基于分子对接技术的萘酶促反应速率影响因素

本文引入16种取代基团对顺-萘二氢二醇分子进行修饰,并将顺-萘二氢二醇分子及其修饰后的衍生物与萘代谢关键酶顺-萘二氢二醇脱氢酶进行分子对接,以考察萘酶促反应速率的影响因素.分子对接表明,顺-萘二氢二醇分子基团的疏水性、电负性和体积是影响顺-萘二氢二醇和顺-萘二氢二醇脱氢酶之间亲和力的主要因素;此外,对接构象显示,顺-萘二氢二醇脱氢酶的氨基酸残基与顺-萘二氢二醇分子及其衍生物之间的疏水作用、氢键和空间位阻效应也是影响顺-萘二氢二醇和顺-萘二氢二醇脱氢酶之间亲和力的主要因素,上述因素均可影响萘降解关键步骤的酶促反应速率.     

2—氯苯甲酸好氧降解菌的降解特性

分离出2株以2-氯苯甲酸为唯一碳源的细菌W1和W2，这2株菌对2-氯苯甲酸的降解均表现为一级动力学反应。W1降解酶系为诱导酶，对2-氯苯甲酸的降解动力学常数为-0.134h^-1，W2降解酶系为非诱导酶，对2-氯苯甲酸的降解动力学常数为-0.0388h^-1。W1还能够降解4-氯苯甲酸、苯、甲苯和邻苯二酚，但不能降解3-氯苯甲酸、2，4-二氯苯甲酸、乙苯、丙苯和萘。W1菌体质粒和染色体提取实验表明，其降解基因位于染色体上。     

2-氯苯甲酸好氧降解菌的降解特性

分离出 2株以 2 -氯苯甲酸为唯一碳源的细菌W1和W2 ,这 2株菌对 2 -氯苯甲酸的降解均表现为一级动力学反应。W1降解酶系为诱导酶 ,对 2 -氯苯甲酸的降解动力学常数为 -0 .1 34h- 1;W2降解酶系为非诱导酶 ,对 2 -氯苯甲酸的降解动力学常数为 -0 .0 388h- 1。W1还能够降解 4 -氯苯甲酸、苯、甲苯和邻苯二酚 ,但不能降解 3-氯苯甲酸、2 ,4 -二氯苯甲酸、乙苯、丙苯和萘。W1菌体质粒和染色体提取实验表明 ,其降解基因位于染色体上。     

苦马豆素致糖基转移酶活性改变对小鼠生殖激素分泌的影响

苦马豆素是疯草主要有毒成分,抑制α-甘露糖苷酶的活性,引起N-聚糖加工过程失调。笔者课题组前期研究得出:苦马豆素致糖蛋白激素(促卵泡素和促黄体素)糖基化位点上糖链结构发生改变,引起促性腺激素功能发生改变。而苦马豆素中毒对家畜生殖激素分泌的调节机制尚不明确。苦马豆素腹腔注射对小鼠进行染毒,收集妊娠期和分娩期小鼠的血液、子宫和卵巢组织,检测糖基转移酶活性、生殖激素水平及其受体mRNA和类固醇限速酶蛋白质表达量。结果表明:在妊娠和分娩期,苦马豆素致子宫内膜固有层大量低聚糖蓄积,显著抑制N-聚糖加工过程关键糖基转移酶的活性(P0.05);染毒组小鼠血液的生殖激素包括促卵泡素(FSH)、促黄体素(LH)、雌激素(E2)和孕酮(P4)水平显著低于对照组(P0.05)。在整个妊娠周期,染毒组小鼠4种激素受体mRNA的表达量显著低于对照组(P0.05)。在妊娠后期,染毒组小鼠3-β羟基类固醇脱氢酶(3-βHSD)和芳香化酶(CYP19A1)蛋白表达量显著低于对照组(P0.05)。苦马豆素可使N-聚糖加工紊乱,引起促性腺激素分泌降低,进一步降低生殖激素受体和性类固醇激素限速酶的表达量,致使性类固醇激素分泌下降,导致生殖激素分泌紊乱,最终结果造成机体繁殖性能下降。     

