枯草芽孢杆菌TM903嘌呤核苷磷酸化酶的纯化及酶学性质研究

目的：对枯草芽孢杆菌TM903嘌呤核苷磷酸化酶进行分离纯化及酶学性质研究。方法：经加热、硫酸铵盐析和SephadexG-100凝胶过滤,对枯草芽孢杆菌TM903中的嘌呤核苷磷酸化酶进行分离纯化,并对其酶学性质进行研究。结果：酶的最适反应温度为65℃,最适反应pH值为7．5,在30-50℃时热稳定性较好;K^＋对该酶有激活作用,而Na^＋、ca^＋、Mg^＋、Mn^＋等金属离子对该酶有抑制作用;Km值为2．11mmol／L,Vmax值为0．84mmol／（min·L）。结论：分离纯化了枯草芽孢杆菌TM903嘌呤核苷磷酸化酶,并研究了其酶学性质,为利巴韦林的发酵工艺优化提供了重要的酶学理论基础。     

应用乙酰短杆菌酶法合成2'-脱氧腺苷

胸苷和腺嘌呤在乙酰短杆菌作用下转化成胸腺嘧啶和目标产物2’-脱氧腺苷。50mL的三角瓶装液10mL,40mmol/L的底物,50mmol/L的磷酸盐缓冲液(pH7)进行反应,5%游离乙酰短杆菌在55℃下,经1h转化率就可达到65.6%。     

枯草芽孢杆菌嘌呤核苷磷酸化酶酶学性质研究及在利巴韦林酶法合成中的应用

利用PCR技术从枯草芽孢杆菌基因组DNA中扩增出其编码嘌呤核苷磷酸化酶的两种基因deoD和punA,构建工程菌并采用金属螯合层析纯化PNP₇₀₂和PNP₈₁₆,酶学性质研究表明:二者具有一致的最适反应温度(60℃)和最适反应pH值(7~8),PNP₈₁₆磷酸解肌苷的催化效率(k_cat/K_m)比PNP₇₀₂高出11.12倍。底物特异性试验表明:PNP₇₀₂为高分子量的六聚体,而PNP₈₁₆为低分子量的三聚体。分别以纯化酶和工程菌菌体为酶源,以肌苷或鸟苷为核糖基供体,TCA(1,2,4-三氮唑-3-甲酰胺)为底物,酶法合成核苷类抗病毒药物利巴韦林,PNP₈₁₆和工程菌XL-Blue(pPNP₈₁₆)较PNP₇₀₂和工程菌XL-Blue(pPNP₇₀₂)具有更高的催化速度和底物转化率,表明来源于微生物的低分子量的三聚体PNP在核苷类药物和中间体微生物酶法合成中具有更高的应用价值。     

产气肠杆菌EAM-Z1尿苷磷酸化酶的分离纯化及性质研究

从产气肠杆菌 (Enterobacteraerogenes)突变株EAM Z1中分离出一种具有较高转移酶活性的尿苷磷酸化酶 (UPase)。经测定这种Upase的分子量为 1 2 .8× 1 0 4,亚基分子量为 4 .3×1 0 4,由 3个同型亚基组成。N端氨基酸序列为 :MRMVDLIATKRDGGE。等电点为 4 .46。对尿苷的Km为 0 .2 9mmol L。酶反应的最适pH为 7.8,最适温度为 50℃。该酶能磷酸化尿苷、胸苷、5 氟尿苷、2′ 脱氧 5 氟尿苷及尿嘧啶 β D 阿拉伯呋喃糖 ,且具有较高的转移酶活性 ,能将尿苷和 5 氟尿嘧啶转化成 5 氟尿苷 (一种抗癌药物的中间体 ) ,其转化率为 47%。该酶的这些特性对于酶法合成核苷类抗肿瘤药物和抗病毒药物是十分有用的。     

假交替单胞菌XM2107嘌呤核苷磷酸化酶基因克隆表达、重组蛋白纯化及酶学性质

【目的】嘌呤核苷磷酸化酶(PNP,EC.2.4.2.1)在酶法合成核苷类药物及中间体中具有广泛应用。本文研究的目标是,获得极地嗜冷菌假交替单胞菌Pseudoa lteromonas sp.XM2107嘌呤核苷磷酸化酶编码基因,并对该酶酶学性质进行研究,以考察该酶在核苷类中间体及药物合成中的潜在应用价值。【方法】利用同源序列PCR技术从Pseudoa lteromonas sp.XM2107基因组DNA中扩增出其编码嘌呤核苷磷酸化酶基因,测序获得编码序列。将该基因在大肠杆菌BL21(DE3)中进行重组表达以及金属螯合层析纯化,对其酶学性质进行初步研究。【结果】经过测序获得了该酶编码基因序列,全长702 bp,共编码233个氨基酸,大小为25 kDa,Genbank登录号为GQ475485。酶学性质研究发现,该重组酶最适反应温度为50℃,最适酶促反应pH为7.6(25 mmol/L磷酸盐缓冲液),最适酶促反应底物为肌苷(Km值0.389 mmol/L,37℃),且对底物腺苷和鸟苷也有磷酸解活性,在普通温度下具有较高催化活性和较好热稳定性。【结论】来源于Pseudoa lteromonas sp.XM2107的嘌呤核苷磷酸化酶在普通温度条件下具有较高的催化活性及良好热稳定性性质,在核苷类中间体和药物合成中具有较广泛的应用价值。     

