摘要:细胞外基质蛋白质在细胞的一系列生物过程中发挥着重要作用，它的异常调节会导致很多重大疾病。理论细胞外基质蛋白质参考数据是实现细胞外基质蛋白质高效鉴定的基础，研究者们已经基于机器学习的方法开发出一系列的细胞外基质蛋白质预测工具。文中首先阐述了基于机器学习模型构建细胞外基质蛋白质预测工具的基本流程，之后以工具为单位总结了已有细胞外基质蛋白质预测工具的研究成果，最后提出了细胞外基质蛋白质预测工具目前面临的问题和可能的优化方法。

摘要:食源性致病菌作为引起食源性疾病的主要因素，受到人们的高度重视，发展简便、快速、高灵敏度和低成本的食源性致病菌检测方法对降低食源性疾病发病率具有重要意义。生物传感器技术是一种由多学科交叉渗透发展形成的全新微量分析技术，具有灵敏度高、分析速度快等特点，被广泛应用于食源性致病菌的检测。文中介绍了生物传感器的基本原理，综述了常见的生物传感器在食源性致病菌检测中的应用，并对其发展趋势进行了展望。

摘要:人参是我国传统中药，药效显著、应用广泛。通过定向修饰与转化人参皂苷糖基可产生高抗癌活性稀有人参皂苷。传统化学法由于制备工艺极其复杂、成本过高，不能应用于临床，微生物及其酶系转化成为解决该瓶颈问题的最可行手段。有关全细胞催化、糖苷酶重组表达、固定化及其催化分子识别机制和溶剂工程的生物转化已有大量综述报道，但尚无在人参皂苷转化应用中的系统研究。文中通过对人参皂苷单体生物转化理论和应用研究最新进展的回顾，结合目前广泛采用的生物催化方法的讨论，系统梳理归纳了能够改善产物专一性、提高催化效率，且具有工业应用前景的人参皂苷单体定向转化方法。基于酶分子设计以及离子液体溶剂工程，对人参皂苷单体抗癌药物和食品、保健品市场的开发、规模化制备进行了展望。

摘要:随着现代生物技术的快速发展，生物发酵过程在工业生产中的重要性日益增加。为获得质量稳定的发酵产品，通常需要对发酵过程进行监测与调控。生物量可以直接反映生物反应器中细胞代谢的主体——细胞的生长状况，因此实现生物量的在线监测对发酵过程的调控具有重要意义。原位显微镜是一项非侵入式的、基于图像分析的技术，可以实时监测生物过程中的细胞量。文中就原位显微镜的发展及其在细胞生物量实时监测中的应用进行了综述。

摘要:随着质谱技术的进步以及生物信息学与统计学算法的发展，以疾病研究为主要目的之一的人类蛋白质组计划正快速推进。蛋白质生物标志物在疾病早期诊断和临床治疗等方面有着非常重要的意义，其发现策略和方法的研究已成为一个重要的热点领域。特征选择与机器学习对于解决蛋白质组数据“高维度”及“稀疏性”问题有较好的效果，因而逐渐被广泛地应用于发现蛋白质生物标志物的研究中。文中主要阐述蛋白质生物标志物的发现策略以及其中特征选择与机器学习方法的原理、应用实例和适用范围，并讨论深度学习方法在本领域的应用前景及局限性，以期为相关研究提供参考。

摘要:黑色素生成是一种在黑色素细胞中产生黑色素的生物合成途径，涉及一系列复杂的酶催化和化学催化反应。主要有5条信号通路参与调控，其中小眼相关转录因子 (Microphthalmia-associated transcription factor，MITF) 是各个通路的重要靶标。此外，许多细胞因子也参与调控黑色素生成，在黑色素细胞的发育、增殖、分化、迁移过程中发挥重要作用。结合课题组研究成果，发现多金属氧酸盐可作为一种潜在的黑色素抑制剂用于切断黑色素生成途径。因此，文中对黑色素生成信号通路作用机制进行综述，并简单介绍已报道的相关通路调控因子，以期有助于多金属氧酸盐在黑色素生成途径中的应用研究。

