腺苷甲硫氨酸

腺苷甲硫氨酸景沛（中国科学院上海生物化学研究所,２０００３１）关键词腺苷甲硫氨酸,ＳＡＭ,肝病治疗１．一般介绍腺苷甲硫氨酸,Ｓ－Ａｄｅｎｏｓｙｌ－Ｌ－Ｍｅｔｈｉｏｎ－ｉｎｅ,常用缩略语为ＳＡＭ或ＡｄｏＭｅｔ。医药商品名有Ｓ－Ａｍｅｔ（Ｃａｓｔｅｊｏｎ...     

刚毛柽柳腺苷甲硫氨酸脱羧酶（ThSAMDC）基因的克隆与胁迫下的表达分析

S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶（S-adenosyl-L-methionine decarboxylase,SAMDC）是一种通过参与多胺的代谢途径来调节植物生理生化过程的限速酶。通过分析刚毛柽柳（Tamarix hispida）的转录组数据,获得并克隆了SAMDC基因的cDNA序列,将其命名为ThSAMDC。该cDNA序列全长2085bp,包含tiny ORF（tORF）、upstream ORF（uORF）和main ORF（mORF）3个植物SAMDC基因特征ORF。主开放读码框（mORF）长1107bp,编码369个氨基酸多肽,相对分子质量为40.34kD,理论等电点（PI）为4.72。ThSAMDC编码蛋白具有多个较强的亲水性区域,无明显跨膜区。通过与其他多个物种的氨基酸多序列比对结果表明,ThSAMDC具有两个典型的高度保守的结构域：酶原剪切位点（LSESSLF）与蛋白快速降解有关的PEST（TIHVTPEDGFSYAS）结构域。系统发育树结果表明ThSAMDC与菠菜（SoSAMDC）氨基酸序列一致性最高,为77%。实时荧光定量RT-PCR分析显示,ThSAMDC在NaCl、PEG、ABA、CdCl₂诱导表达均上调,预示着ThSAMDC可能在刚毛柽柳非生物胁迫应答过程中发挥重要作用。     

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。     

腺苷甲硫氨酸合成酶的基因及结构研究进展

腺苷甲硫氨酸合成酶催化ATP和L-甲硫氨酸合成腺苷甲硫氨酸,在不同生物体和不同组织中腺苷甲硫氨酸合成酶的存在形式和编码酶的基因都有差别,本文综述了不同生物的腺苷甲硫氨酸合成酶的基因、酶结构、酶反应动力学及应用前景。     

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.     

阻断消耗途径提高毕赤酵母工程菌S-腺苷甲硫氨酸产量

【背景】S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosyl-L-methionine, SAM)作为所有生物体内的重要中间代谢物,不仅可作为膳食补充剂,还具有良好的临床应用价值。【目的】将毕赤酵母重组菌GS115/DS16的SAM消耗途径阻断,进一步提高SAM的产量。【方法】分别敲除毕赤酵母重组菌GS115/DS16的S-腺苷同型半胱氨酸水解酶基因sah1、S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶基因spe2和L-甲硫氨酰tRNA合酶基因msm1,构建工程菌G/Dsah、G/Dspe和G/Dmsm。检测3个工程菌的生长和SAM产量,以及L-Met添加量对SAM积累的影响。【结果】与出发菌GS115/DS16相比,工程菌G/Dsah、G/Dspe和G/Dmsm的单位菌体SAM产量分别提高了29.3%、55.6%和24.8%,其生长无显著差异。L-Met添加量优化后(0.06%),G/Dsah和G/Dmsm单位菌体的SAM产量分别提高了26.4%和28.9%。【结论】构建的毕赤酵母工程菌可用于SAM的工业化生产,该代谢工程策略可用于改进其他化学品的生产。     

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。     

腺苷甲硫氨酸合成酶的提取纯化研究

腺苷蛋氨酸具有转甲基、转硫和转氨丙基等重要生理作用,已成为治疗疾病的重要药物。目的：为腺苷蛋氨酸合酶的基因克隆做准备。方法：研究了腺苷甲硫氨酸合成酶的提取和纯化。腺苷蛋氨酸合酶为胞内酶,其提取需先进行细胞破碎,然后进行盐析和离子交换层析等方法来纯化。酵母的破壁试验考察了研磨、加入有机溶剂和超声波等不同的破碎方法。结果：超声波破碎法最好,得到粗酶液的酶活力为0．934U／ml;经过硫酸铵盐析后,利用离子交换层析法纯化腺苷甲硫氨酸合成酶,作出了腺苷甲硫氨酸合成酶的穿透曲线和洗脱曲线。     

葫芦科药用植物甾醇类成分研究进展

我国葫芦科药用植物资源丰富,入药部位广泛,富含植物甾醇类、三萜类、脂肪酸类、糖和苷类等多种类型的化学成分。其中,植物甾醇多和油脂类成分共存于种子和花粉中,具有和胆固醇相似的化学结构,可降低血液中的胆固醇含量,因而在市场上广泛应用于功能性食品。本文对我国常见的葫芦科药用植物中植物甾醇的结构、特征的核磁共振数据及药理作用进行了归纳总结。     

