α-羟酸脱氢酶催化机制及其应用前景

简述α-羟酸脱氢酶家族中的乙醇酸氧化酶、乳酸单加氧酶、乳酸氧化酶、细胞色素氧化酶b2和扁桃酸脱氢酶等几种酶的蛋白质分子结构和催化机理,对该类酶的催化机制进行了比较,揭示α-羟酸脱氢酶蛋白质分子结构与功能之间的关系,为其在食品、医疗检测、重要的医药化工中间体的合成等方面的应用提供理论指导。     

CMP羟甲基化酶MilA中与甲基羟化过程相关的关键氨基酸定点突变分析

【目的】米多霉素生物合成起始反应的MilA蛋白可以使底物胞苷酸单磷酸(CMP)的胞嘧啶碱基C5位上形成羟甲基化,形成羟甲基化胞苷酸(HmCMP),MilA是迄今发现的首个能够高效利用CMP的羟甲基化酶。MilA属于脱氧胸苷酸合成酶(TS)和脱氧胞苷酸羟甲基化酶(CH)蛋白超家族,通过三维结构预测发现它们的三维结构非常相似,CH94上的丝氨酸曾被证明与胞嘧啶上甲基变成羟甲基过程有关,MilA102上对应的氨基酸为苏氨酸,TS91上对应的氨基酸为脯氨酸。因此,突变MilA上第102位的苏氨酸,考察该氨基酸对CMP和脱氧胞苷酸(dCMP)羟甲基化反应的影响。【方法】通过定点突变技术,将MilA第102位的保守氨基酸苏氨酸(Threonine,T)分别点突变成缬氨酸(Valine,V)和亮氨酸(Leucine,L)。【结果】体外酶活实验结果显示,相对于MilA,MilA T102V对于CMP的催化活性下降87.1%,对于dCMP的催化活性没有影响;而MilA T102L均丧失了对于两种底物的活性。【结论】这表明Thr102对于MilA催化底物CMP形成HmCMP至关重要;同时,失去活性的仅比缬氨酸和野生型苏氨酸的链长多出了一个碳原子,暗示其在与底物结合时形成了一定的空间位阻效应。Thr在102位点的功能经过自然进化的微调有可能已经达到最优化。     

微生物蛋白质谷氨酰胺酶的初步分离纯化

蛋白质谷氨酰胺酶可以特异性地水解蛋白质和多肽的谷氨酰胺残基,研究了产吲哚金黄杆菌产生的微生物蛋白质谷氨酰胺酶的代谢曲线和初步的分离纯化。发酵过程中pH升高,氨浓度增加,到14 h时酶活达到最高为0.359 U/mL。发酵液离心去上清液经3 kD滤膜超滤4倍时,纯化倍数和得率都最高。超滤液加入4倍体积无水乙醇沉淀蛋白质,酶的得率最高为72.7%。沉淀用缓冲液复溶后,经过SP-Sepharose Fast Flow离子交换层析分离,得到单一峰。经过多步纯化后酶得率为31.72%,纯化倍数为124倍,经SDS-PAGE电泳鉴定为单一条带,分子量约为20 kD。     

丁烯羟酸内酯对公鸡花种子萌发和赤霉素含量的影响

从植物燃烟中提取的丁烯羟酸内酯（buten01ide）能提高公鸡花种子的萌发率,并促进其萌发后的生长。光可以增强丁烯羟酸内酯的作用。公鸡花对外源GA的响应与对丁烯羟酸内酯的响应类似,二者有协同效应。酶联免疫法测定结果显示,在种子尚未萌发时,经丁烯羟酸内酯处理的种子中内源赤霉素含量低于不做处理的;萌发生长后,其赤霉素含量则高于不做处理的。因此认为,丁烯羟酸内酯可能是通过增加种子对GA的敏感性而起作用的。     

点青霉(Penicillium notatum)AS 3.3871葡萄糖氧化酶的研究

从367株青霉菌和曲霉菌中筛选获得产生葡萄糖氧化酶的优良菌株Penicillium notatum As 3.3871。纸层析鉴定酶促反应产物为葡萄糖酸。以硝酸钠为氮源,蔗糖为碳源的合成培养基(pH 5.6),于26℃通气培养后,静置一段时间,每毫升发酵液的酶活力可达15—18单位。发酵液经弱酸性阳离子交换树脂柱层析,可得浓缩的酶制剂,该酶制剂可将蛋清中的葡萄糖脱除,防止干蛋白片在储存期的“褐变”。     

