非核糖体肽合成酶装配机制研究进展

非核糖体多肽(nonribosomal peptide,NRP)是天然生物活性产物一大类群,组成结构多样,具有多种重要的药用价值。在微生物中催化非核糖体多肽生物合成的是非核糖体肽合成酶(nonribosomal peptide synthetase,NRPS),NRPS是一类模块酶系,模块的组装在非核糖体多肽合成及其环化中起着关键作用。本文主要对非核糖体肽合成酶常规模块组装模式及3种非常规合成模式进行综述,为深入了解和应用非核糖体肽合成酶在抗生素类生物活性物质中的作用提供理论依据。     

非核糖体肽合成酶装配机制研究进展CSCD

非核糖体多肽(nonribosomal peptide,NRP)是天然生物活性产物一大类群,组成结构多样,具有多种重要的药用价值。在微生物中催化非核糖体多肽生物合成的是非核糖体肽合成酶(nonribosomal peptide synthetase,NRPS),NRPS是一类模块酶系,模块的组装在非核糖体多肽合成及其环化中起着关键作用。本文主要对非核糖体肽合成酶常规模块组装模式及3种非常规合成模式进行综述,为深入了解和应用非核糖体肽合成酶在抗生素类生物活性物质中的作用提供理论依据。     

非核糖体肽合成酶(NRPSs)作用机理与应用的研究进展

许多微生物能利用非核糖体肽合成酶(NRPSs)合成结构复杂、种类繁多的的生物活性肽。非核糖体肽因其独特的理化特性和药理学特性已被广泛关注,极具商业开发潜力。NRPSs由多个模块组成,模块的不同空间排列顺序决定其多肽产物的氨基酸序列特异性。NRPSs以多载体巯基化模板机理进行多肽合成,其底物特异性由腺苷酰化结构域和缩合结构域共同实现。目前,人们已经利用天然的NRPSs、某些特定结构域、将已知NRPSs的模块或特定结构域进行组合甚至杂合组合而构建成的新的NRPSs来合成目的多肽。     

非核糖体多肽合成酶研究进展

细菌和真菌采用非核糖体系统合成一些重要的多肽类物质.近年来的研究表明,在该系统中发挥关键作用的是一类分子巨大的非核糖体多肽合成酶.它们由顺序排列的组件构成,酶分子结构本身即蕴涵着多肽合成的信息.对非核糖体多肽合成酶结构和功能的了解,使人们期望可以通过对这类酶的修饰和重组来合成一些新的多肽类物质.     

非核糖体肽的生物合成研究进展

非核糖体肽(nonribosomal peptide, NRP)是由多种微生物通过非核糖体肽合成酶(nonribosomal peptide synthetase, NRPS)等催化合成的一类小分子多肽类次级代谢产物,具有抗菌、抗肿瘤、免疫抑制等多种生物活性,是一类重要的微生物药物,具有很高的临床应用价值。从目前已发现的小分子多肽类天然药物出发,综述了该类物质的生物功能、合成组装机制以及近年来在工程改造方面的进展,并提出了未来研究发展方向,对进一步通过组合生物合成等方式高效合成更多种类的小分子多肽类活性物质具有借鉴意义。     

羊毛硫细菌素及其应用

由基因编码、在核糖体上合成的抗菌多肽广泛分布于自然界中。人、动物、昆虫、植物和微生物都可以产生。这些抗菌多肽在食品防腐保鲜以及在药物治疗和医治肿瘤、癌症方面的潜力引起人们极大的关注［１］。近１０年来,原核生物和真核生物产生的抗菌多肽成为人们研究的热点,并取得飞速进展［１－４］。本文将主要介绍革兰氏阳性细菌产生的羊毛硫细菌素的结构、性质、生物合成,作用机制及应用。１什么叫羊毛硫细菌素由细菌基因编码、在核糖体上合成的抗菌多肽叫作细菌素。它是由某些细菌通过核糖体合成机制产生的一类具有抑菌生物活性的多肽…     

