离子液[Bmim]Br中β-葡萄糖醛酸苷酶催化甘草酸选择性水解

甘草酸可被β-葡萄糖醛酸苷酶选择性地催化水解为单葡萄糖醛酸甘草次酸(GAMG),GAMG具有较甘草酸更显著的抗癌、抗炎等药理作用。对5种不同溶剂体系中β-葡萄糖醛酸苷酶催化甘草酸的选择性水解反应进行考察,并对离子液的浓度、底物浓度、反应温度和反应时间对产率的影响进行探讨,旨在提高GAMG的产率,更好地应用于医药及工业生产。结果表明,在离子液([Bmim]Br)体系中,甘草酸水解生成GAMG的产率高达99.6%,比常用磷酸缓冲液体系中高10%,且副产物少。在离子液浓度为0.01 mol/L～0.06 mol/L范围内,GAMG产率与离子液浓度呈线性关系,当[Bmim]Br浓度为0.06 mol/L,反应温度为45℃时,反应5 h,甘草酸可被完全转化生成GAMG。离子液[Bmim]Br可提高β-葡萄糖醛酸苷酶的稳定性,可作为友好溶剂应用于甘草酸的选择性催化水解制备GAMG。     

极耐热性β-葡萄糖醛酸酶的高效表达和酶学性质及其应用

从海栖热袍菌克隆出编码热稳定性β-葡萄糖醛酸酶基因,以热激载体pHsh为表达质粒,在大肠杆菌中得到高效表达。基因表达产物通过一步热处理后,酶纯度达电泳均一。纯化重组酶酶学性质研究表明,β-葡萄糖醛酸酶的最适反应温度为80℃,最适反应pH为5．0,pH5．8～8．2之间酶的稳定性较好,80℃的半衰期为2h,SDS—PAGE结果显示分子量为65.9kD,与理论推算值相吻合。以对硝基苯-β-葡萄糖醛酸苷（pN/PG）为底物时,其动力学参数Km值0.18mmol／L,Vmax值为312u／mg。初步的应用分析表明,该重组酶能催化甘草酸转化为甘草次酸。     

含离子液体体系中固定化细胞转化甘草酸生成单葡萄糖醛酸基甘草次酸

研究疏水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF6)与醋酸-醋酸钠缓冲液两相体系中,固定化产紫青霉Penicillium purpurogenum Li-3细胞转化甘草酸(GL)生成单葡萄糖醛酸基甘草次酸(GAMG)的反应,并与缓冲液单相体系作为对照.确定了在[BMIM]PF6/缓冲液两相体系中,最适离子液体加入比例、缓冲液pH、反应温度、底物浓度分别为10%、5.8、35℃和6.0mmol/L,在此条件下反应58h,甘草酸转化率为87.03%,比缓冲液单相体系提高了15.02%.离子液体循环使用8次后,回收利用率维持在85.28%.主产物GAMG和副产物甘草次酸(GA)在两相体系中得到有效分离,为后续产物分离带来便利.     

极耐热性b-葡萄糖醛酸酶的高效表达和酶学性质及其 应用

从海栖热袍菌克隆出编码热稳定性b-葡萄糖醛酸酶基因, 以热激载体pHsh为表达质粒, 在大肠杆菌中得到高效表达。基因表达产物通过一步热处理后, 酶纯度达电泳均一。纯化重组酶酶学性质研究表明, b-葡萄糖醛酸酶的最适反应温度为80oC, 最适反应pH为5.0, pH 5.8~ 8.2之间酶的稳定性较好, 80oC的半衰期为2 h, SDS-PAGE结果显示分子量为65.9 kD, 与理论推算值相吻合。以对硝基苯-b-葡萄糖醛酸苷(pNPG)为底物时, 其动力学参数Km值0.18 mmol/L, Vmax值为312 u/mg。初步的应用分析表明, 该重组酶能催化甘草酸转化为甘草次酸。     

响应面设计法优化单葡萄糖醛酸基甘草次酸（GAMG）发酵转化培养基

以甘草酸（dycyfrhizin,GL）为底物,利用产紫青霉（Penicillium purpurogenum Li-3）液态发酵转化单葡萄糖醛酸甘草次酸（GAMG）,采用响应面设计法对初始发酵培养基进行优化。用部分因子分析法研究原始发酵培养基各成分对响应值的显著程度,发现甘草酸（GL）、NaNO3和K2HPO4的质量浓度对发酵产生GAMG的影响显著（P〈0．01）。用中心组合设计确立甘草酸、NaNO3和K2HPO4的适宜质量浓度分别为2．8、3．0和0．8g／L。在优化条件下进行发酵时,GAMG的转化率从75．49％提高到89．11％,比优化前提高了13．62％。     