噬菌体T4脱氧胞苷酸羟甲基化酶基因与免疫基因在大肠杆菌“极大细胞”中的表达

本文用“极大细胞”的方法研究噬菌体T4脱氧胞苷酸羟甲基化酶基因(基因42)与免疫基因(基因imm)的表达。从无性繁殖系CC20中提取带有噬菌体T4基因42和基因imm的重组质粒pHC20,转化到大肠杆菌CSR603(recA~-、uvrA~-、phr-1~-)中。转化于经紫外光照射后继续培养,使细胞在染色体降解的同时扩增了质粒DNA。用~(35)S标记质粒编码的蛋白质,通过SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳和放射自显影鉴别噬菌体T4基因42与imm的产物,其分子量分别为25,500和38,500道尔顿。实验结果表明噬菌体T4基因42与imm在大肠杆菌“极大细胞”中表达。在一定条件下,“极大细胞”是研究基因表达的一个比较方便的体系。     

点青霉(Penicillium notatum)AS 3.3871葡萄糖氧化酶的研究

从367株青霉菌和曲霉菌中筛选获得产生葡萄糖氧化酶的优良菌株Penicillium notatum As 3.3871。纸层析鉴定酶促反应产物为葡萄糖酸。以硝酸钠为氮源,蔗糖为碳源的合成培养基(pH 5.6),于26℃通气培养后,静置一段时间,每毫升发酵液的酶活力可达15—18单位。发酵液经弱酸性阳离子交换树脂柱层析,可得浓缩的酶制剂,该酶制剂可将蛋清中的葡萄糖脱除,防止干蛋白片在储存期的“褐变”。     

产酸克雷伯氏菌赖氨酸脱羧酶的异源表达及粗酶性质

赖氨酸脱羧酶,可以催化赖氨酸脱羧生成戊二胺。戊二胺是重要的平台化合物,可以合成新型聚酰胺材料、脂肪族异氰酸酯等新材料。本研究对来自于产酸克雷伯氏菌的赖氨酸脱羧酶进行异源表达。以pUC18质粒为载体,将来源于产酸克雷伯氏菌的赖氨酸脱羧酶基因ldc克隆到大肠杆菌,得到菌株LN18。在添加0.5 mmol/L IPTG的LB培养基中,对LN18进行摇瓶培养,发酵液酶活可达到35 U/g发酵液,从发酵液制备的赖氨酸脱羧酶粗酶蛋白的酶活可以达到30 000 U/g粗蛋白。产酸克雷伯氏菌赖氨酸脱羧粗酶蛋白大小约80 kDa,粗酶的最适温度和pH值分别为55℃和5.5,与文献中报道的大肠杆菌的赖氨酸脱羧酶Cad A在pH 8.0几乎没有酶活不同,产酸克雷伯氏菌的赖氨酸脱羧酶在pH 8.0的酶活达到最优pH下酶活的30%以上。金属离子对酶活有一定的影响,Mg~(2+)对酶活有促进作用,Fe~(2+)、Zn~(2+)、Ca~(2+)有一定的抑制作用。     

发酵液中曲酸的提取方法比较

190 7年斋滕在蒸米发酵物中发现曲酸(Ｋｏｊｉｃａｃｉｄ)。 1 92 4年 ,薮田测定了曲酸的结构[1,2 ] ,化学名称为 5 -羟基——— 2 -羟甲基- 1 ,4吡喃酮 ,相对分子质量 1 42 .1。曲酸具有抑菌能力、抗氧化性、与金属离子螯合作用等性质 ,因此在食品中可作为防腐剂、保鲜剂、护色剂 ;曲酸具有抑制黑色素生成酶———酪氨酸酶活性的功能 ,有显著的增白作用 ,现已在美白化妆品、浴剂及牙膏等日化工业中应用[2 ,3] ;它还可作为香料合成的中间体 ,故此国内外近来对曲酸开展了广泛的研究。目前 ,采用发酵法生产曲酸的方法较多 ,对发酵液中曲酸的提…     

薏苡仁多菌发酵液的菌种优选及其抑制黑色素生成的作用研究

以薏苡仁作为发酵基质,确定利于提高发酵液体外活性的较优乳酸菌种,并分析优势乳酸菌种薏苡仁发酵液对斑马鱼胚体黑色素生成的抑制作用。通过比较分析乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）、嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）和保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus）3种单一乳酸菌和三者复合乳酸菌的薏苡仁发酵液的还原糖、总酚、游离氨基酸、蛋白、总酸和乳酸含量等理化指标及体外羟自由基清除能力和酪氨酸酶活抑制率确定较优发酵菌种,采用高通量测序测定发酵过程中微生物菌群结构;利用斑马鱼模型研究发酵液对黑色素生成的抑制作用。研究结果表明,采用乳酸乳球菌、嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌3种乳酸菌复合发酵比单一乳酸菌发酵更具优势。使用以上菌种复合发酵薏苡仁过程中,乳酸乳球菌和嗜热链球菌为发酵前期优势菌群,发酵中后期则以保加利亚乳杆菌为优势菌群。经复合乳酸菌发酵后,薏苡仁发酵液的羟自由基清除率和酪氨酸酶活抑制率分别提高了20.82%和87.26%;斑马鱼模型实验结果表明,薏苡仁发酵液可以显著减少斑马鱼体表黑色素分布,当使用含量为2.0%时,对黑色素...     