肽基载体蛋白结构功能的研究进展

肽基载体蛋白(peptidyl carrier protein,PCP)是非核糖体肽合成酶(non-ribosomal peptide synthetase,NRPS)的核心结构域。根据NRPS的装配机制,每个模块都至少包含一个PCP,PCP对于非核糖体肽合成中氨基酸残基及多肽在不同催化结构域中的传递起着重要作用,并为氨基酸残基和多肽向模块内其他修饰酶的转移提供一个平台。本文主要对PCP的结构功能、与其他催化结构域的相互作用及重组模块活性降低的问题等方面进行了综述,期望为重组NRPS模块的构建提供理论依据。     

枯草芽孢杆菌抗菌肽生物合成的研究进展

革兰氏阳性菌模式生物--枯草芽孢杆菌能分泌多种肽类及由肽类衍生的抗菌活性物质,按合成途径不同,可分为核糖体肽和非核糖体肽。其中,非核糖体肽分子量较小,一般为3000Da以下,其生物合成是通过多功能复合酶系--非核糖体肽链合成酶来完成的,多发生在菌体生长停止之后;而核糖体肽分子量较大,其合成多于菌体快速生长时期。非核糖体肽链合成酶和核糖体肽的合成及其调控均需基因参与,而这一系列基因就构成了各种抗菌肽生物合成的基因簇。对核糖体肽和非核糖体肽的生物合成及其相关调控机制进行了综述。     

真核生物核糖体合成的抗菌多肽

原核生物、植物、动物（包括脊椎动物和非脊椎动物）都可以产生由基因编码、核糖体合成的抗菌多肽［１］。已知的核糖体合成的抗菌多肽大部分是最近十几年中鉴定的。８０年代初,Ｓｔｅｉｎｅｒ［２］及Ｓａｌｓｔｅｄ等人［３］首次分离了昆虫的抗菌多肽ｃｅｃｒｏｐｉｎ和ｄｅｆｅｎｓｉｎｓ,从此人们开始关注这类抗菌多肽,研究了它们的遗传免疫性、寄主防御系统、膜蛋白的相互作用、蛋白的修饰和分泌等,从而将这些抗菌多肽研制开发成有应用价值的食品添加剂和药物。原核生物产生的抗菌多肽（ｎｉｓｉｎ）早已广泛应用于食品的防腐保鲜…     

羊毛硫肽类化合物(Lanthipeptide)生物合成新进展

羊毛硫肽化合物(Lanthipeptides)是由核糖体合成并经过翻译后修饰得到的一大类肽类天然产物。这类化合物广泛的产生于不同种类的细菌,具有丰富的结构和生物活性多样性,为活性药物研究和开发提供重要的来源。本文综述了近几年来羊毛硫肽化合物生物合成进展,从其合成酶结构,进化机制,区域和立体选择性控制等方面进行了简要的讨论,展示了羊毛硫肽类化合物生物合成中特殊而迷人的酶学机制。     

非核糖体肽Skyllamycin B生物合成中Ⅰ型硫酯酶底物杂泛性的初步研究

【背景】Skyllamycins是一类从链霉菌中发现的具有血小板生长因子抑制和生物膜抑制作用的非核糖体肽类,其环肽环合反应是由非核糖体肽合成酶中的硫酯酶功能域催化完成。【目的】克隆和表达Skyllamycin非核糖体肽合成酶最后一个模块中的硫酯酶(Skyxy-TE)基因,合成Skyxy-TE底物类似物,通过体外催化实验表征Skyxy-TE的底物杂泛性。【方法】采用Ligation Independent Cloning(LIC)方法,从一株含有Skyllamycin B生物合成基因簇的链霉菌Streptomycessp.PKU-MA01239中克隆和表达skyxy-TE,通过镍离子柱亲和层析纯化Skyxy-TE。运用固相多肽合成法合成2个底物类似物1和2,进行Skyxy-TE的体外催化实验。【结果】通过对Skyxy-TE的表达纯化,获得了纯度较好的可溶性蛋白;通过固相多肽合成,得到了能够模拟Skyllamycin B底物类似物的化合物1和2,硫酯酶蛋白体外催化化合物1和2得到了化合物3和4,化合物3和4通过核磁共振和高分辨质谱确认为环肽。【结论】Skyllamycin B生物合成中Skyxy-TE表现出一定的底物杂泛性,可以识别底物类似物催化环化反应,该研究为将来利用化学-酶联法制备更多环肽类似物提供了依据。     

