苜蓿半胱氨酸合成酶原核表达及其检测氰化物的工艺研究

来源 :天水师范学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lixinlixin2008
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
剧毒无机氰化物(CN-)是目前工矿企业生产中难以淘汰的重要试剂,使用中的泄露或处理不当造成的污染时有发生,目前检测方法主要包括光谱法、色谱法、电化学法、流动注射法、荧光探针法和核磁共振法等。这些方法的共同不足是特异性较差,样品前处理需要加热蒸馏,使之无法用于现场检测。此外,利用氰化物对特定酶的非特异性抑制而建立的酶检测法也存在灵敏度不高,操作也不方便特点。因而,开发快速灵敏、特异性强、操作简单的现场检测方法对于污染现场处理非常必要。植物半胱氨酸合成酶(CSase)家族能特异性催化CN-和半胱氨酸(Cys)反应,产生硫化氢(H2S),后者很容易检测,其生成量与CN-浓度呈线性关系。本研究首次依据此反应来特异性的检测环境样品中的氰化物含量。为了开发用于现场快速检测的技术手段,本研究对目标酶进行了原核表达、分离纯化、琼脂糖固定、催化动力力学特征测试,为后续研制现场快速检测试剂盒奠定了基础。首先,酶活性分析表明CSase家族氰基丙氨酸合成酶(CASase)活性可高效转化CN-。分析多种植物CSase的CASase的催化活性,发现苜蓿CSase最适合催化CN-和半胱氨酸的反应。通过对具有最高CASase活性苜蓿中CSase基因克隆和突变筛选,得到活性和耐热性较强的目标CSase突变形式MBs3-1K38N。其次,对目标CSase的原核诱导表达条件、基于镍柱的纯化,以及基于琼脂糖的固定等条件进行了系列优化。结果表明,CSase的原核表达以胞内可溶性表达存在于大肠杆菌中,超声破碎,镍柱纯化得到一定纯度的目标酶,琼脂糖固定后,不但进一步除去了少量杂质,而且明显改善酶的活性和稳定性。对固定化目标酶进行催化动力学参数分析,确定其最适温度为30℃,最适p H值为8,在4℃条件下存放60天后,其CASase活性可保存60%左右。然后,结合第二步显色反应的优化,确定了检测反应的各反应物浓度、固定化酶的稀释倍数和反应时间。最终建立了在30℃下,15 min之内完成检测的反应体系:(1)反应总体积1 ml;(2)Cys浓度为1 m M;(3)KCN浓度范围0.05-0.5m M;(4)反应介质Tris-HCI(p H=9-11);(5)300μL用PBS(50 m M,p H=8)稀释5倍的固定化酶。在此检测条件下,水样中氰化物最低检测浓度可达0.05 m M(3.25 mg/L)。最后,为了便于检测浓度低于0.05 m M的样品,本研究还建立了有效的CN-浓缩技术。可将低于0.05 m M样品中CN-浓缩10倍以上。
其他文献
在2016年颁布的《中国学生发展核心素养》中,“善于发现问题和提出问题”作为现当代中国学生应具备的重要能力。学生在课堂中的提问是教师观察学生情况最直观的方式,而课堂提问不仅受到学生智力因素的影响,还受到非智力因素的影响。在影响学生课堂提问因素的研究中,大多是从学校、家庭和学生自身出发,但专门针对于学生自身非智力因素方面的研究较少。基于此,本研究从学生自身的非智力因素角度出发,把影响小学生课堂提问的
学位
习近平总书记指出,要利用好红色资源,讲好红色故事,做好红色教育,把红色基因传承下去。进入21世纪后,文化资源日益成为支撑国家发展的重要战略资源。“国家有信仰,人民有力量”的表述印证了我国不断增强的文化自信,人民更加坚定的理想信念,以及将爱国主义精神融入百姓生活的现实表现。近代以来中国人民掀起的反帝反殖民的斗争,特别是中国共产党领导人民争取民族独立和人民解放的斗争,在中华大地形成了丰厚的红色文化资源
学位
