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1、2 0 0 8 年中国微生物学会学术年会 铷波教授简介 刘波，男，汉族，1 9 5 7 年生，福建惠安人，党员。1 9 8 7 获福建农大博士学位，1 9 9 2 1 9 9 4 德国波恩大学博士后，1 9 9 4 1 9 9 5 美国密执根大学访问学者，1 9 9 6 2 0 0 5 年德国波恩大学每 年1 3 个月短期合作研究访问学者。现任福建省农科院副院长，研究员，中国青年科协委员， 中国农学会高新技术农业应用专业委员会理事，福建省科协常委，福建省农学会副会长，福 建省生物化学及分子生物学学会副理事长，福建省昆虫学会副理事长，福建省农业科研系统 高级职称评委，中国生物防治编委、福建农业学
2、报编委，德国波恩大学植物病理研究 所博士生导师，浙江大学生物技术研究所博士生导师，福建农林大学研究生导师，中德生防 合作研究项目中方首席科学家。 分子伴侣H s p 7 0 家族对于朊病毒聚集的调控机制 宋有涛 辽宁大学生命科学院辽宁省动物资源与疫病防治重点实验室 朊病毒( p r i o n ) 是一类能在动物和人中引起可传染性脑病的病原体，它的高度传染性 和致死性对整个社会造成了极大的危害。有关朊病毒的研究已经于1 9 7 6 年和1 9 9 7 年两次 获得诺贝尔生理学和医学奖，然而朊病毒的分子致病机制至今还没有彻底澄清。 最近的研究表明，虽然朊病毒最终形成的块状形式导致神经细胞的死亡，
3、但是在形成类 淀粉状纤维的过程中的寡聚中间体( “种子”) 更可能是朊病毒病发生和传播的重要组分， 而细胞内的分子伴侣( m o l e c u l a rc h a p e r o n e ) 可能直接参与和调控这些寡聚中间体的形成。 近十几年来的研究发现，出芽酵母中携带着 P S I + 、 U R E 3 等4 种对动物安全无害的朊病毒， 其中 P S I + 具有明显的遗传表现型，并且能够在体内、体外形成与动物朊病毒相似的类淀粉 状纤维，进一步的研究证实了酵母细胞模型内具有跟动物细胞内相似的类淀粉状纤维形成的 生物化学环境和分子伴侣体系。 在此基础上，本系列研究主要针对细胞质内负责蛋白
4、折叠和质量控制的H s p 7 0 分子伴侣 家族对蛋白的调控功能，利用酵母细胞作为模型体系，采用基因敲除、基因突变、免疫荧光 实时定量分析、免疫共沉淀等各种手段，系统深入地研究了细胞内的H s p 7 0 家族对于朊病毒 P S I + 聚集的调控机制： 1 酵母H s p 7 0 家族中的S s a l 对于高分子量聚集体的切割机能在朊病毒“种子”复制中 起着重要的作用：S s a l 的突变型S s a l - 2 1 可以降低细胞内1 0 倍左右的“种子”数，但是细 胞内朊病毒聚集体的总量只降低2 - 3 倍。在S s a l - 2 1 细胞中，高分子量聚集体在分子量上大 于野生型S
5、 s a l 细胞中的朊病毒聚集体，但是寡聚体在数量上较少。在细胞水平上，通过在 朊病毒基因中导入G F P 标签，运用光脱色荧光恢复方法( F l 础) 在活酵母细胞内同样证明了 这个发现。 2 酵母H s p T O 家族中的S S B 基因缺损对于酵母朊病毒的影响：高度表达的S s b 可以加 强过量H s p l 0 4 对 P S I + 的抑制功能，反之则降低这种效果。另外，S s b 缺损并不直接影响 P S I + 细胞中的“种子”数，但可以增强抗朊病毒试剂g u a n i d i n e 的治疗效果6 倍，并且可 以增加酵母细胞对于g u a n i d i n e 的摄取