非核糖体肽合成酶的末端硫酯酶与多肽环化

非核糖体肽合成酶（nonribosomal peptide synthetases,NRPSs）能以多载体巯基化模板机制合成各种结构复杂、种类繁多的次生代谢非核糖体环肽.根据环肽末端环化的方式,可分为两大类：大环内酯型和内酰胺型.负责非核糖体环肽最终环化的硫酯酶（thioesterase,TE）属于α/β水解酶超家族.该家族包括：脂酶、蛋白酶、酯酶等,其共有特征是含有保守的催化三元件（Ser-His-Asp）,起到终止反应和释放产物的功能. TE具有区域定向性（regiospecific）、化学定向性（chemospecific）及立体定向性（stereospecific）的特点,在非核糖体肽（nonribosomal peptide,NRP）的合成反应中具有决定性作用,直接影响到最终环肽的生成. 同时,TE由于其特有的环化和水解的双重活性,在体外的线性多肽环化中越来越受到众多学者的关注. 综合国内外相关文献,本文着重从TE介导下的产物释放机制和影响因素两个方面综述非核糖体末端硫酯酶的研究进展及其应用.     

非核糖体肽合成酶催化模块的重构与多肽合成

天然次级代谢产物是重要的药物来源,非核糖体肽(non-ribosomal peptide, NRP)是自然界中广泛存在的次级代谢产物,其多样的化学结构使其具有多种生物活性,如抗炎、抗肿瘤、抗病毒等。基于非核糖体多肽合成酶(nonribosomal peptide synthetases, NRPS)模块化线性合成多肽的原理对其催化模块进行改造、重组,定向设计多肽的生物合成途径以获得目的多肽已成为一个研究热点。然而杂合NRPS存在催化模块无法加载目标氨基酸或多肽合成效率显著降低等诸多问题,限制了其应用。近年来,NRPS腺苷酰化域(adenylation domain, A域)及缩合结构域(condensation domain, C域)的底物选择性、NRPS亚基间对接域(docking domain, DD)和模块间连接区(linker)的研究已取得较大突破。从C域对底物的选择性及以不同融合边界进行催化单元替换两方面进行综述,介绍NRPS催化模块重构的研究进展,并概述了各替换方案的优点与局限性。     

贝莱斯芽孢杆菌生防次级代谢产物研究进展

贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）是生防芽孢杆菌中的重要代表,作为微生物农药的核心菌种,已被广泛应用于作物病害生物防治。贝莱斯芽孢杆菌具有植物内生性,其生防作用机制主要包括产生次级代谢产物对抗植物病原物;改善宿主植物根际微生物群落,促进宿主营养和生长;激发宿主植物产生防御反应,诱导植物获得系统抗性。其中,产生次级代谢产物是其最重要的生防作用机制。贝莱斯芽孢杆菌含有多个编码生物合成次级代谢产物的基因簇,其中包括编码聚酮化合物合酶（PKS）和非核糖体肽合成酶（NRPS）的基因簇,同时存在核糖体途径合成次级代谢产物基因簇。通过非核糖体途径可产生脂肽类化合物、聚酮类化合物、二肽和铁载体;通过核糖体途径产生小菌素、细菌素、羊毛硫抗生素。这些具有生物活性的次级代谢产物成为了天然新药和候选抗生素的储存库,对于解析生防菌作用机制具有重要意义。本文综述了贝莱斯芽孢杆菌的命名与更迭,产生次级代谢产物的类型、合成与调控基因以及靶标病原菌,以期为生防菌株的改良和生物农药的研发提供参考。     

非核糖体肽合成酶工程改造研究进展

非核糖体肽合成酶合成的非核糖体肽类天然产物具有丰富的结构和多样的功能,在医药、农业、工业等领域具有广泛的应用潜力.利用合成生物技术工程改造非核糖体肽合成酶,在微生物细胞工厂中组合生物合成新型非核糖体肽分子顺应绿色化学的发展理念,是国内外学者关注的热点.文中归纳了3种不同的非核糖体肽合成酶工程改造策略,并对近年来相关领域...     