单葡萄糖醛酸甘草次酸高效生物制备菌种筛选及发酵工艺

甘草中含量较少的三萜类成分单葡萄糖醛酸甘草次酸(GAMG)在药品、食品和化妆品领域具有较高的应用价值。生物制备法具有污染小、反应条件温和、底物特异性高和副产物少的优点。为改善GAMG的制备工艺,本研究对甘草产地根际土壤中菌种进行单一碳源平板初筛和液态发酵复筛,选育了可将甘草酸(GL)转化为GAMG的高效转化菌株土曲霉菌(TMZ05),并结合单因素实验及正交试验优化发酵工艺,最终确定其最优发酵工艺条件：底物质量浓度5 g/L、种子液菌丝体接种量40个、发酵温度30℃、发酵液初始pH 6、发酵时间3 d。在最优发酵工艺条件下,GAMG最高摩尔收率可达62.34%;β-葡萄糖醛酸苷酶酶活最高可达307.14 U/mL。     

白皮杉醇苷在大鼠体内外的葡萄糖醛酸结合代谢研究北大核心CSCD

白皮杉醇苷(PG)是藏边大黄中一种天然抗氧化剂,前期研究发现其极易发生代谢。本文主要研究PG在大鼠体内外的葡萄糖醛酸结合代谢特征。SD大鼠经尾静脉注射给予PG(20 mg/kg),采集给药后胆汁样品,采用LC-MS对主要代谢产物进行结构推测。在此基础上,研究大鼠肝微粒体体外温孵体系中PG的葡萄糖醛酸结合代谢,并测定酶促反应动力学参数。实验结果显示SD大鼠经尾静脉注射给予PG,可在胆汁中快速检测到多种PG及其衍生物的葡萄糖醛酸结合代谢产物。在大鼠肝微粒体体外温孵体系中,PG代谢生成两个与体内一致的单葡萄糖醛酸结合代谢物,其葡萄糖醛酸结合代谢的最大反应速率(Vmax)、米氏常数(Km)和肝内清除率CLint(Vmax/Km)分别为10.11 nmol/(min·mg)、0.36 mmol/L和0.028 m L/(min·mg)。PG经静脉途径进入大鼠体内可经肝脏被快速地广泛代谢,葡萄糖醛酸结合代谢是其体内消除的主要途径之一。大鼠肝脏的葡萄糖醛酸转移酶对PG有较强的亲和力,可催化PG发生快速的葡萄糖醛酸结合代谢。     

白皮杉醇苷在大鼠体内外的葡萄糖醛酸结合代谢研究

白皮杉醇苷(PG)是藏边大黄中一种天然抗氧化剂,前期研究发现其极易发生代谢。本文主要研究PG在大鼠体内外的葡萄糖醛酸结合代谢特征。SD大鼠经尾静脉注射给予PG(20 mg/kg),采集给药后胆汁样品,采用LC-MS对主要代谢产物进行结构推测。在此基础上,研究大鼠肝微粒体体外温孵体系中PG的葡萄糖醛酸结合代谢,并测定酶促反应动力学参数。实验结果显示SD大鼠经尾静脉注射给予PG,可在胆汁中快速检测到多种PG及其衍生物的葡萄糖醛酸结合代谢产物。在大鼠肝微粒体体外温孵体系中,PG代谢生成两个与体内一致的单葡萄糖醛酸结合代谢物,其葡萄糖醛酸结合代谢的最大反应速率(Vmax)、米氏常数(Km)和肝内清除率CLint(Vmax/Km)分别为10.11 nmol/(min·mg)、0.36 mmol/L和0.028 m L/(min·mg)。PG经静脉途径进入大鼠体内可经肝脏被快速地广泛代谢,葡萄糖醛酸结合代谢是其体内消除的主要途径之一。大鼠肝脏的葡萄糖醛酸转移酶对PG有较强的亲和力,可催化PG发生快速的葡萄糖醛酸结合代谢。     

