯化倍数接近凝胶层析分离过程。同时,该过程工艺简单,易于操作,无二次污染。所以,该两级超滤膜法是一种快速、有效的分离纯化纤维素酶的理想方法。

以上资料由莱特莱德公司提供。

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