猪脑谷氨酸脱羧酶的分离纯化以及生物学活性鉴定

L-谷氨酸脱羧酶是γ-氨基丁酸合成的关键限速酶,广泛的存在于脊椎动物神经细胞以及β-胰腺细胞,是胰岛素依赖型糖尿病(IDDM)病人以及僵硬综合症(SMS)病人血清的关键抗原。运用sephamryl S-200以及DEAEsepharose可以从猪脑中分离纯化出谷氨酸脱羧酶。纯化的GAD在变性条件下电泳,经考马斯亮蓝R250染色以及Western-Blot鉴定主要有两条带,分子量分别为67kD和44kD。根据L-谷氨酸脱羧酶能够分解谷氨酸产生γ-氨基丁酸和CO2的特性,通过测定产物γ-氨基丁酸推断酶活。以上实验结果表明从猪脑中分离纯化到的是具有生物学活性以及免疫原性的谷氨酸脱羧酶,可进一步改良为IDDM检测试剂盒,用于IDDM的预防和预测。     

谷氨酸脱羧酶研究进展

谷氨酸脱羧酶(glutamic acid decarboxylase,GAD,EC4.1.1.15)在生物体内广泛存在,其催化产物γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)是哺乳动物体内一种重要的抑制性神经递质。在对自身免疫性疾病以及糖尿病研究中,特别是1型糖尿病,GAD、GABA以及谷氨酸脱羧酶抗体(glutamic acid decarboxylase-antibody,GAD-Ab)等的水平作为病理分析、疾病诊断、免疫治疗的重要参数,历来备受研究者关注。本文就GAD及其催化产物GABA的研究进展进行了综述,为更好地研究自身免疫性疾病的发病机理,探索更加有效安全的治疗方法提供参考。     

重组大肠杆菌高效催化合成γ-氨基丁酸

[目的]实现重组大肠杆菌高效合成γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)。[方法]构建表达谷氨酸脱羧酶的基因工程菌Escherichia coli p ET-GAD,对催化工艺进行初步优化,实现高效催化L-谷氨酸脱羧反应合成GABA。[结果]在谷氨酸脱羧酶的表达过程中,维生素B6盐酸吡哆醇(PN)可以替代5-磷酸吡哆醛(PLP)作为辅酶补给,提高工程菌E. coli p ET-GAD的催化活力。在50 m L反应体系中,重组细胞浓度为8 mg/m L,底物浓度为200 mmol/L,在35℃、p H 4. 4条件下反应2 h,L-谷氨酸的转化率 98%。为了提高GABA的生产效率,采用谷氨酸/谷氨酸钠分批补料方式控制反应过程中的p H值,GABA的最终浓度达到247 g/L。[结论]重组大肠杆菌可以高效催化合成γ-氨基丁酸,为基因工程菌工业化制备GABA提供实验依据。     

测定林生山黧豆体内谷氨酸脱羧酶活性的薄膜层析荧光分析法

Thin－LayerChromatogaphic－FluorometryMethodforMeasuringGlutamateDecarboxylaseActivityinLathyrussylvestrisSHENLi-Ming，HUOChang－He，MuXiao－Min，WUXian－Rong（CollegeofBiologicalSciences，ChineseAgriculturalUniversity，Beijing100094）谷氨酸脱羧酶广泛存在于动植物体内，催化由谷氨酸脱按转变为γ-氨基丁酸（γ－aminobutyricacid，GABA）的反应。研究表明，谷氨酸脱数酶活性和GABA的含量与植物在逆境条件下的反应有关[4]。另有报道指出，植物籽粒吸涨萌发过程中谷氨酸脱坡醇是最先被活化的酶之一[6]…     

高等植物体内γ-氨基丁酸合成、代谢及其生理作用

对γ-氨基丁酸(GABA)在植物体内的合成、代谢和与之有关的谷氨酸脱羧酶、γ-氨基丁酸转氨酶和琥珀酸半醛脱氢酶的特性,H 、Ca2 、CaM等因素对GABA合成代谢的影响和GABA在高等植物体内可能的生理作用作了介绍。     