核糖体相关质量控制:细胞如何检测和处理失败的翻译反应（英文）

核糖体产生蛋白质是占细胞快速分裂所需能量近50%的关键过程。这个复杂的过程并不完美,可能受到各种因素的干扰,例如mRNA或核糖体缺陷、饥饿和压力等。如果蛋白质合成在核糖体达到终止密码子之前停止,细胞需要利用质量控制因子网络来释放停滞的核糖体,降解mRNA和部分合成的多肽。在真核生物中,这种监控系统称为核糖体质量控制(RQC)。在本文中,我们将重点讨论从酵母到人类核糖体质量控制的功能、靶向和进化。     

微囊藻毒素生物合成基因及其功能研究进展

水体富营养化加剧,导致了蓝藻水华在世界范围内频发。蓝藻产生的微囊藻毒素是最常见的一种藻毒素,对人类和动物造成了很大的危害甚至导致死亡。微囊藻毒素经非核糖体合成途径由多肽合成酶合成。对微囊藻毒素的结构与性质、微囊藻毒素合成基因的功能及其生物合成、微囊藻毒素的分子生物学检测技术进行了评述,对未来的研究方向进行了展望。     

用多抗原肽(MAP)免疫制备单克隆抗体的研究

目前制备单克隆抗体杂交瘤细胞株的传统方法是用纯度很高的天然蛋白作为抗原来免疫动物。此方法虽然成功率很高,但提取和纯化作为抗原用的高纯蛋白确非常困难,在某些情况下甚至是不可能的。为了克服以上不足,近年来发展起用合成多肽作为抗原制备单克隆抗体^[1,2]。这个技术的难点是用合成多肽作为抗原来免疫动物不易获得与天然蛋白呈特异反应的抗体^[3-5]。近年来国外科学家发明了一种称为“多抗原肽”(Multiple antigenic peptide, MAP)物质用作抗原^[6,7]。它是一个由赖氨酸核和多个由同一多肽分子构成的具有免疫原性的大分子。这个大分子的多肽部分组成丁造成动物免疫应答的多个相同抗原决定簇．而赖氨酸核部分只起连接多肽的作用,它本身没有免疫原性。实验证明多抗原肽和佐剂配合使用会引起动物强烈的免疫应答。本文介绍的是从Calpain [EC 3.4.22.17] 28kDa 小亚基上选取的一段氪基酸序列 AAQYNPEPPP-PRTH(氨基酸从73到86)与赖氨酸核偶联形成多抗原肽来制备单克隆抗体。Calpain的水解蛋白活性依附于钙离子浓度。它有两种异构酶：在μmol/L钙离子浓度下被激活的称为“μ-calpain．而在mmol/L钙离子浓度下被激活的称为m-calpain。这两种异构酶都由两个亚基组成。其大亚基的分子量为80kDa,它包括酶的活性区和与钙离子结合区。两种酶的大亚基氨基酸序列各不相同。其小亚基的分子量为28 kDa,这两种酶具有完全相同的小亚基氨基酸序列。有关Calpain的详细资料可参阅文献[8]。     

Nisin生物合成有关基因的遗传分析

乳链菌肽（ｎｉｓｉｎ）是某些乳酸乳球菌（Ｌａｃｔｏｃｏｃｃｕｓｌａｃｔｉｓ）产生的细菌素,是目前发现的各种细菌素中最重要的一种。因其具有较大经济价值而研究最为深入。有关它的理化性质及其应用已有文献报道［１,３］。细菌素这类抗菌物质都是多肽或蛋白质,有分子量小,且结构复杂的特点。Ｋｌｅａｎｈａｍｍｅｒ等［４］依据细菌素的分子量大小,热稳定性及修饰氨基酸等因素,把乳酸菌产生的抗菌蛋白质分为三类：（１）热稳定的小肽（２）热敏感的大蛋白质（３）修饰性多肽。它们的生物合成方式有核糖体合成和非核糖体合成两种。ｎｉｓｉｎ属于修饰性多肽细菌素,羊毛硫细菌素（Ｌａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓ）的一种,由核糖体合成。对它的研究已从初期的理化性质深入到分子遗传学水平。本文重点介绍ｎｉｓｉｎ的生物合成有关基因的遗传分析     

在蔗糖水溶液中去七肽(B24-B30)胰岛素酰胺(DHpI·NH_2)的酶促合成

本文报道了蔗糖水溶液中去七肽胰岛素酰胺的酶促合成,其缩合率为45.5％。这一方法为肽键的酶促合成提供了一条新的途径,在亲水性多肽的酶促合成方面具有应用可能性。