虾酱源枯草芽胞杆菌JZXJ-7对组胺中毒小鼠的保护作用

为探明虾酱源枯草芽胞杆菌JZXJ-7(Bacillus subtilis JZXJ-7,Bs-JZXJ-7)对组胺中毒小鼠的保护作用,采用模拟胃肠环境,研究Bs-JZXJ-7抗胃肠液消化特性;构建组胺中毒动物模型,检测C57BL/6J小鼠经Bs-JZXJ-7干预前后的疾病活动指数(disease activity index,DAI)、脏器系数、病理改变、肠黏膜紧密连接蛋白(胞质紧密连接蛋白-1和闭合蛋白)表达、肠组织细胞因子[白介素(interleukin,IL)-1β、IL-6、IL-10和肿瘤坏死因子-α]和抗氧化功能(超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、总抗氧化和丙二醛)。体外研究结果显示,Bs-JZXJ-7经胃肠液孵育,存活率仍有91.53%,具有良好的抗蛋白酶酶解和耐酸碱腐蚀能力。体内研究表明,Bs-JZXJ-7能够显著(P<0.05)降低小鼠DAI值、缓解脾脏和肠组织肿大,减轻病理损伤。Bs-JZXJ-7还显著(P<0.05)上调肠黏膜紧密连接蛋白表达量,修复肠屏障功能,抑制细胞因子介导的结肠炎症和抗氧化系统调控的氧化应激。Bs-JZXJ-7改善了组胺中毒造成的机体损伤,有望成为开发“绿色”抗胺功能食品的原料。

代谢工程改造枯草芽孢杆菌高效生产MK-7

七烯甲萘醌(MK-7)作为一种重要的K族维生素,在保健食品和医药制造领域具有良好的应用前景。为了得到一株高产MK-7菌株,作者以Bacillus subtilis 168为出发菌株,分别进行了代谢分支途径基因敲除、MK-7合成途径关键基因menA的突变体筛选优化、人工操纵子强化部分途径基因的表达来提升MK-7发酵产量。最终构建得到高产菌株MK7-13,发酵产MK-7达到(73.73±1.86)mg/L,与对照菌株相比提高了9.71倍,为后续微生物发酵法工业化生产MK-7奠定了基础。

枯草芽孢杆菌ATCC6633催化7-苯乙酰胺基-3-Z-丙烯基-3-头孢菌素-4-对甲氧基苄酯的水解

以枯草芽孢杆菌ATCC6633菌体为催化剂,催化头孢丙烯中间体顺式7-苯乙酰胺基-3-Z-丙烯基-3-头孢菌素-4-对甲氧基苄酯(顺式GPRE)水解生成顺式7-苯乙酰胺基-3-Z-丙烯基-3-头孢菌素-4-羧酸(顺式GPRA),经过优化反应产率达63%。而脂肪酶Novozyme 435和Amino PS IM均无此活性。

七烯甲萘醌合成过程中关键蛋白的定位分析

七烯甲萘醌作为维生素K 2的重要亚型,在细胞中主要存在于细胞膜上,在氧化磷酸化的过程中起到电子载体的作用。作为七烯甲萘醌合成过程中的关键酶,1,4-二羟基-2-萘甲酸异戊二烯基转移酶(1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid prenyltransferase,MenA)和甲基转移酶(methyltransferase,MenH)目前研究较少,其在细胞中的分布还未被研究,这也限制了七烯甲萘醌产量的进一步提高。该研究重点关注MenA和MenH在细胞内的分布问题,首先构建MenA、MenH和eGFP的融合蛋白,利用荧光定位的方法确定MenA和MenH在细胞中的定位。然后,使用表面活性剂Triton-100破坏细胞膜的结构,发现随着表面活性剂浓度的增加,七烯甲萘醌的合成受到明显抑制。该研究表明细胞膜结构的完整性是七烯甲萘醌合成的前提条件,并且揭示了七烯甲萘醌是在细胞膜上直接被合成,不是被转运到细胞膜中。研究结果为深入探索七烯甲萘醌合成机制提供了方向。

功能膜微域在七烯甲萘醌合成过程中的作用解析

功能膜微域(functional membrane microdomains,FMMs)是细菌细胞质膜上富含脚手架蛋白和聚异戊二烯类物质的结构域,参与细胞生命活动的多个过程。本研究主要聚焦于揭示FMMs与MK-7之间的相关性,并对MK-7合成进行代谢调控。首先,通过荧光标记初步确定FMMs和MK-7在细胞膜上存在相关性;其次通过分析FMMs破坏前后细胞膜上MK-7含量的变化以及细胞膜有序度的变化情况,明确MK-7是FMMs的聚异戊二烯类关键组分;接下来,采用可视化分析探究MK-7合成过程中部分关键酶的亚细胞定位,并通过FloA将胞内游离的途径酶Fni、IspA、HepT和YuxO定位至FMMs中,进而实现MK-7合成途径的区室化,最终成功获得一株高产MK-7的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)菌株BS3AT,摇瓶水平MK-7产量达到300.3 mg/L,3 L发酵罐中MK-7产量为464.2 mg/L。