苏氨酸醛缩酶的研究进展

苏氨酸醛缩酶(TAs)以磷酸吡哆醛为辅酶,催化不同的醛与α-氨基酸发生醇醛缩合反应,形成具有2个手性中心的β-羟基-α-氨基酸。TAs在不对称催化过程中可以控制产物α-碳位的立体构型,而对β-碳位的立体构型控制相对较弱。增强TAs在β-碳位的立体选择性是近年来研究TAs不对称催化的热点。本文重点阐述了TAs的结构与作用机制、定向进化,以及在生物催化合成中的应用,对TAs的研究与开发进行了展望。     

高等植物绿叶中的氮素代谢与光合作用的关系

高等植物绿叶把光合碳素同化和氮素同化集于一体。在绿叶中进行的光合作用光化学过程,不仅能将CO_2同化成碳水化合物,而且参与在叶绿体内进行的亚硝酸还原成氨及氨转化成氨基酸的过程。因此,光合作用光反应、碳素同化与氮素同化之间存在着密切的关系,研究这些过程之间的相互联系,有助于我们调节植物体内碳、氮代谢的平衡。本文试就这方面的研究概况作一综述。     

高等植物的次级代谢

代谢是生物所共有的生命过程。从碳代谢流来看,植物、动物和微生物的过程是一样的。我们可以把植物的代谢分为初级代谢和次级代谢(Secondary metabolism)。从底物(如糖)开始,经糖酵解和三羧酸循环(EMP-TCA途径),包括戊糖支路(HMP)进行底物降解和末端氧化,这部分过程通常称之为初级代谢。从初级代谢关键中间产物出发,与蛋白质代谢、脂肪代谢、核酸代谢相联结(图1),其与植物的生长发育和繁     

高等植物的果聚糖代谢

就高等植物体内果聚糖代谢及其生理作用作了介绍。     

苏氨酸醛缩酶的催化机理、分子改造及合成应用

苏氨酸醛缩酶催化醛和甘氨酸羟醛缩合,一步反应即可构建产物β-羟基-α-氨基酸的两个手性中心,从原子经济性和环境影响角度,是非常具有潜力的绿色合成光学纯β-羟基-α-氨基酸的方式之一.多个不同生物来源的苏氨酸醛缩酶得到分离和表征,较低的β-碳立体选择性以及反应过程中动力学和热力学控制难题,使其在合成应用中面临很大挑战.文...     

高等植物脯氨酸代谢研究进展

很多植物在胁迫条件下可以通过增加合成、减少降解而在体内累积大量脯氨酸,这对于调节渗透平衡、防止渗透胁迫对植物造成伤害、清除自由基、保护细胞结构具有重要意义。脯氨酸合成、降解相关酶的编码基因大都已经克隆到,但对脯氨酸在植物发育中的具体作用、胁迫条件下脯氨酸累积的分子机理了解还比较少。概述了植物控制脯氨酸合成、降解相关酶的编码基因的研究进展情况。     

高等植物中铁的代谢机制

铁在高等植物的生长发育中发挥着重要作用,但随着人类的耕作及土壤的盐碱化,缺铁已成为一个世界性植物营养问题。高等植物在长期的进化过程中,形成了完善的对环境铁信号响应的体系。本文围绕植物与环境的相互作用,综述了近年来植物铁营养的吸收、转运、分配和储存的研究进展,并总结了植物中铁营养代谢调控的相关机理。     

两种新型L-苏氨酸醛缩酶的鉴定及活性检测方法

为了实现重要医药中间体p-羟基-α-氨基酸的生物酶法合成,挖掘验证新型的L-苏氨酸醛缩酶.以pET-28a(+)作为表达载体,通过蛋白表达纯化、薄层层析色谱(TLC)和高效液相色谱(HPLC)技术分析L-苏氨酸醛缩酶及其催化产物的性质.基于4-氨基-3-肼基-5-巯基-1,2,4-三氮唑(Purpald)显色试剂开发检...     

