转氨酶催化不对称合成芳香族L-氨基酸

芳香族L-氨基酸是合成许多药物、农药、精细化学品和食品添加剂的重要手性砌块(Chiral buildingblocks)。利用酶催化具有高活性和高立体选择性的特点合成手性砌块是目前不对称合成领域重要的研究方向。通过对不同来源转氨酶的进化分析,选择分别源自原核生物大肠杆菌Escherichia coli和真核生物酿酒酵母Saccharomyces cerevisia中的两种具有代表性Ⅰ型芳香族转氨酶TyrB和Aro8,比较研究了两种转氨酶通过平衡逆转不对称氨化催化合成芳香族L-氨基酸的反应过程和催化效率。重组转氨酶TyrB和Aro8都能有效地合成天然芳香族氨基酸苯丙氨酸和酪氨酸以及非天然氨基酸苯甘氨酸。手性HPLC分析表明,合成的氨基酸都是L-构型的,e.e值等于100%。L-丙氨酸是适宜的氨基供体,转氨酶TyrB和Aro8都不能利用D-型氨基酸作为氨基供体。反应体系中氨基供体L-丙氨酸和氨基受体芳香族α-酮酸的最适摩尔比为4∶1。底物芳香族α-酮酸分子结构中芳香环上的取代基以及脂肪酸碳链部分的长度都对酶催化的转氨效率有显著的影响。在制备规模试验中,TyrB催化不对称转氨反应合成L-苯甘氨酸、L-苯丙氨酸和L-酪氨酸的比生产速率为0.28 g/(g.h)、0.31 g/(g.h)和0.60 g/(g.h),Aro8催化上述反应的比生产速率分别为0.61 g/(g.h)、0.48 g/(g.h)和0.59 g/(g.h)。研究结果对利用转氨酶通过平衡逆转不对称催化合成芳香族L-氨基酸的工业化应用具有指导意义。     

碳水化合物的合成研究——Ⅰ.D-果糖-1-磷酸酯及 D-果糖的酶促合成

本文报道了用化学与酶促相结合的方法,由二羟基丙酮磷酸酯与D-甘油醛在兔肌醛缩酶的存在下进行酶促不对称合成,一步缩合得到D-果糖-1-磷酸酯,经酸水解后得到结晶D-果糖。用同样的方法,以DL-甘油醛代替D-甘油醛则得到D-果糖-1-磷酸酯和L-山梨糖-1-磷酸酯的混合物。用钙盐结晶的方法分离,得到D-果糖-氯化钙结晶,除去氯化钙后得到单一的结晶D-果糖。母液在Dowex-1 B_4O~-_7型树脂进行梯度淋洗得到L-山梨糖结晶。     

碳水化合物的合成研究 Ⅰ.D-果糖-1-磷酸酯及D-果糖的酶促合成

本文报道了用化学与酶促相结合的方法,由二羟基丙酮磷酸酯与D-甘油醛在兔肌醛缩酶的存在下进行酶促不对称合成,一步缩合得到D-果糖-1-磷酸酯,经酸水解后得到结晶D-果糖。用同样的方法,以DL-甘油醛代替D-甘油醛则得到D-果糖-1-磷酸酯和L-山梨糖-1-磷酸酯的混合物。用钙盐结晶的方法分离,得到D-果糖-氯化钙结晶,除去氯化钙后得到单一的结晶D-果糖。母液在Dowex-1 B_4O_7~-型树脂进行梯度淋洗得到L-山梨糖结晶。     

一项改进的固相多肽合成法——催产素与加压素的合成

多肽激素在医学和畜牧业方面的应用已日趋广泛,因此急需改进多肽合成的工艺以适应生产实际的迫切要求。本文报导了一个固相肽合成的改进方法。用N~α-保护的氨基酸钾盐代替三乙胺盐,与氯甲基化的苯乙烯和二乙烯苯聚合的树脂(2%交联度)反应,可获得较高的酯化率,并减少或避免季铵盐的形成及因此而引起的许多副反应。应用此法合成催产素和加压素,都获得了满意的结果。采用了水杨醛形成西佛碱测定α-氨基含量的新方法。     

