乙内酰脲酶及其在氨基酸手性合成中的应用

乙内酰脲水解酶、氨甲酰化酶和乙内酰脲消旋酶构成的酶系能够以5-取代乙内酰脲类化合物为原料合成天然和非天然D-或L-氨基酸,用于各种手性氧基酸的生产。近来的研究重点在分离新酶或提高原酶的活性,包括定向突变、三维结构解析与结构功能关系研究、酶固定化、蛋白融合和构建完整细胞生物催化剂等。     

微生物乙内酰脲酶及其研究进展

乙内酰脲酶是广泛分布在微生物中的一类可降解乙内酰脲酶类化合物的酶系 ,包括乙内酰脲水解酶、N-氨甲酰氨基酸水解酶及乙内酰脲消旋酶。微生物的乙内酰脲酶在结构与组成、立体选择性、底物专一性、反应条件和作用机制等方面有所不同 ,在各种 L-及 D-型氨基酸的酶法生产中具有良好的应用前景。本文对乙内酰脲酶研究及应用的一般情况作了概述 ,并讨论了有关乙内酰脲酶研究的主要研究进展     

节杆菌K1108乙内酰脲酶产酶条件研究

研究了乙内酰脲酶产生菌节杆菌K1108的产酶条件。该菌乙内酰脲酶为诱导酶,存在于细胞内,乙内酰脲水解酶和N氨甲酰氨基酸水解酶是同时被诱导产生。最适诱导物为5苄基乙内酰脲,而5吲哚甲基乙内酰脲和5苯基乙内酰脲等不能诱导其酶的产生。筛选到一种安慰诱导物,诱导活性提高了2倍多。对产酶培养基进行了筛选和优化,在最适条件下,K1108产酶能力可达108U/mL。     

节杆菌乙内酰脲水解酶与GST蛋白融合表达及纯化

目的：构建节杆菌BT801乙内酰脲水解酶（HyuH）与GST融合表达载体,利用大肠杆菌表达GST-HyuH融合蛋白并纯化。方法：将节杆菌HyuH基因插入载体pGEX-KG构建重组表达质粒pGEX-KG-HyuH;SDS-PAGE检查GST-HyuH的表达;利用薄层层析检查融合蛋白的HyuH活性;最后利用谷胱甘肽-Sepharose 4B树脂纯化融合蛋白GST-HyuH。结果：SDS-PAGE表明重组菌在相对分子质量77×103处有特异的蛋白表达条带,且重组菌可以水解5-苯基乙内酰脲,纯化得到了有HyuH活性的纯度较高的GST-HyuH融合蛋白。结论：得到了有HyuH活性的GST-HyuH,为进一步研究HyuH的修饰奠定了基础。     

Arthrobacter K1108乙内酰脲酶反应条件和立体选择性研究

研究了ArthrobacterK110 8乙内酰脲酶的反应条件 ,结果表明 ,K1108乙内酰脲酶的最适反应温度为 55℃ ,最适pH为 70 ,Co²⁺ 和Fe²⁺ 对该酶有激活作用 ,而Ca²⁺ 有严重抑制作用。K1108乙内酰脲酶的底物专一性较强 ,其最适底物为 5 苄基乙内酰脲 ,5 苯基乙内酰脲和 5 吲哚甲基乙内酰脲均不能作为其有效底物。对K1108乙内酰脲酶立体反应机制研究结果表明 ,其乙内酰脲水解酶不具立体选择性 ,决定产物立体构型的酶是N 氨甲酰氨基酸水解酶。     

Arthrobacter K1108乙内酰脲酶反应条件和立体选择性研究

研究了Arthrobacter K1108乙内酰脲酶的反应条件,结果表明,K1108乙内酰脲酶的最适反应温度为55℃,最适pH为7.0,Co^2 和Fe^2 对该酶有激活作用,而Ca^2 有严重抑制作用。K1108乙内酰脲酶的底物专一性较强,其最适底物为5－苄基乙内酰脲,5－苯基乙内酰脲和5－吲哚甲基乙内酰脲均不能作为其有效底物。对K1108乙内酰脲酶立体反应机制研究结果表明,其乙内酰脲水解酶不具立体选择性,决定产物立体构型的酶是N－氨甲酰氨基酸水解酶。     

