卤代甲基转移酶的发现与应用研究进展

近年来,甲基化反应在有机合成和生物合成领域中逐渐引起重视。通过甲基转移酶(MT)引入甲基基团,可以调控分子的生物活性和物理化学性质,为精准设计目标分子的结构和功能提供了新的途径。卤代甲基转移酶(HMT)是一类特殊的MT,它不仅可以催化产生各种卤代烃,还可以在碘甲烷等廉价非天然甲基供体的存在下实现昂贵辅因子S-腺苷甲硫氨酸(SAM)的酶促原位再生。通过HMT的分子改造和同系酶的基因挖掘,可以高效地催化合成或再生SAM及其类似物,为甲基及其他烷基的转移提供更简单的路线。本文主要介绍了HMT的最新研究进展及其突破性工作:通过引入HMT-MT双酶级联反应,创建简单通用的SAM循环再生系统,提高了反应的原子经济性;挖掘到来源于硫嘌呤甲基转移酶家族的新酶(TPMT),很好地解决了甲基供体的环保问题;利用定向进化技术获得HMT优势突变体,能成功实现更长链烷基的转移。这些创新研究为高效生物烷基化提供了新策略,为绿色生物制造带来潜在的技术变革。

甾醇脱氢酶的基因挖掘、分子改造及其催化合成熊去氧胆酸

本文介绍近年来利用以甾醇脱氢酶为核心元件的生物合成法制备熊去氧胆酸的研究进展,并提出了该技术进一步发展所面临的挑战和未来的研究方向,旨在为熊去氧胆酸的生物合成研究提供参考。

湘西民族村寨公共空间与居游行为关联性研究

湘西作为乡村旅游先行地区,民族村寨建设虽取得较好成效,仍面临着基础设施不健全、旅游环境供给不完善等供需不平衡问题,给公共空间功能的有效发挥带来困境。以湘西典型民族村寨为研究对象,借助社会网络分析方法构建客观空间、村民行为、游客行为网络模型,从村域、局部、单点三个维度对比分析居游行为与公共空间的关联性与影响机制。研究表明,村民、游客与公共空间关联度存在差异性,村民行为活动分散,偏好生产生活、邻里交往空间,与物质承载、社会节点空间关联度较大;游客行为活动较为集中,喜好民族特色显著的公共空间,与文化传承空间关联密切。最后,基于空间行为关联机制,以公共空间形态与村民、游客需求为导向,从村域层面连通性、局部组团凝聚性、节点空间多重性三方面提出优化策略,有助于民族村寨与乡村旅游融合发展。

机器学习方法在酶定向进化中的应用进展

定向进化法通过模拟自然界的进化过程,可提高酶的进化速度,成为酶分子改造的关键技术。定向进化在生物催化以及药物设计等方面发挥着重要作用,但因突变的随机性所产生的数量庞大的突变体,使得实验筛选的能力面临巨大挑战。近年来,人工智能、大数据处理等新兴技术也发展成为生物催化领域的重要研究手段。其中,机器学习是一种统计学习的方法,通过数据驱动的方式获得序列/结构到酶功能的映射,为提高酶分子工程的效率提供帮助。本文综述了机器学习模型中所涉及的数据处理、描述符和算法等内容,重点叙述了机器学习方法在酶工程方面的研究与应用进展。随着机器学习算法和应用技术的进步,有望提出更加精准和有效的模型,助力新酶筛选与生物催化剂的精准设计改造。

