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．     

颗粒性甲烷单加氧酶的电子供体研究

从甲基弯菌M ethylosinus trichosporium IMV3011的膜中分离出颗粒性甲烷单加氧酶（Particulate MMO,Pmmo）t和NADH脱氢酶，只有当两者同时存在，并添加去垢剂解离膜组分时，NDAH才能为pMMO提供还原当量，对苯二酚能够在整细胞和膜水平代替NADH作为PMMO的电子供体，对于纯化的PMMO，对苯二分配仍是有效的电子供体，而NADH却是无效的电子供体。在NADH脱氢酶存在下，NADH可将对苯醌还原为对苯二酚，纯化过程中，采用对苯二酚作为PMMO活性分析时的电子供体，不必共纯化NADH脱氢酶，且有利于对PMMO活性中心进行深入研究。     

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.     

甲基单胞菌GYJ3催化环氧丙烷的半连续合成

利用含有甲烷单加氢酶（MMO）的甲烷氧化细菌整催化丙烷环氧化制取环氧丙烷,其产物抑制和辅酶NADH消耗是反应难以连续进行的主要原因,采用甲烷再生NADH,研究了丙烯和甲烷共氧化和氧物氧丙烷积累对甲基单胞菌GYJ3的环氧化活性的影响,并考察了在具有产物连续收系统的两段式生物反应器中用细菌胞悬浮液半连续生产环氧丙烷的可行性,将再生和环氧化过程分开进行,以减小甲烷和丙烯的竞争抑制,通过连续抽提产物环氧丙烷,克服了产物抑制,该半连续过程分别在不同的温度下共进行了70h,产生环氧丙烷438μmol。     

甲烷单加氧酶的催化反应机理研究

本文就甲烷单加氧酶近年来在催化反应机理方面的最新研究成果进行了详细阐述。甲烷C—H 键的活化机理主要包括自由基回弹机理和协调的氧插入机理。运用自由基探针底物和量化计算等方法对烷烃羟基化反应机理的直接研究表明, 目前没有一个统一的机理来解释甲烷单加氧酶的反应过程。反应机理的类型可能取决于MMO 的来源或者其他因素。对甲烷单加氧酶的几种中间化合物的各种光谱学研究有力地推动了机理研究的发展。     

哺乳动物细胞是所得多肽复合酶CAD催化反应产物的 HPLC分析

本研究报道了以150mm×4.6mmI.D.Zorbaxoqcyuosyg.10mmoI·L^-1KH~2PO~4和500mmoI·L^-1LKH~2PO~4水溶液为洗脱液,梯度程序为0～5min(φ=1,体积分数)10mmoI·L^-1KH~2PO~4溶液,5～50min由(φ=1)10mmoI·L^-1KH~2PO~4溶液转换到(φ=1)500mmol·L^-1KH~2PO~4溶液时,高效液相色谱分离了哺乳动物细胞中所得肽复合酶ACD催化反应混合物三磷酸腺苷(ATP)、二磷酸腺苷(ADP)和二氢乳清酸(DHO),确定了ATP,ADP和DHO的出峰顺序,制作了工作曲线,确定了催化反应混合物中ATP,ADP和DHO的相应浓度。     

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．     

哺乳动物细胞是所得多肽复合酶CAD催化反应产物的 HPLC分析

本研究报道了以150mm×4.6mmI.D.Zorbaxoqcyuosyg.10mmoI·L^-1KH~2PO~4和500mmoI·L^-1LKH~2PO~4水溶液为洗脱液,梯度程序为0～5min(φ=1,体积分数)10mmoI·L^-1KH~2PO~4溶液,5～50min由(φ=1)10mmoI·L^-1KH~2PO~4溶液转换到(φ=1)500mmol·L^-1KH~2PO~4溶液时,高效液相色谱分离了哺乳动物细胞中所得肽复合酶ACD催化反应混合物三磷酸腺苷(ATP)、二磷酸腺苷(ADP)和二氢乳清酸(DHO),确定了ATP,ADP和DHO的出峰顺序,制作了工作曲线,确定了催化反应混合物中ATP,ADP和DHO的相应浓度。     

柱状假丝酵母脂肪酶同工酶的一种高效液相色谱分离新方法

建立一种“疏水界面亲和色谱”分离柱状假丝酵母脂肪酶同工酶的高效液相色谱新方法。将商品化的CRL经离子交换色谱分离为两个同工酶组分 (CRLA和CRLB) ,在极低离子强度下 ,根据同工酶活性中心周围处于“开放”构象的疏水腔具亲疏水界面的特性 ,用疏水界面亲和色谱在NucleosilC4 (10 μ ,3 0 0 ,2 5 0× 4.60mm)柱上将CRLA和CRLB都分离为 4种同工酶组分。疏水界面亲和色谱非常适用于分离这种结构差异轻微的同工酶组分