菲降解菌的筛选鉴定及其降解酶基因的研究

经过富集从活性污泥中筛选出两株菲降解菌WSCII和WSCIII,经16SrDNA鉴定,它们分别属于鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonassp. )和假单胞菌属(Pseudomonassp. ),在28℃下4d内对菲( 0. 6g/L)的降解率分别达到了70. 9%和78. 1%;在LB、萘和菲为碳源的培养条件下,测得菌体的双加氧酶比活力不同.在菲的诱导下,两株菌的双加氧酶比活力最高,而以LB和萘为碳源时酶的比活力较低,其中WSCII在萘中不能生长;这表明该酶在两菌中皆为底物诱导表达.以其它菌的萘双加氧酶基因大亚基片段做模板制备异源探针,与两菌总DNA进行斑点杂交;结果表明,这两株菌可能含有不同的菲双加氧酶基因.利用简并引物进行PCR扩增菲双加氧酶,结果仅能从WSCIII的总DNA中扩增得到目的片段,序列分析证明,该基因与已报道的(P. putidaNCIB9816 -4, AF491307 )双加氧酶同源性最高为98%. 图5参10     

Y-射线辐照催化降解水溶液中萘普生

利用^60co产生的y-射线辐照水溶液中萘普生,研究了萘普生的降解特性．通过测定辐射后萘普生的浓度,探讨了吸收剂量、溶液pH、不同添加物（H2O2,CO23-;t-BuOH）对萘普生降解效果的影响．结果表明,1一射线辐照能有效催化降解水溶液中的萘普生,降解过程符合准一级动力学方程．萘普生浓度为23．6mg·L^-1,吸...     

离子液体1-甲基-3-己基咪唑六氟磷酸用于水中多环芳烃萃取的研究

用疏水性离子液体1-甲基-3-己基咪唑六氟磷酸作为溶剂,液液萃取水中典型污染物多环芳烃,用1ml离子液体萃取50ml含萘、1-甲基萘、2-氯萘、菲、芘、(?)各40μg·1-1的水样,其回收率为:82.2%-101.2%,相对标准偏差(n=4)为2.4%-3.5%,方法的检出限在0.05-0.43μg·1-1范围之间,水样中有机溶剂、盐的含量及pH值对萃取回收率有一定的影响.用该方法测定了卫津河水样上述污染物的含量,并与传统的二氯甲烷萃取相对比,表明离子液体在水样中多环芳烃的富集方面可以取代传统的有机溶剂.     

Ralstonia sp.strain U2菌株对萘的趋化作用

一株降解萘的细菌Ralstonia sp. strain U2对萘具有趋化现象,萘、水杨酸都可以作为其对萘产生趋化现象的诱导物.U2菌对水杨酸、龙胆酸同样都具有趋化性,但这种趋化性是组成型的,不需要诱导.图3参22     

我国某塑料垃圾拆解地周边居民多环芳烃内暴露水平调查

采集我国某塑料垃圾拆解地周边50例居民尿液,酶解-固相萃取对其进行前处理,采用高效液相色谱-荧光检测器检测了其中8种多环芳烃羟基代谢物的含量水平,并分析其组成特征.结果显示,该地区居民尿液中2-羟基萘、2-羟基芴、2-羟基菲+3-羟基菲、1-羟基菲+9-羟基菲、4-羟基菲和1-羟基芘的均值浓度分别为9.19、9.11、0.97、2.42、0.09、1.36μmol.mol肌酐-1.各多环芳烃羟基代谢物的含量水平普遍高于北京、广东、江西等地区背景人群含量水平,也明显高于欧美国家背景人群的含量水平,表明该地区居民有着较大的多环芳烃摄入量;各多环芳烃羟基代谢物之间相关性差异较大,2-羟基萘、2-羟基芴、∑羟基菲与1-羟基芘间的相关系数在0.474—0.737之间,表明多种代谢物的联合测定可更客观地评价该地区居民多环芳烃暴露情况.     

