水泥基材料中Ca^(2+)对矿化微生物的碳酸酐酶产量、活性和矿化的影响

本工作针对一种适用于水泥基材料的耐碱矿化微生物,研究了水泥基材料中Ca^(2+)浓度变化(0~5 mmol/L)对矿化微生物的产酶量、碳酸酐酶活性以及诱导CaCO_(3)矿化能力的影响。对分离纯化不同Ca^(2+)浓度菌液中的碳酸酐酶进行酶产量测定,并通过测定矿化微生物的细菌生长曲线和单菌产酶量分析Ca^(2+)浓度对其的影响机理;基于酯酶法测定不同Ca^(2+)浓度下碳酸酐酶的活性,并利用FTIR测定官能团,分析二级结构变化和氢键变化,进而得到Ca^(2+)浓度对碳酸酐酶活性的影响机理;最后基于热重分析不同Ca^(2+)浓度溶液中矿化微生物的诱导矿化能力,并测定矿化产物晶形。试验结果表明,当Ca^(2+)浓度为2.5 mmol/L时,矿化微生物生长增殖最快,单菌产酶量最高,因此整体酶产量最高;碳酸酐酶活性在Ca^(2+)浓度为5 mmol/L时达到最大值,但Ca^(2+)会破坏碳酸酐酶结构的有序性;当Ca^(2+)浓度为5 mmol/L时,矿化微生物的诱导矿化能力最强,矿化3 d后Ca(OH)_(2)向CaCO_(3)的转化率达到82.67%,且得到的CaCO_(3)晶体形貌主要为球状或椭圆状。

2个重组海带α-碳酸酐酶(CA)的酶活性比较研究

为了探究海带(Saccharina japonica)α-CA1和α-CA2是否具有催化CO_(2)的可逆水合反应和酯酶活性,作者通过原核表达得到这两种α-CA的可溶性的异源重组蛋白。分别用电极法和酯酶活性检测法来检测重组α-CA1(rα-CA1)和rα-CA2的水合酶活性和酯酶活性,结果发现,rα-CA1的水合酶活性(1.52±0.120U/mg)几乎是rα-CA2(0.54±0.046U/mg)的3倍,表明rα-CA1催化CO_(2)的水合能力明显大于rα-CA2。而两者的酯酶活性并没有显著的差别(rα-CA1比活力:0.697±0.176U/g,rα-CA2比活力:0.743±0.129 U/g),说明催化乙酸对硝基苯酯(p-NPA)生成对硝基苯酚(p-NP)的能力是没有显著差别的。实验结果证实这2个α-CA为功能蛋白,可能参与海带无机碳吸收和储存过程,因此,本研究为海带无机碳吸收和储存机制的解析提供了生物化学依据。

不同岩溶生态系统土壤及其细菌碳酸酐酶的活性分析及生态意义

对能加速岩溶作用的碳酸酐酶 (CA)的来源及分布进行了研究。测定了采自中国西南 4个不同岩溶地区生态系统土壤样品中的 CA活性 ,结果表明在表层土壤中都能检测到 CA活性 ,且 CA活性在不同岩溶生态系统土壤之间存在明显差异 ,其中植被覆盖率低的六盘水米苏嘎的土壤 CA活性最低 ,而植被种类丰富且生长较好的重庆金佛山和马山弄拉等地土壤 CA活性较高。同一类型岩溶生态系统不同岩溶地形的土壤 CA活性亦存在差异 ,植物根际附近土壤 CA活性较高 ,而且土壤 CA活性呈现明显的垂直分布和季节变化 ,表明植物根系及土壤微生物是土壤 CA的主要来源。同时还筛选了能产 CA的细菌 ,并测定了细胞内和细胞外 CA活性 ,结果表明土壤细菌的细胞内和细胞外 CA活性在具有不同植被状况的弄拉和试验场两种不同岩溶生态系统间具有明显差异。这些都暗示着土壤及其细菌

