高粱叶片磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶疏水微区的荧光研究

应用疏水荧光探针──ＡＮＳ在不同浓度的变构效应剂存在时进行荧光滴定．磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶分子中疏水微区的微环境能被效应剂或底物诱导产生变构,不同的变构效应剂所诱发的构象态是不一致的。这进一步证明了高粱叶片磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶在溶液中的多构象态。     

植物磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的可逆胍变性

纯化的高梁叶片磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEP羧化酶)经不同浓度的盐酸胍处理变性失活后,在试验的蛋白浓度范围内,它的失活时间进程的动力学分析表明为一级反应。0.4 M盐酸胍处理25分钟后(O℃),酶的催化活性完全丧失,酶蛋白的远紫外圆二色性光谱、内源荧光光谱及免疫特异性等测定均表明酶的结构发生了深刻变化。甘油及PEP羧化酶的变构效应剂G6P和甘氨酸对酶在盐酸胍溶液中的变性作用有一定的保护效果。变性酶用复性缓冲液稀释20倍后,在最佳条件下,再经30分钟保温,酶的催化活性能恢复70％以上。G6P和甘氨酸能促进变性酶的复性,甘油亦有明显效果。随着酶活性的恢复,它的远紫外圆二色性、内源荧光及免疫特异性也随之恢复,变性酶的复性速率在常温下(25℃)比在低温下(0℃)要快得多。     

钙对花生叶片糖代谢有关酶活性的影响

5mmol／Lca2抑制花生叶片果糖-1,6-二磷酸酯酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸磷酸酯酶、丙酮酸激酶和NADP-磷酸甘油醛脱氢酶活性。以含0、5、15mmol/LCa2 的Hoagland营养液培养花生幼苗,在5mmol/LCa2 条件下,果糖-1,6二磷酸酯酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性最高,0、15mmol／LCa2 均使酶活性降低,光合速率亦呈现相同变化趋势。丙酮酸激酶活性在缺Ca2 时最高,与呼吸速率变化相同。15mmol/LCa2 提高了叶绿素含量。     

Ti质粒介导的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶cDNA转化烟草植株

将玉米Ｃ４－磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（ＰＥＰ羧化酶）ｃＤＮＡ亚克隆至穿梭质粒ｐＢｉｎ１９,通过在杆菌Ｔｉ质粒（ＬＢＡ４４０４）介导的时圆片共培养法将其转入Ｃ３植物烟草中。在获得的抗性转化植株中,８０％具有较强的ＮＰＴⅡ报道基因表达。Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交表明Ｃ４－ＰＥＰ羧化酶ｃＤＮＡ已被整合到了烟草核基因组中。     

PEPCK通过调控碳代谢来促进肿瘤细胞生长

正细胞的代谢重组在肿瘤细胞生长过程中起着重要作用。传统的观点认为,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCK)在糖异生中起着关键作用,PEPCK能将三羧酸循环中的草酰乙酸转换成糖酵解通路中的磷酸烯醇式丙酮酸,随后在多种酶的作用下最终转换成葡萄糖。然而最近的研究发现,肠道上皮的PEPCK对糖异生的作用并不明显,PEPCK可能是三羧酸循环中的一个     

蓝莓磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因cDNA克隆及表达分析

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPCase,EC4.1.1.31)在植物代谢过程中发挥重要作用。本研究从蓝莓果实中克隆到磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶编码基因VcPEPC。该基因开放阅读框全长为2 907 bp,可编码968个氨基酸,分子量为110.59 kD。由于该蛋白具有磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶结构特征,认为VcPEPC属于PEPcase家族(pfam00311)。二级结构预测表明,VcPEPC蛋白序列含有双螺旋(54.44%)、扩展链(11.67%)、β转角(6.71%)以及无规则卷曲(27.17%)。进化树分析发现VcPEPC与瓜、蓖麻和葡萄遗传距离较近。反转录PCR分析表明,VcPEPC基因在蓝莓根、茎、叶、花、果实中均有表达。在奥尼尔叶片中的表达量高于蓝丰、布里吉塔和夏普兰,在夏普兰绿色大果中表达量较高,成熟后基因表达下调。     