萘降解质粒pND6-1中萘趋化基因nahY的克隆和核苷酸序列分析

假单胞菌（Pseudomonas）ND6菌株的萘降解基因位于102kb的质粒pND6-1上。以pUC18质粒为载体，制备了含有1.5-3.0kbpND6-1DNA随机片段的基因文库。通过DNA测序和DNA序列的同源性分析，从基因文库中筛选出含有萘趋化基因nahY的克隆。NahY基因的大小为1617bp，编码的萘趋化蛋白由538个氨基酸组成，与假单胞菌G7菌株的nahY基因相比，核苷酸序列的同源性是96.7％，编码的氨基酸序列的同源性是95％。图4参7     

生物炭对极性与非极性有机污染物的吸附机理

以玉米秸秆为原料,分别在200、400、600、700℃下制备了不同性质的生物炭,对其性质进行了表征.研究了极性物质普萘洛尔和非极性物质萘在生物炭上的吸附,并对不同物质的吸附机理进行了探讨.结果表明,随裂解温度的升高,生物炭芳香性增强,极性降低,比表面积增大.普萘洛尔和萘的吸附都随生物炭裂解温度的升高而增大,普萘洛尔的lgKoc由3.10(低平衡浓度3 mg·L~(-1))和2.88(高浓度10 mg·L~(-1))增加到3.89和3.67;萘的lgKoc由2.74(低平衡浓度3 mg·L~(-1))和2.65(高浓度15 mg·L~(-1))增加到4.59和4.05.疏水分配作用对萘在低温生物炭上的吸附起主要作用,而随裂解温度升高,表面吸附和孔填充所占贡献逐渐增强.除了以上机理,普萘洛尔还可通过静电吸引进行吸附,而且在BC200上,由于大量极性官能团的作用,有利于静电吸附,其对普萘洛尔的吸附显著大于对萘的吸附;而且存在分子的倾斜吸附或多分子层吸附,单位表面积的吸附量远远大于单分子层吸附预测值.而在高温生物炭上,由于萘的分子较小而憎水性较高有利于孔填充作用,其对萘的吸附大于对普萘洛尔的吸附.     

5-Br-PADN分光光度法连续测定废水及人发中的铜和锌

用PAN连续测定铜和锌已有报导。由本实验室合成的新显色剂1-[(5-溴-2-吡啶)偶氮]-2,7-萘二酚(简称5-Br-PADN),与PAN比较,该试剂在吡啶环上引入一个溴原子,在萘环上引入一个羟基。由于助色效应,灵敏度有所提高。 关于5-Br-PADN与铜、锌的单独显色反应,杨桂法等已作过研究。在此基础上,我     

官厅水库及上游河流表层水中水溶态多氯萘的污染现状与分布特征

为探究官厅水库及上游河流表层水中水溶态多氯萘(PCNs)的污染状况与分布特征，采用同位素稀释-高分辨气相色谱-高分辨质谱法对官厅水库及上游河流28个点位的表层水样75种PCNs进行分析.结果显示，22种PCN同类物被检出，其中PCN-1的检出率为100%,PCN-5/7、PCN-14/24、PCN-42、PCN-37/33/34、PCN-44/47、PCN-45/36、PCN-27/30、PCN-38/40的检出率均高于80%.不同氯代同类物的浓度百分含量依次为：一氯萘占34.2%，二氯萘占35.9%，三氯萘占20.1%，四氯萘占9.7%，五氯萘占0.1%.表层水样中∑PCNs的浓度为0.31—30 ng·L^-1，中值为7.5 ng·L^-1，且中值呈现西库区(9.0 ng·L^-1)>中库区(8.4 ng·L^-1)>东库区(6.7 ng·L^-1)>上游河流(5.6 ng·L^-1)的趋势.与国内外相关文献报道值相比较，官厅水库及上游河流表层水...     