Bt转基因植物研究进展及其持续利用

Bt基因是苏云金芽抱杆菌（Bacillusthuringiensis,Bt）晶体蛋白基因的简称。它是一种广泛存在于土壤中的革兰氏阳性菌。Bt于1901年由Ishiwata首先在受病害的蚕蛾中发现,但是当时没有保存下来。1909年,Berliner从德国苏云金省的的地中海粉螟上又重新分离到Bt,并正式定名为苏云金芽抱杆菌（Bacillusthuringiensis,Bt）。从本世纪20年代起,Bt就得到大规模生产并被用来防治欧洲玉米螟,但直到1950年,人们才了解Bt杀虫活性完全由它在芽抱形成时产生的晶体蛋白所决定,由于这些蛋白具杀虫活性,故被称为“杀虫晶体蛋白（ins。ticidalC…     

植物抗寒基因工程研究进展

温度是影响植物分布、产量及品质的重要环境因素,提高植物抗寒性对农业生产具有重要的意义.近年来,随着基因工程的发展,对植物的抗寒机理进行了深入的研究,并克隆了许多与抗寒相关的基因.本文从膜稳定性、抗氧化酶活性、抗冻蛋白、低温信号转录因子和渗透调节物质等方面对植物耐冷性基因工程研究进展进行了分析、归纳与总结,旨在为植物抗寒机理研究及植物抗寒育种提供参考.     

植物抗旱耐盐基因的研究进展

近几年许多与植物抗旱耐盐相关基因被克隆和分析,同时通过转基因技术将这些基因转到植物中异源表达,能显著提高转基因植物的抗旱耐盐能力。这些基因主要包括渗透调节基因、蛋白类基因(如信号传导中的蛋白激酶基因)及转录因子等。在逆境条件下,渗透调节基因通过合成脯氨酸、甜菜碱、糖类和多胺类等渗透调节物质维持植物中的渗透平衡;蛋白激酶基因产物是细胞信号传导中的组分,这些基因能促进植物对干旱失水反应和逆境信号的传递,启动抗逆基因的表达;转录因子通过与相关基因的特异性结合来调控其表达,进而产生相关调控蛋白等物质增强植物在逆境中的生存能力。本文主要综述了这三类抗逆基因的研究现状及其生物学机理,讨论并分析这些基因在应用中尚待解决的问题,为发掘更多的抗逆性的基因资源和进一步开展分子育种工作提供参考。     

植物次级产物修饰研究进展

植物体内含有多种次级代谢产物,是重要的药物或工业原料。但是有些次级产物提取出来后理化性质不够稳定,或是本身具有一定的毒性,限制其广泛的应用。本文在总结相关文献和自身工作的基础上介绍:利用多种包合主体对人们关注的植物药用物质提取后进行包合等物理修饰,或是通过化学方法对它们进行结构上的改造或化学基团的修饰,旨在使产物的理化性质趋于更加稳定,生理活性得到保护和提高。     

植物淀粉生物合成调节机制的研究进展

淀粉是植物光合作用固定碳形成的主要碳水化合物,不仅在植物的整个生长发育过程中具有重要的生理作用,而且对于新型清洁生物能源的开发利用具有非常巨大的经济价值。本文概述了植物淀粉的合成途径及其合成调控机制的相关研究进展。     

植物中抗坏血酸的生物学功能研究进展

抗坏血酸是水溶性抗氧化有机小分子,在植物中广泛存在,并可作为某些氧化还原酶的辅酶。本文主要综述了抗坏血酸在植物中的合成、转运和所参与的多种生理作用,如细胞周期调控、成花诱导、光合结构保护、碳代谢和胁迫响应等,并对今后植物中抗坏血酸的相关研究提出展望。     

植物K+通道AKT1的研究进展

钾(K)是植物生长发育必需的大量营养元素之一, 主要通过根细胞的K⁺通道及转运蛋白介导吸收。AKT1是Shaker型K⁺通道家族的重要成员, 在植物根吸收K⁺和体内跨膜转运中发挥重要作用。该文综述了植物AKT1的分子结构、组织特异性表达、调控机制及生物学功能等方面的研究进展, 并对该通道今后的研究方向进行了展望。     

植物EXO70基因家族的研究进展

胞吐是存在于所有真核生物的一种极其重要的细胞活动,直接参与了激素和神经信号的分泌、细胞生长、细胞极性的建立,细胞分裂和细胞壁的形成等多项生理过程。在胞吐过程中,高尔基后转运膜泡与靶膜的识别是由进化上高度保守的胞泌复合体（exocyst）介导的。该复合体由8个蛋白亚基构成,其中EXO70是组成胞泌复合体功能的关键亚基,可与小G蛋白和膜脂互作,参与复合体在靶膜组装。目前,对植物胞泌复合体功能的了解非常有限,已有证据显示其广泛参与了细胞生长,细胞壁形成、细胞分裂等多种生物学过程。与酵母和动物相比,植物胞泌复合体的一个显著特征是：EXO70在高等植物基因组中存在多个同源基因,其具体生物学功能尚不清楚。本文综述胞泌复合体的研究进展,重点讨论植物EXO70的多基因家族,推测不同的EXO70可能参与了组织细胞或运载底物特异的膜泡转运过程。