细菌氧化还原酶烟酰型辅酶偏好性的分子机制

氧化还原酶因其在催化制备手性醇、羟基酸、氨基酸等方面的极大优势,在精细化工、农药、制药、食品等领域具有重要的用途。大多数氧化还原酶需要在烟酰胺类辅酶的参与下才能完成催化反应,且表现出对此类辅酶使用的偏好性。本文基于对细菌氧化还原酶和烟酰型辅酶的结构分析,总结了代表性的氧化还原酶的辅酶结合部位的结构特征以及决定辅酶偏好性的氨基酸性质,为揭示氧化还原酶对烟酰型辅酶利用偏好性的分子机制和实现辅酶偏好性改造提供依据。     

甲基-辅酶M还原酶结构、功能及催化机制研究进展

产甲烷古菌是目前发现唯一能产生甲烷气体的微生物,也是自然界中生物甲烷的主要贡献者.甲基-辅酶M还原酶(Methyl-coenzyme M reductase,Mcr)负责产甲烷代谢中最后一步甲烷的生成与甲烷氧化代谢中第一步甲烷的激活反应.该酶的基因高度保守,被广泛应用于古菌的鉴定与系统发育研究.其特殊的辅因子F430及...     

硫醌氧化还原酶研究进展

硫化物是一种广泛分布的有毒物质。硫醌氧化还原酶是生物体硫化物代谢的一种关键酶。对该酶的发现与分布、序列特征、催化机制、催化特性、三维结构和生理功能等几个方面进行概述,并对该酶未来研究方向进行展望。     

树干毕赤酵母(Pichia Stipitis)木糖还原酶(xyl1)基因克隆与序列分析

根据木糖还原酶基因序列相似的特点,设计一对引物获得Pichia stipitis CICC1960的一段基因片段,此片段长度为957bp,共编码318个氨基酸.利用生物信息学软件对该序列进行了同源性分析、氨基酸组成分析、疏水性分析、磷酸化位点预测、CDS 分析及二、三级结构预测.结果表明该片段为Pichia stipitis CICC1960木糖还原酶基因序列.     

3-硝基-N-甲基水杨酰胺抑制琥珀酸细胞色素c还原酶的动力学特征

 用可逆非竞争性抑制的动力学方程分析3-硝基-N-甲基水杨酰胺对琥珀酸细胞色素c还原酶的抑制作用,发现在高浓度抑制剂条件下实验数据偏离动力学方程。以大豆磷脂取代酶中的天然磷脂后,不再出现这种偏离。这一现象可能与呼吸链酶的双体特征有关。     

硫酸铵与盐酸胍对鸡肝二氢叶酸还原酶的激活和失活作用

在５℃、２０℃、３０℃,鸡肝二氢叶酸还原酶的活力随盐酸胍浓度增加,先经历一个激活区,以后则为失活区。温度升高,使最大激活幅度变小,激活区变窄,所需盐酸胍浓度减小,硫酸铵在浓度低于０．２ｍｏｌ／Ｌ时,对天然酶有较小的激活作用,更高浓度的硫酸铵使酶活力下降;胍激活酶的活力随硫酸铵浓度的增加,由天然酶的２１０％单调下降;对失活酶,增加硫酸铵的浓度,则使酶活力逐渐恢复;三种情形的终活力均为天然酶的４０％。     

还原六价铬细菌及其还原酶的研究

从活性污泥中筛选出的C-2苏云金芽孢杆菌,能耐受250mg/L的六价铬,并具有较好的还原能力。研究表明木糖、果糖、玉米饼粉、苹果酸、琥珀酸、柠檬酸及Cu2+、Fe2+、Ca2+离子对C-2菌的还原有积极作用,菌体的接种量影响还原的速率。C-2菌还原的最适温度为37℃,最适pH为9.0;六价铬还原酶的最适pH为7.0、温度为37℃,Co2+、Cu2+、Fe2+、DTT、NADH对酶的还原有积极影响。     

3-硝基-N-甲基水杨酰胺对琥珀酸细胞色素c还原酶的抑制作用

 我们发现3-硝基-N-甲基水杨酰胺对猪心线粒体呼吸链的琥珀酸细胞色素c还原酶活力有抑制作用。抑制部位在呼吸链中PMS和DCPIP的电子给体之间。抑制性质表现为可逆非竞争性。     