摘要:脑脊液 (CSF) 围绕并支持中枢神经系统 (CNS)，包括脑室和蛛网膜下腔，由于脑脊液与中枢神经系统直接接触，所以其是寻找中枢神经系统疾病生物标记物的重要来源。国内外学者开展了大量CSF蛋白质组学的研究工作，并取得了较大进展。文中综述了近年来CSF蛋白质组学技术及临床应用研究进展。

摘要:对氨基苯甲酸是一种重要的有机合成中间体，广泛应用于医药、染料等行业。近年来对氨基苯甲酸作为一种潜在的高强度共聚物单体越来越受到重视。对氨基苯甲酸作为叶酸合成的前体之一，其合成在大肠杆菌体内由叶酸合成途径的pabA、pabB和pabC三个基因负责，催化分支酸合成对氨基苯甲酸。本研究以实验室构建的酪氨酸高产工程菌 TYR002作为出发菌株，首先弱化双功能分支酸突变酶/预苯酸脱氢酶 TyrA的表达，以减少酪氨酸积累，然后利用3种不同强度的组成型启动子分别调控pabA、pabB和pabC的表达。摇瓶发酵表明不同的组合调控模式下大肠杆菌发酵培养基中的对氨基苯甲酸积累量存在显著差异，最高可获得0.67 g/L的摇瓶发酵产量。进一步通过发酵条件优化和分批补料发酵，在5 L发酵罐中获得了6.4 g/L的对氨基苯甲酸产量。本研究为改善对氨基苯甲酸生物合成效率提供了重要理论参考。

摘要:fcl基因编码的GDP-岩藻糖合成酶 (GDP fucose synthetase，GFS)，能催化由GDP-D-甘露糖合成GDP-L-岩藻糖过程中的两步差向异构酶和还原酶反应；还参与氨基糖和核糖的生物合成，是调控生物体糖代谢、核苷酸代谢的关键酶之一。通过前期基因组测序表明须糖多孢菌Saccharopolyspora pogona中存在fcl基因。利用基因工程技术构建了fcl基因的过表达菌株S. pogona-fcl和敲除菌株S. pogona-Δfcl。结果表明该基因对菌株生长发育、蛋白表达及其转录水平、杀虫活性、丁烯基多杀菌素的生物合成均存在影响。经HPLC分析显示，S. pogona-Δfcl的丁烯基多杀菌素产量增加为野生型菌株的130%，S. pogona-fcl的丁烯基多杀菌素产量降低了25%。生测结果显示，与野生型菌株相比S. pogona-Δfcl对棉铃虫的杀虫活性明显增强，而S. pogona-fcl的杀虫活性降低。利用扫描电镜观察发现，S. pogona-Δfcl菌丝体表面出现褶皱，呈现短棒状，S. pogona-fcl菌丝形态与野生型菌株一致。以上结果表明，fcl基因的敲除影响菌丝体的生长发育，能促进丁烯基多杀菌素的生物合成和增强杀虫活性，该基因的过表达抑制了丁烯基多杀菌素的生物合成和降低了杀虫活性。SDS-PAGE结果表明，三株菌株在96 h时蛋白表达差异最为明显。对差异蛋白通过实时荧光定量聚合酶链式反应结果显示，三菌株蛋白的转录水平存在显著表达差异。通过研究结果构建了网络代谢调控图，分析fcl 基因对须糖多孢菌生长发育及丁烯基多杀菌素生物合成代谢调控网络途径的影响，初步构建了fcl基因调控的代谢途径，为揭示丁烯基多杀菌素生物合成的调控机制及相关后续研究提供了实验依据。

摘要:干旱会直接影响水稻的生长发育，导致其产量和品质下降。在水稻中异源表达细菌RNA分子伴侣Csp能够显著提高水稻的耐旱能力，并且不影响水稻的正常生长。古菌中也发现具有类似细菌分子伴侣Csp功能的TRAM (TRM2 and MiaB) 蛋白，且古菌的DNA复制、转录和翻译等过程与真核生物有着更为相似的调控方式，然而，古菌中RNA分子伴侣蛋白能否调控植物耐旱能力还未见报道。我们选取了嗜冷甲烷古菌Methanolobus psychrophilus R15中两个TRAM蛋白在水稻中进行研究，发现在水稻中过量表达Mpsy_3066和Mpsy_0643两个TRAM蛋白均能显著提高水稻苗期和成株期时对干旱胁迫的耐受能力。同时，我们在水稻原生质体中验证了TRAM蛋白可以发挥其分子伴侣的功能消除RNA的错误折叠对翻译的影响，这可能是TRAM转基因植物发挥其耐旱能力的作用机制。该工作初步展示了异源表达古菌TRAMs可以作为提高水稻耐旱能力的一种有效手段。