盐度和无机碳对蛋白核小球藻生长、胞外碳酸酐酶活性及其基因表达的影响

为探讨小球藻中碳酸酐酶对环境调控的响应规律，提高小球藻的生物量及对无机碳的利用，实验采用生化和荧光定量PCR方法研究了盐度和2种无机碳对蛋白核小球藻生长、胞外碳酸酐酶（CA）活性及3种亚型碳酸酐酶基因（ca）表达的影响。结果发现，培养至第9天时盐度15和30培养藻生长较快，盐度45藻细胞密度降为盐度15的0．83倍；CA活性随着盐度增加而降低，盐度45长时间处理酶活性降低更为明显，3种亚型ca基因表达量则随盐度升高而增加。2倍空气CO2浓度培养藻密度可达空气CO2浓度的1．23倍，但CA活性较低，第8天为空气CO：浓度组的0．41倍，α-ca和γ-ca基因表达量比空气CO2浓度组略有升高。在0-10mmol／LHCO3-条件下，蛋白核小球藻随HCO3-含量升高生长加快，CA活性在5mmol／LHCO3-最高，而3种亚型ca基因表达量在1mmol／LHC03处理组最高。研究表明，蛋白核小球藻生长比较适合中低盐度、2倍空气CO2浓度和高HCO3-处理，其CA活性可被低盐、空气CO2浓度和5mmol／LHCO；所诱导，而ca基因表达在高盐、2倍空气CO2浓度和低HCO3-条件下较高。

岩溶环境因子对细菌胞外碳酸酐酶表达及活性的影响

以从西南岩溶生态系统分离出的一株细菌(编号GLRT102Ca)为例,研究了温度、pH、金属离子和阴离子等主要岩溶环境因子对其胞外碳酸酐酶(CA)表达及活性的影响.结果显示,在实验温度(10℃～50℃)和pH(5.5～9.0)范围内,实验菌株均能表达出不同程度的胞外CA活性,其中20℃～30℃以及中性偏碱性条件下的胞外酶活性较高.钙、镁、锌、钴等4种金属离子以及SO24-、H2PO4-、NO3-、NO2-、Cl、Br-、I-和HCO3-等8种阴离子在实验浓度范围内一般都能促进胞外酶活性的表达,但表达较高活性所需的离子浓度因不同离子而异.以上结果为进一步研究微生物碳酸酐酶的岩溶作用提供了一定的理论依据.

微囊藻碳酸酐酶活性在不同环境因素下的调节与适应

测定了3种微囊藻水华中的优势种类,即铜锈微囊藻(Microcystis aeruginosaK櫣tz .) ,绿色微囊藻(Microcystis viridis(A. Br .)Lemm) ,惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii(Kom.)Kom.) ,以及微囊藻573(Microcystissp.573)的碳酸酐酶活性;研究了无机碳、pH、温度、光强、N/P比等环境因素和外源葡萄糖对铜锈微囊藻碳酸酐酶活性的影响,发现微囊藻碳酸酐酶活性受环境中碳酸氢根浓度的调节,故推断碳酸氢根是铜锈微囊藻利用的主要无机碳形式;相比添加葡萄糖进行混合营养培养的细胞,无外源葡萄糖和暗饥饿培养的微囊藻细胞会产生高约6倍的碳酸酐酶活性;光强的改变也会影响碳酸酐酶的活性。

小新月菱形藻碳酸酐酶活性和光合作用对高盐度胁迫的响应

以浮游硅藻小新月菱形藻为实验材料,研究其在不同盐度下的生长、胞外碳酸酐酶活性、光合速率和叶绿素a荧光参数的变化。结果显示,与正常海水培养相比,最高盐度(70)培养的细胞比生长速率下降了59.2%;同时,胞外碳酸酐酶活性、叶绿素a、c含量分别降低了66.3%、50.0%和45.7%。高盐度培养下,最大光合速率(Pm)、光合效率(α)、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(Yield)和光化学淬灭系数(qP)下降,但非光化学淬灭系数(qN)升高,对无机碳的亲和力明显下降。以上结果表明,盐度升高对小新月菱形藻生长和光合作用具有明显抑制作用,但小新月菱形藻可以通过胞外碳酸酐酶活性变化、对无机碳的亲和力和调整光系统Ⅱ的能量流动与能量利用效率以应对高盐度的胁迫。