重组谷氨酸脱羧酶制备γ-氨基丁酸的工艺条件优化

谷氨酸脱羧酶,一种磷酸吡哆醛(PLP)依赖性酶,能专一、不可逆地催化L-谷氨酸脱羧得到γ-氨基丁酸(GABA)。构建了产Lactobacillus brevis WJH3谷氨酸脱羧酶重组大肠杆菌E.coli BL21(DE3)/p ET-24a-gad,以此作为菌种进行摇瓶发酵诱导培养,发酵过程中一次性添加0.05 mmol/L PLP培养24 h,破壁上清酶活达81.7 U/m L,是不添加PLP对照酶活的1.8倍。对酶转化L-谷氨酸钠生成GABA反应条件进行了优化,结果表明,在转化体系不添加PLP的情况下,底物谷氨酸钠浓度为250 g/L,反应初始p H5.0,温度37℃,加酶量60 U/g底物,转速200 r/min,在此条件下反应18 h,GABA转化率达到100%,为γ-氨基丁酸的工业化生产奠定基础。     

植物乳杆菌谷氨酸脱羧酶催化pH范围的理性改造及高效转化生产g-氨基丁酸

γ-氨基丁酸可由谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase, GAD)催化谷氨酸一步合成,反应体系成分简单、环境友好。然而,绝大多数GAD酶催化pH偏酸性且反应范围狭小,需要加入无机盐维持最适催化环境,增加了生产附加成分。此外,随着产物γ-氨基丁酸的生成,溶液pH会逐渐上升,不利于GAD酶的持续转化。本研究首先从实验室保藏的一株高产γ-氨基丁酸的植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)中克隆得到谷氨酸脱羧酶LpGAD,基于酶蛋白表面电荷修饰,选择9个位点进行定点突变及组合突变,酶学性质表征结果显示三突变体LpGAD^{S24R/D88R/Y309K}在催化pH区间内酶活力整体提高,尤其拓宽了在偏中性pH 6.0下的酶活,为野生酶的1.68倍。接下来,通过分子动力学模拟解析了酶活提高的机理。此外,将Lpgad与Lpgad^{S24R/D88R/Y309K}突变基因分别在谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum) E01中过表达,通过优化确定了摇瓶最适转化条件为反应温度40 ℃,菌体量OD₆₀₀=20,底物L-谷氨酸100.0 g/L,5-磷酸吡哆醛添加量为100 μmol/L。5 L发酵罐中,不调节pH,通过分批投料底物L-谷氨酸,γ-氨基丁酸产量高达402.8 g/L,较对照菌株提高了1.63倍。本研究成功拓宽了LpGAD的pH催化范围及酶活,提高了γ氨基丁酸的转化效率,为实现其规模化工业生产奠定了基础。     

谷氨酸脱羧酶、γ-氨基丁酸-α-酮戊二酸转氨酶及γ-氨基丁酸在大白鼠脑的分布及其相互关系

近年来发现脑组织除具有一般的氧化代谢途径外,尚存在着谷氨酸—γ—氨基丁酸—琥珀酸牛醛—琥珀酸支路。这条支路的两个主要的酶就是谷氨酸脱羧酶(以下简称GDC)和γ-氨基丁酸-α-酮戊二酸转氨酶(以下简称 GABA-T)。γ-氨基丁酸(以下简称GABA)除了参与脑中的氧化代谢外,同时也是哺乳类中枢神经系统的一个抑制物质,可能对神经原的兴奋抑制起着调节作用。因此在中枢神经系统各部位 GABA 的含量如何,它的含量与 GDC 或 GABA-T 活力之间的关系又是如何,将是一个很有兴趣的问题。     

谷氨酸脱羧酶若干研究进展

谷氨酸脱羧酶是γ－氨基丁酸的合成酶,主要存在脑和胰岛中。因体内存在多种形成的谷氨酸脱羧酶,现无获得各种均一的谷氨酸脱羧酶的 统一方法。谷氨酸脱羧酶的克隆和表达,既弄清了谷氨酸脱羧酶的基因结构与定位,又为谷氨酸脱酶的大规模应用奠定了基础。目前认为谷氨酸脱羧酶是Ⅰ型糖尿病的始动靶抗原,体内注入谷氨酸脱羧酶可预防或延缓ＮＯＤ（ｎｏｎｏｂｅｓｅ ｄｉａｂｅｔｉｃ）小鼠Ⅰ型糖尿病的发生。     

小麦谷氨酸脱羧酶的纯化及部分性质研究

谷氨酸脱羧酶（ｇｌｕｔａｍａｔｅｄｅｃａｒｂｏｘｙｌａｓｅ,ＧＡＤ,ＥＣ４．１．１．１５）催化谷氨酸脱羧生成γ－氨基丁酸（γ－ａｍｉｎｏｂｕｔｙｒａｔｅ,ＢＡ）,植物中已从南瓜［１］、马铃薯和林生山黧豆［２］纯化了ＧＡＤ．ＧＡＤ活性在禾本科作物中作为...