游动放线菌Actinoplanes sp.SE50/110中阿卡波糖脱氧氨基糖单元的生物合成

【目的】解析Actinoplanes sp.SE50/110(简称SE50/110)中阿卡波糖脱氧氨基糖单元的生物合成机制。【方法】经过BLASTp分析,推测了Acb A、Acb B和Acb V负责阿卡波糖脱氧氨基糖单元的生物合成。首先,本研究在SE50/110中分别构建了acb A、acb B和acb V的同框缺失和回补突变株。然后,利用大肠杆菌BL21(DE3)/p Gro7分别对Acb A、Acb B和Acb V成功实现了可溶性表达。最后,以D-葡萄糖-1-磷酸为起始底物,通过体外催化反应,研究脱氧氨基糖单元的生物合成过程和相关蛋白的酶学性质。【结果】在SE50/110中分别缺失acb A、acb B和acb V基因后,相应突变株均丧失了阿卡波糖的合成能力,将acb A、acb B和acb V基因分别回补后,各菌株又恢复了阿卡波糖的合成能力,证明了它们均为阿卡波糖生物合成的必需基因。在体外酶促反应中,D-葡萄糖-1-磷酸-胸腺嘧啶转移酶Acb A催化D-葡萄糖-1-磷酸和d TTP合成d TDP-D-葡萄糖,对D-葡萄糖-1-磷酸的Km值为(0.185±0.053)mmol/L,Vmax为(2.366±0.217)μmol/(min·mg);对d TTP的Km值为(4.964±1.089)mmol/L,Vmax为(60.310±5.419)μmol/(min·mg)。d TDP-D-葡萄糖-4,6-脱水酶Acb B催化d TDP-D-葡萄糖转化为d TDP-4-酮基-6-脱氧-D-葡萄糖,Km值和Vmax分别为(0.353±0.089)mmol/L和(306.401±28.740)μmol/(min·mg)。氨基转移酶Acb V催化d TDP-4-酮基-6-脱氧-D-葡萄糖生成d TDP-4-氨基-4,6-双脱氧-D-葡萄糖,Km值和Vmax分别为(1.411±0.293)mmol/L和(3.447±0.279)μmol/(min·mg)。【结论】本研究阐明了阿卡波糖脱氧氨基糖单元的生物合成过程,为全面解析阿卡波糖生物合成途径奠定了基础。同时,测定了相关酶的动力学参数,为代谢工程改造SE50/110,提高阿卡波糖产量提供了重要的理论依据。     

Molecular cloning, gene expression, purification and characterization of fermentative D-lactate dehydrogenase from S.marcescens H3010

通过PCR技术从粘质沙雷氏菌H3010基因组DNA中扩增出该D-乳酸脱氢酶基因,连接至pET-28a(+)表达载体,转入大肠杆菌BL21 (DE3)中进行了重组表达,优化了酶纯化的条件,并对其酶学性质进行初步研究.结果表明,获得的该酶编码基因全长993 bp,编码330个氨基酸,大小为37 kDa.经优化表达及纯化条件后重组酶纯度可达90％.酶学性质研究发现,该重组酶最适反应温度为60℃,最适酶促反应pH为7.5(0.2 mol/L磷酸盐缓冲液),37℃下测得对底物丙酮酸的动力学参数Km =3.39 mmol/L,Vmax =6.87 mmol/( mg · min),对辅酶NADH的动力学参数Km=1.43 mmol/L,Vmax=1.61 mmol/( mg· min).为酶法生产D-乳酸及利用代谢工程构建产D-乳酸的基因工程菌打下基础.     

β-脱卤酶的基因克隆表达及其酶学性质

根据GenBank中的序列设计引物,克隆芽孢杆菌中的β-脱卤酶基因(命名为bhd)。以pET30a(+)为载体、Escherichia coli BL21(DE3)-CondonPlus为宿主菌,实现了bhd的高效表达。使用HisTrapTMFF亲和层析柱纯化重组β-脱卤酶,分子量约为23.1 kD。酶学性质研究表明,纯化的重组β-脱卤酶水解3-氯丙酸制备3-羟基丙酸的最适反应体系为30°C,100 mmol/L,pH 7.0的磷酸钠缓冲液。在最适反应条件下,重组β-脱卤酶的比活为16.2 U/mg,Km和Vmax分别为3.26μmol/L和17.86 mmol/(min.g protein)。在最适反应条件下,以10 mmol/L 3-氯丙酸为底物,反应36 h的转化率在93%以上。     

