酪氨酸羟化酶和左旋芳香族氨基酸脱羧酶基因的细胞表达及活性检测

由于在帕金森病中合成多巴胺所需的酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)和左旋芳香族氨基酸脱羧酶(aromatic L-amino acid decarboxylase,AADC)活性明显降低,所以补充多巴胺合成酶成为基因治疗帕金森病研究的主要手段。我们分别构建了重组逆转录病毒载体pLHCX／TH及pLNCX2／AADC,通过脂质体介导将带有目的基因的载体分别转到包装细胞PA317中,经筛选得到产病毒的细胞PA317／TH和PA317／AADC,采用免疫组化、原位杂交方法检测目的基因表达;细胞经裂解后进行的酶促反应产物多巴胺以高压液相电化学方法检测证明所克隆的T‘H及AADC基因具有功能活性;这两种基因工程改造细胞可以完成酶促动力学的功能,使L-dopa及多巴胺产生明显增加。本研究为用TH和AADC双基因对帕金森病进行基因治疗提供了一定的依据。     

芳香族氨基酸生物合成和苯丙氨酸发酵

<正> 苯丙氨酸(Phemylalanine,Phe)、酪氨酸(Tyrosine,Tyr)和色氨酸(Tyrptophan,Trp),即所谓芳香族氨基酸(aromatic amino acid),不仅本身结构较谷氨酸复杂(表1),而且合成机制亦较多采,特别是其用途的日益广泛,也使人们开始注意其生产技术。大家都知道,苯丙氨酸和色氨酸是人体必需氨基酸,酪氨酸可由苯丙氨酸转换、而提供人体。芳香族     

芳香族氨基酸羟化酶家族结构与催化功能

芳香族氨基酸羟化酶(AAAH）家族是一类单加氢酶,包括苯丙氨酸羟化酶(PAH)、酪氨酸羟化酶(TH)和色氨酸羟化酶(TPH). 在辅因子四氢生物蝶呤、铁原子及氧存在下,分别催化苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的羟化反应. 多种疾病如苯丙酮尿症、帕金森氏病以及神经相关疾病的发病机制均与这类酶有关. 本文综述近年来对芳香族氨基酸羟化酶家族蛋白结构功能、底物特异性、催化机制等方面的研究进展,为该类酶的定向进化及功能应用提供新思路.     

细菌鸟氨酸脱羧酶作用的研究进展

多胺是生物体内广泛存在的一类具有多种生物活性的低分子化合物,其合成的关键限速酶是鸟氨酸脱羧酶,鸟氨酸脱羧酶和多胺共同参与生物生长发育等重要生理过程。细菌鸟氨酸脱羧酶在结构上和真核生物略有不同,但是功能类似,其能通过促进多胺的产生发挥对细菌的调节作用。研究发现,细菌鸟氨酸脱羧酶也参与细菌对其他物种的作用,但对人体的作用尚不明确。因此,本文综述了国内外关于细菌鸟氨酸脱羧酶在促进细菌生长、适应环境、抗生素抗性和生物膜形成等方面的作用及相关机制,希望能对细菌鸟氨酸脱羧酶及其作用的后续研究提供一些信息与参考。     

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。     

植物腺苷甲硫氨酸脱羧酶研究进展

多胺对植物生长发育的调控以及生物或非生物逆境胁迫反应中起着重要的作用.腺苷甲硫氨酸脱羧酶(S-adenosylmethionine decarboxylase,SAMDC)是植物体多胺生物合成途径中一个关键酶,催化腺苷甲硫氨酸(S-adenosylmethionine,SAM)形成脱羧的SAM,为多胺生物合成提供氨丙基供体.现对植物中SAMDC的种类、SAMDC基因的特征以及功能研究现状进行了综述.     

