铜绿假单胞菌完整细胞a-氨基酸酯水解酶的性质

铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa) AS 1.204完整细胞a-氨基酸酯水解酶能催化a-氨基酸酯的水解和转移a-氨基酸酯的酰基到胺亲核试剂上。在水解和转移反应中酶的一般性质相同,最适pH为5．2,最适温度都是40℃。7-氨基脱乙酰氧基头孢烷酸(7一ADCA)抑制苯甘氮酸甲酣(PG-Ome)的水解。因此,该酶催化7一ADCA和PG-Ome转化成相应的半合成头孢菌素。     

角质酶的研究进展

角质酶(EC3.1.1.74)是一种可以降解角质并产生大量脂肪酸单体的水解酶。角质酶是一种多功能酶,可水解可溶性酯、不溶性甘油三酯和各种聚酯,同时还能催化酸与醇的酯化、脂肪酸盐与醇的转酯化反应,因此在食品工业、化工工业等诸多领域都具有广泛的应用。近年来研究发现,角质酶可实现棉纤维的生物精练和合成纤维的生物改性,是推动纺织工业清洁生产的关键酶制剂。     

微生物环氧化物水解酶的研究进展

环氧化物水解酶(EH)是一类能催化外消旋环氧化物水解生成有光学活性的环氧化物和二醇的酶,应用前景广阔。自然界筛选到的微生物往往存在产酶活力低、对映体选择性不高等问题。近年来,基因工程技术的发展及其在微生物环氧化物水解酶中的应用,改善了酶的催化特性,为酶的工业化应用提供了条件。该文简单介绍了微生物环氧化物水解酶的催化反应机制和快速检测方法,详细介绍了环氧化物水解酶基因工程方面的研究进展。     

细菌酯酶研究进展

酯酶(esterase)是一类催化酯键水解和合成的酶的总称,水解时催化酯键产生甘油和脂肪酸,合成时把酸的羧基与醇的羟基脱水缩合,产物为酯类及其他芳香类物质。酯酶广泛存在于动物、植物和微生物中。微生物酯酶在细菌中分布最多,广泛存在于包括链球菌、金黄色葡萄球菌、新型隐球菌、绿脓杆菌、结核杆菌等多种细菌中。目前关于酯酶和细菌毒力作用的相关性研究正处于起始阶段。本文对酯酶的结构、分类、作用机制、基因调控,以及一些代表性细菌酯酶的具体研究进展进行综述。     

酰胺酶的挖掘及在有机合成中的应用进展

酰胺酶是一类作用于分子内酰胺键,催化酰胺水解生成相应的羧酸和氨的重要生物催化剂。酰胺酶的广底物谱,高度化学、区域和立体选择性等特性,使其在制备医药及农用化学品等方面占有重要地位。根据氨基酸序列的差异,酰胺酶可分为酰胺酶标签家族和腈水解酶家族两大类。本文结合笔者研究团队在酰胺酶生物催化领域的研究工作,综述了近年来酰胺酶结构解析和催化机制等方面的研究进展,并介绍了酰胺酶在医药、农用化学品合成中的应用。     

利用结构多样性的对硝基苯酚羧酸酯和脂肪醇乙酸酯评估7个枯草芽胞杆菌酯水解酶的指纹图谱

基于GenBank公布的枯草芽胞杆菌168基因组序列,克隆表达了30个预测的酯水解酶基因。结果发现:其中7个酶对对硝基苯酚酯表现出明显的酯水解活力。它们在α/β水解酶家族中分属5个不同的亚家族。通过显色底物和pH指示剂进行的高通量筛选,分别绘制了这7个酶的底物指纹谱。考察了酶催化手性酯水解反应的对映选择性,结果表明:对硝基苄基酯酶PnbA和S-脱乙酰化酶Cah对手性醇的乙酸酯具有较广的底物谱,而PnbA和羧酸酯酶Nap分别对DL-薄荷醇乙酸酯和2-氯-1-苯乙醇乙酸酯/2-萘乙醇乙酸酯有极好的对映选择性(E>200)。此外,发现酯酶YitV催化2-氯-1-苯乙醇乙酸酯水解的反应遵循反-Kazlauskas规则。     