一种特异性多用途抗人Connexin31抗体的获得与应用

间隙连接蛋白31(Connexin31,Cx31)是间隙连接蛋白(Connexin)家族的一员,目前对于Cx31的功能及其调节方式知之甚少。本实验利用Fmoe固相多肽合成的方法合成Cx31羧基端一个多肽片段(250-266从),经HPLC纯化后偶联到匙孔槭血蓝蛋白,免疫新西兰雄兔后采血检测、并纯化,采用Cx31myc表达蛋白进行Western blotting、细胞免疫荧光染色、免疫沉淀实验,证实得到的抗体为抗间隙连接蛋白31的特异抗体。     

乙内酰脲水解酶基因在大肠杆菌中的克隆表达

节杆菌BT801的乙内酰脲酶系能够水解5-苄基乙内酰脲生成L-苯丙氨酸,其中乙内酰脲水解酶负责乙内酰脲的水解开环。乙内酰脲水解酶的表达对于乙内酰脲酶的催化机制研究及氨基酸的生物不对称合成都具有重要意义。通过PCR技术扩增得到乙内酰脲水解酶基因(hyuH),置于表达载体pT221的,17启动子下游,将构建的重组质粒引入大肠杆菌BL21(DE3)。SDS-PAGE分析在相对分子量50kD处有一较强的表达带,经薄层扫描分析目的蛋白占全菌蛋白的40％,主要以可溶性形式存在,活性分析表明表达产物具有天然的酶活性。     

α-氨基酸的立体有择合成

简述了α－氨基酸立体有择合成中几个代表性方法：消旋氨基酸不对称转化、α,β－脱氢氨基酸不对称氢化、甘氨酸等量体不对称烷化和手性自身再生。引用文献１８篇。     

抗溶葡萄球菌酶N端合成多肽抗体的制备与鉴定

为了制备抗溶葡萄球菌酶N端合成多肽抗体,合成了溶葡萄球菌酶(lysostaphin)分子的3-13位的11个氨基酸的多肽(THEHSAQWLN),并利用戊二醛双功能试剂将人工合成多肤成功地与KLH进行偶联.免疫新西兰兔制备抗lysostaphin合成多肽的抗体,并经亲和层析进行了纯化.对此抗体进行鉴定的结果表明,抗溶葡萄球菌酶合成多肽抗体可与重组溶葡萄球菌酶分子发生特异性反应,并可用于蛋白免疫印迹.该抗体的制备为使用亲和层析纯化溶葡萄球菌酶提供了有用的配基.     

氨基酸脱氢酶的催化机理、分子改造及合成应用

氨基酸脱氢酶催化可逆的氨基酸氧化脱氨和酮酸的不对称还原胺化反应,热力学上反应平衡倾向于生成氨基酸方向,从原子经济学和对环境影响的角度来看,是具有极大优势的氨基酸合成方法之一。本文将主要阐述近年来在?-氨基酸脱氢酶催化机理、分子改造和合成应用方面的研究进展。     

点饱和突变提高腈水解酶不对称合成L-2-氨基丁酸的酶活

为了提高腈水解酶催化外消旋2-氨基丁腈不对称合成L-2-氨基丁酸的能力,首先从实验室的腈水解重组大肠杆菌中筛选获得了一株立体选择性较高的菌株E.coli BL21(DE3)/p ET-28bbll6402。通过对其腈水解酶Nitbll6402进行三维结构同源模建和"热点"氨基酸分析,选择了6个位于"疏水口袋"附近的氨基酸残基(Y198、P239、P272、K251、E240和M234)进行点饱和突变,得到酶活力明显提高的突变型腈水解酶E240G和K251C。在60 mmol/L底物下,生成的L-2-氨基丁酸的e.e值均为100%,浓度分别为5.43 g/L和5.29 g/L,比原始酶分别提高了63%和59%。此结果表明,E240G或K251C的单点突变均能在不影响立体选择性的前提下不同程度的提高腈水解酶Nitbll6402合成L-2-氨基丁酸的能力,这将为利用腈水解酶催化合成L-2-氨基丁酸的进一步研究奠定重要的理论基础。     

丙氨酸的双不对称合成

<正> 氨基酸的不对称合成是近年来十分热门的研究课题之一。八十年代发展起来的双不对称合成新策略为高光学纯度物质的合成提供了一条有益的思路。本文考察了在手性相转移催化剂催化下,通过邻苯二甲酰胺钾与手性α-溴代丙酸龙脑醋之间的Gabriel反应制取光学活性丙氨酸的双不对称合成反应,观察到了显著的双不对称诱导效应。     

