萝芙木异胡豆苷合成酶基因的克隆与分析

以萝芙木叶片为材料,应用RT-PCR方法首次克隆了萝芙木萜类吲哚生物碱(terpeno id indo le a lka lo ids,T IA s)生物合成途径中重要的限速酶——异胡豆苷合成酶(strictos id ine syn thase,STR)基因(G enB ank登录号DQ 0170054)并进行了生物信息学分析,以pCAM B IA 1304为基本载体构建其植物高效表达载体pCAM B IA 1304 -R vSTR.生物信息学分析表明,该基因的编码区长度为1 035 bp,编码344个氨基酸的多肽,其理论分子量为38.2kD,等电点为5.2,N-端有一长度为27个氨基酸的信号肽;二级结构预测表明,延伸链和不规则盘绕是R vSTR蛋白最大量的结构元件,而α-螺旋和β-转角则散布于整个蛋白质中.同源性分析表明,R vSTR和其它植物来源的STR同源;采用M EGA 3构建了具代表性的植物STR的分子系统发育树,首次提出植物来源的STR分为2种类型,即STR 1和STR 2,其中来源于能够产生T IA s的植物的STR属于STR 2类型.     

倍半萜合酶催化机制的研究进展

萜类化合物是自然界中普遍存在的一大类天然产物,其结构多样。倍半萜化合物是萜类化合物的重要组成部分。倍半萜合酶是倍半萜化合物合成过程中的关键酶。本文综述了近年来多种倍半萜合酶的突变研究,阐明了倍半萜合酶的催化机理。     

抗癌药物榄香烯的生物合成及关键酶吉马烯A合酶的优化

榄香烯是我国拥有自主知识产权的抗肿瘤药物之一,因其抗肿瘤活性强、作用范围广、毒副作用轻微和不易产生耐药性等优点,被广泛应用于各类恶性肿瘤的临床治疗中。榄香烯的生产主要依靠药用植物温郁金的分离提取。但温郁金的榄香烯含量低、分离纯化难度大、得率低且成本高,严重阻碍了榄香烯的大规模生产与应用。随着合成生物学的发展,利用微生物构建细胞工厂用于生物合成天然药物成为研究热点,也为榄香烯的生产提供了新的思路。近年来,对榄香烯的生物合成研究在不断深入。研究者通过代谢工程、组合生物学和基因工程等手段,阐明榄香烯生物合成途径和关键酶,已经成功克隆了榄香烯生物合成途径上的一些关键酶基因,初步实现榄香烯的异源生物合成。本文以合成生物学研究思维概述榄香烯生物合成途径及其工程菌的优化,重点综述关键酶吉马烯A合酶(germacrane A synthase, GAS)。从限速酶基因的过表达和分流基因的敲除,融合表达酶工程策略、吉马烯A合酶的体外进化几方面,对其生物合成途径的改造策略进行阐述。同时,也分析提高异源生物合成榄香烯产量所面临的问题与挑战,为榄香烯的高效生物合成提供参考。     

基于SWISS-MODEL的蛋白质三维结构建模

蛋白质的三级结构预测可通过同源建模、Threading和TOPITS等方法进行,但同源建模是应用最为广泛的方法。SWISS-MODEL正是一个基于同源建模的蛋白质结构服务器。它与ExPASy网站和DeepView程序是紧密相联系的。该文重点介绍SWISS-MODEL的提交方式、建模的步骤、结果的评估和应用程序等。