植物GDSL脂肪酶家族研究进展

GDSL脂肪酶是一种新的脂肪酶家族成员,由于对其研究起步较晚,尤其是对植物GDsL脂肪酶的研究较少,因此对它们的很多功能和特点的研究还不够深入。近年来的研究表明,GDSL脂肪酶催化位点非常灵活,在与底物结合后其构象会改变,因此,该类酶具有多种潜在的功能。目前,已经克隆和鉴定了部分植物GDSL脂肪酶基因,分析并鉴定了一些基因的功能。对植物中GDSL脂肪酶的功能方面研究较多的是其参与植物生长发育、油脂代谢和抗逆性反应等。文章介绍了植物中的GDSL）N肪酶在结构和生理功能等方面的研究进展。     

应用基因芯片分析甘蓝型油菜柱头特异表达基因

以甘蓝型油菜(Brassica napus)野生型(宁油10号)及其柱头授粉功能缺失突变体FS-M1为材料,使用油菜基因表达谱芯片筛选甘蓝型油菜柱头特异表达基因。在含有16 540个基因的油菜基因表达谱芯片中(43 803探针),获得了4 410条差异表达探针,选择部分差异表达基因进行实时定量PCR,所得结果与芯片检测结果相吻合。其中,野生型较FS-M1显著上调且获得209个功能注释的探针,对应198个基因,这些特异表达的基因主要富集在水解酶、转移酶、氧化还原酶和转录因子中;涉及较大的基因家族包括:细胞色素P450基因、GDSL脂肪酶/水解酶基因、ABC转运蛋白基因、myb转录因子基因、bHLH转录因子基因、过氧化物酶家族和受体激酶基因等。推测这些基因与甘蓝型油菜柱头发育及授粉功能有关。     

油菜花粉发育相关基因RALFbn的克隆与表达分析

根据美国NCBI数据库中快速碱化因子(RALF)类基因序列的已知信息,克隆了油菜的快速碱化因子基因RALFbn,对其核酸序列及预测蛋白进行了生物信息学分析,并在油菜多种组织内观测其表达情况.结果表明:(1)经克隆获得油菜RALFbn基因的cDNA序列全长为510 bp,无内含子,编码79个氨基酸.(2)生物信息学分析发现,油菜RALFbn蛋白具有RALF类蛋白保守的“YIXY”区和4个保守的半胱氨酸残基,并且含有N豆蔻酰化位点、酪氨酸激酶Ⅱ磷酸化位点、蛋白激酶C磷酸化位点、和酪氨酸激酶磷酸化位点等多个生物活性位点,说明该蛋白在油菜中潜在的生理调节能力较为活跃.(3) RT-PCR检测RALFbn基因在油菜生殖器官中的表达结果发现,RALFbn主要在油菜雄蕊中表达,而在雌蕊、花瓣和萼片中没有表达.提示RALFbn基因极可能与油菜雄蕊中花粉的发育相关.     

源于红树林的新型脂肪酶Lip906生物信息学分析

本研究利用生物信息学在线软件对脂肪酶Lip906的二级结构和模体信息进行预测,同时对其三级结构进行同源建模和模建结果质量评价,预测该蛋白质的活性位点信息,旨在从蛋白质序列特征和分子结构水平理解其在酯类水解过程中的作用。结果表明,模建的Lip906蛋白结构品质较高,具有7段α-螺旋和2组β-折叠结构,是一个典型的α/β类蛋白,表面呈弱负电势分布;Lip906蛋白具有5个不同模体,可能参与不同生化反应或执行不同的功能。这些研究结果对理解Lip906蛋白功能以及配基结合位点定位非常重要,也为脂肪酶Lip906的突变设计提供了理论基础。     