摘要:翻译控制肿瘤蛋白 (Translationally controlled tumor protein, TCTP) 广泛存在于真核细胞中，参与调节细胞分裂、植物生长发育，并介导植物抵御病原物侵染。蔗糖非酵解型蛋白激酶 (SNF1- related protein kinase, SnRK1)在酵母、动物和植物中非常保守，并参与包括糖代谢和抵抗非生物和生物胁迫在内的一系列生理过程。本实验室前期工作证明TaTCTP响应叶锈菌侵染并参与诱发寄主产生防卫反应。为了深入探讨TaTCTP在叶锈菌侵染小麦诱发的防卫反应中发挥的作用，采用串联亲和纯化 (TAP) 与质谱 (MS) 联用技术，鉴定出SnRK1可能为TaTCTP潜在互作蛋白。文中对TCTP和SnRK1的相互作用进行了研究。酵母双杂交结果表明，同时携带TCTP和SnRK1的酵母可以在SD/-Leu/-Trp/-His/-Ade (SD/-LWHA, 四缺) 培养基上生长，说明TCTP与SnRK1在酵母双杂交系统中可以发生相互作用；通过双分子荧光互补实验，发现TCTP与SnRK1发生相互作用的荧光信号分布在细胞质中；进一步用Co-IP实验证明TCTP和SnRK1可以发生相互作用。本研究为深入研究TaTCTP在小麦与叶锈菌互作过程中的作用机制奠定了重要基础，对进一步完善小麦抵御叶锈菌侵染的分子机理具有重要意义。

摘要:宇花91是青岛农业大学选育的高油酸花生新品种。以普通油酸含量品种鲁花11号为母本，F435型高油酸花生品种开农1715为父本配置杂交组合。利用PCR产物测序法筛选获得F1代真杂种，对F2代单株提取叶片基因组DNA，利用PCR产物测序法筛选基因型纯合的单株个体。对当代收获的单株籽粒利用近红外法多粒模型测定油酸、亚油酸含量，筛选油酸含量在80%以上且油酸亚油酸比值在10.0以上的单株种植成株行，随后利用系谱法进行选择育种。宇花91荚果为普通型小果，网纹较细、较明显，百果重148.06 g，百仁重63.31 g，果皮薄，出米率75.15%。籽仁长椭圆形，种皮粉红色、无裂纹，内种皮白色。籽仁蛋白质含量26.57%，脂肪含量52.72%，油酸含量80.40%，亚油酸含量2.50%，棕榈酸含量5.57%，油酸亚油酸比值32.16。苗期生长旺盛，封垄早，结果集中，中抗叶斑病和青枯病。2017年参加山东省夏播多点试验，平均荚果产量215.79 kg/667 m2，比对照花育20号增产15.27%；平均籽仁产量157.33 kg/667 m2，比对照花育20号增产21.64%。2018年通过国家花生品种登记，登记号：GPD花生 (2018) 370210，适于在山东花生产区种植。

摘要:群体感应 (Quorum sensing，QS) 在食物中毒导致的食源性疾病暴发机制和食物腐败变质中起主要作用，QS影响致病菌的细胞被膜形成和致病性。文中通过深入了解食源性致病菌的QS信号分子，综述了革兰氏阴性和革兰氏阳性菌产生的信号分子类型，同时介绍了检测QS信号分子的不同技术，并根据QS机制在食品中的影响提出了思考和建议，为监控食源性致病菌提供依据。

摘要:肝脏是哺乳动物体内的代谢中枢，系统性研究肝脏蛋白质组在不同的生理和病理状态下的表达情况有助于我们理解肝脏的功能机理。随着高精度质谱技术的不断发展，众多小鼠肝脏生理病理研究产生了大量蛋白质组学数据。文中系统性整理了834例小鼠肝脏的蛋白质组学实验，建立了小鼠肝脏蛋白质组数据门户（Mouse Liver Portal, http://mouseliver.com），该门户中包含了肝脏在不同生理和病理状态下的蛋白质组学数据，如不同性别、年龄、昼夜节律、细胞类型和不同时间阶段的部分肝切除、非酒精性脂肪肝等状态。该门户能够提供肝脏在不同状态下蛋白的表达变化情况、差异显著的蛋白质和它们参与的生物学过程以及潜在的信号转导和调控网络。作为目前最全面的小鼠肝脏蛋白质组数据门户，该数据库能够给肝脏生物学研究提供重要的资源和参考

