能源所揭示生物質降解菌熱纖梭菌的糖攝取機制
熱纖梭菌的糖類攝取機制及纖維小體的表達調控模型 青島能源所供圖高效的糖攝取對于微生物細胞工廠至關重要,因而工業微生物的糖攝取機制具有重要研究價值。熱纖梭菌是一種高效降解木質纖維素類生物質的嗜熱厭氧細菌,在農林廢棄物生物質的轉化利用中具有重要的應用價值。近期,中科院青島生物能源與過程研究所研究員崔球帶領的代謝物組學研究組通過結合體內和體外實驗,闡明了熱纖梭菌中負責纖維寡糖和葡萄糖攝取的轉運蛋白和它們的結構分子機制。近日,該成果發表于微生物學領域知名期刊mBio。熱纖梭菌通過分泌一種多酶復合體——纖維小體——將木質纖維素中的多糖水解為以纖維寡糖為主的可溶性糖,進而將其攝入胞內為細胞提供碳源和能量。2009年,以色列研究者在熱纖梭菌基因組中發現了5個轉運蛋白基因簇,推測它們可能負責纖維寡糖、葡萄糖和昆布二糖的轉運,但缺乏明確的功能驗證實驗。由于熱纖梭菌的遺傳操作較為困難,在后續的十多年里,國際上除了......閱讀全文
青島能源所熱纖梭菌纖維小體功能研究取得進展
熱纖梭菌(Clostridium thermocellum)纖維小體是自然界中最高效的纖維素降解系統。近日,中國科學院青島生物能源與過程研究所代謝物組學團隊博士研究生洪偉、研究員崔球、副研究員劉亞君等對熱纖梭菌纖維小體所有腳架蛋白功能進行了系統分析,揭示了各種腳架蛋白和不同協同作用對纖維小體活性
能源所揭示生物質降解菌熱纖梭菌的糖攝取機制
?熱纖梭菌的糖類攝取機制及纖維小體的表達調控模型? ?青島能源所供圖高效的糖攝取對于微生物細胞工廠至關重要,因而工業微生物的糖攝取機制具有重要研究價值。熱纖梭菌是一種高效降解木質纖維素類生物質的嗜熱厭氧細菌,在農林廢棄物生物質的轉化利用中具有重要的應用價值。近期,中科院青島生物能源與過程研究所研究員
青島能源所揭示生物質降解菌熱纖梭菌的糖攝取機制
熱纖梭菌是一種高效降解木質纖維素類生物質的嗜熱厭氧細菌,在農林廢棄物生物質的轉化利用中具有應用價值。近期,中國科學院青島生物能源與過程研究所代謝物組學研究組研究員崔球團隊結合體內和體外實驗,闡明熱纖梭菌中負責纖維寡糖和葡萄糖攝取的轉運蛋白及其結構分子機制。 熱纖梭菌通過分泌一種多酶復合體——纖維小
研究揭示纖維小體轉錄調控因子的結構功能機制
纖維小體是一類可以高效降解木質纖維素生物質的多酶復合體,在生物質能源與合成生物學中具有廣泛的應用價值。產纖維小體細菌根據底物種類調控纖維小體組分的表達,從而實現對特定底物類型的高效降解。在典型的產纖維小體細菌熱纖梭菌中,一類特殊的σ和anti-σ因子SigI-RsgI負責感應底物并調控纖維小體基
最新研究揭示纖維小體中獨特模塊結構和組裝機制
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519753.shtm3月25日,記者從中國科學院青島生物能源與過程研究所(以下簡稱青島能源所)獲悉,該所代謝物組學研究組解析了一種獨特的纖維小體組裝模塊——雙對接模塊的結構和組裝方式,揭示了纖維小體組裝與
中國科學院揭示調控因子σI的啟動子識別機制
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510398.shtm2023年10月13日,中國科學院生物物理研究所朱平研究團隊與中國科學院青島生物能源與過程研究所馮銀剛研究團隊合作,在《Nature Communications》雜志發表了題為"S
研究人員實現纖維小體原位關鍵酶的純化及解析
纖維小體是細菌分泌的高效降解木質纖維素的多酶復合體,其高效降解機制及產纖維小體細菌的遺傳改造是木質纖維素降解利用研究中的重要方向之一。熱纖梭菌的Cel48S是其纖維小體的主要外切葡聚糖酶,是其纖維小體中含量最高的組分,在纖維素降解過程中起關鍵作用。但Cel48S的內在性質使得對Cel48S的純化
成功研制新型木質纖維素整合生物糖化生物催化劑
木質纖維素具有儲量大、可再生的特點,發展木質纖維素的高效轉化技術不僅可以實現低值農業廢棄生物質的高效利用,而且有望從根本上提出全新的能源與產糧出口。能源所開發新型木質纖維素整合生物糖化生物催化劑。 課題組供圖 木質纖維素的復雜結構和組成形成了天然拮抗降解作用的屏障。因此,如何實現木質纖維素高效
