低共熔溶剂对酶的影响及应用研究*

低共熔溶剂是由一定化学计量比的氢键受体和氢键供体组合而成的新型绿色溶剂,具有成本低、易制备、环境友好等特点,可以作为普通有机溶剂和离子液体的替代溶剂。酶作为生物催化剂时反应条件温和,对反应底物专一性高,并且具有极高的催化效率和反应速度。酶促反应通常发生在水溶液体系,但近年来发现在低共熔溶剂中酶促反应也能有效进行。综述酶与低共熔溶剂共同作用的机理以及低共熔溶剂在酶促反应中的应用,展望未来的研究方向,为酶促反应体系的进一步开发奠定理论基础。     

大鼠SUMO特异性蛋白酶1催化区蛋白制备及功能鉴定*

目的: 制备大鼠SUMO特异性蛋白酶1(sentrin-specific protease,SENP1)催化结构域(SENP1C)蛋白,并鉴定其酶活性。方法: 分别以大鼠SENP1-pcDNA3.1和EGFP-pcDNA3.1重组体为模板,PCR扩增目的基因,克隆入pGEM-T载体;酶切鉴定后,再亚克隆入原核表达载体pET-28a;阳性重组体导入原核表达细胞BL-21,异丙基硫半乳糖苷(IPTG)诱导蛋白质表达;SDS-PAGE及考马斯亮蓝染色鉴定蛋白质的表达。Ni-NTA吸附纯化蛋白质并透析处理,SDS-PAGE及考马斯亮蓝染色鉴定蛋白质的纯度;1 μmol/L及5 μmol/L Tat-EGFP分别孵育HT22细胞不同时间,荧光显微镜下观察细胞转染情况。采用5 μmol/L Tat-SENP1C预孵育HT22细胞10 h,免疫印迹检测整体蛋白质的SUMO化水平;用5 μmol/L Tat-SENP1C预孵育HT22细胞或过表达Myc-Akt1和HA-SUMO1的HT22细胞10 h后,免疫沉淀和免疫印迹检测内源性和外源性Akt1与SUMO1的结合(SUMO化)。结果: Tat-SENP1C-pET-28a和Tat-EGFP-pET-28a重组原核表达载体成功构建,IPTG可以诱导蛋白质高表达;采用Ni-NTA纯化和透析可获得较高纯度的蛋白质;5 μmol/L Tat-EGFP孵育HT22 细胞10 h后,蛋白质穿膜效率较高;Tat-SENP1C重组蛋白可以显著降低HT22细胞中整体蛋白质的SUMO化以及内源性和外源性Akt1 SUMO化。结论: Tat-SENP1C-pET-28a和Tat-EGFP-pET-28a重组原核表达载体构建成功,且被IPTG诱导后可高效表达蛋白质;纯化的Tat-SENP1C蛋白具有较强的穿膜能力及酶活性。     

微生物次生代谢产物生物合成中的拜耳-维立格单加氧酶

拜耳-维立格单加氧酶是一类可以催化酮生成酯以及硫等杂原子氧化的黄素依赖的单加氧酶,在合成化学和生物催化等工业领域有重要的应用前景。本文总结了微生物次生代谢产物生物合成途径中涉及的拜耳-维立格反应,讨论了其反应的特点和催化这些反应的拜耳-维立格单加氧酶的氨基酸序列特征,为拜耳-维立格单加氧酶的蛋白质工程改造提供参考。     

稳定表达猪APOBEC3F的PK15细胞单克隆株的建立

目的:利用慢病毒载体建立稳定表达猪载脂蛋白B mRNA编辑酶催化多肽样蛋白3F(pAPOBEC3F,简称pA3F)的PK15细胞系。方法:以实验室前期构建的pBPLV-flag-pA3F质粒为模板,PCR扩增pA3F基因,克隆到pLenti-Puro-3Flag载体构建成pLenti-Puro-pA3F-3Flag质粒,Western印迹鉴定其在HEK293T细胞中的表达;将pLenti-Puro-pA3F-3Flag质粒与包装载体共转染HEK293T细胞,包装成Lenti-pA3F慢病毒并测定病毒滴度;将Lenti-pA3F慢病毒感染PK15细胞,通过嘌呤霉素压力筛选并结合有限稀释法,筛选稳定表达pA3F的细胞单克隆株,最终Western印迹检测细胞单克隆株中pA3F的表达。结果:菌落PCR和序列测定表明pLenti-Puro-pA3F-3Flag质粒构建正确,Western印迹显示该质粒可在HEK293T细胞中表达pA3F蛋白;包装了Lenti-pA3F慢病毒,滴度为1.32×10~8TU/mL,慢病毒感染PK15细胞后可检测到pA3F蛋白的表达;经Western印迹鉴定,筛选得到的单克隆细胞可稳定表达pA3F蛋白。结论:建立了稳定表达pA3F的PK15细胞单克隆株,为进一步深入研究猪内源性反转录病毒在pA3F作用下的免疫逃逸机制奠定了基础。     