高考综合改革是党中央、国务院着眼于社会主义现代化建设全局做出的一项重大部署。国务院于2014年9月颁布的《关于深化改革考试招生制度改革的实施意见》(简称《意见》),拉开了新一轮高考改革的序幕。甘肃省于2021年秋季进入新高考,不仅对中学化学的教学提出了挑战,而且也给教育主管部门、学校、教师、学生提出了要求。以甘肃省T市中学700名高一学生和40名教师为研究对象,调查了新高考选科模式下高中化学教学现
学位
STEAM教育是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineer)、人文(或艺术)(Art)和数学(Mathematics)的简称,是在STEM教育的基础上,增加了“A”(Art)要素而衍生出来的更加全面的跨学科综合教育。STEAM教育旨在打破学科领域的界限,倡导将学科知识还原到既有的社会情境之中,鼓励基于项目的学习,强调围绕一定的问题增加学生学习的体验性和实践性以培养
学位
1,5-戊二胺是生物体内广泛存在的具有生物活性的含氮碱,可由L-赖氨酸经赖氨酸脱羧酶直接脱羧生成,被广泛应用于农业、医学、化工等领域。全细胞催化生产1,5-戊二胺是目前最具潜力的工业生产方法,但仍受到底物/产物的转运效率的限制,且存在全细胞生物催化剂的活力随产物浓度的增加而显著下降等问题。本课题针对全细胞生物催化合成1,5-戊二胺的现存问题,探讨了全细胞催化过程中物质跨膜转运及能量供给机制,对全细
学位
美术鉴赏课是高中阶段的必修美术课程,高中美术鉴赏课作为义务教育阶段“欣赏评述”领域的进一步延伸旨在通过该内容系列的学习,使学生深层次地理解、欣赏美术作品及美术现象,在美术鉴赏学习活动过程中提高审美能力、获得鉴赏知识。本研究采用了文献研究法、访谈法、调查问卷法等方法对情境教学在高中美术鉴赏的应用展开研究,并通过对教师的访谈和学生问卷调查总结得出,当前情境教学在高中美术鉴赏课存在对教学目标和教学重点把
学位
随着新课程改革的不断推进,新课标对史料的多种呈现方式和应用理念都提出了新的要求。教学实践证明,传世画作作为图像史料之一,在具有极高审美价值的同时兼具历史认知价值,具有历史性突出、艺术性较强、视觉冲击大的特点,完全适用于初中历史教学,合理使用能够辅助学生更好地解读史料、学习历史。基于这一理论,对传世画作在中学历史教材中的运用展开研究是很有必要的。以现行部编版《中国历史》七年级教材为中心,对传世画作的
学位
共情是语文教学的基本要求和课堂的底层逻辑。教师掌握系统的教育理论和教学知识,利用课文自有的知识与情感内容积极地引导学生产生共鸣,促进课堂有效共情,是发挥语文课程特征、推动语文课堂教学优质高效的重要途径。初中古诗词的教学尤其如此。从古诗词抒情性强、感染性强的特点出发,结合初中生心理发展的实际,将共情运用于课堂教学之中,强调学生的主体地位,注重学生的个人体验,力求在解读赏析过程中达到教学效果的最优化,
学位
本研究以Y中学、W中学、L中学、Q区T学校、Q区Z学校以及Q区G中学六所学校作为研究对象。结合国内研究现状的研究进展,运用文献研究法、问卷调查法、观察法等方法,从学生、教师、学校领导以及家长四个维度展开关于初中美术中的革命传统教育的调查,本调查以调查问卷的形式,使用网络问卷星以及线下调查(纸质版)相结合的形式进行数据统计,分析当前T市Q区初中美术中的革命传统教育基本情况,总结出初中美术中革命传统教
学位
正当防卫条款的实施环境和实施主体影响正当防卫的实践样态。目前,我国正当防卫制度存在司法实践与立法规范有距离、学术话语与大众话语割裂的问题,涉及立法、司法及话语三个维度。通过对立法规范、学术话语和大众话语的本质进行探寻可知:我国正当防卫立法规范采取的是以国家和公共利益为重的社会主义叙事模式,学术话语青睐以个人权利为重的自由主义叙述,而大众话语则倾向用情理和道德话语来讨论这一问题。正当防卫新实践通过综
期刊