青島能源所開發新型木質纖維素糖化高效全菌催化劑
如何實現木質纖維素生物質這一低值原料的高值化利用,一直是國內外的研究熱點。中國科學院青島生物能源與過程研究所代謝物組學團隊以打破國外技術壟斷、突破木質纖維素糖化技術瓶頸為研究目標,長期致力于熱纖梭菌等纖維素降解菌的遺傳改造及代謝工程研究,利用團隊前期開發的一系列基因操作工具(J Microbio
馮銀剛課題組揭示新細菌轉錄調控因子的結構功能機制
近年來,在一些梭菌和桿菌中發現一類廣泛存在的σ因子及其共轉錄的抗σ因子——SigI和RsgI,它們的一些結構域和已知蛋白沒有同源性,代表了一類新的特殊的細菌σ/抗σ因子。熱纖梭菌等一些產纖維小體細菌具有8-16對的SigI/RsgI因子,這在其他已知類型的σ/抗σ因子中比較少見。已有的研究表明這
最新研究揭示纖維小體中獨特模塊結構和組裝機制
3月25日,記者從中國科學院青島生物能源與過程研究所(以下簡稱青島能源所)獲悉,該所代謝物組學研究組解析了一種獨特的纖維小體組裝模塊——雙對接模塊的結構和組裝方式,揭示了纖維小體組裝與調控的復雜性和多樣性,為纖維小體復雜組裝的研究和應用奠定了基礎。該成果近日發表于國際期刊《蛋白質科學》。 作為
中國科學家揭示熱纖梭菌轉錄調控因子新機制
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510487.shtm
青島能源所揭示微生物中一類轉座元件的獨特移碼機制
基因組中的轉座元件是自然界中廣泛存在的位置可變DNA序列,在基因組的穩定性、遺傳變異和生物進化方面具有重要作用。細菌基因組中的插入序列(Insertion sequence,IS)是一種廣泛存在的轉座元件,根據其序列和作用的不同機制可以分成多個家族(已知有29個家族的插入序列),其中IS3是分布
青島能源所開發出新型梭菌可控基因操作系統
解纖維梭菌(Clostridium cellulolyticum)及其他纖維素降解梭菌能夠通過整合生物加工技術的策略實現木質纖維素基生物燃料及化學品的合成。日前,中國科學院青島生物能源與過程研究所代謝物組學團隊在前期開發和優化的一系列基因操作工具(Cui GZ, et al, J Microbi
微生物所揭示梭菌適應脅迫新策略
梭菌(Clostridium)是一類與人類關系十分密切的革蘭氏陽性細菌。理解梭菌適應環境脅迫的機制,無論是對在醫學上控制梭菌,還是在工業上利用梭菌,都具有十分重要的意義。 梭菌屬中在工業上最廣泛應用的種是丙酮丁醇梭菌。丙酮丁醇梭菌的正常發酵過程要經過產酸和產溶劑兩個階段,其中
艱難梭菌簡介
一、流行病學1、艱難梭菌(Clostridium Difficile,?C.difficile)為專性厭氧革蘭陽性桿菌,產生A、B兩種毒素,為條件致病菌,可導致艱難梭菌相關性腹瀉(Clostridium DifficileAssociated Diarrhea, CDAD)。2、由于抗菌藥物不合理使
青島能源所發現纖維小體“家傳配方”的編碼與控制機制
木質纖維素的高效降解是纖維素基液體燃料與沼氣等清潔能源產業的關鍵瓶頸之一,也是生物圈碳循環和生態平衡的重要環節。近日,中國科學院青島生物能源與過程研究所在纖維素生物降解機制研究中取得突破,發現了一種基于RNA選擇性剪切與保護的嶄新調控方式。該工作于4月24日在線發表于Nature Communi
微生物所開發出梭菌基因刪除新策略
梭菌(Clostridium)是一類與人類關系非常密切的細菌。其中既有許多致病菌,如產生外毒素的破傷風梭菌和肉毒梭菌等;也有一些具有重要工業應用價值或潛力的梭菌,如丙酮丁醇梭菌和熱纖梭菌等。 基因失活或基因刪除是細菌功能基因組學研究的基本手段。近年來,基于乳酸乳球菌II型內含子剪切機制開發
青島能源所等在嗜熱菌微進化研究中取得新進展
微進化是生命適應性進化的起點。微進化過程起始于通常不可遺傳的對環境變化的應激反應,而終究導致了可穩定遺傳的突變。但是“微進化”過程在高溫等極端環境下如何發生等問題一直懸而未決。該問題的解答對于生命起源研究、極端生物資源的挖掘、工業微生物的馴化等均具重要的意義。 部分嗜熱菌具有耐高溫、高效降
