气相色谱-质谱对青霉素发酵中玉米浆潜在标志物的研究

基于气相色谱-质谱(GC-MS)结合正交偏最小二乘判别分析法(OPLS-DA),建立了筛选玉米浆中影响青霉素发酵效价的潜在标志物的方法.利用GC-MS获得玉米浆中44种物质,经过标准化、Pareto预处理后,通过OPLS-DA对样本进行模式识别,根据模型的载荷图和变量重要性因子(VIP)筛选出9个潜在的标志物,即亮氨酸、5-酮脯氨酸、天冬氨酸、柠檬酸、酪氨酸、丝氨酸、赖氨酸、苏氨酸和葡萄糖.结果表明,这些物质与青霉素的初级代谢和次级代谢密切相关,可以作为筛选青霉素发酵优质原料的潜在质量指标.     

基于组效关系的姜黄挥发油抗肿瘤活性成分辨识研究

基于GC-MS分析,建立了姜黄挥发油的化学成分与其抑制人宫颈癌Hela细胞作用的组效关系模型,寻找与药效显著相关的活性成分。采用水蒸汽蒸馏法提取得到31批姜黄挥发油,提取率在1.63%～4.52%之间;采用GC-MS联用仪建立了31批姜黄挥发油的指纹图谱,确定了20个特征峰,以特征峰的相对峰面积(各峰面积与内标正十三烷的峰面积之比)来表征其相对含量;MTT法测定姜黄挥发油抑制人宫颈癌Hela细胞活性,以抑制率为评价指标;利用Simca-p11.5软件的正交投影偏最小二乘法(Orthogonal Partial leastsquares,OPLS)和SPSS软件的双变量相关(bivariate)分析,研究特征峰与药效的相关性,根据S-载荷图、变异权重参数值(Variable importance in projection,VIP)和皮尔逊(Pearson)相关系数来辨识显著活性成分。结果表明,11,15,7,19,3,6,12,14,9号等9个特征峰与姜黄挥发油抑制Hela细胞活性显著相关,除19号峰尚未定性外,11,15,7,3,6,12,14和9号峰对应的成分分别为芳姜黄酮、β-姜黄酮、姜烯、β-榄香烯、α-姜黄烯、α-姜黄酮、吉马酮和β-倍半水芹烯。     

铈对悬浮培养南方红豆杉细胞可溶性蛋白和紫杉醇合成动态的影响

研究Ce4 对悬浮培养南方红豆杉细胞可溶性蛋白和紫杉醇合成的动态影响,Ce4＋对可溶性蛋白合成和细胞活力的影响存在“分区和分叉现象,低浓度Ce4 (0.010mmol.L^-1)可显著提高可溶性蛋白的合成强度和细胞活力,高浓度Ce4 (5.00mmol.L^-1)对细胞表现为强伤害作用,适宜浓度Ce4 (1.00mmol.L^-1)在短期内可大幅度提高紫杉醇的合成速度,达到最高积累。     

镧、铈对红豆杉细胞生长及紫杉醇合成与释放的影响

研究镧、铈对东北红豆杉悬浮细胞生长及紫杉醇合成与释放的影响。结果表明，当发酵液中稀土浓度较高时，均能明显改变东北红豆杉细胞的生长模式，使细胞生长的延迟期与对数期缩短，平稳期消失，并于衰亡期出现生物量的周期性振荡；在细胞生长的对数期加入稀土化合物能显著提高东北红豆杉细胞合成与释放紫杉醇的量；在加入稀土化合物的同时，补加碳源，有利于细胞合成紫杉醇。     

紫杉醇衍生物的三维定量构效关系研究

利用比较分子力场分析(CoMFA)方法对98个紫杉醇衍生物的三维定量构效关系(3D-QSAR)进行了分析,发现影响其活性的立体能与静电能之比为61.6/38.4.进一步分析表明,C-13侧链基团的改变对其活性影响较大,尤其是2'-OH对保持活性是至关重要的;而母环其它位置取代基的改变对活性影响较小.该模型交叉验证r_cv²=0.714,非交叉验证r₂=0.901;以此模型对验证组10个化合物活性进行预测,r_pred²=0.812,表明模型具有很好的预测能力,对紫杉醇的改性或新类似物的合成具有指导意义.     