2,3,7,8-四氯二苯并二噁英和β-萘黄酮暴露对斑马鱼肝和鳃MROD酶活性的影响

为了研究2,3,7,8-四氯二苯并二噁英(TCDD)和β-萘黄酮(β-NF)对斑马鱼(Danio rerio)肝脏和鳃CYP1A依赖性7-甲氧基-3-异酚噁唑酮-脱甲基酶(MROD)活性的影响,分别利用不同浓度的TCDD(0、0.05、0.1、0.2、0.4μg·L-1)和β-NF(0、25、50、100、200μg·L-1)对斑马鱼进行水浴暴露,48h后取样测定肝脏和腮MROD活性.结果表明,与对照组比较,TCDD暴露组和β-NF暴露组斑马鱼肝脏和鳃MROD活性均显著增强(p<0.01),且MROD活性的增加与TCDD或β-NF暴露浓度呈现明显的剂量-效应关系.初步推断斑马鱼肝脏和鳃CYP1A依赖性MROD酶活性可能能够作为TCDD或β-NF污染的生物标志物.     

鸭儿湖表层沉积物中有机氯农药残留及其分布特征

鸭儿湖地区在上世纪60—70年代有机氯农药（OCPs）污染严重,为了改善水质1975年鸭儿湖开展了水质污染处理,并于2003年和2004年开展了清淤工作.为了解现阶段鸭儿湖地区有机氯农药污染状况,本文于2009年采集了鸭儿湖5个氧化塘20个表层沉积物,对有机氯农药残留进行了研究.利用气相色谱-质谱联用法（GC-MS）对...     

腐殖酸负载对萘和1-萘酚在生物炭上吸附动力学的影响

进入环境的生物炭对有机污染物的吸附过程受到普遍共存的溶解性有机质的影响.本研究将两种腐殖酸组分负载在以玉米秸秆为原料、不同炭化温度下(200、400、600℃)制得的生物炭上,考察极性和非极性有机污染物萘和1-萘酚在原始和腐殖酸负载生物炭上的吸附动力学,分别应用拟一级、拟二级和双室一级3种动力学模型对实验数据进行拟合.结果表明,拟二级和双室一级动力学模型均能较好地描述动力学吸附过程.腐殖酸负载对生物炭上萘和1-萘酚的吸附动力学有显著影响,使得平衡吸附量(Q_e)下降,而表观吸附速率提高.致密的芳香碳组分和纳米级孔隙主要对萘和1-萘酚在生物炭上的慢吸附单元起作用,腐殖酸负载降低了生物炭的芳香化程度和孔隙度,慢吸附对总吸附的贡献(f_(slow))降低.生物炭内部有机碳的致密性降低,使得萘和1-萘酚分子容易扩散进入生物炭颗粒内部,加之表面积和孔隙度减少,缩短吸附平衡时间,两种化合物的慢吸附速率常数(k_(slow))均提高.负载腐殖酸后,两种化合物的快吸附速率常数(k_(fast))的变化却不同.腐殖酸负载向生物炭表面引入含氧极性官能团,阻碍萘分子向表面疏水吸附位点扩散,使得萘的k_(fast)下降;而由于1-萘酚是极性有机物,除了疏水作用,其结构中的—OH能通过氢键与生物炭表面相互作用,其k_(fast)反而升高.     

稻鸭鱼共栖生态系统CH4排放规律研究

首次对稻-鸭-鱼共栖生态系统中的甲烷排放通量进行了系统研究。结果表明:甲烷排放通量日变化呈现一定的规律,排放高峰出现在下午14:00~16:00,晚上0:00~4:00达到最低值。稻-鸭-鱼共栖生态系统生态种养期间甲烷排放通量表现出一定的规律,甲烷排放出现2个峰值分别出现在水稻生长返青期、幼穗分化期,第1个峰值为15.813mg/(m2·h),第2个峰值为9.485mg/(m2·h)。其次在水稻分蘖盛期,甲烷的排放通量最高可达8.227mg/(m2·h)。稻-鸭-鱼共栖生态系统中,土壤氧化还原电位增加10.98mV,还原物质总量、活性还原物质总量分别降低1.46cmol/kg、1.25cmol/kg。稻田甲烷排放与土壤氧化还原电位呈极显著负相关,与还原物质总量、活性还原物质总量呈极显著正相关。     

