G138P定点突变对葡萄糖异构酶热稳定性的改善

通过分子设计,确定Ｇｌｙ１３８为改善葡萄糖异构酶（ＧＩ）热稳定性的目标氨基酸。用双引物法对ＧＩ基因进行体外定点突变,构建了ＧＩ突变体Ｇ１３８Ｐ。含突变体的重组质粒ｐＴＫＤ－ＧＩＧ１３８Ｐ在Ｅ．ｃｏｌｉＫ３８菌株中表达。ＧＩＧ１３８Ｐ与野生型ＧＩ比较实验表明：（１）ＧＩＧ１３８Ｐ的热失活半衰期约是野生型ＧＩ的２倍;（２）ＧＩＧ１３８Ｐ的最适反应温度提高了１０￣１２℃;（３）ＧＩＧ１３８Ｐ的比活与野生     

Q20L及G247D定点突变对葡萄糖异构酶酶活和最适pH的改善

用双引物法对GI基因进行体外定点突变,构建了突变体Q20L和G247D。含突变基因的重组表达质粒pTKD-GIQ20L及pTKDGIG247D在E.coli K38菌株中表达。纯化的突变酶与野生型酶相比：(1) GIQ20L的最适反应温度下降5℃,热稳定性为野生型酶的78%,对底物的亲和性增强;(2) GIG247D的酶活提高约33%,最适pH下降0.6个单位,但热稳定性降低。初步分析认为,Gln 20位于α0～α1螺旋之间,其亲水侧链被Leu的疏水侧链取代后,分子表面增强的疏水作用,反而不利于蛋白质的稳定,使GIQ20L的热稳定性降低。Gly247是酶活性中心β折叠(242～247aa)的最后一个残基。引入电负性极强的Asp后,可能改变分子的静电场分布,影响了活性部位的电荷传递过程,使GIG247D酶活提高。引入的电荷,可能改变活性中心可解离基团的pKa,使其最适pH下降。另外Asp247的侧链在周围空间结构中显得过于拥挤,易与其他侧链产生排斥,由此影响到β-折叠的稳定性,接近亚基结合面的Asp247,可能进一步影响到亚基间相互作用的稳定性,最终导致酶热稳定性的降低。GI酶活和最适pH的改善更利于工业生产。     

固定化葡萄糖异构酶最适pH值的调节

用多孔强碱性三乙醇胺基聚苯乙烯树脂作为载体,用CNBr与载体上多羟基作用共价偶联葡萄糖异构酶(GI)。最适偶联条件表明:CNBr量增多,蛋白载量增加,但比活下降。固定化葡萄糖异构酶(IGI)最适反应温度比天然酶提高15℃。并系统地研究了影响IGI活力-pH的曲线的各种因素:用具有不同平均孔径的载体(R=137A,185A,230A,365A)固定化GI,在低离子强度条件下(0.0064mol/L),测定其最适pH值分别7.76,7.56,7.50,8.20。选择平均孔径为230A且具有不同数量三乙醇胺基的载体(0.94,1.05,1.13,1.37mmol/g干胶)分别固定化GI,其最适pH值分别为7.70,7.50,7.46,7.36。     

葡萄糖异构酶的生物工程研究进展

D-葡萄糖异构酶(GI)能分别催化D-葡萄糖和D-木糖异构为D-果糖和D-木酮糖. 它是工业上生产高果糖浆的关键酶. 在GI负氢离子转移机制中,其主要特征是底物的开环、通过C₂至C₁间负氢离子转移的GI异构化作用、以及产物的闭环. GI基因已在同源、异源宿主中获得克隆、测序和超量表达. 经过蛋白质工程改造的GI将是未来最重要的工业用酶之一.     

K253R和N184V点突变对葡萄糖异构酶热稳定性的影响

用人工合成的寡核苷酸突变引物,以双引物法于重组Ｍ１３ｍｐ１９载体上进行定点突变,分别得到了葡萄糖异构酶的突变体ＧＩＫ２５３Ｒ和ＧＩＮ１８４Ｖ。测定它们的热稳定性,并将之与野生型酶比较,结果表明：（１）ＧＩＫ２５３Ｒ于７０℃、８０℃下的热稳定性小于野生型,但在７０℃、１ｍｏｌ／ＬＬ－鼠李糖中,两者的失活速度相近。另外;ＧＩＫ２５３Ｒ的比活是野生型的１．５倍。（２）ＧＩＮ１８４Ｖ的比活和热稳定性都远低于野生型,Ａｓｎ１８４为酶活性中心构象的维持所必需．本文还根据动力学数据和分子结构模型对以上结果作了初步分析．     

小麦叶片衰老过程中3种保护酶的最适pH和温度变化

小麦叶片衰老过程中，过氧化氢酶（ＣＡＴ），抗坏血酸过氧化物酶（ＡＰｘ）和谷胱还原酶（ＧＲ）的活性下降；ＧＲ和ＣＡＴ呈现高活性时的ｐＨ范围缩小，ＡＰｘ的最适ｐＨ变小；３个酶的最适温度几乎不变，而且现高活性的温度范围明显缩小。     

牛蛙主要消化酶的分布及pH和温度对消化酶活力的影响

研究了牛蛙消化系统蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶的分布情况以及pH和温度对这些消化酶活力的影响.结果表明:在各自生理pH值下,牛蛙消化系统不同部位蛋白酶活力大小顺序依次为胰脏>胃>中肠>食道>前肠>后肠,胃、肠和胰脏蛋白酶的最适pH值分别为2.2、7.4和9.6,最适温度分别为45℃、50℃和45℃.脂肪酶活力大小顺序依次为胰脏>后肠>中肠>前肠>胃>食道,胃、肠和胰脏脂肪酶的最适pH值分别为2.2、7.4和8.0,最适温度均为50℃.淀粉酶活力大小顺序依次为胰脏>中肠>后肠>前肠>胃>食道,胃、肠道和胰脏淀粉酶的最适pH分别为7.0、8.0和9.6,最适温度均为35℃.在牛蛙消化系统未检测到明显纤维素酶活力.     