红罗非鱼MyoD基因克隆及序列分析

MyoD基因是MRFs家族中的一员,能调控肌肉细胞活性和增殖,在肌肉形成过程中起正调控作用。采用同源基因克隆和RACE方法获得红罗非鱼Myo D基因的c DNA序列。开放阅读框长903 bp,编码300个氨基酸,其中第1-114个氨基酸为碱性结构(Basic domain),第109-165个氨基酸为螺旋-环-螺旋结构(Helix-Loop-Helix domain),第199-213个氨基酸为周期蛋白依赖性蛋白激酶4(CDK4)结合区域,第233-249为Helix III结构,无信号肽序列。Myo D蛋白的二级结构为螺旋-环-螺旋二聚体。基于Myo D构建的鱼类系统进化树显示红罗非鱼,尼罗罗非鱼和奥利亚罗非鱼聚为一支。     

内消旋-二氨基庚二酸脱氢酶不对称合成非天然手性D-氨基酸的研究进展

内消旋-二氨基庚二酸脱氢酶不对称合成非天然的手性D-氨基酸是目前生物催化领域的研究热点。内消旋-二氨基庚二酸脱氢酶具有优良的立体选择性,利用其进行酶催化不对称合成光学纯的手性D-氨基酸,被广泛用于医药、食品、化妆品、精细化学品等领域。为了促进生物催化法在合成手性D-氨基酸方向的进一步发展,本文对内消旋-二氨基庚二酸脱氢酶催化合成D-氨基酸的现状进行了综述。重点介绍了Corynebacterium glutamicum、Ureibacillus thermosphaericus、Symbiobacterium thermophilum来源的内消旋-二氨基庚二酸脱氢酶在新酶的挖掘、催化性能、晶体结构解析、分子改造、功能与催化机制、合成D-氨基酸新途径等方面的研究进展,并对内消旋-二氨基庚二酸脱氢酶的未来研究方向及策略进行了展望。本综述将进一步加深人们对内消旋-二氨基庚二酸脱氢酶的认识,也为具有挑战性的生物合成任务提供信息借鉴。     

一种多肽固相合成方法与纯化策略研究

目的：多肽与小分子化学药物相比,具有生物活性高、特异性强、不容易产生耐药性等特点,是目前新型药物研发的重点领域。多肽的合成直接影响到多肽药物的作用机制以及药物效果,因此需要建立一种更加便捷、高效的多肽合成方法。方法：采用Fmoc固相合成法合成多肽HF01,通过比较氨基酸连接的反应体系以及氨基酸脱保护的反应体系,从中确定最优体系。利用乙酰化基团进行肽链末端保护,经肽链剪切制备干燥的粗肽,最后采用高效液相色谱仪与高分辨质谱仪联用对粗肽进行纯化。结果：确定多肽合成的连接和脱保护反应体系,并获得纯度高达98.3%的线性多肽。结论：建立了一种高效、便捷的多肽合成及纯化方法,提高了实验室合成多肽的效率,为多肽类药物的研发提供技术支撑。     

HIV-1辅助蛋白Vpr多肽抗体的制备与鉴定

预测Vpr蛋白的B细胞抗原表位,并利用合成的B细胞表位肽制备Vpr特异性抗体。应用生物信息学技术获得Vpr蛋白共享氨基酸序列并预测其潜在B细胞抗原表位,与载体蛋白血蓝蛋白(KLH)偶联合成多肽并免疫家兔,鉴定及纯化获得的多肽特异性抗体。软件预测显示,Vpr蛋白N端的第3～19位(N)和C端的第82～95位(C)氨基酸序列为潜在B细胞抗原表位;ELISA检测抗血清中多肽特异性抗体的效价都达到1:105以上;Western-Blotting结果显示,无论对HIV-1B亚型还是CRF07_BC重组型的Vpr蛋白,其多肽N抗体和C抗体均能特异性识别;免疫沉淀结果显示,Vpr多肽N和C抗体也能特异性结合未变性的野生型Vpr或GFP-Vpr融合蛋白。利用生物信息学技术能成功预测Vpr蛋白B细胞抗原表位,免疫所获得的抗体具有较好的特异性和应用性。     

