乙酰辅酶A羧化酶:脂肪酸代谢的关键酶及其基因克隆研究进展

乙酰辅酶A羧化酶(Acetyl-CoA carboxylase,ACC)在脂肪酸合成和分解代谢中发挥着重要作用.系统介绍了该酶的结构与分类、生物学作用与应用、抑制剂的类型与作用机理以及基因克隆4个方面的进展.ACC在大多数原核生物中为多亚基型酶,而在大多数真核生物中为多功能型单亚基酶,在天蓝色链霉菌和古菌勤奋金属球菌中为另外两种特殊类型;但都具备3个关键的功能域,即生物素羧化酶(BC)、生物素羧基载体蛋白(BCCP)和羧基转移酶(CT).CT功能域作为潜在的靶标广泛应用于植物除草剂的筛选和哺乳动物肥胖、糖尿病等代谢疾病的药物设计中.ACC基因也成为转基因油料作物和生物柴油研究中重要的靶标基因.研究表明,植物质体中的β-CT亚基是多亚基型ACC的限制因子,而BCCP是脂肪酸合成的负调控因子.油脂的合成代谢十分复杂,且存在反馈抑制机制,因此克隆和表达ACC基因可以提高宿主中ACC的活性,但不一定能显著促进脂肪酸的积累.图2参52     

4-Br-PHL类似物对Leptospirillum ferrooxidan生物膜的抑制效应

2-(4-溴-苯基)-N-(2-氧代-四氢-呋喃-3-基)-乙酰胺(4-Br-PHL)作为密度感应分子在微生物生物膜的形成中发挥着重要作用。该研究以4-Br-PHL为先导化合物,在室温条件下有机酸依次与CH2Cl2、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、三乙胺、4-二甲氨基吡啶、(S)-(-)-α-氨基-γ-丁内酯盐酸盐发生反应,并通过萃取及柱层析等方法获得3个新颖的化合物-2-(4-氯-苯基)-N-(2-氧代-四氢-呋喃-3-基)-乙酰胺(a)、2-(4-甲基-苯基)-N-(2-氧代-四氢-呋喃-3-基)-乙酰胺(b)、2-(4-甲氧基-苯基)-N-(2-氧代-四氢-呋喃-3-基)-乙酰胺(c),3种化合物的结构均经核磁共振波谱和电喷雾电离质谱分析确证。并探讨了3种化合物在不同浓度下对嗜铁钩端螺旋菌的生物膜抑制效应。研究结果表明,在终浓度为0.1μg/mL时,化合物a对嗜铁钩端螺旋菌的生物膜形成有抑制作用(p0.05),且a在1.0μg/mL时抑制极显著(p0.01)。而化合物b、c在1.0μg/mL时才体现为生物膜的抑制效应(p0.05)。同时研究发现3种化合物在不同浓度下对菌体自身的生长影响不显著。     

硝化抑制剂对我国蔬菜生产产量、氮肥利用率和氧化亚氮减排效应的影响:Meta分析

我国蔬菜生产系统由于长期过量施肥导致氮肥利用率低和环境问题严重,氮肥配施硝化抑制剂是降低活性氮损失、增加蔬菜产量和提高氮肥利用率的有效策略,然而缺乏系统研究.基于数据整合分析的方法,系统分析了氮肥配施硝化抑制剂［双氰胺（DCD）、3,4-二甲基吡唑磷酸盐（DMPP）和2-氯-6-三氯甲基吡啶（NP）］对我国蔬菜生产的产量、植株氮吸收、氮肥利用率和氧化亚氮减排效应的影响,进一步揭示不同田间管理措施对其效果的影响.结果表明,氮肥配施硝化抑制剂能够显著提高蔬菜产量（9.2%）、植株氮吸收（10.4%）和氮肥利用效率（11.2%）,同时减少氧化亚氮排放（28.4%）.不同硝化抑制剂类型中,NP对增产效应和氧化亚氮减排效应的影响幅度最高,分别为16.1%和32.0%,其次是DMPP和DCD.硝化抑制剂在不同氮肥用量中能提高蔬菜产量（6.7%~14.7%）和减少氧化亚氮排放（14.6%~36.8%）.在中性和碱性菜地土壤中,硝化抑制剂的增产效应和氧化亚氮减排效应的影响幅度较酸性土大.硝化抑制剂在露地栽培、根菜类和叶菜类的条件下对产量的增加和氧化亚氮的减排效果较好.主成分分析表明,土壤总氮含量和土壤pH是影响硝化抑制剂对蔬菜产量形成和驱动氧化亚氮排放的主要因素.综上,硝化抑制剂是实现蔬菜系统提质增效、节肥减排的重要举措.同时,农户应根据土壤和田间管理措施选择适宜硝化抑制剂类型,以最大限度提高其有效性.     

