甲烷氧化细菌催化二氧化碳生物合成甲醇的研究

甲烷氧化细菌中包含的甲烷单加氧酶(MMO)、甲醇脱氢酶(ADH)、甲醛脱氢酶(FaldDH)、甲酸脱氢酶(FateDH)经过一系列反应能够把甲烷深度氧化生成二氧化碳，并生成一定的能量物质．把二氧化碳还原为甲醇是一个需要能量的过程，目前还没有已知的有机体在温和条件下完成这一反应．研究发现，甲基弯菌Methylosi-nus trichosporium IMV 3011可以催化二氧化碳生物转化生成甲醇．在休眠的悬浮细胞中充人二氧化碳后，反应一段时间在反应液中检测到了甲醇．二氧化碳转化成甲醇是一个需要能量推动的反应，为了补充反应所消耗的能量．反应一段时间后需要用甲烷进行再生，以恢复细胞中的还原当量NADH．我们进行了反应再生的交替连续批式反应，甲醇积累量能够维持在一个比较稳定的水平．理论上，反应不会增加温室效应，这是一个有效的、环境友好的、可恢复的反应过程．     

细菌制造胰岛素实验成功

去年Goodman H.M.等报导鼠胰岛素基因转移到大肠杆菌中成功(Sci.,196,1313,1977),但胰岛素基因在细菌中还不能完全表达,即细菌不能制造胰岛素。但转移的成功为细菌产生胰岛素迈开了具有重要意义的一步。继这项工作之后,去年12月Hope市国家医学中心和加州大学研究小组宣布人脑激素(Somatostatin)基因转移到大肠杆菌中获得成功,并获得功能性产品——细菌能合成的人脑激素(Sci.,198,1056,1977),这一重点突破引起了科技界的哄动,实验的成功为进一步研究更复杂的激素基因的转移和表达带来希望。今年6月据美国《化学周报》(1978,6月     

二氧化碳存在下甲烷氧化细菌催化甲烷生物合成甲醇

 在甲烷单加氧酶和脱氢酶系的作用下,甲烷氧化细菌Methylosinus trichosporium IMV 3011可以把甲烷氧化成二氧化碳. 在反应体系中充入一定比例的二氧化碳后,检测到了甲醇的积累. 混合气中CO2,CH4,O2和N2的体积比为2∶1∶1∶1时甲醇的积累量达到最大. 在超滤膜反应器中进行了连续反应,利用反应混合气产生的压力将生成的甲醇从反应体系中分离. 连续反应198 h后甲醇的积累量没有明显下降.     

红霉素的生物合成与组合生物合成

组合生物合成在筛选和发展新型药物方面日益被生物、化学和医药界所关注.红霉素作为组合生物合成发展的模式化合物一直是人们研究的热点.概述了红霉素的生物合成机制及近年来在此基础上采用组合生物合成获得红霉素衍生物的研究进展,并对此方面存在的问题、应用前景作了展望.     

细菌胞外液生物合成纳米硒的理化性质及抗菌活性研究

本文以一株海洋菌株Bacillus sp.Q72的胞外液为还原体系,实现了Se(Ⅳ)到纳米硒(SeNPs)的生物转化。利用FTIR、UV-Vis、XRD、SEM、TEM、XPS、拉曼光谱、粒度分析等对生物合成SeNPs的理化性质进行了研究,随后考察了SeNPs的抗菌活性和细胞毒性。结果表明,菌株Bacillus sp.Q72胞外液生物合成的SeNPs为球型,平均粒径为187.6nm,其表面包覆着蛋白质、核酸等生物大分子。SeNPs对金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌均表现出较好的抑菌活性,同时具有较低的细胞毒性。利用细菌胞外液生物合成纳米硒,避免了利用菌体直接还原在分离过程中的繁琐操作,为SeNPs的生物合成提供了新方法。     

甲硫氨酸-脑啡肽的活性位点

用ＡＭ１方法中计算静电势的ＰＭＥＰ子程序了甲硫氨酸－脑啡肽的活性位点。通过计算得到了整个分子的三维空间静电势分布和由静电势导出的各原子的电荷分布。进一步分析,确定模型分子活性位点为酪氨酸残在的叔氨原子和苯酚基、苯丙氨酸残基的苯基及部分氧原子。     