酪酸梭菌的簡介
酪酸梭菌是調節人體腸道微生態平衡的有益菌:服用后進入腸道,可對各種腸道有害細菌的發育起抑制作用,減少其增殖和產生毒素,使腸道內水分潴留明顯減少,同時促進有益菌雙歧桿菌的生長,還可通過抑制5 ?-HT達到治療腹瀉的目的。還能抑制腸黏膜的萎縮,同時使糞便中水分含量減少,糞便的性狀和排便次數也得到改善
淺談艱難梭菌感染
艱難梭菌(Clostridium Difficile)是一種革蘭氏陽性、產毒素的專性厭氧芽孢桿菌,1978年首次被證實與疾病有關,可通過糞-口途徑傳播。在歐美國家,艱難梭菌感染(CDI)發病率上升驚人(圖1)、嚴重性日趨惡化,常導致住院時間延長、醫療花費激增,甚至死亡[1,2],其中高產毒菌
馮銀剛團隊發現pH依賴的雙結合位點切換現象
中國科學院青島生物能源與過程研究所代謝物組學研究組研究員馮銀剛帶領的研究團隊,在能源微生物的一對相互作用蛋白質模塊中發現一種獨特的pH依賴的雙結合位點切換現象,并闡明其化學和結構機制。近日,相關研究成果發表在Science Advances上。該研究揭示生物體系復雜精巧的調控機制,并為pH依賴的
青島能源所纖維素酶研究取得進展
近日,在國家重點基礎研究發展計劃(973計劃)和科技部科技支撐計劃等項目支持下,中國科學院青島生物能源與過程研究所在細菌纖維素酶表達調控機制研究中取得進展。 木質纖維素的高效降解是發展纖維素液體燃料的主要技術瓶頸之一。自然界中一些厭氧細菌能夠通過合成組裝一種名為“纖維小體”的蛋白質分子機器
青島能源所纖維材料研究取得系列進展
隨著全球石油資源的日趨匱乏,合成纖維將會受到越來越多的制約,為了滿足市場需求,開發來源廣泛、天然綠色、可降解、性能多樣化的纖維材料,引起了科研人員的廣泛關注。 在科技部863計劃、國家自然科學基金、山東省自然科學基金和青島市重大研究計劃等項目的支持下,中國科學院青島生物能源與過
酪酸梭菌的臨床應用
適應于:冷涼瀉、啤酒瀉、緊張瀉、清晨瀉、五更瀉、腹瀉型腸易激綜合征、潰瘍性結腸炎、克羅恩病、慢性腹瀉、消化不良、抗生素相關性腹瀉及偽膜性腸炎的預防和治療。 長期慢性腹瀉,吃其他藥無效。與三聯方聯用根除HP,提高根除率、降低三聯方副作用。腫瘤放化療后腹瀉、提高免疫力,分泌丁酸輔助抗癌。肝硬化、慢
簡述丁酸梭菌的意義
丁酸梭菌T4是一種能夠高效利用木糖發酵產氫的細菌,通過研究初始底物濃度和pH對產氫菌——丁酸梭菌T4的生長及產氫的影響,采用間歇培養方式對丁酸梭菌T4發酵木糖進行產氫,按照累積產氫量的公式,計算丁酸梭菌T4的產氫量,這樣,就可以采取較為合理的培養條件,從而提高其對底物的利用率及產氫效率。
NEJM綜述:艱難梭菌感染
? 艱難梭菌感染的預防和治療的最新進展已完成,但是,據報告它仍然是美國最常見的醫院內病原體。《新英格蘭醫學雜志》上近期發表了一篇關于艱難梭菌感染的綜述,整理如下:??? 近期,Daniel A.Leffler教授和J.Thomas Lamont教授(來自哈佛醫學院Beth Israel Deacon
破傷風梭菌感染條件
感染條件:破傷風梭菌是一種非侵襲性細菌,芽孢廣泛分布于自然界中,一般不引起疾病。當機體存在窄而深的傷口,或伴有需氧菌及兼性厭氧菌的同時感染,或壞死組織多、泥土或異物污染傷口而形成局部缺血,缺氧。造成局部厭氧環境,有利于破傷風梭菌的繁殖。
肉毒梭菌及其檢驗
一、肉毒梭菌1、生物學狀性 肉毒梭菌屬于厭氧性梭狀芽胞桿菌屬,具有該菌的基本特性,即厭氧性的桿狀菌,形成芽胞,芽胞比繁殖體寬,呈梭狀,新鮮培養基的革蘭氏染色為陽性,產生劇烈細菌外毒素,即肉毒毒素。 肉毒梭菌為多形態細菌,約為4×1μm的大桿菌,兩側平行,兩端鈍園,直桿狀或稍彎曲,芽胞為卵圓形,位
艱難梭菌致病不“艱難”
艱難梭菌是一種革蘭陽性產芽孢細菌,是梭菌屬中一種常見的專性厭氧菌,對氧十分敏感,很難分離培養,故得名。厭氧性細菌是指那些在無氧條件下要比在有氧環境中生長好的細菌,而人的腸道正好是一個相對無氧的環境,如果過度服用某些抗生素,艱難梭菌的菌群生長速度加快,影響腸道中其他細菌,會引發炎癥,導致抗生素相關性腹