通过N端引入芳香族氨基酸提高木聚糖酶的热稳定性

耐热的木聚糖酶具有用于造纸、麻类脱胶和饲料生产等工业领域的巨大潜力,为了提高11家族碱性木聚糖酶Xyn11A-LC的热稳定性,通过理性设计在N-末端引入了芳香族氨基酸(T9Y和D14F)。测定野生型和突变体的性质表明,突变体的最适反应温度和热稳定性均获得了提高。突变体的最适反应温度比野生型提高了5℃。野生型在65℃的Tris/HCl缓冲液(pH 8.0)中的半衰期为22 min,而突变体在此条件下的半衰期为106 min。圆二色光谱测定结果显示野生型和突变体的Tm分别为55.3℃和67.9℃。因此,通过在N-末端引入芳香族氨基酸可以提高11家族木聚糖酶的热稳定性和在高温下的活性。     

头状轮生链霉菌芳香族氨基酸合成途径的调节

对头状轮生链霉菌(Streptoverticillium caespitosus)芳香氨基酸合成途径的研究表明,第一个酶即3—脱氧—α—阿拉伯庚酮糖-7-磷酸(DAHP)合成酶无同工酶,不被L-色氨酸阻遏,比活力可被硝酸盐促进。L-色氨酸强烈地反馈抑制此酶,L-酪氨酸和L-苯丙氨酸无作用。L-色氨酸的反馈抑制对磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)是非竞争性的,K_I为373μmol/L。酶对PEP和4-磷酸亦藓糖(E4P)的K_m值分别为50和100μmol/L。PEP和C0²⁺对酶有稳定作用。邻氨基苯甲酸合成酶活力可被1mmol/L L-色氨酸完全抑制,此酶也受L-色氨酸的阻遏,但是色氨酸支路上其余4个酶不被阻遏。分支酸变位酶被L-酪氨酸抑制。L-苯丙氨酸抑制预苯酸脱水酶,并更强地抑制预苯酸脱氢酶。     

Ⅱ型抗癌晶体蛋白抗肝癌作用的关键芳香族氨基酸

为探讨Ⅱ型抗癌晶体蛋白(Parasporin-2)上与抗肝癌作用相关的关键氨基酸,利用5-BU对Parasporin-2活性区编码DNA(P2Y)进行PCR诱变,之后在大肠杆菌中表达,产物纯化后经MTT法检测其对肝癌细胞系和正常肝细胞系的作用。获得的9个突变体其抗肝癌活性差异极大,其中P2M1和P2M8对两种肝癌细胞系SMMC7721和Bel7402均有较强的细胞毒杀作用而不影响正常肝细胞系Chang-liver。比较了P2M1、P2M8和P2Y的二级结构与三级结构,发现二级结构上的变化如β折叠变长或α螺旋增加影响着Ⅱ型抗癌晶体蛋白的抗肝癌活性。基于突变体间氨基酸序列比对、突变体与受体间分子对接以及模拟突变等研究的结果表明,位点52、56、58和208上的氨基酸残基特别是芳香族氨基酸在Parasporin-2与受体间的互作中可能起着重要作用。     

高效毛细管电泳法直接测定红豆杉悬浮培养细胞中游离芳香族氨基酸

建立了红豆杉悬浮培养细胞中游离芳香族氨基酸的高效毛细管电泳的分离直接紫外吸收测定方法。在优化的实验条件下 ,以间苯二酚为内标 ,未涂层融硅毛细管 (75 μmi.d .,总长 37cm ,有效分离长度 30cm)为分离通道 ,40mmol/L磷酸缓冲液 (pH10 .46 )为电泳介质 ,3sec(0 .5 psi)压力进样 ,15kV恒压电泳 ,2 0 0nm检测 ,在 9min内三种氨基酸得到分离测定。色氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸的线性范围分别为 2 .5 0～ 2 5 0 μmol/L(r =0 .996 2 ,RSD =2 .5 2 % )、1.2 5～ 2 5 0 μmol/L(r =0 .996 6 ,RSD =2 .12 % )和 2 .5 0～ 2 5 0 μmol/L(r=0 .9940 ,RSD =2 .93% ) ,苯丙氨酸回收率为 96 .8%± 1.37% ,酪氨酸回收率为 99.2 %± 3.0 4%。     