青霉菌聚半乳糖醛酸酶基因在毕赤酵母中的表达及酶学性质研究

筛选得到一株能分解果胶的青霉菌(Penicillium sp.),使用简并引物PCR和TAIL-PCR方法从该菌中克隆了一个聚半乳糖醛酸酶基因pgp1.pgp1基因全长1 225 bp,包含2个内含子,其cDNA全长1 104 bp,编码367个氨基酸和一个终止密码子,前18个氨基酸为信号肽序列.将pgp1基因连接pPIC9载体,在巴斯德毕赤酵母表达系统中进行了异源表达.在3L发酵罐水平,培养基中聚半乳糖醛酸酶活力达到700 U/mL.酶学性质测定表明,重组酶蛋白PGP1的最适pH为5.0,在pH4.0 -6.0下处理1h后,剩余酶活力超过90％;最适温度为38℃,以聚半乳糖醛酸为底物,PGP1的Km=(1.172±0.169)mg/mL,Vmax=(0.061±0.002) mg/min/mL.     

产紫青霉中β-葡萄糖醛酸苷酶的诱导表达

针对产紫青霉(Penicillium purpurogenum)Li-3发酵生产β-葡萄糖醛酸苷酶存在的碳代谢阻遏现象,研究β-葡萄糖醛酸苷酶的高效诱导表达策略。在发酵条件优化的基础上,建立了新的产酶诱导工艺:葡萄糖的初始质量浓度5 g/L,在葡萄糖耗尽时加入20%诱导剂(10 g/L GL+1.2%Tween80)进行诱导,每24 h添加1次诱导剂,诱导72 h后立即转到40℃摇床发酵48 h。采用该工艺进行发酵,菌体出现了"二次生长"现象,比酶活从647.99 U/mL提高至2 356 U/mL,提高了近3倍。     

根霉α-半乳糖苷酶的三相分离及其酶学性质

根霉Rhizopus sp. A01发酵豆渣产α-半乳糖苷酶,粗酶液依次经过三相分离、Sephadex G-100凝胶过滤获得了电泳纯的α-半乳糖苷酶,纯化了6.7倍,总酶活回收率达到46%;凝胶过滤和SDS-PAGE显示该酶为相对分子质量为87.6kDa的单体蛋白。该酶水解对硝基苯-α-D-吡喃半乳糖苷的最适pH值为5.0,最适温度为55℃,表观Km、kcat/Km分别为2.56mmol/L、47,400L/mol·s;能微弱水解蜜二糖和棉子糖,水解蜜二糖的速率是水解棉子糖速率的3.4倍;水解活性受多种     

链霉菌GXT6 β-葡萄糖苷酶的酶学性质及葡萄糖耐受性分子改造

【目的】从经过全基因组测序的链霉菌GXT6中克隆、表达一个编码糖基水解酶家族3的新β-葡萄糖苷酶基因,研究重组酶的酶学性质并进行相关葡萄糖耐受性的氨基酸残基的分子改造,提高其对葡萄糖的耐受性。【方法】根据链霉菌GXT6的全基因测序结果,对其中一个注释为糖基水解酶的基因设计引物,PCR扩增目的基因,以p SE380为表达载体构建重组质粒,转化至大肠杆菌中诱导表达;采用镍亲和层析技术纯化重组蛋白质,对目的蛋白质进行酶学性质研究;采用定点饱和突变的方法对重组酶进行相关氨基酸残基的分子改造。【结果】从链霉菌GXT6中克隆到一个编码糖基水解酶家族3的新β-葡萄糖苷酶基因,并在大肠杆菌中表达。酶学性质研究结果表明该β-葡萄糖苷酶的最适温度为40°C,最适p H为6.0,Km值为(0.4712±0.0180) mmol/L,Vmax值为(128.000±1.741)μmol/(min·mg),葡萄糖抑制常数Ki值为(1.8880±0.1307)mmol/L。该BGL3-GXT6能够水解黄豆苷、染料木苷、甜茶苷、虎杖苷、淫羊藿苷。还对BGL3-GXT6中与葡萄糖耐受性可能相关的氨基酸残基位点81-Trp和233-Trp进行了定点饱和突变,获得了25个具有酶活的突变酶并对其进行酶学性质研究。其中W233位点饱和突变后获得的突变酶的Km和葡萄糖抑制常数Ki值与重组酶BGL3-GXT6相比均发生明显变化,葡萄糖耐受性有不同程度的提高,最高的提高了209倍。【结论】本研究获得的BGL3-GXT6对天然底物甜茶苷、黄豆苷、染料木苷、虎杖苷和淫羊藿苷具有水解功能,这些特性表明该β-葡萄糖苷酶在理论研究及在工业中有一定的应用价值。     