莱茵藻胞外碳酸酐酶分子定位与活性诱导

胞外碳酸酐酶是藻类CCM机制和光合作用的一个重要组分 ,藻类从高CO2 转入低CO2 浓度培养时可诱导出胞外碳酸酐酶。应用金标免疫分子定位和pH调节对胞外碳酸酐酶分子定位和CO2 诱导机制进行研究 ,结果表明 :胞外碳酸酐酶主要分布于胞壁空间 (细胞质膜与细胞壁之间 ) ,且细胞壁上也有较多分布 ,细胞壁外分布较少。说明胞外碳酸酐酶能从胞壁空间穿过细胞壁。通过CO2 诱导和pH调节(升高 ) ,均可提高碳酸酐酶活性 ,且pH提高幅度越大 ,胞外碳酸酐酶活性也越大 ,说明胞外碳酸酐酶的CO2

坛紫菜碳酸酐酶基因的克隆、表达及酶活性分析

以坛紫菜丝状体为材料,采用RACE方法获得坛紫菜碳酸酐酶(CA)基因的全长cDNA。该cDNA全长1 081 bp,具有一个825 bp的开放阅读框,可编码274个氨基酸。序列同源性分析显示该cDNA序列推导的氨基酸序列与其他物种的碳酸酐酶具有较高的一致性,其中与条斑紫菜的一致性达到96%。氨基酸序列分析表明该蛋白为β-CA,含有两个CA活性位点,无跨膜结构,可能存在一个信号肽将其定位到叶绿体中,与藻类和细菌聚类。原核诱导表达得到一个72 kDa左右的融合蛋白,酶活测定结果显示此蛋白具有碳酸酐酶活性。该实验对进一步深入研究坛紫菜CA的功能及坛紫菜碳代谢、光合作用等生理过程具有重要的参考价值。

不同光强下生长的几种亚热带森林树木的Rubisco羧化速率和碳酸酐酶的活性

9月和 1 2月测定了生长于 3种不同光强 ( 1 0 0 %、36%和 1 6%的自然光 )下生长的乔木荷树、黧蒴和灌木九节、罗伞盆栽幼苗叶片的 Rubisco羧化速率 ( RCR) ,碳酸酐酶 ( CA)活性和细胞间 CO2 浓度 ( Ci)。当生长光强降低时 ,4种供试植物的 RCR和 CA活性明显降低。 9月时生长在 1 6%自然光下荷树的 RCR和 CA比 1 0 0 %自然光者分别降低 5 5 %和 5 0 % ,藜蒴则降低 2 0 %和 35 % ,耐阴的灌木树种的降幅较小 ,仅为 33%～ 38% ( RCR)和 2 2 %～ 30 %( CA)。 1 2月的 RCR和 CA的水平较 9月时低 ,翌年 1月时自然林不同光强下生长的同类植物的 RCA和 CA随光强变化也有类似的趋势。RCR和 CA活性呈正相关性 ,且两者与 Ci呈弱负相关。推测高光强可能有利于激活 Rubisco,促进 CA催化的 CO2 → Dl C(可溶性碳 )→CO2 活性和 Dl

长江流域不同地质生态环境土壤碳酸酐酶活性、有机碳含量及其相关性

为了探讨流域岩溶生态系统土壤碳酸酐酶（CA）活性、有机碳含量及CA固碳之间的潜在关系,选取长江流域干流及支流沿岸不同地质生态环境下的10个样地,比较长江流域不同地质生态环境下表层土壤（0--20cm）中的碳酸酐酶（CA）活性与土壤有机碳（SOC）含量,并分析二者之间的关系。结果表明：（1）长江流域岩溶区的表层土壤CA活性要高于非岩溶区（P〈0.01）,土壤CA活性的差异与样地的地质类型及植被类型不同有关;（2）位于岩溶区高场（GC）样地的年平均SOC含量最高（1.09%）,而位于非岩溶区外洲（WZ）样地的年平均SOC含量最低（0.29%）,而且总体比较而言,长江流域冬季表层土壤的平均SOC含量显著高于夏季（P〈0.01）;（3）相关性分析结果显示,不同季节长江流域岩溶区表层土壤CA活性与SOC含量呈一定的正相关。研究结果为进一步研究流域岩溶生态系统土壤CA与土壤固碳能力之间的关系奠定了基础。

从天然提取物或分离部位中以碳酸酐酶II为靶点的抗骨质疏松活性筛选(英文)