青蒿二烯功能模块与酵母底盘的适配性

设计构建人工酿酒酵母细胞合成青蒿二烯的关键是使外源功能模块与底盘细胞适配,本文通过对外源功能模块中的载体、蛋白表达和启动子进行优化,以提高功能模块与底盘细胞的适配性. 使用着丝粒载体和附加型载体构建了2种青蒿二烯功能模块,在过表达甲羟戊酸（MEV）途径中关键基因（截短的3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶基因tHMGR及法尼基焦磷酸合酶基因ERG20）的2种酵母底盘中进行适配,得到适配性较好的人工合成细胞,其产量为11.2 mg/L;将青蒿二烯合酶基因（ADS）与ERG20进行融合构建融合蛋白功能模块,在选定底盘中适配性进一步提高,青蒿二烯的产量提升至17.5 mg/L;采用不同强度的启动子（TDH3p,TEF1p和PGK1p）对融合蛋白功能模块进行调控,最终得到功能模块与底盘间适配关系更好的人工合成细胞,其产量提升到71.8 mg/L.     

南方红豆杉悬浮培养细胞中糖代谢的波动性及其与紫杉烷合成关系的研究

针对悬浮培养南方红豆杉细胞利用不同浓度的蔗糖进行了研究,通过检测细胞内外的蔗糖,果糖和葡萄糖以及胞内淀粉含量的变化,发现细胞团体系中碳素代谢是以胞内淀粉变化为核心的,蔗糖,葡萄和果糖的消耗和吸收呈现波动性,从而促进使细胞生物量的增国和紫杉烷类化合物的合成,同时研究发现细胞对蔗糖的消耗有一个临界点,即培养液中有1mg/mL的蔗糖不能被吸收,而培养液中浓度为3％的蔗糖对细胞攻产物合成最为有利,蔗糖大部分被降解成葡萄糖和果糖,其中葡萄糖有利于细胞的前期生长以获得大量的生物量,果糖在中期添加有利于细胞培养后期合成紫杉烷类化合物,其中紫杉醇并不是次生代谢途径的最终产物。     

真核生物酿酒酵母长染色体的精准定制合成

基因组设计合成是对基因组进行全新设计和从头构建,能够按需塑造生命,开启从非生命物质向生命物质转化的大门。然而,基因组合成面临长染色体难以精准合成、合成染色体导致细胞失活等难题。研究团队经过5年多的探索,在人工基因组的合成策略、缺陷靶点定位、精确修复技术等方面取得突破,完成了4条酿酒酵母长染色体的化学全合成。该研究将引领更复杂与智能的基因组设计和更大尺度的人工基因组合成,推动了生命科学研究从理解生命到创造生命的伟大变革。     

中药现代化生产关键技术及其产业化

中药是中华民族之瑰宝.随着人们对西药局限性的认识和了解以及世界疾病谱和医学模式的改变,回归自然、崇尚天然药物正在成为一种世界性潮流,这为中药的发展提供了前所未有的机遇.     

丹参提取液的树脂吸附及醇沉工艺对比研究

以丹参水提取液中丹参素及原儿茶醛含量为指标，HPLC检测不同工艺前后有效成分的含量变化，考察了不同浓度的醇沉除杂工艺，筛选出了大孔吸附树脂富集有效成分的最佳工艺。研究结果显示：单纯采用水醇法提取工艺时，以50％乙醇沉降为最佳工艺，D301大孔吸附树脂能够选择性的吸附丹参素和原儿茶醛，大幅度降低出膏率，提高丹参粗提物中有效成分含量，效果优于醇沉工艺。