丙交酯合成研究进展

介绍了丙交酯合成研究的最新进展,比较了不同催化体系和不同合成工艺对丙交酯收率的影响,并对丙交酯合成的发展前景进行了展望。     

具有一氧化氮催化生成功能的层层自组装含硒人工血管的构建与评价

制备了原位催化生成一氧化氮(NO)的新型仿生人工血管材料.固载有机硒催化剂的聚乙烯亚胺,作为NO供体催化剂,和海藻酸钠通过静电层层自组装交替结合到电纺聚已内酯基质的表面上.这种材料接触到NO供体—S-亚硝基谷胱甘肽时,显示了显著的催化释放NO的能力.在S-亚硝基硫醇存在的情况下,该材料可以抑制平滑肌细胞的黏附和铺展,同时促进内皮细胞的增殖.体外血小板黏附和动静脉分流实验显示这种材料具有良好的抗血栓性能,能够抑制血小板激活和聚集,预防急性血栓形成.该研究为提高人工血管的细胞功能和抗血栓性能提供一种新方法.     

多酶共固定化反应体系的研究进展

近年来,生物催化为化学、生物学和生物工程学等领域提供了一种绿色研究工具,其中多酶体系在这些领域中的应用越来越受到关注,其克服了以往单个酶不能满足催化需求的局限性,同时多酶共固定化在级联反应过程中,可增加酶周围的反应物浓度,并将不同酶的催化特性结合起来,能排除干扰因素,从而提高酶的整体催化效率。对多酶共固定化反应体系的研究进展进行了综述,包括多酶反应体系的类别、共固定化技术的特点以及相关应用,并对共固定化多酶反应体系进行了展望。     

转氨酶催化不对称合成芳香族L-氨基酸

芳香族L-氨基酸是合成许多药物、农药、精细化学品和食品添加剂的重要手性砌块(Chiral buildingblocks)。利用酶催化具有高活性和高立体选择性的特点合成手性砌块是目前不对称合成领域重要的研究方向。通过对不同来源转氨酶的进化分析,选择分别源自原核生物大肠杆菌Escherichia coli和真核生物酿酒酵母Saccharomyces cerevisia中的两种具有代表性Ⅰ型芳香族转氨酶TyrB和Aro8,比较研究了两种转氨酶通过平衡逆转不对称氨化催化合成芳香族L-氨基酸的反应过程和催化效率。重组转氨酶TyrB和Aro8都能有效地合成天然芳香族氨基酸苯丙氨酸和酪氨酸以及非天然氨基酸苯甘氨酸。手性HPLC分析表明,合成的氨基酸都是L-构型的,e.e值等于100%。L-丙氨酸是适宜的氨基供体,转氨酶TyrB和Aro8都不能利用D-型氨基酸作为氨基供体。反应体系中氨基供体L-丙氨酸和氨基受体芳香族α-酮酸的最适摩尔比为4∶1。底物芳香族α-酮酸分子结构中芳香环上的取代基以及脂肪酸碳链部分的长度都对酶催化的转氨效率有显著的影响。在制备规模试验中,TyrB催化不对称转氨反应合成L-苯甘氨酸、L-苯丙氨酸和L-酪氨酸的比生产速率为0.28 g/(g.h)、0.31 g/(g.h)和0.60 g/(g.h),Aro8催化上述反应的比生产速率分别为0.61 g/(g.h)、0.48 g/(g.h)和0.59 g/(g.h)。研究结果对利用转氨酶通过平衡逆转不对称催化合成芳香族L-氨基酸的工业化应用具有指导意义。