彩叶草羟基丙酮酸还原酶基因CbHPR的克隆及分析

为研究C3植物彩叶草的光呼吸作用,根据获得的HPR EST片段,采用RACE和文库结合的方法,克隆了HPR蛋白的全长cDNA,命名为CbHPR(GenBank accession No.EF125078).序列分析结果表明,该cDNA全长为1 393 bp,包含一个1 161 bp的ORF框,编码386个氨基酸;其5′-UTR区含有2个终止子TGA,3′-UTR区具有推测的加尾信号AATAAA;CbHPR蛋白C端具定位于微体的转运信号S-K-L,具有1个保守的2-Hacid_dh_C domain结构域(D-异构体-羟基酸脱氢酶-NAD结合结构域)、5个S磷酸化位点、4个T磷酸化位点和6个Y磷酸化位点.PSORT定位分析显示,CbHPR定位于叶的过氧化物酶体中.多序列比较和进化树分析表明,CbHPR与其他植物HPR一致性高达87%～90%,与拟南芥AtHPR具有相似的功能.CbHPR基因的克隆与分析,为进一步研究该基因在彩叶草的光呼吸作用中的表达调控奠定了基础.     

褐飞虱NADH泛醌氧化还原酶51kD亚基全长cDNA序列的克隆及分析

利用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和快速扩增cDNA末端(RACE)技术克隆了褐飞虱NADH泛醌氧化还原酶51kD亚基(NQO)基因的全长cDNA片段,并进行了核苷酸序列测定.结果表明,该cDNA片段长度为1930 bp,所编码的蛋白与家牛、小家鼠、食蟹猴、人和蟾蜍的NADH泛醌氧化还原酶51kD亚基的氨基酸序列的同源性分别达到77%、76%、76%、75%和75%.Southern杂交分析表明,NQO基因在褐飞虱基因纽中以单拷贝形式存在.     

醛糖还原酶基因启动区C（-106）T多态性与糖尿病视网膜

目的：探讨醛糖还原酶（AR）基因启动区C（-106）T多态性与糖尿病视网膜病变（DR）的关系。方法：235例江苏汉族人群,其中2型糖尿病无视网膜病变组（NDR）63例,2型糖尿病伴视网膜病变组（DR）82例,正常对照组（YC）90例,用PCR-RFLP方法检测AR基因C（-106）T基因型,比较各组等位基因及基因型分布频率。结果：未发现NDR组和NC组之间AR基因C（-106）T各等位基因及基因型频率有显著差异（P分别为0．4505,0．7279）;DR组中CT及TT基因型频率均高于NC组,CC基因型频率低于NC组（P=0．0239）,DR组T等位基因频率显著高于NC组,C等位基因频率显著低于NC组（P=0．0038）。结论：AR基因启动区C（-106）T多态性与江苏汉族人群DR相关,T等位基因可能是DR的遗传危险因子。     

醛糖还原酶抑制剂细胞筛选模型的建立

目的：将糖尿病慢性并发症相关基因醛糖还原酶 (aldose reductase, AR) 基因与腺相关病毒(adeno associated virus, AAV) 表达载体pSNAV2.0重组,使其在HEK293细胞中表达,以基因工程表达的AR为靶向,建立醛糖还原酶抑制剂 (aldose reductase inhibitor, ARI) 细胞筛选模型。方法：首先采用酶切、连接等方法构建含有人AR基因序列的AAV表达载体pSNAV-hAR,将重组质粒转染HEK293细胞,通过活性测定、Western blot和免疫荧光检测目的基因转染及表达的情况。结果：PCR、酶切、DNA测序均证实表达质粒pSNAV-hAR构建正确。转染HEK293细胞后,一系列分析结果显示,腺相关病毒表达载体介导的AR真核细胞表达产物是具有功能活性的目的蛋白。应用经典醛糖还原酶抑制剂 Sobinil 和 Zopolrestat 对此模型进行了验证。结论：AR高表达细胞模型的建立,为进一步筛选ARI、探讨多元醇通路学说在糖尿病慢性并发症发病机制中的作用奠定了基础。针对先后建立的酵母细胞与真核细胞模型的特点及三种AR活性测定方法中的注意事项进行了讨论。     

Cloning,expression, and characterization of a novel diketoreductase from Acinetobacter baylyi

Reductions of carbonyl groups catalyzed by oxidoreductases are involved in all biological processes and are often a class of important biocatalyst. In this article, we report a novel enzyme designated as diketoreductase （DKR） that was able to reduce two carbonyl groups in a diketo ester to corresponding dihydroxy ester with excellent stereoselectivity. The DKR was cloned from Acinetobacter baylyi by reverse genetic method, heterogeneously expressed in Escherichia coli, and purified to homogeneity by two chromatographic steps. This novel enzyme exhibited dual cofactor specificity, with a preference of NADH over NADPH. The dihydroxy ester product catalyzed by the DKR was only 3R,5S-stereoisomer with both diastereomeric excess and enantiomeric excess values more than 99.5%. In addition, some biochemical properties of the enzyme, such as the optimal pH and temperature, were also characterized. Furthermore, sequence analysis indicated that this new enzyme was homologous to bacterial 3-hydroxyacyl coenzyme-A dehydrogenase. More importantly, based on the unique catalytic activity and excellent stereoselectivity, the DKR could be utilized in the synthesis of valuable chiral drug intermediates, such as Lipitor.     