节杆菌BT801基因文库构建及其乙内酰脲酶基因分离与表达

L-乙内酰脲酶产生菌节杆菌 BT801的染色体DNA经Sau3A I 部分酶切后分离30kb左右的片段,与经HpaI和PstI酶切的黏粒载体Pkc505进行连接,将连接产物用包装蛋白包装,转染大肠杆菌DH5α得到10 000多个转化子,构建成节杆菌BT801的基因组文库。通过薄层层析等方法筛选得到了1个阳性克隆,通过亚克隆得到了乙内酰脲酶的完整基因,该基因能分别利用自身的启动子和T5启动子在大肠杆菌中进行表达产生有活性的蛋白。     

节杆菌K1108乙内酰脲酶三维结构的模建和分析

利用同源模建技术,以节杆菌DSM3745乙内酰脲酶的晶体结构为模板,模建了节杆菌K1108乙内酰脲酶的三维结构。模建的节杆菌K1108乙内酰脲酶结构由一个中心的(α/β)g捅状结构域和富含β-折叠的结构域两个区域组成,富含β-折叠的结构域在中心(α/β)g捅状结构域的侧面,由分子的N端和C端组成。根据K1108乙内酰脲酶和其它酶在结构和活性部位的保守性,确定了K1108乙内酰脲酶的底物结合部位,并对酶的活性中心的特征进行了分析,对L-Hyd的底物选择性进行了解释。     

乙内酰脲类化合物的研究进展

乙内酰脲类化合物是一种五元杂环类化合物,具有多种的药理活性,且合成方法多样,由于首次从中药白附子中分离得到天然的乙内酰脲类化舍物,故对此类化合物作此综述,以便对乙内酰脲类化合物做进一步的研究。     

离子束介导玉米DNA影响水稻幼苗根系蛋白水解酶的表达

利用离子束介导法把玉米DNA导入水稻豫粳6号种子胚中,通过复性电泳技术,分析水稻幼苗根系中蛋白水解酶在pH4.5、pH7.0和pH8.5的表达情况.结果表明:(1)在不同pH条件下处理,各蛋白水解酶种类与活性存在差异,酸性、中性、碱性条件下,检到的蛋白水解酶酶带依次增多,酸性条件下酶活性较弱,中性和碱性条件下酶活性较强;(2)在3种pH条件下,离子束辐照处理均有部分蛋白水解酶带缺失,同时,在中性和碱性条件下检出50kD新酶带,说明离子束辐照可影响水稻蛋白水解酶表达;(3)离子束介导玉米DNA水稻幼苗根系中,pH4.5时无新蛋白水解酶酶带检出,pH7.0和pH8.5时均检到多条新酶带且活性较强.说明离子束介导玉米DNA引起水稻幼根蛋白水解酶表达发生变化.     

The polyester polyurethanase gene (pueA) from Pseudomonas chlororaphis encodes a lipase

A gene (pueA, polyurethane esterase A) encoding an extracellular polyurethanase (PueA) was cloned from Pseudomonas chlororaphis into Escherichia coli. The enzyme secreted from E. coli showed esterase activity when assayed with p-nitrophenyl acetate. Subcloning of a 3. 2-kb SalI-EcoRI fragment into a T7 RNA polymerase expression vector (pT7-6) produced a (35)S-labeled protein of 65 kDa. Nucleotide sequencing of pueA showed an open reading frame encoding a 65-kDa protein of 617 amino acid residues, with the serine hydrolase consensus sequence GXSXG. PueA was over-expressed using the pT7-6 vector transformed into E. coli BL21(DE3) and was purified in one step using Sephadex G-75.     