精准调控Baeyer-Villiger单加氧酶的底物选择性以避免拉唑亚砜的过氧化

氧化酶催化的分子功能化是非常具有吸引力的研究领域之一,其中,高度选择性氧化反应对手性分子的构建至关重要.大量研究集中在对氧化酶立体选择性和区域选择性的分子改造上,而由于底物选择性差引起的过度氧化问题长期被忽视.Baeyer-Villiger单加氧酶(BVMOs)是一类多功能的生物催化剂,可以在脂肪族或环状酮底物的羰基附近插入一个氧原子,具有较高的区域选择性.BVMOs还可以催化包括硫、氮和磷在内的杂原子的不对称氧化.由于其温和的反应条件和较好的对映选择性,BVMOs催化硫醚不对称氧化生成手性亚砜被认为是一种极具吸引力且绿色清洁的合成方法.BVMOs可以催化硫醚不对称氧化生成有价值的手性亚砜,但亚砜过氧化生成无用的副产物砜限制了其进一步应用.这种过度氧化的本质原因是BVMOs对底物选择性不足,导致目标产物亚砜被进一步氧化.本文建立了一个数学模型,将酶对硫醚和亚砜两种相似底物之间的特异性常数之比(kcat/Km)定义为酶对底物选择性.随后使用蛋白结构引导的底物通道工程方法精准调控了拉唑硫醚单加氧酶AcPSMO的底物选择性,成功地将亚砜的过氧化降至最低.酶促氧化奥美拉唑硫醚24h后,突变体F277L生成的副产物砜含量低于1%(mol/mol),而野生型的砜含量为65%.分子动力学模拟和量子力学/分子力学研究结果表明,黄素氢过氧化物(FADH-OOH)周围改变的氢键网络可以调节亚砜氧化的机制和活性.此外,重新设计的AcPSMO突变体也成功地应用于其它手性拉唑亚砜的可控合成.综上,本文开发的精确控制氧化酶底物选择性的方法对于提高其它杂原子生物氧化反应的底物特异性具有借鉴意义.

亚胺还原酶的研究进展

含氮化合物广泛应用于医药、化工和材料等领域,因此含氮化合物的高效合成一直都是研究热点。亚胺还原酶是近年来发现的一类以NADPH作为辅因子的氧化还原酶,它能够催化环状亚胺的还原和酮的还原胺化合成各种含氮化合物。这类酶自2010年首次报道以来,已经取得了巨大的研究进展,引起了学术界和工业界的广泛关注。本文主要总结了近十多年来亚胺还原酶的研究进展,具体包括亚胺还原酶的发现、亚胺还原酶催化的亚胺还原和酮还原胺化、涉及亚胺还原酶催化的级联反应、亚胺还原酶的晶体结构与催化机制等内容,重点综述了亚胺还原酶的新功能和新应用。

历史文化街区业态分布及其影响因素的相关分析——以长沙市太平街为例

选取长沙市太平街历史文化街区业态数据为样本,进行数据可视化、核密度和空间句法分析,归纳业态分布特征。从区位条件、空间特征、历史文化资源三方面提取指标分析其对业态构成分布的影响。结果表明:街区形成了旅游服务类业态主导、其他类型业态协同发展的业态格局,街区已达到了较高的旅游商业化水平,影响因素对不同业态的支配作用存在差异,区位条件对业态分布影响显著,空间特征影响特定业态的分布,而历史文化资源对街区业态影响微弱。

大黄鱼雌核发育二倍体的人工诱导

采用紫外线照射对大黄鱼(Pseudosciaena crocea Richardson)精子遗传物质进行完全灭活,灭活后精子与卵子受精获得雌核发育单倍体受精卵,再通过冷休克对单倍体受精卵进行倍性恢复,成功诱导出大黄鱼雌核发育二倍体。实验结果表明:(1)在紫外照射过程中照射剂量与大黄鱼精子和卵子受精后其成活率和孵化率呈现出明显的Hertwig效应,紫外照射时间超过2 min(剂量>2 400 ergs/mm2),可使大黄鱼精子遗传物质完全灭活。大黄鱼雌核发育诱导中精子遗传灭活的最适紫外照射时间为2.5 min(剂量为3 000 ergs/mm2);(2)冷休克法可成功抑制大黄鱼受精卵第二极体排放,诱导效果受处理时刻、处理时间和处理温度三因素的影响。综合雌核发育二倍体的诱导率、处理后受精卵早期胚胎存活率和仔鱼孵化率等因素,较适合的染色体加倍条件为23℃培育水温下授精后2 min,在3-4℃海水中处理10 min。

