S-腺苷甲硫氨酸的细胞生物化学功能及其开发应用研究

综述了生物体内一种重要的代谢中间体S-腺苷甲硫氨酸的生物学功能,并介绍了其生产制备和临床应用的进展。     

S-腺苷甲硫氨酸的研究现状及应用前景

介绍了S-腺苷甲硫氨酸的制备方法及稳定性研究现状,并对其临床应用及市场前景进行了分析。     

S-腺苷甲硫氨酸合成酶反应条件的优化

优化了重组毕赤酵母表达的S-腺苷甲硫氨酸合成酶催化L-甲硫氨酸(Met)和ATP合成 S-腺苷甲硫氨酸的条件,确定了该酶的最适酶活力检测条件为20mmol/L的L -Met,26mmol/ L的ATP,52mmol/L的MgCl2,300mmol/L的KCl,8mmol/L的还原型谷胱甘肽,100mmol/ L的Tris,反应液pH 8.5,35°C反应 1h,比活力达到23.84U/mg.该酶还可以催化以DL-Met代替L-Met为底物的S-腺苷甲硫氨酸合成反应,以降低生产成本.     

S-腺苷甲硫氨酸的研究进展

S-腺苷甲硫氨酸(SAM)是甲硫氨酸和三磷酸腺苷相结合的代谢物,广泛存在于动植物和微生物体内,参与40多种生化反应,主要作为三种代谢途径(转甲基、转硫基、转氨丙基)的前体,临床上被广泛用于治疗肝病、抑郁症、关节炎等。SAM的制备方法主要有化学合成法、酶促合成法、发酵法三种。化学合成的SAM是消旋体,需进行光学拆分,且存在产率低、原料L-高半胱氨酸价格昂贵和环境污染等问题。酶促合成法合成的SAM纯度高,但原料ATP成本太高。发酵法已成为目前生产SAM最常用的方法,欧洲利用发酵法生产SAM已实现了产业化,但国内的起步较晚,目前还处于实验室研究阶段。因此,应加强发酵法生产SAM的产业化关键技术研究。     

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.     

微生物发酵法生产S-腺苷甲硫氨酸的研究进展

S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosyl-l-methionine, SAM)广泛存在于生物体内,主要参与生物体内的转甲基过程、转硫过程及转氨丙基过程,具有重要的生理功能,其生产备受重视。目前SAM生产的研究主要集中于微生物发酵法,该方法与化学合成法和酶催化法相比,成本较低且更容易实现工业化生产。随着需求量的迅速增加,通过菌种改良提高SAM产量备受关注。当前SAM生产菌种改良的主要策略包括常规育种和代谢工程。本文综述了提高微生物生产SAM能力的近期研究进展并探讨了SAM生产中的瓶颈问题及解决方法,以期为进一步提高SAM产量提供思路。     

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。     

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。     

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。     

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。     

S-腺苷蛋氨酸研究进展

S-腺苷蛋氨酸(SAM)是生物体内重要的中间代谢物质,参与多种生化反应．重点介绍了 S-腺苷蛋氨酸的制备和稳定性研究,同时综述了其生理功能、提取纯化和分析检测及临床应用．     

S-Adenosyl-L-methionine: beyond the universal methyl group donor

S-Adenosyl-l-methionine (AdoMet or SAM) is a substrate in numerous enzyme-catalyzed reactions. It not only provides methyl groups in many biological methylations, but also acts as the precursor in the biosynthesis of the polyamines spermidine and spermine, of the metal ion chelating compounds nicotianamine and phytosiderophores, and of the gaseous plant hormone ethylene. AdoMet is also the source of catalytic 5'-deoxyadenosyl radicals, produced as reaction intermediates by the superfamily of radical AdoMet enzymes. This review aims to summarize the present knowledge of catalytic roles of AdoMet in plant metabolism.     

Green Niche Market Development

This article introduces a multiagent simulation framework for investigating the emergence of niche markets for environmentally innovative products. It clarifies how consumer preferences, business strategy, and government policy interact during market development. The framework allows investigation of the effects of uncertainty and agents' corresponding coping strategies. We describe the model, illustrate how it works when applied to the case of hybrid cars, and analyze results spanning several policy cases and a range of scenarios that make different assumptions about the heterogeneity of agents. Heterogeneity within each agent class strongly influences aggregate outcomes. Innovative firms can create green products in response to or in anticipation of government regulation, but true green niche markets do not emerge unless there are also green consumers. Niche markets do not go mainstream unless scale economies drive costs down to parity with conventional products. Preferred environmental innovation policies change with heterogeneity assumptions.     

生物技术药物市场现状与发展趋势

目的:基于市场角度分析生物技术药物发展现状和未来趋势。方法:检索Thomson Reuters Cortellis数据库、全球医药市场研究机构Evaluate Pharma和美国食品药品监督管理局公布的数据,利用对比分析方法对检索结果进行分析。结果:得益于生物技术药物本身的优势特点,全球生物技术药物市场比例将由2013年的22%增长至2020年的27%,2020年全球市场中罗氏仍然保持最大的市场份额,市场销售额将达435亿美元。尽管中国生物技术药物的市场总额占全球市场的比例仅为2%,但未来发展空间较大,且目前已经形成了以国药集团为龙头的产业集群。结论:随着疾病治疗需求的增加,生物技术药物发展潜力巨大,未来市场将进一步扩大。     

L-赖氨酸的应用、生产及市场展望

论述了L -赖氨酸的性质、应用及生产方法 ,并对国内外L -赖氨酸的生产消费现状和市场前景进行了分析     

Discovery and Characterization of BlsE,a Radical S-Adenosyl-L-methionine Decarboxylase Involved in the Blasticidin S Biosynthetic Pathway

BlsE, a predicted radical S-adenosyl-L-methionine (SAM) protein, was anaerobically purified and reconstituted in vitro to study its function in the blasticidin S biosynthetic pathway. The putative role of BlsE was elucidated based on bioinformatics analysis, genetic inactivation and biochemical characterization. Biochemical results showed that BlsE is a SAM-dependent radical enzyme that utilizes cytosylglucuronic acid, the accumulated intermediate metabolite in blsE mutant, as substrate and catalyzes decarboxylation at the C5 position of the glucoside residue to yield cytosylarabinopyranose. Additionally, we report the purification and reconstitution of BlsE, characterization of its [4Fe–4S] cluster using UV-vis and electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopic analysis, and investigation of the ability of flavodoxin (Fld), flavodoxin reductase (Fpr) and NADPH to reduce the [4Fe–4S]²⁺ cluster. Mutagenesis studies demonstrated that Cys₃₁, Cys_35, Cys₃₈ in the C×××C×MC motif and Gly₇₃, Gly₇₄, Glu₇₅, Pro₇₆ in the GGEP motif were crucial amino acids for BlsE activity while mutation of Met₃₇ had little effect on its function. Our results indicate that BlsE represents a typical [4Fe–4S]-containing radical SAM enzyme and it catalyzes decarboxylation in blasticidin S biosynthesis.