胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)合成基因簇是揭示乳酸菌EPS构效关系的基础。本研究前期发现一株高产EPS的植物乳植杆菌Lactiplantibacillus plantarum YZH81菌株含有可能的2个EPS合成基因簇cps1和cps2,构建的YZH81?cps1菌株EPS产量...胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)合成基因簇是揭示乳酸菌EPS构效关系的基础。本研究前期发现一株高产EPS的植物乳植杆菌Lactiplantibacillus plantarum YZH81菌株含有可能的2个EPS合成基因簇cps1和cps2,构建的YZH81?cps1菌株EPS产量下降。本研究首先利用CRISPR/Cas9技术敲除了YZH81菌株cps2基因簇。与YZH81相比,YZH81?cps1和YZH81?cps2的EPS产量分别下降了22.88%和35.42%,化学组成改变也较大,突变株均未检出鼠李糖单糖组分,而甘露糖和葡萄糖占比大幅提高。进一步利用蛋白质组学分析了不同发酵时间(10、32 h)两个不同cps簇的缺失相比于野生型YZH81菌株的差异蛋白29个和22个,京都基因与基因组百科全书和基因本体分析结果显示差异蛋白参与YZH81菌株的生物学过程、细胞组成的代谢与加工过程,但敲除cps2簇引起的差异蛋白功能更为丰富,包括脂质代谢、核苷酸代谢和肽聚糖的生物合成与代谢等。综上,本研究明确了YZH81菌株具有两个独立的不同cps簇,并分别承担了不同功能,为后期开展YZH81菌株的EPS益生功能构效关系的研究提供了理论支撑。展开更多
胆盐水解酶(bile salt hydrolase,BSH)是由肠道菌群中部分微生物产生并且广泛分布于动物胃肠道中的一种胞内酶,具有优良的胆酸盐水解活性。该研究旨在克隆并原核表达植物乳植杆菌胆盐水解酶(Lactobacillus plantarumbile bile salt hydr...胆盐水解酶(bile salt hydrolase,BSH)是由肠道菌群中部分微生物产生并且广泛分布于动物胃肠道中的一种胞内酶,具有优良的胆酸盐水解活性。该研究旨在克隆并原核表达植物乳植杆菌胆盐水解酶(Lactobacillus plantarumbile bile salt hydrolase,LpBSH),系统研究其酶学特性和结构特征,为开发新型降脂酶制剂提供理论基础。通过基因工程技术构建重组LpBSH表达系统,测定其酶学性质并进行动力学分析。结合生物信息学方法,对LpBSH的三维结构、活性位点及底物结合口袋进行预测和分析。结果表明,原核表达的LpBSH在最适条件下活性为88.7 U/mL,显著高于野生型。重组LpBSH在pH为6.5时活性最高,并在pH_(4).5~6.5范围内保持较高活性;K+对LpBSH水解活性有轻微促进作用,而重金属离子普遍抑制活性;动力学分析显示,LpBSH催化反应符合Hill方程,表现出底物正协同效应;通过生物信息学分析LpBSH的氨基酸序列并预测其三维结构特征,研究了关于其氨基酸序列、活性位点、底物结合口袋及底物偏好性的关系。该研究为深入理解LpBSH的结构与功能关系及其在动物胆固醇代谢中的作用奠定了基础,并为LpBSH酶制剂的开发提供了科学依据。展开更多
文摘胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)合成基因簇是揭示乳酸菌EPS构效关系的基础。本研究前期发现一株高产EPS的植物乳植杆菌Lactiplantibacillus plantarum YZH81菌株含有可能的2个EPS合成基因簇cps1和cps2,构建的YZH81?cps1菌株EPS产量下降。本研究首先利用CRISPR/Cas9技术敲除了YZH81菌株cps2基因簇。与YZH81相比,YZH81?cps1和YZH81?cps2的EPS产量分别下降了22.88%和35.42%,化学组成改变也较大,突变株均未检出鼠李糖单糖组分,而甘露糖和葡萄糖占比大幅提高。进一步利用蛋白质组学分析了不同发酵时间(10、32 h)两个不同cps簇的缺失相比于野生型YZH81菌株的差异蛋白29个和22个,京都基因与基因组百科全书和基因本体分析结果显示差异蛋白参与YZH81菌株的生物学过程、细胞组成的代谢与加工过程,但敲除cps2簇引起的差异蛋白功能更为丰富,包括脂质代谢、核苷酸代谢和肽聚糖的生物合成与代谢等。综上,本研究明确了YZH81菌株具有两个独立的不同cps簇,并分别承担了不同功能,为后期开展YZH81菌株的EPS益生功能构效关系的研究提供了理论支撑。
文摘胆盐水解酶(bile salt hydrolase,BSH)是由肠道菌群中部分微生物产生并且广泛分布于动物胃肠道中的一种胞内酶,具有优良的胆酸盐水解活性。该研究旨在克隆并原核表达植物乳植杆菌胆盐水解酶(Lactobacillus plantarumbile bile salt hydrolase,LpBSH),系统研究其酶学特性和结构特征,为开发新型降脂酶制剂提供理论基础。通过基因工程技术构建重组LpBSH表达系统,测定其酶学性质并进行动力学分析。结合生物信息学方法,对LpBSH的三维结构、活性位点及底物结合口袋进行预测和分析。结果表明,原核表达的LpBSH在最适条件下活性为88.7 U/mL,显著高于野生型。重组LpBSH在pH为6.5时活性最高,并在pH_(4).5~6.5范围内保持较高活性;K+对LpBSH水解活性有轻微促进作用,而重金属离子普遍抑制活性;动力学分析显示,LpBSH催化反应符合Hill方程,表现出底物正协同效应;通过生物信息学分析LpBSH的氨基酸序列并预测其三维结构特征,研究了关于其氨基酸序列、活性位点、底物结合口袋及底物偏好性的关系。该研究为深入理解LpBSH的结构与功能关系及其在动物胆固醇代谢中的作用奠定了基础,并为LpBSH酶制剂的开发提供了科学依据。