摘要:为了建立人白细胞介素-35 (IL-35) 的定量ELISA检测方法，RT-PCR 克隆了人IL-35的IL-27EBI3亚基和IL-12p35亚基的编码基因，在大肠杆菌中实现了2个亚基的高效表达。以大肠杆菌表达的IL-27EBI3和IL-12p35重组蛋白作为免疫原，免疫BaLb/c小鼠，选取阳性血清小鼠的脾细胞与小鼠骨髓瘤SP2/0细胞融合，用间接ELISA和有限稀释法进行单克隆杂交瘤细胞的筛选和克隆，获得了稳定分泌抗IL-27EBI3和抗IL-12p35单克隆抗体的杂交瘤细胞株。在效价测定和特异性鉴定的基础上，进一步筛选出一株能稳定分泌抗IL-27EBI3单克隆抗体的杂交瘤细胞株3B11和一株能稳定分泌抗IL-12p35 单克隆抗体杂交瘤细胞株3A10，亚类鉴定两株单抗均为IgG1。应用单抗3B11和3A10建立了IL-35双抗夹心定量ELISA检测方法，借助生物素-亲和素放大效应，该方法检测IL-35线性范围为3.12–200 pg/mL，最低检测限为1.26 pg/mL，与多种其他抗原的交叉反应率为0.1%，批内相对标准偏差 (RSD) 为5.1%–5.6%，批间RSD为5.6%–7.2%，添加回收率为89%–103%，达到定量分析的要求，为进一步组装IL-35定量ELISA检测试剂盒打下了基础。

摘要:口服肝素药物的开发需要系统地理解口服肝素与肠道菌群之间的互作过程。通过荧光体视镜观察荧光素标记的肝素经小鼠口服后在体内的分布情况，利用高效液相色谱法检测肝素在模拟胃肠液中的稳定性和体外培养肠道菌群模拟肠道菌对肝素的降解作用，发现口服肝素主要分布在小鼠胃肠道内，在体外模拟胃肠液条件下肝素结构稳定，但能够被添加肝素的厌氧培养基培养后的肠道菌群降解。为了进一步揭示口服肝素对健康小鼠肠道菌群的影响，利用Illumina MiSeq高通量测序技术测定口服肝素后C57BL/6J小鼠粪便菌群的16S rRNA序列，与口服生理盐水的小鼠粪便菌群进行对比，发现口服肝素的小鼠粪便菌群的生物多样性降低；在门水平上，菌群结构差异不显著；而在属水平上，别样杆菌属Alistipes、副萨特氏菌属Parasutterella和艾克曼菌属Akkermansia相对丰度增高，而嗜胆菌属Bilophila、肠杆菌属Enterorhabdus、瘤胃梭菌属Ruminiclostridium、普雷沃氏菌科Prevotellaceae_UCG_001、瘤胃梭菌属Ruminiclostridium-9、拟杆菌属Bacteroides、Lachnoclostridium、Candidatus_ Saccharimonas、Intestinimonas和Dubosiella的相对丰度减少，表明口服肝素能够影响小鼠肠道菌群结构。此外，实验发现口服肝素对小鼠无明显毒副作用，具有较高安全性。研究结果将为开发肝素口服递送策略提供新的思路，为口服肝素类药物的开发提供参考。

摘要:由于自体血管 (由同一受体的血管用于血管移植材料) 的有限可用性，以及非自体血管 (人工制成的血管移植材料) 的生长能力不足，组织工程血管越来越受到重视。文中构建了一种磷铵两性离子改性的血管脱细胞支架附以高度生物相容的骨髓源内皮祖细胞为内层的新型血管移植材料。通过一种简便的方法——共沉淀法改性血管脱细胞支架，评价其体外血小板粘附实验、溶血实验、复钙实验和细胞毒性等相关指标。磷铵两性离子改性后抗凝血活性提高，可以有效地促使类似于天然血管腔表面凹凸结构的脱细胞支架表面内皮祖细胞的附着。改性后的脱细胞支架具有与天然血管相似的力学性能，在体外可以有效地构建内皮化。研究结果为血管脱细胞支架通过改性实现体外抗血栓和内皮化方面进行了初步探索。