植原体免疫主导膜蛋白Imp基因原核表达载体构建及表达

旨在构建植原体免疫主导膜蛋白Imp基因原核表达载体,并进行初步表达。以重组克隆质粒pMD18-T-Imp为模板,PCR扩增Imp基因片段。构建表达载体pET-28a(+)-Imp,转化宿主菌E.coliBL21(DE3)。筛选阳性克隆,提取重组质粒作PCR鉴定、酶切鉴定及IPTG诱导表达鉴定。PCR及双酶切结果显示,重组质粒pET-28a(+)-Imp构建成功。经IPTG诱导BL21(pET-28a(+)-Imp)表达约20 kD的蛋白,与预期的携带6×His-Tag的目的蛋白(19.5 kD)大小相符,主要以包涵体形式存在。结果显示,构建的表达载体pET-28a(+)-Imp在E.coliBL21(DE3)中能够达一定量表达,为进一步纯化Imp蛋白奠定基础。     

酿酒酵母乙醇脱氢酶2(ADH2)基因的克隆表达及活性验证

为了从酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae中克隆出乙醇脱氢酶2(Alcoholdehy drogenase2,ADH2)基因并使之在大肠杆菌中高效表达。以酿酒酵母细胞中提取的总RNA为模板,通过反转录获得酿酒酵母乙醇脱氢酶2基因,连接到表达载体pTAT上,得到重组表达质粒pTAT-ADH2,将此重组质粒转化到大肠杆菌BL21中,重组工程菌株经IPTG诱导表达得到ADH2蛋白。将该蛋白纯化后,在体外进行活性检测和小鼠体内进行毒理试验,检测ADH2的酶活性。测序结果表明克隆的基因与GenBank中所报道的adh2基因序列有90%的同源性,经SDS-PAGE电泳分析,目的蛋白得到了有效表达,蛋白条带扫描分析表明,表达量占总蛋白的50%左右,纯化得到的蛋白在小鼠体内进行毒理试验,显示出一定的活性。酿酒酵母adh2基因的克隆正确,不仅在大肠杆菌中进行了高效表达而且表现出了较好的酶活性。     

以重组P-gp为抗原建立检测MDR 1抗体间接ELISA方法的研究

目的:构建MDR 1基因原核表达质粒,表达P-gp重组蛋白,建立检测MDR1抗体的间接ELISA方法。方法:利用重组PCR技术扩增MDR 1基因的1kb片段,克隆至pET-28b（＋）中,构建原核表达质粒pETP-gp,转染感受态菌BL21（DE3）和BL21（DE3）plyss;以E.coli高效表达的P-gp基因主要抗原编码区重组蛋白为抗原,以HRP标记的兔抗人IgG为二抗,建立间接ELISA检测方法。结果:正确构建了pETP-gp原核表达质粒,并可在E.coli中高效表达,表达蛋白可用作检测MDR 1抗体ELISA抗原。结论:成功表达出重组蛋白P-gp,建立了检测MDR 1抗体的间接ELISA方法。     

一种新型融合蛋白(RGD)3/tTF的基因表达与活性分析

为了发展一种新型的融合蛋白(RGD)3/tTF用于肿瘤血管的选择性栓塞治疗,利用PCR技术重组(RGD)3/tTF融合基因,克隆于pET22b( )载体,表达于E.coliBL21(DE3)。用镍柱纯化融合蛋白。凝血实验与FⅩ活化实验检测融合蛋白tTF组分的活性。间接ELISA分析(RGD)3/tTF与αvβ3的特异结合能力。pET22b( )/(RGD)3/tTF重组质粒成功获得并表达于E.coliBL21(DE3)。纯化蛋白(RGD)3/tTF能有效诱发血液凝固,活化FⅩ。(RGD)3/tTF与αvβ3的特异结合能力比RGD/tTF提高了32%。新型融合蛋白(RGD)3/tTF已在E.coli系统成功表达,表达蛋白保持tTF的活性并显示比RGD/tTF更高的与αvβ3的结合能力。     