Fontibacter sp. SgZ-2厌氧腐殖质/Fe(Ⅲ)还原特性及电子传递机制研究

腐殖质和Fe(Ⅲ)呼吸是重要的微生物胞外呼吸形式,电子传递途径是胞外呼吸研究的核心科学问题.为全面理解1株铁还原新菌的电子转移特性和环境功能,以该菌株Fontibacter sp.SgZ-2为研究对象,考察其厌氧腐殖质和Fe(Ⅲ)还原特性,并探寻不同电子受体条件下的电子传递链组成差异.采用厌氧恒温培养法研究了菌株厌氧还原特性.结果表明,菌株SgZ-2具有还原腐殖质模式物[9,10-蒽醌-2,6-二磺酸(9,10-anthraquinone-2,6-disulfonic acid,AQDS)和9,10-蒽醌-2-磺酸(9,10-anthraquinone-2-sulfonic acid,AQS)]、腐殖酸(humic acids,HA)和可溶性Fe(Ⅲ)(Fe-EDTA和柠檬酸铁)以及铁氧化物[水铁矿(hydrous ferric oxide,HFO)]的能力.发酵性糖类(葡萄糖和蔗糖)是菌株SgZ-2还原腐殖质和Fe(Ⅲ)的最佳电子供体.另外,通过呼吸抑制剂法比较了菌株4种电子受体条件下(O2、AQS、Fe-EDTA和HFO)参与电子传递的电子载体差异.结果表明,O2和Fe-EDTA还原条件下,菌株SgZ-2的电子传递链组分基本相似,均包括脱氢酶、醌泵和细胞色素b-c.AQS和HFO还原条件下,电子传递链组分只包含脱氢酶.因而,菌株SgZ-2可溶性和不溶性Fe(Ⅲ)之间的电子传递链组分存在明显差异,并且可溶性受体之间(O2、Fe-EDTA和AQS)的电子传递链组成也不同.本研究建立了1株铁还原新菌Fontibacter sp.SgZ-2不同电子受体条件下的电子传递链模型,并将电子传递机制的研究拓展到了Fontibacter菌属.此研究将为理解该属的电子转移特性及其环境行为提供理论基础.     

大豆皂甙复合物抑制猴免疫缺陷病毒活性的观察

以猴免疫缺陷病毒（ＳＩＶ）为靶病毒和相应的ＣＥＭｘ１７４细胞系统为模型，以ＡＺＴ为阳性对照药物，观察了从大豆提取的皂甙复合物及大豆胰蛋白酶抑制剂对细胞病变的影响．结果表明，大豆皂甙复合物具有明显的抗ＳＩＶ作用，而大豆胰蛋白酶抑制剂则无抗ＳＩＶ作用．     

群体感应抑制剂与磺胺甲恶唑、盐酸强力霉素对大肠杆菌的联合毒性及其机制初探

群体感应抑制剂(QSIs)具有不会产生抗药性的特点,从而被作为抗生素的可能替代品,具有广阔的应用前景,因此其存在着与传统抗生素环境联合暴露的可能,但是目前尚缺乏相关联合效应的研究。本文以大肠杆菌(Escherichia coli)为受试生物,测定了7种QSIs(DL-焦谷氨酸、N-乙烯基吡咯烷酮、呋喃酮乙酸酯、2-甲基四氢呋喃-3-酮、3,4-二溴-2(5H)-呋喃酮、(R)-3-吡咯烷醇、D-脯氨醇)分别与磺胺甲恶唑(SMX)和盐酸强力霉素(DH)的二元联合毒性,并初步探讨了它们的联合作用机制。根据结果分析,前5种QSIs作用于AI-2类信号分子介导的群体感应系统,与AI-2类信号分子竞争结合Lsr B蛋白,此通路与SMX、DH的作用通路互不影响,因此联合效应为相加;后2种QSIs作用于AI-1类信号分子介导的群体感应系统,与AI-1类信号分子竞争结合Sdi A蛋白,而SMX、DH的作用可能刺激Sdi A蛋白的表达,从而需要消耗更多的QSIs与Sdi A结合,因而联合效应为拮抗。本实验研究可为传统抗生素与QSIs联合暴露的生态风险评价提供一定理论基础。     

鲜切莲藕酶褐变的控制方法

通过单元抑制剂和多元复合抑制剂对鲜切莲藕多酚氧化酶和褐变度的影响研究表明:单元抑制剂L-半胱氨酸、抗坏血酸和柠檬酸均能降低PPO活性和抑制酶褐变;多元复合抑制剂0.3? 0.1? 0.4%L-Cys也能有效控制鲜切莲藕的酶褐变,且多元复合抑制剂的作用比单元抑制剂效果更佳.     

自然环境下水分蒸发抑制剂的研究

以十六醇作为水分蒸发抑制剂的膜基材,对比了十六醇溶液体系和十六醇乳液体系在自然环境下抑制水分蒸发方面的作用,测试了膜表面浓度、水体温度等因素对分子不溶膜抑制效果的影响,探讨了不溶膜的生物降解性和实际应用价值。研究结果表明,当乳液体系膜表面浓度为0．8g／m^2,室外实验时间长达15天时,抑制率依旧可保持在50％左右。并且,乳液体系形成的不溶膜具有更好的抗环境干扰能力,生物降解性好,有一定的实际应用价值。     

沉积物及水界面硝化与反硝化作用研究

河道是迁移转化来自陆源N素迁移的重要途径.准确测定河道中硝化、反硝化作用对流域N的收支平衡核算有重要意义.本文分析了河道中沉积物-水界面硝化、反硝化作用的原理并分析讨论了N2通量法、15N同位素法、抑制剂法的优缺点.建立科学、合理的实验方法将进一步完善流域N循环研究机制,为建立科学的流域管理措施提供技术支持.