摘要:基因工程中，无痕修饰是一种很受欢迎的基因组操作技术。反选择系统的严谨性决定了无痕修饰的效率。近期有文献报道了一种新型的反选择系统kil，该系统与质粒pSim6联用后反选择严谨性较pKD46质粒更高，预示着kil与pSim6质粒联用可以更高效地选择出重组子。据此，对大肠杆菌菌株W3110、MG1655和DH10B中的4个不同的非必需基因位点 (lacI、dbpa、ack和glk) 进行了分析，将不同长度的外源基因片段对预先插入这些位点的tet/kil进行基因替换。结果表明kil与pSim6质粒联用较其与pKD46质粒联用，重组效率均有显著提高，并且随着外源片段的增长，效果更明显。外源片段为1 000 bp时，kil与pSim6质粒联用是其与pKD46联用的1.2–2倍；外源片段为2 000 bp时，则是pKD46的2.2–5倍。综上，kil与pSim6联用具有更高的重组效率，更有利于大肠杆菌基因组的无痕修饰操作，这为大肠杆菌重组工程提供了更多的选择。

摘要:Rv2742是本课题组前期基于蛋白质基因组学策略从结核分枝杆菌Mycobacterium tuberculosis H37Rv中发现、鉴定的遗漏注释基因。文中旨在建立结核分枝杆菌H37Rv漏注释蛋白Rv2742的可溶性诱导表达、纯化体系，为进一步探索Rv2742基因参与的生物学功能奠定基础。前期实验发现构建的pGEX-4T- 2-Rv2742、pET-28a-Rv2742、pET-32a-Rv2742及pMAL-c2X-Rv2742原核表达载体均无法实现目的蛋白的诱导表达。但经密码子优化后，仅有pMAL-c2X-Rv2742载体能够实现目的蛋白的可溶性诱导表达。此外，通过比较不同宿主菌、温度及IPTG浓度对目的蛋白表达量的影响，发现目的蛋白在Rosetta (DE3)中，16 ℃ 及0.5 mmol/L IPTG诱导条件下表达量最高。直链淀粉树脂 (Amylose resin) 亲和层析柱纯化获得较纯的产物，经LC-MS/MS验证确认是Rv2742融合蛋白肽段序列。成功获得结核分枝杆菌H37Rv新基因Rv2742的重组蛋白，可进一步开展其潜在相互作用及免疫原性研究工作。

摘要:甲壳素酶具有广泛的工业应用前景，如可将虾壳、蟹壳和其他甲壳废物降解成以几丁寡糖为主的高附加值产品，但野生型甲壳素酶催化效率低，大大限制了几丁寡糖的生产。笔者在前期研究中表达了一个具有较高效催化效率的甲壳素酶Chisb，并对其酶学性质进行了初步研究。为进一步提高甲壳素酶Chisb的催化效率，以R13NprB-C-SP-H为亲本，采用易错PCR(Error-prone PCR)技术构建随机突变体文库，对甲壳素酶Chisb进行定向进化。经过96孔板初筛和摇瓶复筛，获得了两个催化效率进一步提高的突变体C43D和E336R。对突变体的酶学性质进行分析，C43D和E336R的最适催化温度为55 ℃，C43D的最适pH为5.0，E336R的最适pH为9.0；其催化效率相比对照分别提高了1.35倍和1.57倍；而E336R和C43D催化产几丁寡糖的含量分别为2.53 g/L和2.06 g/L，相比对照(0.89 g/L)分别提高了2.84倍和2.31倍；底物转化率分别为84.3%和68.7%，相比对照 (29.7%) 分别提高了54.6%和39%。研究表明，通过易错PCR引入随机突变的方法能够有效提高甲壳素酶Chisb的催化效率。上述研究获得的催化效率提高的正向突变体及其酶学性质分析对生物转化合成几丁寡糖具有重要研究意义和应用价值。

摘要:

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