产气肠杆菌EAM-Z1尿苷磷酸化酶的分离纯化及性质研究

从产气肠杆菌（Enterobacter aerogenes）突变株EAMZ1中分离出一种具有较高转移酶活性的尿苷磷酸化酶(Upase)。经测定这种Upase的分子量为12.8×104,亚基分子量为4.3×10.4,由３个同型亚基组成。N端氨基酸序列为：MRMVDLIATKRDGGE。等电点为4.46。对尿苷的Km为0.29mmol/L。酶反应的最适pH为7.8,最适温度为50℃。该酶能磷酸化尿苷、胸苷、5氟尿苷、2′脱氧5氟尿苷及尿嘧啶βD阿拉伯呋喃糖,且具有较高的转移酶活性,能将尿苷和5氟尿嘧啶转化成5氟尿苷(一种抗癌药物的中间体),其转化率为47％。该酶的这些特性对于酶法合成核苷类抗肿瘤药物和抗病毒药物是十分有用的。     

嘌呤核苷磷酸化酶与嘧啶核苷磷酸化酶的融合表达及酶法合成嘌呤核苷类产物

将嘌呤核苷磷酸化酶与嘧啶核苷磷酸化酶进行融合,提高生物酶法催化合成克拉屈滨等嘌呤核苷类产物的产率.设计不同的刚性、柔性连接短肽(Linker),将嘧啶核苷磷酸化酶EcUP与嘌呤核苷磷酸化酶AmPNP连接融合,考察酶融合蛋白的可溶性表达与活性情况.使用EEEEEEKKK短肽连接的融合蛋白EcUP-L4-AmPNP可溶性表...     

生长温度对核苷磷酸化酶的影响

通过对不同生长温度下嗜热脂肪芽孢杆菌核苷磷酸化酶活性的测量,初步探讨了高温作为有效诱导手段的可能性     

蔗糖富集环境中蔗糖磷酸化酶的酶学性质研究与改造

【背景】蔗糖富集土壤是蔗糖磷酸化酶的重要来源之一。此酶能以较廉价的蔗糖为底物进行转葡萄糖基反应,改善受体底物的理化性质,因而具有重要的应用价值。【目的】研究蔗糖富集土壤中蔗糖磷酸化酶的酶学性质和转糖苷活性,为其更优质的改造提供材料和理论基础。【方法】将宏基因组中获得的蔗糖磷酸化酶基因克隆到表达载体上构建重组大肠杆菌,诱导表达并进行镍亲和层析纯化蛋白。以蔗糖为底物测量重组酶的基本酶学性质,研究其对糖类底物的转糖苷活性。通过底物通道分析,利用反向PCR技术对其第155位点进行饱和突变,并测定突变体基本酶学性质和转糖苷活性。【结果】纯化的酶蛋白分子量大小约为56 kD,活性状态时以三聚体形式存在。在以蔗糖为底物时,最适温度和最适pH值分别为55°C和6.5;Km和Vmax值分别为23.1±2.4 mmol/L和407.9±8.5μmol/(mg·min),对第155位点进行了定点饱和突变,获得了部分酶学性质或转糖苷活性改善的突变体。【结论】宏基因组中蔗糖磷酸化酶的研究丰富了酶学数据,并通过分子改造获得了部分性质更优的突变体,为转糖苷活性关键氨基酸的研究和该酶的工业应用奠定了基础。     

来源于嗜碱芽孢杆菌N16-5甘露聚糖利用基因簇的乙酰酯酶AesA的克隆及性质分析*

天然来源的多糖底物上常存在乙酰基取代,特异性的乙酰酯酶能够切割这些底物上的乙酰基,从而有利于聚糖底物的进一步降解.对Bacillus sp. N16-5甘露聚糖利用基因簇上编码的乙酰酯酶AesA进行了基因克隆和异源表达,并对其酶学性质进行了研究.aesA基因长957bp,编码318个氨基酸,属于碳水化合物酯酶第7家族.AesA对4-甲基伞形酮乙酸酯(4-methylumbelliferyl-acetate)表现出较好的催化活性,金属离子Fe³⁺,Fe²⁺,Mn²⁺及Cu²⁺对AesA活性均有不同程度的促进作用.AesA与甘露聚糖酶ManA对乙酰化的甘露聚糖底物具有显著的协同作用.此项研究有助于理解嗜碱芽孢杆菌Bacillus sp.N16-5对甘露聚糖的水解机制,并且在甘露聚糖降解中具有潜在的应用前景.     

