固定化糖苷酶在糖苷类化合物合成中的应用

糖苷类化合物在医药、食品、表面活性剂和化妆品等领域应用广泛,通过糖苷酶催化糖苷类化合物合成具有原料成本低、反应条件温和等优点.糖苷酶催化过程可分为逆水解反应和转糖苷反应两大类,但反应体系中的水会限制反应的进行,而适当降低体系中的水活度可以有效提高糖苷酶的催化效率.但游离的糖苷酶在低水活度时容易失活,限制了糖苷酶在低水环...     

生物催化与生物转化研究进展

由于生物催化过程具有高效、高选择性、条件温和、环境友好等优点,因此成为可持续发展过程中替代和拓展传统有机化学合成的重要方法。近两年的进展集中于新生物催化剂的发现和改造,以及将生物催化和生物转化应用于工业过程的探索,包括开发新的反应体系,新的固定化方法等。可以预见,在医药中间体等高附加值化工产品的生产过程中,生物催化和生物转化的应用将呈现加速增长趋势。     

非解朊栖热菌HG102耐热β-糖苷酶的结构与功能研究

非解朊栖热菌HG10 2耐热 β-糖苷酶为 (β/α)₈桶状结构 ,是具有水解功能和转糖苷功能的单体酶。该酶可以作为一个很好的模型来研究糖苷酶的反应机制、底物特异性和耐热的分子基础。根据对该酶的晶体结构解析和同家族酶的结构比较 ,推测Glu164和Glu338分别是质子供体和亲核基团两个活性位点 ;在α-螺旋N端第一位的脯氨酸和蛋白质外周的精氨酸是耐热机制的关键位点和关键氨基酸残基。为确定这些氨基酸残基的功能 ,通过基因定点突变的方法分别把Glu164、Glu338、Pro316、Pro356、Pro344和Arg325置换成Gln、Ala、Gly、Ala、Phe和Leu ,同时还对Pro316和Pro356进行了双置换。突变酶经过纯化得到电泳纯 ,用CD光谱进行了野生酶和突变酶的结构比较。通过突变酶的酶功能和酶学性质分析 ,结果表明Glu164和Glu338分别是质子供体和亲核基团 ,亲核基团的突变酶TnglyE338A可以合成混合型糖苷键寡糖类似物 ;在α-螺旋N端第一位的Pro316和Pro356以及在蛋白质外周形成离子键的Arg325均是对耐热性有贡献的关键氨基酸残基。     

β-N-乙酰氨基己糖苷酶及其合成寡糖的研究进展

β-N-乙酰氨基己糖苷酶(EC.3.2.1.52)是一类重要的糖苷水解酶,在自然界中催化简单的β-N-乙酰氨基己糖苷或复杂的寡糖链、多糖链中末端N-乙酰己糖苷键的水解,在微生物、植物和动物中广泛分布,具有重要的生物学功能。某些种类的β-N-乙酰氨基己糖苷酶在一定的人为条件下水解β-N-乙酰氨基己糖苷键的同时还具有转糖基作用,能将β-N-乙酰氨基己糖基转移到不同的羟基化合物上,合成β-N-乙酰氨基己糖苷化合物,在糖链合成上具有应用的潜力。本文综述了β-N-乙酰氨基己糖苷酶的结构和催化机制、酶的生物学功能以及酶在β-N-乙酰氨基己糖苷化合物合成中的应用,以促进β-N-乙酰氨基己糖苷酶的进一步研究和开发应用。     

反义RNA的作用机理与人工设计

<正>反义RNA是一类与特异mRNA互补的RNA分子,它通过对mRNA的控制,调节基因的表达或功能。在从质粒、细菌到真核细胞的很多生物系统都受反义RNA的调控。近年来,反义RNA的调控作用已得到了人们足够的重视;不仅对其作用机理进行了深入的研究,而且对设计有效的人工反义RNA进行了深入的探索,为研究基因功能、治疗恶性增生、控制感染等重要领域提供了一种很有希望的手段。     

诱导多能干细胞技术在药物研发领域中的前景

由于基础研究环境和临床环境之间存在的转化差异,使得药物在临床阶段取得成功仍然具有挑战性。诱导多能干(iPS)细胞的诞生为药物研发领域带来了新的希望,使研究者能在体外人性化各种药理学和毒理学模型。人iPS衍生细胞的可获得性,特别是可以定向分化成特定的功能性细胞、组织和器官,一方面为疾病机制研究与细胞治疗提供了全新的途径。另一方面,转化研究中的生物标记物提供了评估临床前基础研究环境和临床环境下毒理学及药理学影响的可衡量的指标,而iPS细胞给生物标记物的研究带来了全新的思路。从转化研究的角度概述了基于iPS细胞药物发现的现行策略,阐明了iPS细胞的潜力以及生物标志物在药物发现和发展整个过程中的作用,突出在该领域有待改进的地方,以期为进一步相关性研究提供一定参考,为新药研发提供新的思路与方法。     