体外法研究猪后肠道对芳香族氨基酸的发酵特性

【目的】采用体外发酵技术探究芳香族氨基酸在猪后肠的发酵特性。【方法】以杜×长×大育肥猪回肠、盲肠和结肠食糜为接种物,接种于10 mmol/L单一氨基酸的培养基中,37 o C培养24 h,测定4、8、12、16和24 h的产气量(GP),采集0 h和24 h样品,测定样品中的氨氮(NH3-N)和微生物蛋白(MCP)浓度,利用变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)和Real-time PCR定量技术分析体外培养中参与代谢特定氨基酸的细菌组成及数量。【结果】不同芳香族氨基酸的发酵液中NH3-N和MCP浓度存在极显著差异(P0.01),肠段对GP、NH3-N和MCP影响极显著(P0.01),且芳香族氨基酸与肠段对GP、NH3-N和MCP浓度均存在交互作用(P0.01)。定量PCR表明,芳香族氨基酸和肠段均显著影响发酵液中总菌数量(P0.05)。DGGE分析显示,同一肠段不同芳香族氨基酸组的细菌群落结构具有高度的相似性,其中回肠Phe组和Tyr组、结肠Tyr组和Trp组的相似性分别高达87.9%和80.5%,盲肠和结肠微生物香农指数变化显著(P0.05)。【结论】不同芳香族氨基酸的肠道代谢菌具有差异性,与Trp和Phe相比,Tyr的盲肠和结肠代谢菌多样性较低,与Trp和Tyr相比,Phe更多地合成菌体;特定芳香族氨基酸的不同肠道发酵去向不同,与回肠和盲肠比,结肠中芳香族氨基酸更多地合成菌体。     

鸟氨酸脱羧酶与肿瘤

多胺是广泛存在于哺乳类组织细胞中的小分子有机化合物,参与细胞的生长和分化等重要的生理过程,也是肿瘤细胞的快速生长所必需。鸟氨酸脱羧酶（omithine decarboxylase,ODC）是多胺合成代谢途径中的第一个限速酶,ODC活性的异常会引起包括肿瘤在内的一系列疾病的发生,由此该酶成为近年来研究的热点。简要综述了ODC与肿瘤关系的研究进展。     

蛋白质氨基酸网络研究进展

氨基酸网络是运用复杂网络工具对蛋白质结构-功能关系研究的新方法。本文回顾了氨基酸网络中常用网络参量的计算方法,如：度分布,聚集系数,平均最短路径等。结合本研究小组的工作,介绍了常用的网络构建和分析方法,并总结了氨基酸网络在蛋白质折叠以及蛋白质分子对接问题中的应用。最后,分析了氨基酸网络研究目前存在的主要问题,并对未来的工作进行了展望。     

蛋白质氨基酸网络研究进展

氨基酸网络是运用复杂网络工具对蛋白质结构-功能关系研究的新方法。本文回顾了氨基酸网络中常用网络参量的计算方法,如:度分布,聚集系数,平均最短路径等。结合本研究小组的工作,介绍了常用的网络构建和分析方法,并总结了氨基酸网络在蛋白质折叠以及蛋白质分子对接问题中的应用。最后,分析了氨基酸网络研究目前存在的主要问题,并对未来的工作进行了展望。     

L-天冬氨酸脱羧酶研究进展

根据作用于L-天冬氨酸的位置不同,L-天冬氨酸脱羧酶可分为L-天冬氨酸α-脱羧酶和L-天冬氨酸β-脱羧酶,本文综述了两种酶在结构特点、酶学性质、基因表达、酶的应用等方面的研究进展。     

宋内氏福氏2a双价志贺氏菌芳香族氨基酸营养缺陷型减毒株的研究Ⅱ:生物学特性的研究

进一步对FS54—2、—3、—4、—5、—6、—7及—7b等双价减毒株的侵袭力、毒力、免疫原性与免疫保护性及遗传稳定性等进行了研究,证明双价减毒株仍保持了入侵肠上皮细胞的能力;小动物实验安全低毒;有很好的免疫原性,对小鼠有很好的双重免疫保护性。     

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。     

海藻非蛋白质氨基酸的研究进展

海藻非蛋白质氨基酸是海藻中一类重要的生物活性物质,大多具有清热、解毒、驱虫、降血压、防癫痫等功能,本文主要对海藻非蛋白质氨基酸的概念、分类、生物合成、生物功能及其应用、检测分析、分离提取等做一概述,为更好的开发利用这类生物活性物质提供参考.