丙酮酸脱羧酶及其应用研究

丙酮酸脱羧酶(pyruvate decarboxylase,PDC),EC4.1.1.1,是一种胞内酶,是焦磷酸硫胺素(thiamine pyrophosphate,ThPP)依赖性的非氧化酶,是由辅酶ThPP、Mg2+和蛋白质构成的全酶,在辅助因子焦磷酸硫胺素和Mg2+参与下作用于丙酮酸而产生乙醛和CO2。PDC是丙酮酸合成乙醇的关键酶。它广泛存在于酵母菌、霉菌、细菌和植物等多种生物体中,不同来源的丙酮酸脱羧酶的结构、相对分子质量、酶学性质等均不尽相同。该文综述了丙酮酸脱羧酶生物学性质及其应用前景。     

SMART技术构建栀子cDNA文库

目的:构建栀子叶片cDNA文库。方法:提取栀子叶片总RNA。利用SMART技术合成双链cDNA。双链cDNA经限制酶Sfil酶切后与pDNR-LIB质粒连接。利用电刺激转化法将重组质粒导入E.coli DH5α而获得文库。利用PCR法检测文库的重组率。结果:原始文库滴度为2.63×105cfu/ml。随机检测文库中的15个克隆,表明重组率约为86.7%。选择14个插入片段的长度在400bp以上的克隆进行测序和生物信息学分析,结果预测的全长基因占所检测序列的64.3%。结论:成功构建了栀子叶片的cDNA文库,为栀子基因的结构和功能的研究提供了基础。     

红曲霉丙酮酸脱羧酶基因克隆及酶学性质分析

目的:研究生物乙醇发酵关键酶丙酮酸脱羧酶(Pyruvate decarboxylase,PDC)的性质和功能.方法:从SMART技术构建的红曲霉(Monascus anka CICC 5031 )cDNA文库中筛选pdc基因,亚克隆到表达载体pET-21b(+),原核表达、亲和层析纯化重组PDC.分析重组PDC和野生型PDC的酶学性质.结果:pdc基因的开放阅读框长1 713bp,编码一个570个氨基酸残基的蛋白质.重组PDC在E.coli BL21( DE3)中的表达量为菌体总蛋白的32.7％.重组PDC与野生型PDC比活分别为20.2U/mg和30.1U/mg.二者的最适反应条件均为pH6.0、30℃.重组PDC和野生型PDC的Km值分别为2.6mmol/L和0.56mmol/L.结论:红曲霉pdc基因可在大肠杆菌中高效表达,重组PDC稳定性较好,可用作生物乙醇生产的候选资源.     

栀子八氢番茄红素合成酶基因的分离及表达分析

为探讨栀子(Gardenia jasminoides)果实中藏花素的合成机理,克隆了栀子类胡萝卜素生物合成的关键酶八氢番茄红素合成酶(GjPSY)基因的全长cDNA。结果表明,推导的GjPSY氨基酸序列与双子叶植物来源的GjPSY亲缘关系较近。采用HPLC检测栀子果实中的藏花素-1含量为(3.96±1.48) mg g-1,在叶片中未检出。通过RT-PCR分析表明,GjPSY在栀子叶片和果实中均有表达,且表达水平一致。因此推测,GjPSY的转录水平与果实中藏花素-1的合成无关。