生长相关蛋白GAP-43多肽抗体的制备

目的对生长相关蛋白-43（growth associated proteins-43,GAP-43）进行抗原表位分析并制备兔多克隆抗体。方法通过对GAP-43 cDNA序列及氨基酸序列的结构进行生物信息分析,依据蛋白质的二级结构、亲水性、疏水性、抗原性及理化特性,经过同源性检索后,综合考虑抗体设计的其他因素,选出具有免疫活性的抗原决定簇多肽片段,采用有机固相多肽合成法合成了GAP-43的多肽片段,并与载体蛋白血蓝蛋白（KLH）偶联制备成抗原,免疫新西兰家兔。结果 ELISA测定GAP-43抗体效价为1∶32 000;Western blot检测结果显示：在分子量25kDa出现单一条带;免疫组织化学法检测显示：GAP-43蛋白在小鼠海马神经元中有表达;免疫细胞化学法检测显示：GAP-43蛋白在人神经母细胞瘤株SH-SY5Y中存在表达。结论利用生物信息学软件比较准确地预测GAP-43的抗原决定簇,并成功制备了高效价、高特异性的多肽抗体。     

钝齿棒杆菌的代谢改造：L-鸟氨酸与L-瓜氨酸合成菌株的构建

【目的】对一株产L-精氨酸的钝齿棒杆菌(Corynebacterium crenatum)SYPA5-5进行代谢工程改造,构建L-鸟氨酸和L-瓜氨酸合成菌株,并考察其发酵生产相应氨基酸的性能。【方法】分别敲除菌株SYPA5-5鸟氨酸氨甲酰转移酶(Ornithine carbamoyltransferase,OTC)的编码基因argF和精胺琥珀酸合成酶(Argininosuccinate synthase,ASS)的编码基因argG,构建能够合成L-鸟氨酸及L-瓜氨酸的重组菌株SYPA5-5△argF和SYPA5-5△argG;考察不同营养条件对上述重组菌株生长和相应氨基酸积累的影响。【结果】添加0.3 g/L L-精氨酸可满足SYPA5-5△argF的生长及L-鸟氨酸积累所需,L-鸟氨酸产量可达21.5 g/L;添加L-精氨酸有利于SYPA5-5△argG的生长,但不利于L-瓜氨酸的积累;不添加L-精氨酸时,L-瓜氨酸产量可达15.2 g/L,同时积累6.8 g/L的L-谷氨酸。【结论】分别敲除L-精氨酸生产菌株SYPA5-5的argF及argG基因,可实现L-精氨酸合成途径的中间代谢物L-瓜氨酸和L-鸟氨酸的积累,拓展了该菌株的工业应用范围。     

N-甲基-2-溴代吡啶卤化盐在多肽合成中的应用

本文介绍了N-甲基-2-溴代吡啶卤化盐在多肽合成中应用的研究结果。N-保护氨基酸的三级铵盐在二氯甲烷或二甲基甲酰胺中与N-甲基-2-溴代吡啶卤化盐反应,先形成N-甲基-2-溴代吡啶卤化盐酯的活化中间体,然后在第二分子的三级胺的存在下与氨基酸或肽的酯缩合得到N-保护的肽酯。用该试剂进行缩合反应具有反应速度快、缩合率高、副产物容易去除等优点。我们用这个方法合成了一系列二肽衍生物,并用逐步递增法合成了亮氨酸脑啡肽(五肽)。N-保护的氨基酸活化后与胺基组分缩合成肽酯,其收率一般都在85%左右。     

有机介质中脂肪酶催化反应在有机合成中的应用

综述了近年来有机介质中脂肪酶催化反应在酯合成,酯交换,内酯合成,多肽合成,高聚物合成及立体异构体拆分等有机合成领域的应用。对脂肪酶催化不对称反应合成光学纯化合物进行了较详细的介绍。     

两种新型L-苏氨酸醛缩酶的鉴定及活性检测方法

为了实现重要医药中间体p-羟基-α-氨基酸的生物酶法合成,挖掘验证新型的L-苏氨酸醛缩酶.以pET-28a(+)作为表达载体,通过蛋白表达纯化、薄层层析色谱(TLC)和高效液相色谱(HPLC)技术分析L-苏氨酸醛缩酶及其催化产物的性质.基于4-氨基-3-肼基-5-巯基-1,2,4-三氮唑(Purpald)显色试剂开发检...