硝基还原酶结构域蛋白1在大鼠睾丸组织中特异性高表达在人类睾丸癌中表达下调

通过克隆分离鉴定得到大鼠硝基还原酶结构域蛋白1(rNOR1),发现rNOR1 cDNA含有1 418 个碱基,编码含379个氨基酸残基的rNOR1蛋白．rNOR1与人类NOR1 (hNOR1)和小鼠NOR1 (mNOR1)的同源性分别为89% 和93%,这三种同源蛋白都含有OSCP1家族的保守结构域．rNOR1基因在大鼠睾丸中选择性高表达,而且与之同源的人类hNOR1也选择性高表达于睾丸中．通过免疫组化检测人类不同睾丸癌中的hNOR1蛋白表达,发现hNOR1蛋白在非癌变睾丸组织和胚胎性癌组织中高表达,而在精原细胞癌和分化型非精原细胞癌(畸胎瘤,卵黄囊瘤)中低表达．这些数据表明,hNOR1可能是一种睾丸选择性表达基因,睾丸癌hNOR1表达的改变或许可以帮助我们阐明hNOR1蛋白在生殖细胞系肿瘤发生中的功能．     

米曲霉木糖还原酶基因的克隆及序列分析

木糖还原酶（XR, EC 1.1.1.21）是真菌微生物代谢木糖的关键酶之一。本文以米曲霉基因组DNA为模板,克隆木糖还原酶基因（xr,GenBank登录号：FJ957890.1）,并对XR的序列、系统进化树、理化性质及蛋白结构等进行生物信息学分析。结果表明： xr基因序列长1449 bp,其中开放阅读框长960 bp,编码319个氨基酸,蛋白质分子质量35.9 kDa,等电点为5.78;米曲霉XR与其他菌种XR有较高的同一性,含有醛酮还原酶家族的两个指纹结构和一个参与辅酶结合活性位点指纹结构,以及醛酮还原酶家族典型的（β/α）8 TIM桶结构,说明米曲霉XR属于醛酮还原酶家族。     

Reduction of polynitroaromatic compounds: the bacterial nitroreductases

Most nitroaromatic compounds are toxic and mutagenic for living organisms, but some microorganisms have developed oxidative or reductive pathways to degrade or transform these compounds. Reductive pathways are based either on the reduction of the aromatic ring by hydride additions or on the reduction of the nitro groups to hydroxylamino and/or amino derivatives. Bacterial nitroreductases are flavoenzymes that catalyze the NAD(P)H-dependent reduction of the nitro groups on nitroaromatic and nitroheterocyclic compounds. Nitroreductases have raised a great interest due to their potential applications in bioremediation, biocatalysis, and biomedicine, especially in prodrug activation for chemotherapeutic cancer treatments. Different bacterial nitroreductases have been purified and their biochemical and kinetic parameters have been determined. The crystal structure of some nitroreductases have also been solved. However, the physiological role(s) of these enzymes remains unclear. Nitroreductase genes are widely spread within bacterial genomes, but are also found in archaea and some eukaryotic species. Although studies on regulation of nitroreductase gene expression are scarce, it seems that nitroreductase genes may be controlled by the MarRA and SoxRS regulatory systems that are involved in responses to several antibiotics and environmental chemical hazards and to specific oxidative stress conditions. This review covers the microbial distribution, types, biochemical properties, structure and regulation of the bacterial nitroreductases. The possible physiological functions and the biotechnological applications of these enzymes are also discussed.     