甲硫氨酸-脑啡肽的分子动力学模拟

The conformational properties of Met-enkephalin (Tyr-Gly-Gly-Phe-Met) were investigated by high temperature quenched molecular dynamics simulations in vapor. Each of these selected structures were then analyzed according to their backbone(φ,Ψ) conformational distributions and sorted into 13 families by computing the rms difference between the Cα-C backbone fragments of each residue over all the structures. Selected lowest energy conformations from each of 13 families were thoroughly energy minimized. The results of simulations show that Met-enkephalin is a flexible molecule. It shows a type Ⅰβ-turn, with the Gly2 carbonyl forming a hydrogen bond with the Met5 amino proton and a type Ⅱβ turn, with the Tyr1 amino proton forming a hydrogen bond with the Phe4 carbonyl. The multiple fit were carried out for all of the 13 conformers with morphine(9 atoms on the pharmacophore groups). F2 and F6 were the most similar to morphine. The rms were 0.0504 nm and 0.0726 nm. The results of simulations also show that Tyr amino N corresponds to N on piperidine ring in morphine, Tyr phenol corresponds to the phenol in morphine, the aromatic ring of Phe corresponds to the cyclohexene ring in morphine. The distances between the three pharmacophores, d1 (Tyr N to Tyr OH), d2 (Tyr N to Tyr du1), d3(Tyr N to Phe du2) and d4(Tyr N to Phe du2) were found to be about 0.8, 0.5, 0.7-0.9 and 0.5 nm, respectively, the corresponding, distances of morphine were found to be 0.7697(N18 to O6),0.5143(N18 to du25), 0.3962(N18 to du24)和0.5566(N18 to O15)nm. Therefore, they may be acted on the same receptor. This model should aid in pharmaceutical design of peptide and nonpeptide ligands with opioid.     

亮-脑啡肽基因的合成

本文报道亮-脑啡肤基因的另一个合成途径。合成的基因,26个碱基对,是按照亮-脑啡肽的氨基酸顺序设计的。为了能够插入pBR 322质粒,基因带有EcoRI和BamHI限制性内切酶的单链粘性末端。化学合成的4个片段,8、9、17及18核苷酸,采用改良的三酯法。这些片段都具有正确的结构,最后在T_4-DNA连接酶的作用下,一步装配成脑啡肽基因。产物用聚丙烯酰胺凝胶电泳纯化,具有正确的连接点。     

亮氨酸脑啡肽构象的分子动力学方法研究

采用淬火和模拟退火两种分子动力学的方法对亮氨酸脑啡肽进行了构象搜索，发现了多个Gly－Pheβ－Ⅱ’转角的低能构象．计算结果表明，高温淬火和模拟退火两者结合起来可以有效地寻找低能构象．     

天然产物的生物合成

<正> 天然产物的化学成份中有一些基本物质是各种生物体内部普遍存在的,象碳水化合物、蛋白质、核酸等,这些类型不是很多。第二级次生的构成物质类型则比较多,在这类天然产物的化学里研究最多的是脂肪酸及其衍生物以及含氮有机化合物,即生物碱,还有甾体、萜类、天然色素等。这些物质从表面上看起来好象互相没有关联,化学结构差别也很大,很难想象它们在生物体内的来源是相互有关的。     

环氧丙烷的连续生物合成

 利用含有甲烷单加氧酶（MMO）的甲基单胞菌Methylomonassp．GYJ3整细胞催化丙烯环氧化制取环氧丙烷时,辅酶NADH的消耗和产物抑制是反应难以连续进行的主要原因．为解决这些问题,通过批式反应考察了丙烯－甲烷共氧化反应合成环氧丙烷的可能性,发现反应气体中甲烷含量为30％时环氧丙烷的产量较高．在搅拌式生物反应器中,通过最佳配比的混合反应气体的连续循环将产物环氧丙烷抽提出来,从而克服了产物抑制．该生物反应器最初的环氧丙烷日产量为268μmol,连续操作12d后,MMO仍保留96％的初始活性．     

紫杉醇生物合成综述

本文对近年来紫杉醇生物合成的途径中关键酶的研究进展进行了评述。目前紫杉醇的生物合成途径已初见端倪,其生物合成途径中环化酶的基因已经克隆成功。在分子及基因水平上生产紫杉醇的曙光开始出现。     

