摘要：淀粉样多肽(amyloid-βpeptide,Aβ)聚集是引起阿尔兹海默症(Alzheimer's disease,AD)的主要原因。开发Aβ聚集抑制剂是治疗AD的最有效手段之一。利用噬菌体展示技术筛选出来的Z_(Aβ3)蛋白质能够有效抑制Aβ聚集,但Z_(Aβ3)和Aβ之间的作用区域和关键氨基酸残基尚不清楚。针对此问题,本研究利用分子动力学模拟、MM-PBSA自由能计算和分解方法研究了Z_(Aβ3)-Aβ_(16–40)复合物之间的相互作用机制。结果表明,Z_(Aβ3)的β-股和Aβ_(16–40)之间的亲和作用占主导,而Z_(Aβ3)的α-螺旋贡献很小。利用分子力学-帕松波尔茨曼溶剂可及化表面积方法(MM-PBSA)自由能分解发现Z_(Aβ3)的热点残基为E15、I16、V17、Y18、L19、P20、N21和L22,而Aβ_(16–40)的热点残基为F19、F20、A21、E22、D23、K28、I31、I32、G33、L34、M35、V36、G38和V40。Z_(Aβ3)通过将发夹型Aβ单体包埋在α-螺旋围成的疏水性腔体内来阻碍Aβ聚集。这种结合模式为设计高效的Aβ蛋白质类抑制剂提供了三个基本要素:高亲和性的结合片段(β-股)、附属结构(α-螺旋)和通过二硫键形成的稳定构象。高亲和性结合片段能竞争性地与Aβ单体结合,附属结构α-螺旋可以阻碍其它Aβ单体靠近,而稳定的构象是上述两种要素发挥作用的基础,三者协同作用可以有效地抑制Aβ聚集。

摘要：采用响应面法对枯草芽孢杆菌产尿苷发酵培养基进行优化,以期提高尿苷的产量。首先利用PlackettBurman实验设计筛选出影响尿苷产量的3个显著因素:酵母粉,谷氨酸钠,豆粕水解液;在此基础上利用最陡爬坡实验逼近响应值的最佳区域;最后通过中心复合实验和响应面分析确定了影响产苷主要因素的最佳浓度,分别为酵母粉25.6 g/L,谷氨酸钠25.2 g/L,豆粕水解液40.9 m L/L,此时尿苷产量的预测值为13.76 g/L。通过模型的验证实验发现,尿苷的实际产量为13.52 g/L,与模型预测值非常接近,并且比初始培养基提高了164.1%。

摘要：在L-谷氨酸发酵中,磷酸盐和生物素的添加量直接影响着谷氨酸棒状杆菌的菌体生长和菌体转型,生物素和磷酸盐的含量过多或过少都会直接影响L-谷氨酸的产量,为缓解这一问题,提出了调配磷酸盐与生物素的最适浓度配比(PV H)的策略控制发酵。为了确定发酵过程中生物素和磷酸盐的准确含量,利用单因素实验对磷酸盐与生物素的浓度配比进行调整,以找出最有利于菌体快速生长和细胞迅速转型的实验组。该实验设计生物素浓度梯度为4,10,14μg/L,磷酸盐浓度梯度为3,5 g/L,通过实验发现,当磷酸盐与生物素浓度配比为5∶14时,菌体量大,细胞转型快,产酸多,糖酸转化率高,在此条件下,最大OD 600 nm达到82,较其他组分别提高了24%、47%、50%、65%,最终的菌体量为74,较其他组分别提高了29.7%、48.6%、54%、72%,L-谷氨酸的产量为86 g/L,相较于其他组分别提高了30%、45.3%、54.6%、80%。同时,在最适PV H条件下常规发酵L-谷氨酸的实验中可以看出,其整体发酵水平高于其他非最适PV H组,该常规发酵实验中,L-谷氨酸产量高达178 g/L,转化率达到77%,对于谷氨酸发酵具有借鉴意义。

摘要：为了提高大肠杆菌合成5-羟基色氨酸能力,该研究设计构建了pSTV28-TPH150过表达质粒,增强了羟化酶基因TPH150的表达,以HTP10为出发菌株(代谢工程实验室保藏,专利号:CN202110714155.1),电转化pSTV28-TPH150质粒得到菌株HTP10-1,发酵结果显示,存在副产物L-色氨酸积累过多,质粒不稳定等问题,因此在初始发酵工艺的基础上,通过设计4个pH梯度进行发酵对比试验和4种不同磷酸二氢钾流加策略来探究最适发酵工艺。实验结果表明,在菌株HTP10-1发酵pH值为6.7,并于发酵培养基中添加1 g/L磷酸二氢钾,葡萄糖补料瓶中添加3 g/L磷酸二氢钾时,菌体比生长速率达到最优,发酵结束后5-羟基色氨酸积累量最高达到5.46 g/L,副产物L-色氨酸积累量减少到1.37 g/L,质粒丢失率较对照组减少32%,极大地提高了菌株HTP10-1的质粒稳定性,验证了磷酸盐与发酵pH调控菌体生长的可行性,对质粒工程菌的发酵控制具有重要参考意义。

摘要：为了解决机械搅拌通风发酵罐的传质问题,减少在氨基酸发酵补料过程中因传质条件不好引起的局部底物质量浓度不均匀,进而造成发酵控制水平下降问题。笔者设计了一种新型的发酵罐喷雾补料装置,高压高速的无菌空气将补加料液喷射成雾状进入发酵罐,可以有效提高发酵罐传质能力,并对2T发酵罐改造,通过测定混合效果和大肠杆菌发酵L-酪氨酸实验,验证了该装置的可行性,该装置可以将发酵罐的传质能力提高20%~23.3%。

摘要：系统生物学研究手段包括基因组学、转录组学、代谢组学、蛋白组学和通量组学等,可以获得研究对象整体代谢途径、调控网络的信息.将组学技术应用于氨基酸的发酵菌株优化过程,可以为菌株的进一步代谢工程改造提供信息基础与理论指导.介绍各种组学技术在氨基酸微生物发酵研究中的应用与发展趋势,通过综合运用各种组学数据信息,可以更好地指导氨基酸发酵优良菌株的理性设计与构建.