大豆C4途径与光系统Ⅱ光化学功能的相互关系

测定了不同发育时期大豆（Ｇｌｙｃｉｎｅ ｍａｘ（Ｌ）Ｍｅｒｒ．）“黑农４１”叶片的４种Ｃ４酶（ＰＥＰＣａｓｅ（磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶）、ＮＡＤＰ－ＭＤＨ（ＮＡＤＰ苹果酸脱氢酶）、ＮＡＤＰ－ＭＥ（ＮＡＤＰ苹果酸酶）和ＰＰＤＫ（丙酮酸磷酸二激酶））活性、荧光动力学数值（Ｆｖ／Ｆｏ（ＰＳⅡ活性）、ｑＰ（光化学淬灭）、ｑＮ（非光化学淬灭、ΦＰＳⅡ（有效ＰＳⅡ光化学效率））和光合速率。结果表明在“黑农４１”     

曲霉N1—14‘胞质酶活性与产L—苹果酸能力的关系

Ｌ－苹果酸（ＬＭＡ）高产突变株曲霉Ｎ１－１４’在高产酸状态下,其胞质中催化ＣＯ２固定反应的酶有四种：丙酮酸羧化酶（ＰＣ）、磷酸烯醇丙酮羧化酶（ＰＥＰＣ）、磷酸烯醇丙酮酸羧化激酶（ＰＣＫ）和苹果酸酶（ＭＥ）;除ＭＥ之外,三种羧化酶的活性与ＬＭＡ产生速率呈较好的线性正相关关系;苹果酸脱氢酶（ＭＤＨ）活性比ＰＣ等酶高２￣３个数量级;琥珀酸脱氢酶（ＳＤＨ）活力则明显低,几种酶只有ＳＤＨ与发酵醪中ＬＭＡ含量     

大豆叶片C4循环途径酶

以不同产量水平的大豆（Glycine max(L.)Merr.)品种“黑农40”和“黑农37”为实验材料,研究了苗期,开花期,初荚期和鼓粒期等不同发育时期的叶片中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPCase),NADP－苹果酸氢酶（NADPMDH）,NADP－苹果酸酶（NADP－ME）,丙酮酸磷酸双激酶（PPDK）等C4途径的主要酶和1,5－二磷酸核酮糖羧化酶（RuBPCase）的活性变化,结果表明两种大豆叶片均含有上述4种酶,而且从PEPCase/RuBPCase的比值看,C4酶在高产大豆“黑农40”叶片中表达较高,表明C4循环途径与大豆产量密切相关,这一结果还暗示有可能通过检测C4途径酶的表达水平及比例,筛选出具有高产潜力的大豆种质。     

过量表达Bacillus subtilis磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶对大肠杆菌产琥珀酸的影响

在大肠杆菌厌氧混合酸发酵途径中,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PPC)和磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶(PCK)皆可催化由磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)到草酰乙酸(OAA)的反应。鉴于经由PCK催化的反应伴有ATP的生成,理论上更有利于菌体生长和产酸,本研究以大肠杆菌W3110(△pfl,△ldh)为出发菌株,利用λ-Red同源重组系统构建了其ppc缺陷菌株并在此基础上过量表达了Bacillus subtilispck基因。初步的厌氧发酵实验表明:过量表达pck可在一定程度上恢复初始菌株厌氧代谢葡萄糖的能力。其中又以ppc缺陷株更为明显,其耗糖能力和产酸能力分别为对照菌株的4.2和15.3倍。     

木薯磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因全长cDNA克隆及表达分析

应用巢式PCR从木薯栽培种(Manihot esculenta)Arg7和野生种W14(M.esculenta subsp.flabellifolia)叶片中克隆到磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因pepc全长cDNA,GenBank序列号为JN387052和JN387053。cDNA全长2945 bp,含1个2895 bp的开放阅读框,预测编码的蛋白含964个氨基酸,具有磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶保守结构域。木薯PEPC与麻疯树和蓖麻的PEPC氨基酸序列具有高度同源性。表达分析表明pepc在W14和Arg7叶中的表达量最高,其次是须根和块根,茎中最低。单日表达量动态分析表明,Arg7叶中pepc总体表达量高于W14,但是16∶00后W14高于Arg7,推测两种木薯pepc调控区域存在差异。     