多粘芽孢杆菌(Bacillus polymyxa)β-葡萄糖苷酶基因在大肠杆菌中的表达、纯化及酶学性质分析

从多粘芽孢杆菌(Bacillus polymyxa1．794)中克隆得到β—葡萄糖苷酶基因bglA。将其构建在大肠杆菌(Escherichia coli)表达载体pET28a( )上,转化E．coli BL21,获得重组工程菌BL1979。重组表达的β—葡萄糖苷酶的酶活力达到24．7IU／mL,经镍柱纯化后的β—葡萄糖苷酶最适温度为37℃,最适pH值为7．0,该酶经纯化后纯度可达92．7％。用非变性梯度聚丙烯凝胶电泳发现该酶具有多种寡聚体形式,经荧光底物活性染色表明这些寡聚体均具有β—葡萄糖苷酶活性。     

植物乳杆菌JPP2胆盐水解酶相关基因克隆和表达

通过PCR方法从植物乳杆菌JPP2中扩增出胆盐水解酶（BSH）相关基因bsh3,利用中间克隆载体pMD19-T将其构建于表达载体pET-28b上,并转化入表达宿主菌E．coli BL21（DE3）,成功构建重组BSH的工程菌。核苷酸及推导的氨基酸序列分析表明,正确克隆出目的基因。诱导表达后,SDS-PAGE电泳结果显示出特异性蛋白质条带,其分子量约为38kDa。此单克隆体系的构建为进一步研究BSH的功能奠定基础。     

胆汁三烯结合蛋白在大肠杆菌中的表达、复性与纯化

目的：合成胆汁三烯结合蛋白（BBP）基因并在大肠杆菌中表达,获得重组BBP纯化制品。方法：根据天然BBP的基因序列和大肠杆菌偏好密码子设计并合成BBP基因的引物,PCR扩增优化的BBP基因序列,克隆至载体pEasy-T3;测序正确后,将该序列克隆至表达载体pET-32a上,构建表达质粒,转化至大肠杆菌BL21（DE3）pLysS,在IPTG诱导下表达融合蛋白;采用Ni柱纯化融合蛋白。结果：PCR扩增获得了优化后的BBP基因序列,构建了表达载体pET-32a-BBP;SDS-PAGE分析表明表达的融合蛋白相对分子质量为20×10^3,以包涵体形式存在,占全菌蛋白的40%以上;变性、复性后经Ni2＋柱纯化,获得纯度达98%以上的重组蛋白。结论：优化并合成了BBP全基因序列,获得了高纯度重组融合蛋白,为进一步鉴定其生物活性及筛选小分子的研究奠定了基础。     

E.coli木糖异构酶基因的克隆及表达条件的优化

采用PCR技术以大肠杆菌JM109基因组DNA为模板扩增得到木糖异构酶基因xylA,连接到载体pET-22b( ),得到重组质粒pET-22b( )-xylA。将此重组质粒转化到大肠杆菌菌株BL21(DE3)中,重组菌株经IPTG诱导后,通过半胱氨酸-咔唑法测得木糖异构酶活力。每mL发酵液中重组菌株显示出酶活力约为0.84 U。SDS-PAGE电泳结果显示出明显的5×104(相对分子质量)特异性蛋白质条带。     

HCV包膜蛋白E2的克隆、表达与检测

构建丙型肝炎HCV包膜蛋白糖蛋白的E2基因原核表达载体,获得大量重组HCVE2蛋白,进行E2蛋白的抗原性及潜在保护作用研究。通过RT-PCR从HCVRNA阳性血清标本中扩增出975bp(383～708)E2基因片段,PCR产物经EcoR I和Sall I双酶切后连接到经同样酶切的PET-41a原核表达载体上,转化到大肠杆菌BL21(DE3)菌株,经Amp筛选,得到阳性重组质粒PET41a-HCVE2菌株,并以IPTG诱导蛋白表达,SDS-PAGE鉴定,表达产物经固定化金属配体亲和层析纯化,用ELLSA方法检测生物学活性。结果表明,构建的HCVE2包膜蛋白基因片段原核表达质粒所表达产物主要以包涵体形式存在,表达的融合蛋白与HCV阳性血清具有较好的反应原性。以HCVE2融合蛋白检测患者阳性血清具有良好的抗原性,有望能提高HCV抗体检测试剂盒的检出率。