黑曲霉脂肪酶盖子结构域突变对其活性的影响

比较黑曲霉脂肪酶与黑曲霉酯酶的3-D结构发现二者在盖子结构域存在显著差异。根据已解析的酯酶的3-D结构信息,运用重叠延伸PCR技术,对黑曲霉脂肪酶的4个位点进行突变,以期获得开盖型黑曲霉脂肪酶。4个突变位点分别为形成黑曲霉脂肪酶盖子结构的α-螺旋与酯酶对应区域的α-螺旋相互置换;Ser84突变为Gly;Asp99突变为Pro;Lys108突变为Glu。4个重组质粒导入毕赤酵母GS115菌株进行异源表达后,仅pPCI9K-anl-D99P和pPCI9K-anl-K108E实现了活性表达。     

SSR标记对不同黄籽甘蓝型油菜亲本材料的遗传分析

杂交育种中,亲本选配是育种成败的关键。本研究以重庆市油菜工程技术研究中心提供的180份甘蓝型黄子油菜亲本种质为材料,应用分布于不同连锁群的60对SSR标记进行了分析,共检测出308个标记位点,每对引物在不同亲本材料之间的等位基因数在1～11个之间,平均位点为5.1个。其中多态性位点207个,多态率达67.2%。对SSR扩增结果进行UPGMA分析,在遗传距离0.566处,180个品种(系)分为3个类群,聚类结果与种质来源比较一致,本研究为甘蓝型油菜黄子杂交育种和优势组合的选配提供了理论依据。     

圆弧青霉PG37脂肪酶的生物信息学分析

利用生物信息学软件对GenBank上登录的圆弧青霉PG37碱性脂肪酶(LipⅠ)进行预测和分析。结果表明,PG37LipⅠ全肽含多个疏水区域,无明显跨膜结构域,定位于胞外,N-末端20个氨基酸为信号肽;PG37LipⅠ成熟肽是等电点为6.16的疏水性稳定蛋白质,包含一个Lipase_3的结构域,属于α/β水解酶超家族,含磷酸化位点等多种功能性位点,具有脂肪酸代谢的功能;α-螺旋和不规则卷曲是其蛋白质二级结构的主要结构元件,在三级结构中,Ser132-Asp188-His2413个氨基酸残基组成酶活性中心。     

定点突变引入二硫键提高华根霉脂肪酶热稳定性的研究

拟对来源于华根霉(Rhizopus chinensis)的脂肪酶r27RCL进行二硫键的构建,从而提高该酶的热稳定性。利用二硫键构建软件Disulfide by Design 2. 0预测突变位点(T201),对野生型脂肪酶r27RCL进行定点突变。借助于毕赤酵母表达系统,对脂肪酶野生型r27RCL及突变体r27RCLT201C进行异源表达,并对其酶学性质进行研究和比较。热稳定性实验显示突变体r27RCL-T201C在60℃处理25 min后剩余酶活较野生型提高了17. 6%。此外,突变体的pH稳定性也较野生型有所提高。对脂肪酶r27RCL进行二硫键的构建有助于提高该酶热稳定性,使其能更有效地应用于工业生产。     

SSR标记对不同黄子甘蓝型油菜亲本材料的遗传分析

杂交育种中,亲本选配是育种成败的关键.本研究以重庆市油菜工程技术研究中心提供的180份甘蓝型黄子油菜亲本种质为材料,应用分布于不同连锁群的60对SSR标记进行了分析,共检测出308个标记位点,每对引物在不同素本材料之间的等位基因数在1～11个之间,平均位点为5.1个.其中多态性位点207个,多态率达67.2％.对SSR扩增结果进行UPGMA分析,在遗传距离0.566处,180个品种(系)分为3个类群,聚类结果与种质来源比较一致,本研究为甘蓝型油菜黄子杂交育种和优势组合的选配提供了理论依据.     