目的是以碳酸酐酶II (CAII)为靶点筛选其抑制剂 ,以期寻找抗骨质疏松活性样品。实验是在 96孔酶标板上对来源于 1 78个科、 60 8个属、 1 0 2 0种动植物 2 91 9个提取物或分离部位样品在CA II模型上进行了批量筛选。结果表明在 1 0 μg ml浓度下发现了来源于 40个科、61个属、72个种的 1 0 0个样品有活性 ,其中 5个样品的IC50 小于 2 50 μg ml,2 2个样品的IC50 在 2 51～ 5 0 0 μg ml范围 ,73个样品的IC50 在 5 0 1～1 0 0 0 μg ml范围。通过以上工作我们认为以碳酸酐酶II为分子靶点的体外筛选方法稳定、方便、快速、微量、有效 ,特别适用于天然产物的抗骨质疏松活性筛选。

高浓度CO_2对小新月菱形藻胞外碳酸酐酶活性和光合作用的影响

以赤潮硅藻小新月菱形藻(Nitzschia closterium var. minutissima)为实验材料,研究了短期内(12h)高浓度CO2(5%CO2)对其胞外碳酸酐酶活性和光合作用的影响,结果显示,高浓度CO2培养导致小新月菱形藻胞外碳酸酐酶活性、叶绿素a和叶绿素c含量明显下降.与通空气培养(0.035%CO2)相比,在短期内(12h)胞外碳酸酐酶活性下降了75.4%,叶绿素a、c含量分别降低了5.6%和7.3%;高浓度CO2培养下最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(Yield)和光化学淬灭系数(qP)下降,但非光化学淬灭系数(qN)升高.研究结果表明,高浓度CO2对胞外碳酸酐酶活性具有明显的抑制作用,小新月菱形藻通过调整光系统II的能量流动和能量利用效率以适应高浓度CO2的环境.

微生物碳酸酐酶诱导CaCO3沉淀的影响因素及生成机理

微生物碳酸酐酶能够加速CO2的水合反应,对于研究全球碳循环具有重要的意义。选用一种产生胞外碳酸酐酶的细菌,研究了温度、pH值和Ca^2+浓度对细菌生长、碳酸酐酶活性的影响。结果表明,25℃碳酸酐酶的活性最高,有利于CaCO3的沉淀;初始pH值为8.5的偏碱性环境中,CaCO3沉淀质量最多;当Ca^2+浓度为50 mmol/L时,细菌的生长繁殖最好,过低的Ca^2+浓度会影响CaCO3的生成,而过高的Ca^2+浓度则会严重影响细菌的生长,降低细菌的活性。最后研究了微生物碳酸酐酶诱导CaCO3沉淀的机理,碳酸酐酶能够加速CO2水化成HCO3-,在碱性环境中、钙源存在的情况下,与OH-和Ca^2+反应生成CaCO3沉淀。

不同温度条件下玉米碳酸酐酶活性差异比较与分析

研究了毕单系列不同玉米品种在不同的温度条件下,碳酸酐酶活性的变化情况和变化规律,结果表明:随着温度的升高,各品种的CA活性也随着提高,但因品种不同,其CA活性增长的幅度也各不相同,活性相对增幅最大的是BD10,最小的是BD17。从CA活性相对增长百分率看,仍然是BD10最高,BD13最低。这预示着BD10可能对温度变化有较强的敏感性。在生长适宜温度20℃左右,各品种间的CA活性差异表现最丰富和最具离散性。另外,随着温度处理时间的延长,各品种CA活性变化的总趋势有升有降,具体变化的历程在时间序列上具有多向性和不确定性,在低温胁迫下更是如此。同一品种CA活性随温度升高的变化趋势可能在一定程度上表征不同品种对温度的敏感性,各品种CA变化对温度的敏感性排序为BD18>BD10>BD15>BD13>BD17。不同温度处理下的碳酸酐酶活性差异显著,而品种间碳酸酐酶活性虽有差异但不显著。

不同光照条件下玉米碳酸酐酶活性差异比较与分析

[目的]比较不同光照条件下不同玉米品种碳酸酐酶（CA）活性的变化情况。[方法]以毕单系列玉米品种（毕单10、13、15、17、18号）为试材,待幼苗长至34叶时在不同光照条件（＂弱光＂、＂中光＂、＂强光＂）下培养,培养3 d后开始取样测定CA活性,研究不同处理玉米品种CA活性的变化规律。[结果]在＂弱光＂至＂中光＂段,随着光照强度的升高,各品种的CA活性逐渐升高,但在＂中光＂至＂强光＂段,各品种的CA活性普遍下降,其中毕单15号CA活性降幅最大,毕单18号CA活性降幅最小。＂弱光＂和＂中光＂处理各品种的CA活性差别较小,而＂强光＂处理各品种的CA活性差别较大。[结论]在一定范围内,供试玉米品种的CA活性随光照强度的增加而升高。