工业蛋白质理性设计与应用

作为合成生物学与绿色生物制造等领域的底层核心技术,蛋白理性设计可有效解决天然功能元件性能不足等共性挑战,创制高性能人工酶元件。值此天津工业生物研究所(Tianjin Institute of Industrial Biotechnology, TIB)创立10周年之际,文中回顾了研究所在工业蛋白理性设计领域的系列重要工作进展。从酶设计方法学研究、新酶反应设计到生物催化应用等方面进行了分析讨论,并展望了本领域未来发展方向。望借此搭建学术界和产业界与酶理性设计的桥梁,促进新技术、新策略的开发应用,加速融合人工酶的基础研究与产业应用,推动我国生物制造领域的科技创新升级。     

新型大豆异黄酮磺酸酯的临床前药物动力学

为寻找新的大豆异黄酮前药,采用建立的生物样品中药物浓度测定的液相色谱法对新型大豆异黄酮染料木素磺酸酯(GBS)进行前药判定以及大鼠体内药物动力学研究,以考察前药中染料木素(GE)的口服相对生物利用度是否改善。在大鼠体内药物代谢实验中,灌胃给予的大鼠血浆中能检测到GE的存在。在临床前药物动力学实验中,该前体药以40mg/kg GE在大鼠体内的动力学过程符合一室模型。GBS中GE的相对口服生物利用度为原药的198.6%。结果表明:相对于原药GE,前药中GE的相对口服生物利用度得到极大地改善。该前药有进一步研究的意义。     

药物代谢酶特异性探针底物的研发与应用进展

人体内分布数百种结构多样、功能各异的药物代谢酶,其表达和功能易受遗传和环境因素的影响,导致其在不同人种、个体及组织 中的分布都不尽相同。特异性探针底物作为药物代谢酶活性表征的关键工具分子,其在新药发现、药-药相互作用评价、临床药理学及精准 医学检测等领域具有重要的应用价值。围绕人体分布的重要药物代谢酶,综述其特异性探针底物的设计研发及生物医学应用进展,以期为 药物代谢酶的精准检测及相关应用研究提供参考。     

槲皮素化学修饰与体内转运过程研究进展

本文综述了槲皮素的化学修饰和药代动力学等方面的研究进展,为槲皮素的前药分子设计、寻找活性化合物提供科学依据。文献合成的目标产物主要包括槲皮素糖苷等水溶性产物和槲皮素磺酸酯等脂溶性产物,迄今仍未找到药理作用明显,能临床运用的槲皮素修饰物。文献表明槲皮素生物活性低是由于其低的生物利用度,溶解性差与首过效应是影响其生物利用度的主要因素。     

糖苷水解酶——生物转化制备活性糖苷与苷元的有效工具

糖苷广泛存在于自然界,具有多种药理活性,是人类发现与生产药物的重要来源。糖苷中糖链部分的组成与其药理活性密切相关,改变糖苷分子中的糖链结构能改变糖苷的药理活性,为开发药物提供更多的化合物资源。糖苷水解酶修饰糖链具有效率高、成本低、污染小等优点,被广泛应用于活性糖苷与苷元的制备。本文系统地总结了糖苷水解酶转化制备活性糖苷与苷元的研究进展,为研究糖苷酶生物转化制备活性化合物提供数据资源,为相关的研究和生产提供有用的文献资料。     

糖苷酶及其在糖基化合物改性中的研究

利用糖苷酶对糖基化合物的糖基定向改造工程是目前一个研究的热点。通过对该领域最新研究成果调研,综述了糖苷酶的分类、催化机理及其在糖基化合物改性中的应用,其中着重阐述了β-D-葡萄糖醛酸苷酶在甘草酸生物改性中的应用。提出了糖苷酶的改造方法及其在糖基化合物改性中的研究策略。     

Glycosidase activities of the 293 and NS0 cell lines, and of an antibody-producing hybridoma cell line