甘蓝型油菜BnMYB80基因的生物信息学分析

在高等植物花药发育和花粉形成中, MYB转录因子起着非常重要的作用, 其中MYB80是参与绒毡层发育及引起雄性不育的重要转录因子。该研究以拟南芥(Arabidopsis thaliana) AtMYB80为参考序列, 通过BLAST比对分析, 在白菜(Brassica rapa)、甘蓝(B. oleracea)和甘蓝型油菜(B. napus)中分别获得MYB80基因的2、2和6个同源序列, 运用生物信息学方法对其核苷酸序列及编码的氨基酸序列进行组成成分、亚细胞定位、磷酸化位点、疏水性/亲水性、蛋白质二级、三级结构和功能域分析。结果表明, MYB80转录因子亚细胞定位于细胞核, 具有多个不同的磷酸化位点, 肽链表现为亲水性; 二级、三级结构预测显示, MYB80蛋白以α-螺旋和无规则卷曲为主要结构元件; 保守结构域分析表明, 其N端具有2个串联的SANT功能域, 属于R2R3型MYB转录因子。多重序列比对和进化树分析结果表明, 甘蓝型油菜与白菜、甘蓝的序列相似性大于92%, 且MYB80转录因子的功能结构域具有较高的同源性和较强的序列保守性。该研究结果对深入解析甘蓝型油菜MYB80的生物学功能及育性调控的分子机理具有重要意义, 为甘蓝型油菜杂种优势利用提供了依据。     

黑曲霉脂肪酶分子结构预测

根据克隆到的黑曲霉脂肪酶基因序列,概念性翻译出其编码的氨基酸序列.利用BioEdit、PSIPRED和SwissModel等软件及服务器对黑曲霉脂肪酶的一级结构、二级结构和三级结构进行分子结构模型的预测与模拟.预测结果显示,黑曲霉脂肪酶分子的一级结构、二级结构及三级结构的结构特点与丝氨酸水解酶高度吻合.预测的黑曲霉脂肪酶各种二级结构成分含量与实际测定的重组黑曲霉脂肪酶二级结构成分相符.在三级结构水平上,黑曲霉脂肪酶"盖子"结构域所在的位置与已解析的黑曲霉阿魏酸酯酶对应结构域所在的位置存在显著差异.盖子结构域位置的差异预示一种开盖型脂肪酶分子设计和构建的可能.     

微生物脂肪酶的结构与功能研究进展

脂肪酶是催化油酯水解的一类酶的总称,在清洁剂、食品、纸浆、化工合成等工业都有广泛的应用.本文对各种来源的微生物脂肪酶的结构、生化性质、底物特异性和界面活化现象等方面进行了综述,并介绍了一些脂肪酶的特殊结构和性质.     

微生物脂肪酶蛋白质工程*

微生物脂肪酶催化的化学反应具有严格的立体选择性、位点选择性等专一性,催化活性高而副反应少,催化反应不需要辅助因子等特点,因此广泛应用于工农业生产中的诸多领域。利用蛋白质工程技术,提高微生物脂肪酶的特异性、活性和稳定性,对提高微生物脂肪酶制剂产品的市场竞争能力,扩大微生物脂肪酶的应用领域,具有重要的意义。综述了蛋白质工程技术在微生物脂肪酶改性方面的应用现状、存在问题及前景。     

一种调控脂解的重要蛋白——围脂滴蛋白(Perilipin)

围脂滴蛋白（perilipin）是脂滴相关蛋白家族的核心成员之一,是定位于脂滴表面的高磷酸化的蛋白,对脂肪组织中甘油三酯的代谢有双重调节作用,既可通过阻止脂肪酶接近脂滴降低基础状态下的脂解,又可促进激素刺激的脂肪分解.Perilipin在脂代谢中发挥重要作用,其表达调控可能与肥胖及其相关代谢疾病如糖尿病、胰岛素抵抗等有重要关系.本文主要介绍了perilipin的发现、命名、结构特征以及激素和转录因子对perilipin的调控,并阐述了其与相关脂肪酶间的相互作用.目前的研究主要集中于围脂滴蛋白（perilipin）和激素敏感脂肪酶（HSL）之间,与新近发现的脂肪酶脂肪三酰甘油脂酶（ATGL）的相互作用则有待于进一步研究.     

