腺苷甲硫氨酸合成酶的基因及结构研究进展

腺苷甲硫氨酸合成酶催化ATP和L-甲硫氨酸合成腺苷甲硫氨酸,在不同生物体和不同组织中腺苷甲硫氨酸合成酶的存在形式和编码酶的基因都有差别,本文综述了不同生物的腺苷甲硫氨酸合成酶的基因、酶结构、酶反应动力学及应用前景。     

重组毕赤酵母发酵生产S-腺苷甲硫氨酸培养条件优化

甲醇营养型毕赤酵母生产S-腺苷甲硫氨酸(SAM)是通过其表达的SAM合成酶催化L-甲硫氨酸(L-Met)和ATP反应而合成的。本文采用全合成培养基,在摇瓶上进行了培养条件的优化,确定了接种量、pH、PTM1、PO43-等初步条件。并根据SAM生物合成的特征,重点对其碳、氮源的影响作了进一步的分析优化。结果表明:当CaSO40.465g/L,K2SO49.10g/L,MgSO4.7H2O 7.45g/L,PO43-0.5mol/L情况下,生长阶段,甘油4%、硫酸铵4.00g/L为最佳;诱导表达阶段,L-Met1.0g/L,甘油与甲醇比例为0.5、硫酸铵8.00g/L为最佳。优化后,SAM产量诱导4d后达1.48g/L,诱导5d后可达1.70g/L(131mg/g干细胞),L-Met的转化率可达40.65%,既利于工艺放大又便于产品的分离纯化。     

ATP合成菌株的构建及用于联合生产S-腺苷甲硫氨酸

为降低S-腺苷甲硫氨酸的生产成本,构建了同时表达腺苷激酶、腺苷酸激酶和乙酸激酶3种酶的重组大肠杆菌菌株用于ATP的合成,并对ATP的转化条件进行了优化,优化后的反应体系为:腺苷30 mmol/L,乙酰磷酸二锂盐135 mmol/L,硫酸镁5 mmol/L,硼砂50 mmol/L,菌体2 g/L(湿重),反应液初始pH7.5,反应温度为35℃,反应时间为3 h,反应转化率可以达到99%以上。按照上述反应体系进行5 L放大,反应结束后再投入65 mmol/L D,L-甲硫氨酸和50 g/L(湿重)表达腺苷甲硫氨酸合成酶的重组大肠杆菌菌体,并补加15 mmol/L硫酸镁,转化18 h S-腺苷甲硫酸浓度能达到8.7 g/L,转化率达到72.5%。     

HPLC-UV法定量测定发酵液中的S-腺苷-L-甲硫氨酸

本文采用高效液相色谱-紫外检测器（HPLC-UV）定量测定发酵液中S-腺苷-L-甲硫氨酸（SAM）的含量。结果表明,S-腺苷-L-甲硫氨酸浓度在0.1~1.0g/L时,其峰面积（Y）与相应的浓度（X）呈线性关系,线性方程为Y=13.937X－0.1949,相关系数为0.9969。S-腺苷-L-甲硫氨酸的平均回收率为99.89~101.7%,相对标准偏差为0.48~1.36%。该方法精密度、准确度好,稳定性高,能简便、快速、准确地测定发酵液中S-腺苷-L-甲硫氨酸的含量。     

微生物转化生产S-腺苷甲硫氨酸

S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosyl-L-methionine,SAM)是具有广阔市场前景的活性氨基酸,微生物转化法是近年来报道较多的SAM生产方法.综合近年来SAM生产菌株的基因改造和发酵优化方面的进展,从提高SAM合成酶表达和酶活、优化甲醇和甘油的流加方式、改善ATP的生成和L-甲硫氨酸的补料、阻断下游代谢路径等方面,综述了促进SAM合成及其积累的多重策略及机制.最后结合笔者多年研究实践,讨论了微生物转化生产SAM的未来研究方向.     

树脂载体固定S-腺苷甲硫氨酸合成酶的研究

目的:筛选一种适合S-腺苷甲硫氨酸合成酶固定化的树脂载体,进行固定化工艺优化及固定化酶性质研究。方法:以固定化率和表观酶活回收率为指标,筛选固定化效果最佳的一种树脂,采用单因素实验对固定化条件进行优化。结果:阴离子交换树脂载体ESR-2表现出最优的固定化率(94.03%)和酶活回收率(47.45%);最佳固定化条件为加酶量4U/g、pH 8.0、15℃吸附10h,最佳条件下固定化酶表观酶活为2.1U/g,表观酶活回收率达51.6%。固定化酶的最适pH为8.5,最适温度为35℃,连续反应10批次后酶活剩余77.92%。结论:树脂载体ESR-2固定化S-腺苷甲硫氨酸合成酶酶活及稳定性较好,能够用于S-腺苷甲硫氨酸的工业化大规模生产。     

S-腺苷甲硫氨酸合成酶在大肠杆菌中的克隆与表达

目的:克隆与表达大肠杆菌S-腺苷甲硫氨酸合成酶的基因。方法:应用PCR技术从E.coliBL21(DE3)的总DNA中扩增出1.1kb的S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因,将其连接到PGEMT载体上,测序证明正确后再将目的基因插入大肠杆菌高表达载体PET28a中,含有目的基因的重组质粒在大肠杆菌中进行表达与分析。结果:SAM合成酶在E.coliBL21(DE3)中的表达量达到23.6%,酶活达到4.17μmol/h.ml。结论:大肠杆菌表达出了具有生物活性的S-腺苷甲硫氨酸合成酶。     

S-腺苷酰L-甲硫氨酸 (SAM)对 HL-60细胞 DNA甲基化酶活力和甲基化水平的影响(英文)

 以 S-腺苷酰 - L-甲硫氨酸 (SAM)为诱导物 ,在 1 0 μmol/L最佳浓度下造成 1 6%的 HL- 60细胞分化 .HPLC检测结果表明 ,细胞基因组 DNA甲基化水平升高 .通过3H甲基同位素参入法研究细胞 DNA甲基化酶活力 ,则发现在细胞分化过程中酶活力未见升高 .说明细胞基因组甲基化水平升高并不是胞内 DNA甲基化酶催化能力改变的结果 ,而是由于 SAM进入细胞提供过量甲基造成的 .     

以糙米为原料流加L-蛋氨酸的S-腺苷蛋氨酸发酵优化

研究了S-腺苷甲硫氨酸(SAM)高产菌啤酒酵母S-W55的廉价培养基及分批补料发酵过程优化.对啤酒酵母S-W55生长和SAM产量影响最为重要的糙米水解糖和酵母粉进行了响应面优化,得到了最优化的配方为糙米水解糖51.4g/L、酵母粉4.74g/L,此条件下啤酒酵母S-W55的SAM产量达2.61 g/L.不同分批补料发酵...     

热水提取酿酒酵母中S-腺苷-L-甲硫氨酸的研究

研究了采用热水法直接提取酿酒酵母胞内产物S-腺苷-L-甲硫氨酸（SAM）北京,并且通过实验对影响SAM抽提的5个条件：抽提温度、抽提时间、热水用量、搅拌转速、硫酸用量等进行了优化。得出的最佳实验条件为：温度70℃、每30g湿菌体加入热水100mL、硫酸浓度0．25mol／L、搅拌转速160r／min,此时SAM的抽提率可达91．5％。与其他方法相比,该方法耗时少、仪器简单、抽提液中S-腺苷-L-甲硫氨酸质量浓度高、经济且无污染。