高等植物赤霉素的代谢与信号转导

赤霉素是一种重要的二萜类植物激素,有着广泛而复杂的生物学功能,调节植物整个生命周期不同阶段的生长和发育。本文在分子生物学水平上对高等植物中的赤霉素代谢以及信号转导的最新研究进展进行了总结。     

苏氨酸醛缩酶的结构与功能及其在药物合成中的应用

β-羟基-α-氨基酸(β-hydroxy-α-amnio acids,HAAs)是一类广泛应用于制药工业的重要手性中间体。由于其含有双手性中心(C_α和C_β),探索其严格立体选择性的生物合成方法备受关注。苏氨酸醛缩酶(threonine aldolase,TA)可在温和条件下催化不同类型的醛与氨基酸缩合构筑丰富的HAAs产物库,显示了工业应用潜力。由于目前表征的TA普遍存在对C_β立体选择性不严格、活性较低以及催化机制不清晰等问题,为其在HAAs合成中的应用带来了挑战。本文综述了TA在新酶挖掘、结构与催化机理解析、蛋白质工程以及合成应用等方面的研究进展,为推动酶催化绿色、高效合成手性药物提供参考。     

高等植物赤霉素代谢及其信号转导通路

赤霉素是一类重要的植物激素,对植物的生长发育,如种子的萌发、茎的延展、叶片的生长、休眠芽的萌发以及植物的花和种子的发育等生理具有重要的调控作用。从1926年被发现至今,阐明了赤霉素代谢机理及调控机制,明确了赤霉素在植物体内的信号转导途径。本文综述了赤霉素的生物合成途径及其平衡的调节;赤霉素受体GID1、DELLA蛋白在赤霉素信号转导途径中的作用及相关研究;泛素介导的DELLA蛋白降解在赤霉素信号转导中的研究进展。     

氨基树脂固定化L-苏氨酸醛缩酶及其应用*

L-苏氨酸醛缩酶(L-Threonine aldolase,L-TA)可以催化甘氨酸和醛合成β-羟基-α-氨基酸。β-羟基-α-氨基酸具有两个手性中心,是多种手性药物的中间体。但是,游离的L-TA难以重复利用,分离纯化困难,严重阻碍了工业化应用。固定化技术可以有效解决这些问题。利用氨基树脂NAA固定化来源于Bacillus nealsonii的L-苏氨酸醛缩酶,采用戊二醛作为交联剂,经过条件优化确定最佳固定化条件为:加酶量13 U、载体量0.6 g、0.4%(V/V)戊二醛、活化时间2 h、pH 8.5、35℃、固定化5 h。在此条件下,固定化酶酶活回收率为85.7%。在30℃下半衰期可达59天,为游离酶的6.5倍。将其应用于合成L-syn-对甲砜基苯丝氨酸,使用460 h后,残余酶活为79.4%。进一步开发了载体再利用策略,将失活固定化酶表面的氨基用戊二醛活化后,再与新的游离酶进行固定化,实现载体的再利用。利用该方法载体可重复利用两次,制备的固定化酶仍能使用460 h。该方法大大降低了固定化成本,为固定化L-TA的工业化应用打下坚实的基础。     

高等植物尿素代谢及转运的分子机理

尿素广泛存在于自然界中,是易于被许多生物（如植物）利用的生长氮源。该文通过概述尿素在不同生命系统中存在的基础生理意义及各类型尿素转运蛋白,讨论了植物细胞中尿素合成与分解的各种途径及尿素在植物氮营养、代谢和运输中的生理作用。迄今为止,在植物中已发现了2类转运尿素的膜蛋白,即MIPs和DUR3,它们分别在低亲和力、高亲和力尿素运输中发挥潜在作用。异源表达结果表明MIPs介导了尿素的被动迁移：而AtDUR3则参与拟南芥根系对尿素的吸收。对MIPs和DUR3转运尿素的酶学特征、亚细胞作用位点和表达调控状况等的研究表明：它们的分子生物学功能与植物的氮营养及氮素再分配和利用相关。     