叶绿素的形成和破坏

叶绿素和其他生活物质一样,也不断地进行新陈代谢,即旧的不断破坏,新的不断形成。叶绿素的形成过程比较复杂,有些步骤还不十分清楚。它的大致过程先是形成原叶绿素酸酯(也叫原脱植基叶绿素),这是一系列由酶催化的反应。之后原叶绿素酸酯还原为叶绿素酸酯(也叫脱植基叶绿素),这个步骤一般需要光,是一个光还原过程。最后叶绿素酸酯在酶的作用下与植醇(也叫叶绿醇)酯化形成叶绿素。叶绿素的形成受许多环境因子的影响,其中主要的有温度、光和矿质元素。由于叶绿素形成过程中绝大部分反应都是由酶催化的,而酶的活性     

红纹黄单胞菌α-氨基酸酯水解酶的分离纯化及酶学性质

【目的】从红纹黄单胞菌中分离纯化了胞内α-氨基酸酯水解酶(AEH),并进行了酶学性质研究。【方法】采用乙酸丁酯破碎细胞,并相继用磷酸钙凝胶沉淀、硫酸铵分级沉淀、DEAE Sephadex A-50阴离子交换处理、CM Cellulose 52离子交换层析和Sephadex G-200凝胶过滤层析纯化得到了电泳纯α-氨基酸酯水解酶,并研究了此酶的酶学性质。【结果】SDS-PAGE显示α-氨基酸酯水解酶的亚基分子量为70 kDa。酶促合成头孢克洛的最适pH为6.8,最适温度为42℃,在pH5.0-8.0和35℃以下,酶保持了良好的稳定性。Mn2+和Ca2+对酶活有一定的促进作用,Cu2+、Fe2+及高浓度的丙酮对酶活有强的抑制作用。AEH催化D-苯甘氨酸甲酯、D-对羟基苯甘氨酸甲酯和头孢克洛水解反应的kcat/Km分别为123.7±3.7 mmol-1.s-1.L、2.9±0.6 mmol-1.s-1.L和101.3±2.1 mmol-1.s-1.L,AEH对D-苯甘氨酸甲酯的催化效率最高。AEH催化双底物反应的机制为乒乓机制,催化合成头孢克洛的kcat为547.3±38.2 s-1。【结论】有关红纹黄单胞菌α-氨基酸酯水解酶的酶学性质研究相对较少,本文的研究将为该酶催化合成β-内酰胺类抗生素的工业化应用提供重要参数。     

双酶水解紫贻贝制备酵母调味料研究*

利用复合蛋白酶、复合风味蛋白酶、中性蛋白酶对紫贻贝进行双酶水解,水解效果比较后选择使用复合蛋白酶和复合风味蛋白酶作为复合水解酶,同时采用产酯酵母发酵技术制备调味料,通过电位滴定法测定单菌株和多菌株发酵对双酶水解贻贝肉产总酯的影响。结果表明:产酯酵母1274在双酶水解后,接种量为5%,发酵温度28℃,发酵时间72h时总酯含量为0.65%,相同条件下,产酯酵母1274和1202多菌株发酵时总酯含量为0.78%,经产酯酵母发酵后的调味料,酯香味浓郁,给予产品以发酵特有的风味。     

过氧化氢酶催化梭曼水解机理的FTIR研究

利用傅里叶交换红外光谱法（ＦＴＩＲ）分析了过氧化氢酶在溶液中的二级结构和过氧化氢酶与过氧化氢、叠氮化钠以及梭曼作用后酶结构的不同改变,并比较了梭曼与细胞色素Ｃ和糜蛋白酶作用的结果。说明过氧化氢酶作为一种氧伦还原酶使过氧化氢分解或与叠氮化钠结合时,不导致酶空间结构的明显改变;但作为一种水解酶与梭曼反应后则出现酶分子的正常β－折叠结构降低和分子间聚合,而其构象变化与梭曼抑制糜蛋白酶的反应相似,揭示了过氧化酶催化梭曼水解机理的重要信息。     

微生物脂肪酶的研究与应用

脂肪酶（Lipase,Ec3．1．1．3）是一类特殊的酯键水解酶,广泛地存在于动物组织、植物种子和微生物体中,它能催化天然底物油脂（甘油三脂）水解,产生脂肪酸和甘油。在水解过程中存在中间产物甘油单酯和甘油二酯。从催化特性来看,脂肪酶可以催化酯类化合物的分解、合成和酯交换,具有化学选择性和高度的立体异构专一性,且反应不需辅酶,反应条件温和,副产物少。脂肪酶的另一显著特点是：它只能在异相系统（即油-水界面）或有机相中作用,这不仅发展了“界面酶学”,也促进了“非水酶学”的研究和深入。脂肪酸是最早研究的酶类之一,已…     