生物合成高能化学物质

从分子到细胞,从个体到社会,能量的需求和转化无处不在。探索高能物质的合成与利用,具有较重要的科学意义和应用价值。目前高能物质的化学合成通常污染较大、耗能较高,且往往副产物较多,难以分离纯化。相较于传统的化学合成方法,生物合成具有绿色环保和高效利用清洁能源等特点,是符合国家“碳中和”目标的新型合成路径。高能物质的生物合成,将是未来的迅速发展方向之一。本文将从能源物质、含能材料和天然高能物质三个方面,选取四种代表性高能物质,介绍其生物合成途径及与之相关的关键金属酶。     

青蒿素生物合成的研究1. 青蒿素体内青蒿酸的生物合成

应用幼苗水培法或顶株扦插法, 在青蒿植株体内以[2-^1^4c]-3,5-二羟基-3-甲基戊酸-δ-内酯([2-^1^4C]-MVA)为前体, 成功地生物合成了青蒿酸(3).     

青蒿素生物合成的研究1. 青蒿素体内青蒿酸的生物合成

应用幼苗水培法或顶株扦插法, 在青蒿植株体内以[2-^1^4c]-3,5-二羟基-3-甲基戊酸-δ-内酯([2-^1^4C]-MVA)为前体, 成功地生物合成了青蒿酸(3).     

痕量脑啡肽的毛细管电色谱分析技术研究

加压毛细管电色谱为近年来发展起来的一种高效、快速的新型微柱分离方法.亲水毛细管电色谱相较于反相色谱(RPC)和正相色谱(NPLC),在分离极性化合物时,有其独特优势~([1,2]).最近,基于极性固定相的亲水作用毛细管电色谱(HICEC)备受关注,是当前色谱微分离技术的研究热点.     

青蒿素生物合成的研究——Ⅰ.青蒿体内青蒿酸的生物合成

应用幼苗水培法或顶株扦插法,在青蒿植株体内以[2-~14C]-3,5-二羟基-3-甲基戊酸-δ-内酯([2-~14C]-MVA)为前体,成功地生物合成了青蒿酸(3)。     

生物碱生物合成的最近进展

近十余年来,天然有机药物化学发展的突出成就是,发现了许多新的具有生理活性的成分,并确定了它们的结构,而且完成了一些结构极为复杂的天然药物的全合成。例如,青霉素,利血平,番木(敞鱼)碱及秋水仙碱等。但是化学家们并不以此而满足,更对这些成分在生物体内如何形成——生物合成(biosynthesis)的问题,进行了广泛的颇有兴趣的研究,也取得了一定的成果。这对于丰富有机化学的内容,以及促进药物化学     

无机纳米粒子的生物合成

无机纳米粒子的生物合成是指利用自然界中细菌、放线菌和真菌等微生物或一些高等植物在常温、常压下合成无机纳米粒子,不需使用有毒化学原料或不产生有毒副产品。该方法不仅是一种绿色的、环境友好的新型纳米材料合成策略,而且对深入了解生物矿化机理以及从理论上指导先进功能材料的设计和合成具有重要意义,因此近年来受到了化学、材料、生物科学等领域研究者的广泛关注。本文根据纳米粒子组成,分别综述了国内外利用生物体合成金属、硫化物和氧化物等无机纳米粒子的研究进展,重点讨论了生物合成的机理。结果表明:生物合成的无机纳米粒子具有尺寸分布窄、稳定性高、生物相容性好、产率高和成本低等优点; 为了适应高金属离子浓度的外界环境,生物体往往通过吸附、还原或沉淀、累积或排出等一系列生化过程改变金属离子的溶解性和毒性,从而导致无机纳米粒子的形成; 合成无机纳米粒子后,微生物通常仍具有繁殖能力,表明这些微生物可以被用于生产无机纳米粒子的生物工厂。然而,生物合成无机纳米粒子涉及到的生理过程非常复杂,微生物种类繁多,不同种类之间的差异也非常大。因此,在阐释生物合成机理、拓展纳米材料的种类和形貌、纳米粒子的后处理和应用等问题上仍需进一步深入研究。