中药美白成分的复配及复方中药发酵液的功效

【目的】通过中药美白成分的复配,进而研究复方中药发酵液活性成分及功效性。【方法】以酪氨酸酶抑制率为指标研究最佳复配含量,采用分光光度法测定复方中药发酵液中总酚、多糖、黄酮、蛋白质含量,通过HPLC技术进行氨基酸分析,抗氧化能力通过总还原力和自由基清除试验进行评价,通过酪氨酸酶活性抑制实验进行美白功效分析。【结果】正交实验得出4种中药美白成分中覆盆子对酪氨酸酶抑制效果最好;复方中药发酵液中多酚、多糖、黄酮和蛋白质含量分别为147.80、4.36、1.17、2.22 g/kg;复方中药发酵液具有较高的总还原力、羟自由基清除能力和DPPH自由基清除能力;5%(W/V)复方中药发酵液的酪氨酸酶活性抑制率为82.41%。【结论】复方中药发酵液中含有多种活性成分,具有一定的抗氧化和美白功效。     

发酵液中曲酸的提取方法比较

1907年斋滕在蒸米发酵物中发现曲酸(Kojic acid).1 92 4年,薮田测定了曲酸的结构[1,2],化学名称为5-羟基--2-羟甲基-1,4吡喃酮,相对分子质量142.1.曲酸具有抑菌能力、抗氧化性、与金属离子螯合作用等性质, 因此在食品中可作为防腐剂、保鲜剂、护色剂;曲酸具有抑制黑色素生成酶--酪氨酸酶活性的功能,有显著的增白作用,现已在美白化妆品、浴剂及牙膏等日化工业中应用[2, 3];它还可作为香料合成的中间体,故此国内外近来对曲酸开展了广泛的研究.目前, 采用发酵法生产曲酸的方法较多,对发酵液中曲酸的提取方法有萃取法、沉淀法、吸附法、浓缩结晶法等[1,2]. 本文采用萃取法、直接浓缩结晶法、沉淀法提取方法,分别研究了这几种方法对曲酸发酵液中曲酸的提取率、提取产品纯度等几方面的影响,结果表明直接浓缩结晶法是一种较好的曲酸提取方法.     

桑木层孔菌液体培养过程中几种胞外酶活性的变化

研究了桑木层孔菌Phellinus mori液体培养过程中发酵液中淀粉酶、果胶酶、羧甲基纤维素酶（CMC酶）和漆酶等4种胞外酶的活性变化,同时测定了蛋白质、还原糖和pH的变化。结果表明,桑木层孔菌拥有丰富的胞外酶系,淀粉酶酶活第7天时达到最大值,果胶酶在第9天和第12天的酶活都较高,羧甲基纤维素酶第10天时酶活最高,漆酶酶活第9天时达到最大值,说明桑木层孔菌对淀粉类物质利用最早。蛋白质浓度在第8天和第11天时出现两个峰值,还原糖浓度随培养时间逐渐降低,发酵液pH值在培养初期逐渐变小,后期逐渐变大。     

酶法合成羟头孢霉素

本文报道具有青霉素酰化酶的大肠杆菌(E. coli PN-66)细胞酶促合成羟头孢霉素的研究结果。酶反应的最适温度为20℃,最适pH为6．0。羟头孢霉素的合成率随着母核7一氨基脱乙酰氧基头孢烷酸的浓度的增加而提高,随侧链对羟基苯甘氨酸甲酯盐酸盐在与7一氨基脱乙酰氧基头孢烷酸的配比中的增加而提高。苯乙酸和苯氧乙酸对羟头孢霉素的合成有着强烈的抑制作用。在合适的条件下,羟头孢霉素的合成率可达90％以上。     