细菌降解双酚类化合物的分子机制研究进展

双酚类化合物(bisphenols,BPs)作为工业原料及药物和个人护理品的重要成分之一,在自然界中广泛分布。BPs作为类雌性激素造成的生态风险已成为全球备受关注的环境问题之一。研究人员使用不同方式分离得到菌株或菌群,尝试对BPs进行无害化降解,目前已取得了一些重要的研究进展。本文对近年来细菌降解BPs的相关研究进行了系统梳理,重点关注以双酚A(bisphenol A,BPA)为典型BPs的细菌降解,总结不同路径中的关键作用基因,讨论相同路径中酶的差异及作用方式,并分析其对BPA的降解效果。本文也简要总结了双酚S(bisphenolS,BPS)和其他BPs的细菌降解研究情况。通过总结讨论现有成果,分析细菌降解BPs中尚需深入研究的内容,探寻未来BPs细菌降解机理及应用的研究方向。     

The bacterial Sec-translocase: structure and mechanism

Most bacterial secretory proteins pass across the cytoplasmic membrane via the translocase, which consists of a protein-conducting channel SecYEG and an ATP-dependent motor protein SecA. The ancillary SecDF membrane protein complex promotes the final stages of translocation. Recent years have seen a major advance in our understanding of the structural and biochemical basis of protein translocation, and this has led to a detailed model of the translocation mechanism.     

NDM-1结构功能及抑制剂的抑制机理

在过去的10年中,以新德里金属β-内酰胺酶-1(NDM-1)为代表的金属β-内酰胺酶在全球范围内广泛传播,对公共卫生安全产生了较大的威胁.尤其是近些年这些酶的突变体的出现使得耐药菌给人类健康造成了更加复杂和困难的挑战.目前,临床上仍然缺乏有效的治疗药物和手段.研发有效广谱的抑制剂成为解决此问题的重点.因此本文将针对ND...     

Recent progress in dynein structure and mechanism

Dynein is a minus-end-directed microtubule motor crucial to diverse cellular processes. The unwieldy size of the molecule and the difficulty of expressing and purifying mutants have hampered mechanistic studies of dynein. Recent progress sheds light on key unsolved questions concerning how the molecule is really organized, what conformational changes accompany ATP hydrolysis and whether two or three motor domains are coordinated in their motion.     

细菌最小基因组研究进展

具有最小基因组的细菌只包含维持自我生命复制所必需的基因,其作为一种潜在的工业生产平台具有诸多优势。由于高通量DNA测序和合成技术的发展,目前已经构建了多种缩减基因组的菌株。本文首先介绍了最小基因组的概念,其次总结了细菌必需基因的相关研究进展,然后梳理了人工缩减与合成微生物基因组的相关工作,最后探讨了在设计和组装基因组的过程中遇到的技术障碍和限制,以期为人工合成基因组的实验与应用提供理论参考。     

细菌中倍半萜生物合成的研究进展

萜类化合物是一大类小分子天然产物,在生物体内扮演重要的角色。植物和真菌中萜类化合物的生物合成已被广泛研究,但是在真核生物中克隆或改造萜类化合物生物合成途径还有较大难度。许多细菌同样可以产生萜类化合物。在过去十多年间细菌萜类合酶的研究进展为我们对萜类化合物生物合成的理解做出了显著的贡献。这里我们主要关注细菌中合成的倍半萜化合物,概述其化学结构、倍半萜合酶对法尼基焦磷酸环化的机制、后修饰酶特别是氧化还原酶所参与的后修饰、代谢调控以及合成途径中尚未解决的问题等。     

细菌蛋白质磷酸化修饰研究进展

细菌蛋白质磷酸化修饰是调控细菌基因表达的一种重要方式,在细菌诸多生命活动中发挥非常关键的作用。本文系统概括了近年来细菌蛋白质磷酸化修饰的种类、双组分调控系统中磷酸化修饰调控信号传导、酪氨酸残基磷酸化修饰以及丝/苏氨酸残基磷酸化修饰等,同时对不同种类细菌蛋白质磷酸化修饰的功能进行综述,这些研究将对人类了解细菌蛋白质翻译后修饰的磷酸化调控及其与控制细菌感染的关系提供参考价值。     

细菌Lon蛋白酶研究进展

Lon蛋白酶是首个被鉴定的ATP依赖蛋白酶家族成员,在原核生物中发挥着降解错误折叠蛋白、维持胞内蛋白质平衡的作用。最近研究表明Lon蛋白还可以作为压力应激蛋白,参与降解多种转录调控因子和二元调控系统,改变细菌胞内的生理代谢过程以适应环境的改变。本文从Lon蛋白酶的结构、功能与上下游调控网络作一综述,旨在更全面清楚地了解ATP依赖蛋白酶的生理功能,以期为其胞内调控机制研究提供参考。