嗜酸氧化亚铁硫杆菌APS还原酶的表达、纯化及其性质鉴定

嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)中APS还原酶是硫同化途径的一个关键酶,其对硫酸盐的还原及硫化物的氧化具有重要调节作用.本文以A.ferrooxidans ATCC23270基因组为模板.通过PCR扩增得到编码APS还原酶的cysH基因,与原核表达载体pLM l构建重组体,转化入大肠杆茵(Escherichia coli,E.coli)DH5a中,测序正确后,加IPTG诱导表达,用一步亲和层析法纯化出浓度和纯度都较高的APS还原酶.由蛋白颜色和紫外分析,确定其含有一个[Fe4S4]簇作为活性中心.表达产物进行SDS-PAGE分析,证实分子量为28 kD.酶活测定表明其具有将APS还原为亚硫酸盐跟AMP的功能.     

养虾池好氧反硝化细菌新菌株的分离鉴定及特征

利用间歇曝气选择性富集并对所获菌株的好氧反硝化活性进行检测。筛选到一株亚硝酸盐去除活性较高的好氧反硝化细菌。在溶解氧（D0）为3.80-5．21mg／L的培养条件下。该菌株10h内将亚硝态氮由26．18mg／L降至0;在盐度为0—25之间20h内均可达到同样的去除效果。通过形态学特征、生理生化反应及部分长度16SrDNA序列分析对筛选菌株进行鉴定,初步判定它为嗜麦芽寡养单胞菌Stertotrophomonas maltophilia。亚硝酸盐还原酶基因分析结果表明。该菌株只含亚硝酸盐还原酶nitS基因,其序列与Alcaligenes faecalis A15（后来被重新鉴定为Pseudomonas stutzeri）的nirS基因序列相似。     

天然产物在新药开发中的应用--HMG-CoA还原酶抑制剂新药的发现对天然产物研究与开发的启示

自1973年发现第一个作用于HMG-CoA还原酶的化合物mevastatin以来,多个具有HMG-CoA还原酶抑制活性的抗高血脂新药被开发成功,并成为治疗高血脂症的首选药物。在此简单介绍该类新药的发现与开发过程,并就天然产物的研究与开发提出一点个人见解。     

Sortase A介导的(S)-羰基还原酶Ⅱ寡聚体高效立体选择性转化(S)-苯基乙二醇

【目的】以金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的sortase A为"分子订书机",用于(S)-羰基还原酶Ⅱ分子之间的连接,获得催化功能与稳定性增强的氧化还原酶寡聚体,高效催化2-羟基苯乙酮,合成(S)-苯基乙二醇。【方法】从S.aureus基因组中克隆sortase A基因,在大肠杆菌中表达,通过镍柱和凝胶层析纯化重组酶,获得纯酶sortase A。通过基因工程手段在(S)-羰基还原酶Ⅱ的C末端添加GGGGSLPETGG序列,蛋白纯化获得(S)-羰基还原酶Ⅱ-GGGGSLPETGG,摸索了sortase A催化(S)-羰基还原酶Ⅱ-GGGGSLPETGG的分子连接,形成(S)-羰基还原酶Ⅱ寡聚体的最佳条件,并研究了寡聚体酶学性质及生物转化(S)-苯基乙二醇的效率。【结果】(S)-羰基还原酶Ⅱ寡聚体比酶活力为38.5 U/mg,比原始型(S)-羰基还原酶Ⅱ提高了6倍,最适反应温度为50°C,最适pH为6.0,在50°C放置1 h后酶活仍旧保持90%以上;蛋白质变性实验结果显示,(S)-羰基还原酶Ⅱ寡聚体的变性温度为60.1°C,比原始酶提高了10°C;生物转化结果显示(S)-羰基还原酶Ⅱ寡聚体在3 h内完全转化5 g/L 2-羟基苯乙酮,产生光学纯度为100%的(S)-苯基乙二醇,相比于重组大肠杆菌(S)-羰基还原酶Ⅱ全细胞催化时间缩短了16倍。【结论】本研究首次将sortase A应用于氧化还原酶的分子连接,显著提高了酶的催化效率和热稳定性,表明sortase在手性催化中有很大的潜在应用价值。     

产蜡酯聚球藻PCC7002的构建

蜡酯是由含C16以上偶碳的高级脂肪酸与高级脂肪醇酯化形成的中性酯, 是一种重要的经济油脂, 被广泛应用于纺织、医药、化妆品和食品等行业。液态不饱和蜡酯还能作为航空航天工业、人工心脏、精密仪器仪表和特种机械等高科技领域专用的润滑剂1,2。目前使用的蜡酯主要来源于动植物及矿石资源, 来源十分有限, 且提取比较困难; 通过化学方法生产蜡酯则存在条件难以控制和产物分离困难等问题。因而, 蜡酯的价格十分昂贵, 这极大地限制了蜡酯的使用。所以, 开发完全以廉价可再生的原料合成的新型蜡酯来替代传统蜡酯成为了工业生产的必然要求。