6、量( 这与e r 9 6 基因突变型改变膜的通透性具有相似 效果，但是不能发生叠加效应) 。 1 1 2 2 0 0 8 年中国微生物学会学术年会 3 不周生物来源H s p 7 0 家旅中的H s c T O 和H s p ? O 对于酵母朊病毒的调控影响：酵母细 胞模型中灵长类动物的H s c ? O 基因的单独表达可虬支持酵母细胞的生长但是降低了调控朊 病毒的形成能力；植物的H s p 7 0 家旗具有相似的特性，但是植物H s c T O 保持了与酵母S s a l 相同水平的调控朊病毒的形成能力。通过对于不同来源的H s p 7 0 家旗基因的功能性区域( A T P 酶区域、底物结
7、合区域、碳末端区域) 杂交组合，我们发现不同物种的碳末端区域对于细胞 生长具有重要作用，而底物结合区域对于调控朊病毒的形成具有重要作用，分子伴侣H s p ? O 对于生物生长和调控朊病毒韵形成是由不同的区域所完成的。 该系列研究成果对于完善认知H s p ? O 对朊病毒的调控功能在分子病理学上解释朊病毒 的复制、传播机理是一个重要的突破井在控制聚集体分子量太小、改善抗朊病毒药物的摄 入量等角度对于有关抗朊病毒药物的研发奠定了细胞学上的理沧基础。 穆 图1H s p T 0 家族对朊病毒【P s I + 的调控途径 宋有涛榭，男，满族，1 9 7 3 年3 月生，党员，博士，生命科学院教授1
8、9 9 5 年 毕业于南开大学生命科学学院微生物系，荻理学学士学位19 9 6 年赴日本山口大学农学部 研修，l9 9 7 年考取谊枝农学部应用生抽化学专业硕士研究生，1 9 9 9 年获得农学硕士学位； 同年考取日奉乌取大学生曲资源专业博士研完生，主要从事于分子伴侣对于蛋白质构象折叠 痛( 老年痴呆症、脑淀粉样血管病等) 的研究，导师为加膳昭夫载授，2 0 0 2 年获得农擘博 士学位20 0 2 20 0 5 年在美国国家卫生研究院( N I H ) 美国科学院院士W ic k n e rR 博士和高 扳研究员s i s o nD 博士的实验室进行博士后研究，从事于疯牛病发稿，治疗机制的基
9、础 分子生物学水平研究 2 9 0 5 年，作为重量级人才被引进到辽宁大学，特辟为生命科学院教授并被任命为生 审科学院教授委员舍主任、微生物硕士点负责人自2 0 0 6 年起担任辽宁太学科研处处长 提学术委员台秘书长、校科协常务副主席、辽宁省动物资源与疲病防治高校重点实验室主任 等行政职务主要学术兼职有中国微生物学会分析微生物委员舍委员、辽宁省微生物学套理 事、辽宁犬学学报( 自然科学版) 墙委等 目前研究方向主要为细胞水平抗蛋白质构象折叠病药物筛选平台，疯丰病的发病机理与 防治，蛋白质构象折叠的分子动力学模拟和微生物生志生命支持系统替代等。近年皋在M 0 1 2 0 0 8 年中国微生物学会
10、学术年会 C e l l B i 0 1 、J B i 0 1 C h e m 等专业学术期刊上发表论文2 0 余篇，其中S C I 收录1 5 篇，影响因子合计为5 0 3 4 ( 影响因子最高的期刊为9 6 6 ) 。学术成果被N a t u r e D 、N a t u r e R e v i e W SM i c r o b i o l o g y 等权威期刊上的学术论文正面引用了1 1 0 次，对于l 临床上抗疯牛病、 阿尔茨海默病等淀粉样蛋白沉积疾病药物的研发具有重要的推动作用，具有很高的学术水平 和科学价值。出版著作2 部。目前主持国家自然科学基金、教育部、省科技厅等科研课题 1