木糖异构酶的结构及蛋白质工程

木糖异构酶的结构及蛋白质工程肖亚中,伍传金,崔涛（中国科学技术大学生物系合肥２３００２６）关键词木糖异构酶,结构与功能,蛋白质工程木糖异构梅（Ｄ－ＸｙｌｏｓｅＩｓｏｍｅｒａｓｅ,ＥＣ５。３。１。５,下简称ＸＩ）催化五碳Ｄ－木糖转化为Ｄ－木酮糖,在体外亦能催化六碳Ｄ－葡萄糖至Ｄ－果糖的异构化反应［１,２］。该反应是工业上大规模以淀粉制备高果糖浆的关键步骤［３］,故习惯上将木糖异构酶称为葡萄糖异构酶 。     

海栖热袍菌葡萄糖异构酶基因xylA的克隆、表达及酶学性质

海栖热袍菌(Thermotoga maritima)是嗜极端高温的厌氧细菌,其产生的葡萄糖异构酶由于其出色的耐热性有着潜在的工业应用价值.由于海栖热袍菌苛刻的培养条件导致其葡萄糖异构酶产量较低.通过PCR方法克隆编码T. maritima MSB8葡萄糖异构酶基因xylA,构建重组质粒pHsh-xylA,转入Escherichia coli JM109,通过热激诱导表达.通过热处理和离子交换层析纯化两步得到电泳纯的酶制品,纯化倍数和回收率分别为8.02和49.02.对酶学性质研究表明,该重组酶为金属离子激活性酶,Mg2 ,Co2 对相对酶活有很强的激活作用,其最适pH为7.0,最适反应温度为95℃,且在pH 6～8之间有着较好的稳定性,在95℃下半衰期长达5 h以上.以葡萄糖为底物时的表观Km和Vmax分别为105 mmol/L和45.2 mol/min·mg.     

葡萄糖异构酶基因工程菌的改造初探

葡萄糖异构酶（ｇｌｕｃｏｓｅｉｓｏｍｅｒａｓｅ,ＧＩ）是使用量最大的工业酶之一,可用于高果糖浆的生产,也可以用含木聚糖物质及废料为底物发酵生产乙醇,具有重要的经济价值．本文选择了表达载体ｐＢＶ２２０［１］,利用ＰＣＲ方法删除了原表达质粒ｐＴＫＤＧＩ１中ＧＩ结构基因５′端多余的核苷酸,并添加了合适的酶切位点,重新构建了能在大肠杆菌ＤＨ５α中高效表达ＧＩＧ１３８Ｐ的表达质粒ｐＢＺＧＩ１．传代实验表明,新表达体系的稳定性明显优于原表达体系．粗酶液经热处理、ＤＥＡＥＳｅｐｈａｒｏｓｅＦＦ和分子筛Ｓｅ…     

大肠杆菌葡萄糖异构酶基因在变铅青链霉菌中的克隆与表达

本文用穿梭质粒载体pSE-3,进行了大肠杆菌葡萄糖异构酶基因在变铅青链霉菌中的克隆与表达。把含有1.6kb葡萄糖异构酶基因的pX1200(4.3kb)质粒与pGEM-3(2.9kb)质粒分别用EcoRI酶解,T4DNA连接酶连接,转化E.Coli HB101(Xy1~-,Neo(?)),得到的重组质粒被命名为pX1203(7.2kb);将pX1203与穿梭质粒载体pSE-3分别用HindⅢ酶解,T_4DNA连接酶连接,转化E.Coli HB101,在含有新霉素的木糖培养基上筛选到转化重组体,其重组质粒被命名为pSE×100(10.6kb);把pSE×100转化变铅青链霉菌TK54的原生质体,在硫链丝菌肽(50μg/ml)和新霉素(50μg/ml)的平皿上得到了重组体。经质粒提取,酶切分析,再转化和葡萄糖异构酶活性测定,结果表明,大肠杆菌的葡萄糖异构酶基因确实已在链霉菌中克隆和表达。     

高产葡萄糖异构酶菌种选育

本文介绍了以甜菜糖蜜为原料生产葡萄糖异构酶的新菌种游动放线菌Ｅ２１５的选育及工艺条件试验、菌种Ｅ２１５摇瓶最高产酶７７２单位,１０立升发酵罐产酶５７０单位,发酵周期７２小时,胞外酶含量１０％以下,产酶性能稳定。     

人蛋白质二硫键异构酶Cdna基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

从人胚胎肝组织中分离纯化出总RNA,在总RNA中提取mRNA,经逆转录得到cDNA第一条链,并以之为模板和相应寡聚脱氧核苷酸为引物．进行PCR合成人蛋白质二硫键异构酶(Proteim disulfide isomerase,PDI)cDNA基因,将所得cDNA克隆到质粒pUCl8上,转化大肠杆菌DH5a细胞,进行诱导表达筛选和活性筛选。将筛选的基因克隆到载体pBV220上,在大肠杆菌细胞中表达,产物以溶解形式在胞浆中表达。表达产物经硫酸铵分级沉淀和DEAE Sepharose Fast Flow柱层析分离,产物的纯度与活性分别为90％、1100u／g。