冷休克法和静水压法人工诱导大黄鱼三倍体

同时采用冷休克法和静水压法进行大黄鱼（Pseudosciaena crocea Richardson）倍体诱导条件研究，同时比较适合条件下两种方法诱导效果差异以及大批量诱导组不同生长阶段三倍体榆出率的差别。结果表明：（1）冷休克法和静水压法都可成功诱导出大黄鱼二倍体。冷休克法适宜诱导条件为20℃培育水温下授精后3min，在3～4℃海水中处理8～10min；静水压法适宜诱导条件为同样培育水温下授精后3min，在静水压450kg／cm^2下处理3min。三倍体诱导率受处理时刻、处理时间和处理温度（或压力）3因素的影响。（2）综合三倍体诱导率、处理后受精卵原肠期存活率和仔鱼孵化率，静水压法诱导效果要明显优于冷休克法。（3）采用冷休克法进行大黄鱼三倍体大批量诱导，早期胚胎、初孵仔鱼和4月龄幼鱼三倍体检出率分别为34．03％、29．54％和14.81％。表明随生长发育诱导组三倍体检出率有下降趋势。

混合溶剂系统对脂肪酶酯化活性和选择性的影响

目前非水介质中的酶促反应主要局限于单一有机溶剂系统。为使非水相酶反应顺利进行，所用反应介质一般必须满足２个条件：（１）具有较高的疏水性（ＬｏｇＰ值）［１］；（２）易于溶解底物。然而对于一些２芳基丙酸（如酮基布洛芬，以下简称酮洛芬）的酶促酯化反应［２...

工业生物催化前线动态及名家观点

随着现代生物技术的进步,尤其是酶的快速筛选和活力优化技术的发展,使酶的获取更加容易、酶的操作更加简单,进而促使生物催化成为手性合成的便利工具。综述了一些著名的国际化工或制药公司最近在生物催化技术研发和应用方面的动态信息以及相关技术的一些评论,以便我国从事工业生物催化工作的相关人士能从中获得有益启示。

迅速发展中的不对称生物催化技术

本文概述了生物催化技术近年来迅速发展的背景、现状和前景,特别谈到酶在手性合成领域的广泛应用;结合国内外实例,分别介绍了生物催化的不对称氧化还原反应和水解酶催化的对映选择性合成两个主要方面的研究与开发动态。

海水和淡水养殖花鲈肌肉脂肪酸组成和含量分析

采用Folch液回流提取投喂相同配合饲料的海水养殖花鲈和淡水养殖花鲈背部肌肉脂质,脂质经氢氧化钾-三氟化硼法甲酯化后进行气相色谱分析。结果表明:海水养殖花鲈和淡水养殖花鲈肌肉脂肪酸组成存在一定差异。海水花鲈肌肉脂肪酸中单不饱和脂肪酸(MUFA)、n-3系列多不饱和脂肪酸(PUFA)、EPA(C20:5n-3)和DHA(C22:6n-3)含量明显高于淡水花鲈,而饱和脂肪酸(SFA)、n-6系列PUFA和AA(C20:4n-6)含量则低于淡水养殖花鲈。海水养殖花鲈和淡水养殖花鲈肌肉中n-6和n-3系列PUFA比值分别为0.27和0.42,均远低于HMSO(英国卫生部)推荐的最高安全限值(4.0)。

丁香酚慢性麻醉对红鲫血液生理及肝脏hsp70和hsp90mRNA表达量的影响

为研究丁香酚慢性麻醉对红鲫(Carassius auratus)血液生理及肝脏中应激基因hsp70和hsp90mRNA相对表达量的影响,试验设置丁香酚处理组和对照组,用15 mg/L丁香酚处理平均体质量(61.9±3.66)g红鲫12 h。试验结果表明,经12 h麻醉后,试验组红鲫除游动变缓外,其它行为表现正常,未出现死亡现象;麻醉组红鲫血液中皮质醇含量、乳酸脱氢酶活力显著下降,而血糖和K^(+)、Na^(+)浓度却显著上升。基因定量结果显示,麻醉组红鲫肝脏中hsp70和hsp90mRNA相对表达量显著高于对照组。综上所述,15 mg/L丁香酚处理12 h内对红鲫未造成明显损伤,可用于其保活运输。