黑曲霉β-木糖苷酶An-xyl的重组表达与木糖耐受性表征

木糖苷酶催化低聚木糖水解在木质纤维素降解中起重要作用,但该酶活性易被产物木糖抑制,严重限制了其应用。基于分子对接,本文研究了茶梗发酵培养基差异表达显著的黑曲霉(Aspergillus niger) β-木糖苷酶An-xyl与木糖的亲和性,并对其进行克隆表达和性质表征,进一步探讨了该酶与纤维素酶对茶梗中木质纤维素的降解作用。分子对接结果表明,An-xyl与木糖的亲和性低于木糖耐受性较差的米曲霉β-木糖苷酶xyl A。重组表达的An-xyl木糖抑制常数Ki值为433.2 mmol/L,与同为GH3家族的β-木糖苷酶相比木糖耐受性较高。以p NPX为底物时,Km和Vmax分别为3.6 mmol/L和10 000μmol/(min·mL)。An-xyl最适温度65°C,最适pH 4.0,65°C处理300 min能保持约61%的酶活力,在pH2.0-8.0的范围内处理24h后酶活力仍能维持80%左右。添加An-xyl与纤维素酶共同水解茶梗,反应2h和4h产生还原糖含量比单独使用纤维素酶水解分别提高了19.3%和38.6%。本研究表明,通过差异表达挖掘的An-xyl具有高木糖耐受性和较好的催化活...     

多聚半乳糖醛酸内切酶的固定化及其性质研究

棉花枯萎病菌多聚半乳糖醛酸内切酶在pH大于7时不稳定,故对它进行多种化学修饰而又不影响其活性,必须在pHd小于7的体系中进行。本文报道将PGAUase在还原剂存在下,与稀酸处理的Sepharose 4B交联,获得较高活力的固定化酶。固定化酶催化动力学表明,最适pH为4,4,最适温度为55℃,在pH1至8.0范围内稳定。和溶液酶比较,对热稳定性提高,但对碱稳定性下降。以多聚半乳糖醛酸为底物,Km为0.27mmol/L,Vmax为66.67nmol/L·min,均大于溶液酶(Km=0.07mmol/L,Vmax=28.00nmol/L·min)。在pH4.8,30℃,聚半乳糖醛酸在固相酶的柱中循环水解不同的时间降解产物经圆盘电泳和等电聚焦测定,得到不同大小的寡糖片段混合物,证明固相酶和溶液酶的作用方式相同,同时使以酶解法制备一定大小的有生物活性的寡糖分子成为可能。     

N-氨甲酰水解酶的纯化及性质

从Burkholderiacepecianjut1分离纯化N氨甲酰D氨基酸水解酶(NDase)。实验表明,该酶亚基35KD,最适温度为52℃,最适pH为7.2左右。以N氨甲酰D苯丙氨酸作底物,其米氏常数Km为10.22mmol/L,最大反应速度Vmax为0.27mmol/(L·min)。实验表明二价金属离子对酶活有重要影响。     

人肠道菌对黄芩苷的生物转化

本研究利用体外培养人体肠道菌转化黄芩苷,探索转化方法及模型;用醇沉法提取了黄芩苷转化酶,即β-D-葡萄糖醛酸苷酶,并探讨了酶促影响因素;通过高效液相色谱检测产物黄芩素。经实验确定,黄芩苷转化培养液经超声波处理后,在转化液中有黄芩素检出。实验得知,转化酶为胞内酶,该酶的最适反应温度为55℃,最适pH为6.0,Ca2+、Mg2+和Cu2+对酶促反应具有促进作用,而Fe2+则具有抑制作用,Zn2+浓度在l mmol/L时起促进作用,在5 mmol/L时起抑制作用。     

海枣曲霉β-葡萄糖苷酶的催化性质

本文研究了海枣曲霉(Aspergillus phoenicis)β-葡萄糖苷酶的底物特异性以及不同化学试剂对酶活力的影响。该酶水解对一硝基酚基-β-葡萄糖苷、纤维二糖和水杨素的相对活力分别为100、180和67.3。水解对一硝基酚基β-葡萄糖苷和纤维二糖的Km值分别为0.97mmol／L和1 8mmol／L,Vmax分别为576μmol min-1.mg-1和595μmol.min-1.mg-1.mg-1。Ag+、D-葡萄糖和纤维二糖对酶活力有强烈的抑制作用。Lineweaver—Burk作图法及Dixon作图法表明D-葡萄糖对该酶显示竞争性抑制作用,其Ki值分别为30mmol／L和3．4mmol／L。