乙醛脱氢酶2基因在毕赤酵母中的表达和分离纯化

将乙醛脱氢酶2（ALDH2）基因整合到质粒pPIC9K上,构建重组表达载体pPIC9K-coALDH2,用电转导将表达质粒pPIC9K-coALDH2转化至毕赤酵母GS115中,在毕赤酵母中表达经密码子改造的ALDH2。结果表明：重组基因工程菌GS115（pPIC9K-coALDH2）发酵液中蛋白质量浓度为8.40 mg/L,1 mL发酵液中酶活为11.35 mU。     

泛酸的功能和生物合成

泛酸是辅酶A(CoA)和酰基载体蛋白(ACP)生物合成的重要前体物质,参与生物体内碳水化合物、脂肪酸、蛋白质和能量代谢.在人体中还参与类固醇,褪黑激素、抗体和亚铁血红素的合成.生物体内的泛酸合成是由酮泛解酸羟甲基转移酶(PanB),酮泛解酸还原酶(PanE),L-天冬氨酸-α-脱羧酶(PanD)和泛酸合成酶(PanC)四种酶协同催化下完成的.由于泛酸合成途径只存在于植物和低等生物中,选择该生物合成途径酶作为药物靶点将会有高度的选择性.本文综述了泛酸的功能和已经研究清楚大肠杆菌和分支结核杆菌中的泛酸生物合成途径所涉及的酶的结构和特性.     

真菌菌丝发酵液抗氧化活性检测

目的检测长期保存的食用真菌发酵液中超氧化物歧化酶(SOD)活性和谷胱苷肽过氧化物酶(GSH-Px)活性。方法选取3株经实验室长期保存的食用真菌发酵液,采用邻苯三酚自氧化法测SOD酶活性;用二硫代二硝基苯甲酸(DTNB)直接法测GSH-Px酶活性。结果3种发酵液中SOD酶活性和GSH-Px酶活性均为阳性。结论食用菌发酵液中不仅测得SOD,还含有GSH-Px,而且经长期保存仍有很强的酶活性。     

酶的辅因子

(一)辅因子概念酶的化学本质是蛋白质,它和其它蛋白质一样,主要由氨基酸组成。因此也具有两性电解质的性质,并且具有一、二、三、四级结构。酶和其它蛋白质一样,其中有些是单纯蛋白质,有些是结合蛋白质。脲酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶和核糖酸酶等一般水解酶都属于简单蛋白质。这些酶只由氨基酸组成,此外不含其它成份。转氨酶、碳酸酐酶、乳酸脱氢酶及其它氧化还原酶类等均属于结合蛋白质。这些酶除了蛋白质组份外,还含有对热稳定的非蛋白的小分子物质。前者称为酶     

解淀粉芽孢杆菌AF1发酵液的抗菌活性与抗菌机理

测定解淀粉芽孢杆菌AF1发酵液的抗菌谱,对发酵液抗MRSA的活性稳定性及抗MRSA机制进行初步探究,为寻找新的抗MRSA化合物提供实验基础。以耐药金葡菌SA46为病原指示菌,不同p H、温度和蛋白酶处理后,考察AF1发酵液剩余抗菌活性。用显微镜和透射电镜观察经发酵液处理后的SA46形态变化,并用凝胶电泳分析SA46的蛋白质和DNA渗漏情况,初步探讨其抗菌机制。结果显示,AF1发酵液具有广谱抗菌活性:不仅对临床耐药金葡菌、一般临床大肠杆菌和金葡菌有很强抑菌作用,同时对大部分试验的植物病原菌也有较好抑菌作用。发酵液在p H 2.0-9.0,4-80℃,120 min后抗菌活性均保持95%以上;并且对蛋白酶K、胃蛋白酶和胰蛋白酶稳定。SA46经发酵液(MIC)处理后,显微镜和透射电镜观察发现其细胞壁受到不同程度破坏;在DNA和蛋白质电泳图上,试验组SA46的DNA和蛋白质条带很清晰,即SA46蛋白质和DNA出现渗漏,而对照组均没有条带出现,初步推断AF1对MRSA的抗菌机理是破坏病原菌的细胞壁来抑制细胞生长的。菌株AF1可作为抗MRSA药物研发的潜在新来源。     

Flavobacterium johnsoniae昆布多糖酶的分离纯化及其催化性质

约氏黄杆菌Flavobacterium johnsoniae具有分泌裂解酵母细胞壁酶系的能力,经初步分析发现其发酵液中具有葡聚糖酶、几丁质酶和蛋白酶等活性。通过离子交换层析、疏水层析和凝胶过滤层析,从该菌发酵液中分离纯化到一种昆布多糖酶。该酶分子量为35 kD左右,其最适反应温度为50°C,最适反应pH为5.0。以昆布多糖和昆布寡糖为底物的反应表明,该酶以内切酶作用模式进行催化水解。