骨骼肌的脂质代谢及其与胰岛素抵抗的研究进展

一系列的研究表明骨骼肌细胞内甘油三酯(intramyocellular triacyglycerol,IMTG)和胰岛素抵抗之间有密切联系。许多因素可调控IMTG的动态变化,如甘油三酯水解酶、激素敏感性脂肪酶、甘油一酯脂肪酶和脂滴结合蛋白等。而IMTG的代谢中间产物甘油二酯、神经酰胺和脂肪酸在骨骼肌中的聚集也与胰岛素抵抗密切相关。脂滴和线粒体对于细胞内甘油三酯及其代谢产物的周转速度起关键作用,对胰岛素抵抗也起着重要的作用。     

热稳定性伯克霍尔德菌脂肪酶A突变体的筛选

摘要:【目的】为更好地提高伯克霍尔德菌ZYB002脂肪酶LipA在TMP纸浆造纸工艺中的应用,有必要利用蛋白质工程技术,提高其热稳定性。【方法】基于B-factor值筛选LipA多肽链中潜在的突变位点,利用迭代饱和诱变技术,构建突变文库,筛选热稳定性提高的突变体。【结果】利用上述方法,从4个突变文库中分别筛选到在55℃下,半衰期较野生型脂肪酶LipA分别提高了1.8倍、3倍、2.2倍和1.7倍的脂肪酶突变体。【结论】基于B-factor值选择突变位点,利用迭代饱和突变技术,快速筛选到热稳定性有显著提高的突变体。     

脂肪酶生物印迹研究进展

脂肪酶是一种广泛应用的水解酶。生物印迹技术是一项新兴技术,它使脂肪酶在有机溶剂中发挥更好的催化能力,如更高的活性和稳定性,从而扩大了脂肪酶作为生物催化剂在工业上的应用。本文介绍了脂肪酶蛋白质的结构特点,脂肪酶生物印迹的过程和原理,对生物印迹过程中印迹模板的种类和选择原则、保护剂的作用等主要影响因素进行了讨论,并对不同种类脂肪酶的生物印迹条件和适用的反应及生物印迹效果作了归纳总结,指出了目前脂肪酶生物印迹技术存在的问题和发展前景。     

疏棉状嗜热丝孢菌(Thermomyces lanuginosus)脂肪酶的理性设计提高其活性和温度稳定性

目的:通过对疏棉状嗜热丝孢菌(Thermomyces lanuginosus)脂肪酶的理性设计,获得高酶活与耐高温的脂肪酶品种,为脂肪酶在饲料、油脂加工和生物柴油等领域的应用奠定基础.方法:对脂肪酶典型结构域lid和loop区域的系统发育分析,找到候选的位点,理性设计并通过实验验证,获得脂肪酶活性和耐高温特性显著提高的...     

前导肽介导的蛋白折叠机制及其对脂肪酶影响的研究进展

大多数蛋白质的形成过程主要由合成前体蛋白和合成功能蛋白两个步骤组成.在这个过程中,前导肽能够辅助蛋白质折叠或抑制它的活性.前导肽作为脂肪酶结构中重要的一段多肽链,通常作为分子内分子伴侣来辅助脂肪酶的折叠,同时该序列上包括糖基化位点在内的一些特殊位点,对酶的活性、极端环境稳定性、甲醇耐受性和底物特异性等性质具有重要影响....     

假单胞菌属脂肪酶的分子生物学研究进展

微生物脂肪酶是商品化脂肪酶的主要来源,并广泛应用于诸多工业领域。与其他微生物脂肪酶相比,细菌脂肪酶催化反应的类型更多、活性更高、稳定性更好,其中又以假单胞菌属(Pseudomonas)脂肪酶的性能最为优越。作为性能最为优越、应用最为广泛的一类脂肪酶,假单胞菌属脂肪酶研究一直是脂肪酶领域的热点。就假单胞菌属脂肪酶的分子生物学研究进展进行归纳和述评,包括基因资源挖掘及克隆、基因表达调控及分泌机制、活性过表达策略、蛋白质结晶及3D结构解析、蛋白质工程,并对其未来研究方向做出展望,以期为后续研究提供有益参考。