产气肠杆菌菌体内核苷磷酸化酶的诱导表达

目的:阿糖腺苷(Ara-A)是一种广谱抗病毒药物,临床上用于治疗多种病毒性疾病.同时也是合成阿糖腺苷单磷酸(Ara-AMP)的重要原料.本课题旨在寻找一种高效酶法生产嘌呤类阿糖核苷的方法.方法:以产气肠杆菌完整细胞为酶源,研究产气肠杆菌菌体培养条件对核苷磷酸化酶的影响及其诱导性.结果:胸苷磷酸化酶、尿苷磷酸化酶和嘌呤核苷磷酸化酶均可被多种核苷、核苷酸甚至碱基诱导.胞苷或胞苷酸的添加量为15-20mmol/L,诱导时间在0-8小时均可.经胞苷和胞苷酸诱导的菌体可使酶反应时间缩短6倍,大大提高了反应效率.经诱导的菌体,在反应后仍保持较高的核苷磷酸化酶活力;而未经诱导的菌体,一次反应后即丧失大量的酶活力.结论:核苷磷酸化酶的活性可以通过诱导而提高,以此优化阿糖腺苷的生产.     

Defining a process operating window for the synthesis of 5-methyluridine by transglycosylation of guanosine and thymine

This paper describes a high yielding coupled enzymatic reaction using Bacillus halodurans purine nucleoside phosphorylase (PNP) and E. coli uridine phosphorylase (UP) for synthesis of 5-methyluridine (5-MU) by transglycosylation. Key parameters such as reaction temperature, pH, reactant loading, reactor configuration and enzyme loading were investigated. A guanosine conversion of 95% and a 5-MU yield of 85% were achieved at 1 l scale, with a productivity of 10 g l⁻¹ h⁻¹.     

嘧啶核苷磷酸化酶与抗癌药物治疗效果的评价

嘧啶核苷磷酸化酶(PyNPase)是嘧啶核苷补救代谢途径中的关键酶,广泛分布于微生物及动物组织细胞中。近几年来,很多学者对PyNPase在抗癌药物合成和癌症治疗方面的作用及其临床应用进行了广泛的研究。本文综述了PyNPase与肿瘤患者临床病理特征、抗癌药物评价等之间的关系。     

The Effects of Organic Solvent on the Ribosyl Transfer Reaction by Thermostable Purine Nucleoside Phosphorylase and Pyrimidine Nucleoside Phosphorylase from Bacillus stearothermophilus JTS 859

The effects of organic solvents on the reaction rate and equilibrium of the ribosyl transfer reaction catalyzed by thermostable purine nucleoside phosphorylase and pyrimidine nucleoside phosphorylase from Bacillus stearothermophilus JTS 859 were examined at 60°C. The reaction rate in the presence of 10% acetone was 1.6 times higher than that of the control. Acetone was the best organic solvent among those tested for accelerating the reaction rate without denaturing the enzymes. On the other hand, the reaction rate in the presence of 5% ethyl acetate was 1.5 times higher than that of the control. However the enzymes were denatured completely after 1 h incubation. Consequently, the acceleration was not attributed to the stabilization of the enzymes. The equilibrium constants of the reaction were not influenced by the presence of acetone, methyl or ethyl alcohols.     

The Effects of Organic Solvent on the Ribosyl Transfer Reaction by Thermostable Purine Nucleoside Phosphorylase and Pyrimidine Nucleoside Phosphorylase from Bacillus stearothermophilus JTS 859

The effects of organic solvents on the reaction rate and equilibrium of the ribosyl transfer reaction catalyzed by thermostable purine nucleoside phosphorylase and pyrimidine nucleoside phosphorylase from Bacillus stearothermophilus JTS 859 were examined at 60°C. The reaction rate in the presence of 10% acetone was 1.6 times higher than that of the control. Acetone was the best organic solvent among those tested for accelerating the reaction rate without denaturing the enzymes. On the other hand, the reaction rate in the presence of 5% ethyl acetate was 1.5 times higher than that of the control. However the enzymes were denatured completely after 1 h incubation. Consequently, the acceleration was not attributed to the stabilization of the enzymes. The equilibrium constants of the reaction were not influenced by the presence of acetone, methyl or ethyl alcohols.     

L-缬氨酸的发酵工艺研究

目的:以黄色短杆菌XV0505为生产菌株,探讨发酵培养基和发酵控制条件对L-缬氨酸的产量和糖酸转化率的影响。方法:应用单因素实验确定发酵的工艺条件;利用纸层析-色斑洗脱比色法测定发酵液中L-缬氨酸的含量。结果:在最优发酵条件下,通过10L罐流加发酵72h,产酸量可达53.4g/L,糖酸转化率为26.7%,分别比补料分批发酵提高11.9%和3.5%。结论:环境因子和发酵控制工艺对发酵生产L-缬氨酸具有重要影响。