微生物降解有机磷类毒剂的酶学研究进展*

有机磷毒剂在农业生产和战争中的应用广泛,其生物解毒受到理论和应用研究方面的重视。有机磷水解酶在有机磷毒剂的生物降解中具有重要的作用,目前在有机磷水解酶的蛋白质晶体结构、酶促反应机制等方面的研究取得了较大的进展。中对有机磷水解酶在酶学、高级结构、催化机制、定向进化及其应用等方面的研究进行了综述,并对该领域今后的研究趋势进行了展望。     

交联酶晶体制备及其稳定性的研究*

酶制剂已经广泛应用在化学工艺、医学、农业、食品工业和化学分析等各个领域中,但酶的明显弱点是稳定性差,特别是应用于有机合成的酶还要耐受有机溶剂的变性作用等,所以酶的稳定化研究越来越引起重视。肪酶由于其在疏水环境的特殊催化作用,被广泛应用于有机合成中。本研究所采用Candida ru-gosa脂肪酶(CRL)是目前应用最为广泛的脂肪酶,它不仅能在水和有机介质催化酯、酸、醇的拆分,而且还能催化转酯、酰化、脱酰化等立体异构化反应和酯的水解。但是目前CRL的商业化产品是含有多种水解酶的混合物。其立体异构的专一性低,而纯化的CRL的立体异构的专一性提高,但是操作稳定性差。本文采用酶结晶技术与化学交联技术相结合的方法,制备出一种新型实用的交联酶晶体催化剂,并对它的温度、pH和在有机溶液中的稳定性进行了研究。     

双酶水解紫贻贝制备酵母调味料研究

利用复合蛋白酶、复合风味蛋白酶、中性蛋白酶对紫贻贝进行双酶水解,水解效果比较后选择使用复合蛋白酶和复合风味蛋白酶作为复合水解酶,同时采用产酯酵母发酵技术制备调味料,通过电位滴定法测定单菌株和多菌株发酵对双酶水解贻贝肉产总酯的影响。结果表明：产酯酵母1274在双酶水解后,接种量为5％,发酵温度28℃,发酵时间72h时总酯含量为0．65％,相同条件下,产酯酵母1274和1202多菌株发酵时总酯含量为0．78％,经产酯酵母发酵后的调味料,酯香味浓郁,给予产品以发酵特有的风味。     

来源于糖丝菌双(2-羟乙基)对苯二甲酸酯水解酶的酶学性质表征及降解特性分析

聚对苯二甲酸乙二醇酯[poly(ethylene terephthalate),PET]降解酶的发掘是国内外研究的热点。双(2-羟乙基)对苯二甲酸酯[bis-(2-hydroxyethyl)terephthalic acid,BHET]是PET降解过程的一种中间化合物,会与PET竞争酶的底物结合位点,从而抑制PET进一步降解。因此,探寻新型BHET降解酶,对进一步提高PET的降解效率具有促进作用。本研究通过基因挖掘发现了一种来源于浅黄糖丝菌(Saccharothrix luteola)参与PET降解过程的水解酶基因sle(ID:CP064192.1,5085270–5086049),其编码的蛋白质可以将BHET水解为单(2-羟乙基)对苯二甲酸酯[mono-(2-hydroxyethyl)terephthalate,MHET]和对苯二甲酸(terephthalic acid,TPA)。将BHET水解酶(Sle)通过重组质粒在大肠杆菌(Escherichia coli)中异源表达,结果表明,在异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl-β-D-thiogalactoside,IPTG)诱导终浓度为0.4 mmol/L,诱导时长为12 h,诱导温度为20℃时蛋白的表达量最高。通过镍亲和层析、阴离子交换层析和凝胶过滤层析3步分离纯化,获得了高纯度的Sle重组蛋白;同时对其酶学性质进行了表征,Sle最适温度和pH分别为35℃和8.0,在25–35℃和pH 7.0–9.0区间内能保持80%以上的残余酶活,且金属离子Co^(2+)能提高酶活力;进一步通过同源序列及Sle复合物结构分析得知,该酶属于二烯酸内酯水解酶(dienelactone hydrolase,DLH)家族,具备该家族典型的催化三联体,预测其催化位点分别为S129、D175和H207,并初步分析了其催化机理。最后,利用高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)鉴定了该酶能够特异性降解BHET生成MHET和TPA,属于BHET降解酶。本研究为生物酶法高效降解PET塑料提供了新的酶资源。     