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)过氧化氢酶的分离纯化及性质

对产自枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis WSHDZ-01的过氧化氢酶,通过乙醇沉淀、DEAE阴离子交换层析、疏水层析3步纯化,最终获得电泳纯的目标酶(纯化6.8倍).该过氧化氢酶的亚基相对分子质量(M1)为63×103,在405 nm处显示特征吸收峰,推测含有血红素.计算获得酶的表观米氏常数为26.87 mmol L-1.该过氧化氢酶不受低亚硫酸钠的还原作用影响,但被氰化物、叠氮化物和3-氨基-1,2,4-三唑(单功能过氧化氢酶的专一抑制剂)强烈抑制.以邻苯二胺作为电子供体测定酶活时,该酶不显示过氧化物酶活性,因此本文将纯化的过氧化氢酶定性为单功能过氧化氢酶.此外,该酶具有热敏感的特点,且酶活在pH 5～10范围内不受pH影响,此后,活性随着pH的升高而升高,并在pH 11～12处有明显的酶活高峰,在pH 11、25℃放置60 min酶活基本不变,表明该酶在高碱条件下具有很高的活力和一定的稳定性.     

石油烃降解酶及其基因的结构、功能和表达调控

研究烃降解酶及其基因是进行石油微生物分子检测和工程菌构建的重要基础.本文对目前烃降解酶及其基因的结构、功能和调控机制的最新研究进展进行了总结.催化烷烃好氧降解的起始酶有几类加氧酶,膜整合甲烷单加氧酶、萘-1,2-双加氧酶和异丙苯双加氧酶的晶体结构已经被解析.烷基或芳基琥珀酸合酶催化烃厌氧代谢的主要起始反应,而Azoarcus sp.乙苯厌氧代谢起始反应由乙苯脱氢酶催化.在细菌中,烃代谢相关基因主要通过形成操纵子进行表达调控,基因转录受烃或类似物诱导,并受细胞全局调控.一些微生物由于存在多种烃代谢途径而可能具有复杂的基因调控机制.此外,生态学研究表明,环境中烃降解基因的诱导动态与实验室内纯培养分析不同.在分析石油降解工程菌构建有待解决问题的基础上,提出了烃代谢综合调控和环境中相关酶及基因诱导研究的重要性,并对未来烃降解酶及其基因在有毒物降解理论研究和生物修复上的应用进行了展望.     

包头南海子湿地赤膀鸭(Mareca Strepera)组织与环境中重金属含量的相关性

为了解环境中重金属对赤膀鸭(Mareca strepera)健康的影响,采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定内蒙古包头南海子湿地赤膀鸭组织(胸肌、心肌、肾脏、肝脏及骨骼)及环境因子(水、土壤、丝藻、鱼虾和沉积物)中砷(As)、铬(Cr)、镉(Cd)、汞(Hg)4种重金属含量,通过单因素方差分析赤膀鸭组织中重金属的分布特征,并采用Pearson相关性检验分析赤膀鸭组织与环境因子中重金属含量的相关性。结果表明,(1)赤膀鸭组织中重金属元素的分布规律为:As主要蓄积在心肌和肾脏中,Cr主要蓄积在胸肌中,Cd主要蓄积在肾脏中,Hg在赤膀鸭各组织间分布不存在显著性差异。(2)相关分析表明,赤膀鸭组织中重金属含量与环境因子中重金属含量呈显著正相关,且存在富集现象,表明其可作为环境污染的评价指标。(3)与国外研究相比,赤膀鸭组织中重金属元素含量已超过其他地区鸭科鸟类的平均含量水平,这可能对赤膀鸭健康造成了一定程度影响。另外,环境因子中的重金属含量已经超过国家标准,尤其水中Hg、Cr和Cd 3种元素分别是GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅰ类水标准值的约500、375和38倍,说明当地重金属污染较重,管理部门应重视并采取有效管控和治理措施,防止环境进一步恶化。