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酸胁迫下短乳杆菌谷氨酸脱羧酶系统关键基因的表达及酶活性响应
  • ISSN号:1003-9015
  • 期刊名称:高校化学工程学报
  • 时间:2015
  • 页码:359-365
  • 分类:TQ464.7[化学工程—制药化工]
  • 作者机构:[1]浙江大学化学工程与生物工程学院,浙江杭州310027, [2]浙江科技学院生物与化学工程学院,浙江杭州310023, [3]浙江大学宁波理工学院生物与化学工程学院,浙江宁波315100
  • 相关基金:国家自然科学基金(21176220,31240054); 浙江省自然科学基金重点项目(Z13b060008); 宁波市重大科技攻关项目(2011C11023)
  • 相关项目:酸环境胁迫下乳酸菌谷氨酸脱羧酶应答机制和功能改造研究
中文摘要:

谷氨酸脱羧酶(GAD)能催化L-谷氨酸(Glu)脱羧生成γ-氨基丁酸(GABA),而GAD和位于细胞膜上的Glu/GABA反向转运蛋白的协同作用则和一些细菌的耐酸机制有关。短乳杆菌GAD系统主要含有两个谷氨酸脱羧酶(Gad A和Gad B)和一个Glu/GABA反向转运蛋白(Gad C)。研究以Lactobacillus brevis CGMCC NO.1306为材料,在不同培养条件下,采用实时定量PCR的方法研究了酸胁迫对gad A、gad B和gad C表达的影响。实验结果表明,gad B和gad C组成操纵子,在菌体生长进入对数后期以后,低p H环境能极大地促进gad CB的表达,菌体的GAD活力主要由Gad B提供且在菌体生长进入稳定期时达到最大值;相对而言,gad A的表达水平几乎不受p H环境和细胞周期的影响。以上结果将为短乳杆菌GABA发酵工艺的优化和研究酸胁迫对该菌株耐酸能力的影响提供理论指导。

英文摘要:

Glutamate decarboxylase(GAD) can catalyze the decarboxylation reaction of L-glutamate(Glu) to produce γ-aminobutyric acid(GABA). The synergetic action of GAD and membrane-located Glu/GABA antiporter is related to the acid resistance of some bacterial cells under acidic conditions. The GAD system of Lactobacillus brevis is mainly comprised of two glutamate decarboxylases(Gad A and Gad B) and a Glu/GABA antiporter(Gad C). In this study, quantitative real-time PCR was employed to investigate the effect of acid stress on the expression of gad A, gad B and gad C in L. brevis CGMCC NO.1306 under different culture conditions. The results indicate that gad B forms an operon with gad C and the expression of gad CB is greatly upregulated in response to low ambient p H when cells enter late exponential growth phase. The GAD activity of cells is mainly from Gad B and the highest enzyme activity is observed in the stationary growth phase. In contrast, the expression of gad A is almost not affected by the ambient p H and cell cycle. These results will provide guidance for the optimization of GABA fermentation as well as the study on the ability of acid resistance of L. brevis under acid stress.

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期刊信息
  • 《高校化学工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国家教育部
  • 主办单位:浙江大学
  • 主编:陈纪忠
  • 地址:杭州浙大路38号浙江大学玉泉校区化工系
  • 邮编:310027
  • 邮箱:gxhgxb@zju.edu.cn
  • 电话:0571-87951235
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-9015
  • 国内统一刊号:ISSN:33-1141/TQ
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 2000年获浙江省科技期刊编辑学会颁发的“1999-200...,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:14205