碳酸酐酶CA9改变胞内pH影响舌癌的化疗

平阳霉素PYM(pingyangmycin)是舌癌最常用的化疗药物之一,而碳酸酐酶(carbonicanhydrase IX precursor,CA9)参与舌癌细胞对PYM的耐受.有迹象表明,这种耐受的产生与CA9调节胞内pH的功能有关.本文拟从此现象出发,探讨CA9的胞内pH调节功能对舌癌细胞化疗的影响.以BCECF-AM探针法评估实验细胞胞内pH的变化,并通过对比PYM与CA9抑制剂乙酰唑胺(acetazolamide,Atz)处理Tca8113/PYM细胞、PYM处理的Tca8113细胞及PYM处理的Tca8113/PYM细胞各组细胞中细胞凋亡标记物caspase 3的活化状态,以评估CA9的胞内pH调节功能对PYM诱导舌癌细胞凋亡的影响.Hoechst染色观察表明,经PYM和Atz共处理Tca8113/PYM细胞及经PYM处理24 h后的Tca8113细胞均出现细胞染色质固缩、细胞核呈碎石状和线粒体空泡化现象,表现出细胞凋亡状态,而对照组未见明显变化.Western印迹检测发现,经PYM处理的Tca8113细胞和经PYM与Atz共处理的Tca8113/PYM细胞中凋亡标志物caspase 3均处于活化状态,BCECF-AM探针检测发现,其胞内pH明显降低,对照组不见上述诸状.由此可见,CA9在胞内pH调节中发挥重要作用,使用Atz抑制CA9活性,将会引起胞内pH值降低,促使PYM耐受舌癌细胞对PYM化疗增敏,可能有助于提高化疗效果.

Hansson染色法检测小鼠附睾上皮细胞碳酸酐酶的活性

碳酸酐酶（Carbonic Anhydrase，CA）是一种含锌的金属酶，可参与体内CO2和离子转运以及调节酸碱平衡。本文以改良的Hansson法检测CA在雄性小鼠附睾管上皮细胞的分布，为深入研究CA表达及功能提供可行的形态学技术方法。迅速分离ICR雄性小鼠附睾，制成厚度为5μm的冰冻切片。

毕单系列玉米品种碳酸酐酶活性与温度生态适应性分析

应用适定性参数法、变异系数法和回归系数法,分析了毕单系列主栽玉米品种碳酸酐酶(CA)活性的温度适应性,结果表明:BD18、BD15的CA稳定性较差,对温度变化反应敏感,BD13的CA对温度过于稳定,BD10、BD17的CA总体上对温度变化稳定性最好。并且,BD 18、BD 15为高CA活性品种,但稳定性差;BD 13为高CA活性高稳定性品种,BD 17为低CA活性高稳定性品种,BD 10为低CA活性低稳定性品种。另外,BD 15、BD 10为低适应性品种,而BD 18、BD 13、BD 17为高适应性品种。

盐度突变对凡纳滨对虾组织碳酸酐酶活性的影响

采用改进的△pH法榆测凡纳滨对虾组织碳酸酐酶活性，监测了环境盐度从5突变到25后对虾鳃和触角腺组织碳酸酐酶活性及其血淋巴渗透浓度的动态变化。结果表明：（1）鳃组织碳酸酐酶活性在盐度突变后4d内没有显著变化，活性水平在（21．68±1．25）μmol CO2/（mg·min），第5～11天有显著性的增高现象，在第10天活性最高，为（43．03±2．82）μmol CO2／（mg·min），第12天回落至起始水平；（2）触角腺碳酸酐酶活性动态变化的模式与鳃相似。起始增高时间比鳃晚6d；（3）触角腺碳酸酐酶活性显著增高起始的时间与鳃组织碳酸酐酶活性开始显著下降的时间有关联性；（4）在低盐度时，凡纳滨对虾属于强高渗调变生物。