外消旋薄荷醇对映选择性酶促酯化中酸酐与羧酸的比较研究

利用脂肪酶在有机溶剂中催化对映选择性酯化反应对外消旋薄荷醇进行了有效的光学拆分。对分别使用酸酐和相应的游离羧酸作酰基给体时的反应性能进行了比较。发现酸酐的反应性远高于对应的游离羧酸，但在酶的催化作用下酸酐易水解成为游离羧酸；在微水系统中使用过高浓度的酸酐会导致酶缺水而失活，同时会促进手性醇的非选择性酯化，从而降低产物的光学纯度。然而，在连续流加丙酸酐的半批式反应系统中，所有这些缺点均可有效地克服。与使用游离丙酸的批式反应系统相比，ｄｌ薄荷醇的反应时间缩短了一半，酶的稳定性大幅度提高，而产物ｌ薄荷醇酯的光学纯度不相上下（＞９８％ｅ）。

鱼类麻醉保活运输研究进展

为了解麻醉保活技术在活鱼运输中的应用和最新研究进展,对活鱼运输过程中麻醉剂的种类、麻醉保活效果的影响因素、麻醉对鱼体生理生化及组织结构的影响进行了总结。

漠斑牙鲆肌肉氨基酸和脂肪酸组成分析与营养品质评价

对人工养殖漠斑牙鲆肌肉进行一般营养组分、氨基酸和脂肪酸组成分析,并对其营养品质进行评价。结果表明:漠斑牙鲆肌肉鲜样中粗蛋白和粗脂肪含量分别为17.74%和3.02%。肌肉粗蛋白中检测出19种氨基酸,其中谷氨酸(120.4mg/g pro)、天冬氨酸(75.4mg/g pro)、甘氨酸(73.6mg/g pro)、亮氨酸(72.3mg/g pro)、赖氨酸(67.8mg/g pro)和精氨酸(63.4mg/g pro)含量较高。依据世界粮农组织/世界卫生组织/联合国大学(FAO/WHO/UNU)必需氨基酸基准模式,10种必需氨基酸评分均大于100,表明漠斑牙鲆肌肉蛋白是氨基酸平衡性较好的优质蛋白。脂肪酸检测结果显示漠斑牙鲆肌肉中饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸含量分别为32.23%、30.79%和27.01%。n-3系列多不饱和脂肪酸中二十碳五烯酸(EPA,C20:5n-3)和二十二碳六烯酸(DHA,C22:6n-3)含量较高,为7.38%和12.07%;n-6系列多不饱和脂肪酸中花生四稀酸(AA,C20:4n-6)含量最高,为4.49%。n-6和n-3系列多不饱和脂肪酸比值为0.35,远低于我国和英国卫生部推荐的4.0最高安全限值。

感悟·训践——地方高校建筑学专业本科人才培养新模式探析

基于新工科的时代背景,通过全过程的感悟与训践教育理念构建具有地方高校特色与时代特点的建筑学专业本科人才培养体系,着眼于创新意识与实践能力探索地方高校建筑学专业本科人才培养模式与总体改革方案,构建以设计与动手能力为导向的协同育人培养体系与课程体系,结合地方高校现状实现面向地方经济建设的复合应用型建筑专业人才培养目标。

反胶团中脂肪酶催化性能的研究

研究了皱褶假丝酵母脂肪酶在AOT/异辛烷反胶团中催化橄榄油水解的性能。发现在25℃,pH7.9,R=[H_2O]/[AOT]=10的条件下,脂肪酶的活力最高。脂肪酶在含水量较低的反胶团中较稳定,当R=5.4,于33℃保存12h,活力可保持89%;底物浓度高达50%(V/V)时仍无抑制;当'水池'内存在40mmol/L的Cu^(2+)、Co^(2+)、Mn^(2+)等金属离子时对酶仅有少许抑制。