11、 0 余项，获得省市级科研成果奖励5 项。指导本科生获得2 0 0 7 年辽宁省第八届“挑战杯” 辽宁省大学生课外学术科技作品竞赛金奖、全国第十届“挑战杯”大学生课外学术科技作品 竞赛一等奖。 在荣誉方面，2 0 0 6 年被评为“辽宁省教育厅优秀青年骨干教师”、“辽宁大学中青年骨 干教师”；2 0 0 7 年被评为辽宁省“百千万人才工程”“千人”层次人才、“沈阳市百佳科技创 新能手”、“辽宁大学优秀青年教师”、“沈阳市优秀青年知识分子”。 T h e r m o b i f u l a f u s c a 角质酶基因的鉴定及功能研究 吴敬。2 陈晟2 童星2 陈坚。2 ( 1 江南大学食品科
12、学与技术国家重点实验室，2 江南大学生物工程学院，无锡2 1 4 1 2 2 ) 角质酶是一种能破坏角质多聚物分子的酯键使其水解为单体和小分子寡聚体的水解酶。 作为一种多功能酯酶，其广泛应用于纺织、食品和化工等行业。在纺织工业中，角质酶可用 于棉纤维生物煮练，水解原棉的角质层，提高其润湿性：角质酶还可作用于合成纤维，改善 纤维表面性质，是目前用来提高合成纤维产品品质的一个研究热点。 按照来源，角质酶可分为真菌来源酶和细菌来源酶。研究最早也最广泛的是真菌酶，对 它的研究国外已有三十多年历史，包括基因鉴定、高效表达、晶体结构解析以及酶学机制等。 与真菌角质酶相比，迄今国内外关于细菌角质酶的报道很少
13、，主要为菌种筛选和野生菌发酵 条件优化，对细菌角质酶研究没有展开的主要原因是其编码基因还没有被阐明，无法采用基 因重组技术获得大量高纯度样品作为实验材料。 本研究以从土壤中筛选得到的产角质酶菌T h e r m o b i f i d af u s c a 为出发菌株，通过硫铵沉 淀、疏水相互作用和离子交换色谱从角质诱导的发酵液中提取天然酶，得到电泳纯样品。 将电泳目的条带经胰蛋白酶消化，质谱分析所得小肽，数据库查询，发现了二个编码目的 条带的候选基因：T f u 一0 8 8 2 和T f u _ 0 8 8 7 ，这两个基因不处于同一个操纵子，其编码的蛋白质 具有9 3 的同源性。此外，由
14、于角质酶为胞外酶，对天然酶进行了N 末端1 0 个氨基酸测序， 确定了蛋白质一级结构中的信号肽和成熟酶序列。以z f u s c a 总D N A 为模板，设计引物通过 P C R 得到T f u _ 0 8 8 2 和T f u _ 0 8 8 3 成熟蛋白编码基因，选择具有p e l B 信号肽和6 组氨酸标签 ( H i s t a g ) 的大肠杆菌分泌型表达载体p E T 2 0 b ( + ) 作为表达载体，将T f u _ 0 8 8 2 和T f u _ 0 8 8 3 在大 肠杆菌B L 2 1 ( D E 3 ) 中高效表达。带有T f u _ 0 8 8 2 和r y u
15、 _ 0 8 8 3 基因的工程菌发酵产酶分别达6 9 U I m L 和1 8 0U m L ，为野生菌z f u s c a 产酶的3 6 和9 5 倍。发酵上清液通过镍柱进行亲和纯化， 得到了电泳纯的重组酶。采用G C M S 方法考察了重组酶对苹果角质的水解能力，结果发现 T f u _ 0 8 8 2 和T f u _ 0 8 8 3 均具有角质酶的活性，表明其为Z f u s c a 角质酶编码基因。 通过N C B I 数据库B L A S T 查找，发现T f u _ 0 8 8 3 与已有晶体结构的S t r e p t o m y c e se x f o l i a t e s 脂肪酶具有6 3 同源性。以& e x f o l i a t e s 脂肪酶晶体结构为模板，通过S W I S S M O D E L 模拟得 到T f u _ 0 8 8 3 同源结构模型。该模型显示T f u _ 0 8 8 3 具有典型的a p 水解酶折叠和 1 1 4