酯酶同工酶多态性及其在昆虫分类学中的应用价值

同工酶 (isozyme)是具有相同或相似的催化功能而分子结构不同的一类酶。自从 Hunter和 Markert[1] 创立了同工酶酶谱 (zymogram)技术以来 ,同工酶的研究得到了很大的发展 ,酶谱的变化已作为鉴定物种、研究分类与进化、遗传与变异的重要指标。酯酶同工酶 (esterase isozyme)是能水解酯键的一组酶 ,在生物体内广泛存在。许多实验证明 :它在种系的鉴定中具有很重要的参考价值。本文旨在对其分类学价值进行探讨。1　酯酶的定义和分类酯酶 (esterase)是催化酯类化合物水解的酶系 ,其作用是水解脂肪族酯 (aliphatic ester)和芳香族酯 (aromatic e…     

右旋糖酐-α-1,6键水解酶的家族、结构及其应用

右旋糖酐（dextran）水解酶种类繁多,其中右旋糖酐-α-1,6键水解酶（D-α-1,6 H）是主要的水解酶类.该类酶包括右旋糖酐酶（EC 3.2.1.11）、葡萄糖右旋糖酐酶（EC 3.2.1.70）、异麦芽糖右旋糖酐酶（EC 3.2.1.94）等,分属不同糖苷水解酶家族.D-α-1,6 H的结构和催化方式多样,分类和进化关系复杂,是糖苷水解酶催化机制研究和酶蛋白分子进化研究的好材料.D-α-1,6H及该类酶的催化产物在工业和医学中均有重要而广泛的应用.近年来对D-α-1,6H的理论和应用研究逐渐增加,但仍缺乏深入的系统性研究.本文对D-α-1,6H的家族、结构和功能进行分析,并对其在工业和医学中的最新应用研究作以总结.     

酮基布洛芬拆分用酯酶产生菌的筛选及其催化特性

从土壤中筛选获得一株可以高对映选择性水解酮基布洛芬乙酯的酵母KET4,经鉴定为芸苔丝孢酵母（Trichosporon brassicae）。研究了该菌的生长和产酶过程,考察了其静息细胞对酮基布洛芬乙酯水解的催化特性。用该菌催化酯水解时,转化率为41%时,产物的对映体过量值为91%,对映选择率达到45。     

环境中自由及结合态雌激素的酶降解转化研究进展

天然类固醇雌激素(SEs)可分为自由态(FEs)和结合态(CEs)两大类,环境中SEs的广泛存在对人类和动物的内分泌系统产生不同程度的干扰,危害生态系统的多样性及稳定性。目前,多种酶对环境中不同形态SEs的催化去除起到重要作用,总结了环境中氧化还原酶对FEs以及水解酶对CEs的去除作用,并阐述不同形态SEs的主要酶降解转化机理与路径。氧化还原酶催化FEs形成自由基,通过C-O-C、C-C共价键自耦合、相互耦合形成聚合产物,该过程易受到环境中有机质的影响;水解酶则通过解离硫酸盐或葡糖苷酸盐结合基团将CEs水解为相对应的FEs,硫酸盐结合态雌激素不易被解离,在环境中稳定性更强。讨论了酶在实际应用中存在的问题,对酶在污水及土壤环境中SEs的去除、酶的联用、固定化酶、酶工程等方面进行了展望,旨为环境中两种形态雌激素的酶降解转化研究提供理论借鉴。     

壳聚糖酶结构与功能的研究进展

壳聚糖酶是一类对壳聚糖具有较高催化活性而几乎不水解几丁质的糖苷水解酶,其可将高分子量的壳聚糖转化为低分子量的功能性壳寡糖。近年来,对壳聚糖酶的相关研究取得了显著进展,因此,本文对其生化性质、晶体结构、催化机制和蛋白质工程改造进行总结和探讨,并对酶法制备壳寡糖纯品进行展望,这将加深研究者对壳聚糖酶作用机制的认识,推动壳聚糖酶的工业应用。