We have previously demonstrated that Chinese hamster ovary (CHO) cell lysates harbor sialidase, beta-galactosidase, beta-hexosaminidase, and fucosidase activities that can accumulate extracellularly in CHO cell culture, thereby potentially leading to extracellular modification of glycoprotein oligosaccharides. The sialidase activity in CHO cell lysates was surprisingly active and stable at pH 7.5, with a half-life of 57 h at 37 degrees C.We have extended this work to determine whether 293, NS0, or hybridoma cell lysates contain similar glycosidase activities. The pH-activity profiles of beta-galactosidase and beta-hexosaminidase in lysates of these three cell lines resemble the pH-activity profiles for these enzymes in CHO cell lysate, whereas the pH-activity profiles of sialidase and fucosidase appear to be cell-type dependent. Sialidase activities were relatively stable at pH 4.5 in 293, NS0, and hybridoma cell lysates. However, the activities in 293 and NS0 cell lysates were unstable at pH 7.5, with no activity remaining after a 2-h incubation at 37 degrees C. The sialidase activity in hybridoma cell lysate was moderately stable at pH 7.5 with 30% of the activity remaining after a 2-h incubation at 37 degrees C. We conclude that the sialidase activites from 293, NS0, and hybridoma cells have characteristics similar to the vast majority of reported mammalian sialidase activities, and that these activities are markedly differant from the CHO cell sialidase activity.Finally, sialidase, beta-galactosidase, beta-hexosaminidase, and fucosidase activities were measured at pH 7 in cell-free bioreactor supernatants of the hybridoma cell line. As previously observed in CHO cell culture, all four glycosidase activities were present in the hybridoma supernatants. However, the sialidase activity in hybridoma supernatant was an order of magnitude lower than in CHO cell culture supernatant despite the fact that the hybridoma cell lysis rate was an order of magnitude higher. (c) 1994 John Wiley & Sons, Inc.     

天然产物在新药开发中的应用--HMG-CoA还原酶抑制剂新药的发现对天然产物研究与开发的启示

自1973年发现第一个作用于HMG-CoA还原酶的化合物mevastatin以来,多个具有HMG-CoA还原酶抑制活性的抗高血脂新药被开发成功,并成为治疗高血脂症的首选药物。在此简单介绍该类新药的发现与开发过程,并就天然产物的研究与开发提出一点个人见解。     

新药发现与开发的技术展望

生命科学的高速发展改变了新药研究开发的传统模式。以基因组学为主导的多领域、多学科和多专业的交叉融合极大地提高了发现先导化合物的速率。体外药代和毒性快速检测手段的出现将突破新药临床前评估的技术瓶颈,中药现代化的内涵会以国际通用科学语言进行诠释,预见一系列治疗严重危害人类健康和生命的疾病的创新药物,将在今后20年内成功上市,广泛应用。     

Glycosidase and cumulus dispersal activities of acrosomal extracts from opossum (marsupial) and rabbit (eutherian) spermatozoa

Opossum and rabbit sperm sonicates dispersed the mouse cumulus oophorus in vitro at the same rate on a per sperm basis, despite much higher activities of the glycosidic acrosomal enzymes N-acetylhexosaminidase (350 ×) and arylsulphatase (40 ×) in the opossum preparation. Activities of another glycosidase, hyaluronidase, and the protease acrosin where similar in sperm extracts from both species. However, specific inhibitors of N-acetylhexosaminidase (iodoacetate) and arylsulphatase (SO₄^2?, PO₄^3?) markedly reduced the rate of cumulus dispersal by rabbit sperm sonicates. These findings suggest that, while hyaluronidase action probably represents the rate-limiting (slow) step, several glycosidases act together to disperse the cumulus and in the passage of the fertilizing spermatozoon through it in eutherian mammals. The likely role of these acrosomal enzymes in the marsupial, where the ovulated oocytes lack a cumulus oophorus, is more uncertain.     

Novel Dithiazine Compounds in Volatile Components from Cooked Sakuraebi (Sergia lucens Hansen)

Three novel dithiazine compounds in the aroma concentrate from cooked sakuraebi, Sergia lucens Hansen, were isolated. Their structures were confirmed as 4,6-dimethyl-2-propyl-1,3,5-dihydrodithiazine (A), 4-butyl-2,6-dimethyl-1,3,5-dihydrodithiazine (B) and pyrrolidino[1,2-e]4H-2,4-dimethyl-1,3,5-dithiazine (C) by spectroscopic analyses. The same compounds have also been found in the aroma concentrate from cooked krill. These three compounds were newly discovered as food volatiles, and among them, compound C seems to take an important role in the aroma of cooked small shrimp by its strong roasted aroma and its relatively high concentration.