合成苏氨酸的研究（V）─DL－别苏氨酸的光学拆分

研究了用优先结晶法对ＤＬ－别苏氨酸进行光学活性拆分的问题,在相图基础上选取适当的过饱和度,即配制成原始拆分母液。作为晶种,既可用光活性别苏氨酸,也可用光活性苏氨酸,可用对映的一对光活性晶种,还介绍用单一晶种的拆分方法,提出了Ｌ－别苏氨酸与Ｌ－苏氨酸、Ｄ－别苏氨酸与Ｄ－苏氨酸为“胶着对”,Ｌ－别苏氨酸与Ｄ－苏氨酸,Ｌ－别苏氨酸与Ｄ－苏氨酸为“离散对”的观点。     

高等植物尿素代谢及转运的分子机理

尿素广泛存在于自然界中, 是易于被许多生物(如植物)利用的生长氮源。该文通过概述尿素在不同生命系统中存在的基础生理意义及各类型尿素转运蛋白, 讨论了植物细胞中尿素合成与分解的各种途径及尿素在植物氮营养、代谢和运输中的生理作用。迄今为止, 在植物中已发现了2类转运尿素的膜蛋白, 即MIPs和DUR3, 它们分别在低亲和力、高亲和力尿素运输中发挥潜在作用。异源表达结果表明, MIPs介导了尿素的被动迁移; 而AtDUR3则参与拟南芥根系对尿素的吸收。对MIPs和DUR3转运尿素的酶学特征、亚细胞作用位点和表达调控状况等的研究表明: 它们的分子生物学功能与植物的氮营养及氮素再分配和利用相关。     

高等植物维生素C和维生素E代谢调控

维生素C和维生素E是植物自身合成的抗氧化剂,对植物发育具有重要调控作用。本文对近年来高等植物维生素C和维生素E合成途径、代谢调控、关键酶基因的克隆和转化进行了论述,分析两种维生素之间的相互作用,对该领域未来的研究方向进行了展望。     

转化酶在高等植物蔗糖代谢中的作用研究进展

蔗糖转化酶在高等植物蔗糖代谢中起着关键的作用。研究表明 ,转化酶参与植物的生长、器官建成、糖分运输、韧皮部卸载及调节库组织糖分构成及水平。近年来关于该酶的生化特性、基因表达与调控以及结构与功能等的研究取得了重要进展。本文介绍了转化酶在植物体内的种类、分布、分子结构特点、生理作用及分子生物学研究进展。     

转化酶在高等植物蔗糖代谢中的作用研究进展

蔗糖转化酶在高等植物蔗糖代谢中起着关键的作用。研究表明,转化酶参与植物的生长、器官建成、糖分运输、韧皮部卸载及调节库组织糖分构成及水平。近年来关于该酶的生化特性、基因表达与调控以及结构与功能等的研究取得了重要进展。本文介绍了转化酶在植物体内的种类、分布、分子结构特点、生理作用及分子生物学研究进展。     

植物遗传工程 五.高等植物遗传工程的载体

这一讲是关于高等植物遗传工程的载体,这是目前最为活跃的研究领域。推测和设想还远远多余实际所得到的结果。载体对于把我们所需要的一段DNA引入到植物细胞以及高等植物中去是必不可少的。作为遗传工程的载体,它必须能使我们把所需要的DNA组入;必须能进入植物细胞,能在植物细胞中复制,并能通过有丝分裂和减数分裂而不丢失;还必须能使组入的基因得意表达,能够转录,翻译和调控。现在,在高等植物体系中已经有了一些有可能城为遗传工程载体的材料。     

醛缩酶的活性中心

醛縮酶經羧肽酶消化催化底物果糖-1,6-二磷酸分解的活力下降至7%以后,竞爭性抑制物果糖-6-磷酸对酶不再有抑制作用,說明被羧肽酶消化切除的C末端酪氨酸和酶与竞爭性抑制物的結合有关。此外还发现底物果糖-1,6-二磷酸能保护醛縮酶不受羧肽酶消化。因此我們认为C末端酪氨酸是醛縮酶的活性中心。酶分子通过它和竞爭性抑制物果糖-6-磷酸及底物果糖-1,6-二磷酸的-6-磷酸部分結合。利用邹承魯新近提出的方法推算,醛縮酶的三个酪氨酸末端中有二酪氨酸是酶的活性中心。