人源多巴脱羧酶的表达、纯化以及高通量抑制剂筛选模型的建立

帕金森病是一种常见的神经系统退行性疾病。多巴脱羧酶（DDC）是帕金森病研究的靶点蛋白之一,但是目前没有高通量的测活模型。因此,需要构建一种高通量多巴脱羧酶抑制剂的筛选模型,用于发现新型抑制剂。采用克隆表达纯化得到多巴脱羧酶和用于酶偶联反应的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）。基于一系列酶联反应将CO2固定,检测其含量,从而测定多巴脱羧酶的活性。结果得到人源多巴脱羧酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的体外纯酶,建立了一种高通量筛选模型,并且从70个天然化合物中,筛选得到2个多巴脱羧酶的抑制剂。成功构建了一种基于体外纯酶高通量多巴脱羧酶抑制剂的筛选模型。     

植物磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的多生理功能

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(简称PEPC)(正磷酸:草酰乙酸羧化酶,EC4.1.1.31)进行下列催化反,这一反应首先在C_3植物菠菜叶片中发现。后来的研究证明PEPC广泛存在于高等植物的所有组织、藻类及细菌中,但在动物组织中未测出此酶。一般认为,PEPC是一个胞质酶。但也有证据指出PEPC可能与叶绿体有联系。C_3植物组织的PEPC活性是C_4植物叶片的2～5％。从不同来源的植物以及组织中得到的纯化PEPC来     

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因的敲除对北京棒杆菌PD-67的生理代谢的影响

【目的】为了优化L-色氨酸合成的前体供应,构建北京棒杆菌PD-67(Corynebacterium pekinense PD-67)磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(EC:4.1.1.31,phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPCx)基因ppc敲除的菌株,并研究ppc基因敲除对菌株生理特性的影响。【方法】运用PCR技术扩增ppc基因的上游和下游序列,构建带有目标基因内部缺失的基因整合载体。通过同源重组技术将C.pekinense PD-67的ppc基因敲除,构建ppc基因缺陷突变株C.pekinense PD-67-Δppc。通过摇瓶发酵研究突变株的生理特性,并测定突变株丙酮酸激酶和丙酮酸羧化酶的活性。【结果】PCR验证和PEPCx活性分析结果表明,筛选到ppc缺陷的突变株。摇瓶发酵结果表明,与出发菌株相比,突变株的生长速率下降,生物量降低20%,L-色氨酸积累降低62%,丙酮酸激酶活力提高,而丙酮酸羧化酶活力下降。【结论】C.pekinense PD-67的ppc基因敲除以后,对菌株的代谢影响较大。仅通过阻断PEPCx催化的回补途径,减少磷酸烯醇式丙酮酸的分支代谢,不能提高该菌株L-色氨酸的积累。     

丙二醛对苋菜叶片光合作用的影响

丙二醛(MDA)抑制苋菜离体叶片光合速率,降低磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)活性,加速叶绿素的降解,促进暗呼吸作用速率,增大细胞膜泄漏,表现出对光合作用的明显伤害。随着MDA浓度的增高和处理时间的延长,伤害作用加剧。     

兰属植物光合途径的研究

本文对兰属（Cymbidium）植物的七个种中的10个栽培种的光合途径进行了生理生化研究。结果表明,这些兰属植物叶片的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPCase）和丙酮酸磷酸双激酶（PPDK）的活性很低,乙醇酸氧化酶的活性较高。在光下用α-羟基吡啶甲烷磺酸（α－HPMS）处理叶片后,乙醇酸积累量明显高于对照。叶绿素a／b比值在1．24—2．69之间。光合速率最低为0.96—3.33μmlCO2m-2S-1。这些结果表明所研究的几种兰属植物均为C3植物。     

低浓度NaCI对玉米生长的效应

用不同浓度NaCl溶液处理玉米幼苗,4周后测定的结果表明,5、10mmol·L-1NaCl促进玉米生长,主要表现在:光合速率增大,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶和苹果酸脱氢酶活性增强,细胞质膜透性降低,超氧物歧化酶和过氧化氢酶活性增加,丙二醛、游离氨基酸和可溶性糖含量降低,蛋白质含量增加,最终导致干重增加。     

低浓度NaCl对玉米生长的效应

用不同浓度NaCl溶液处理玉米幼苗,4周后测定的结果表明,5、10mmol·L-1 NaCl促进玉米生长,主要表现在:光合速率增大,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶和苹果酸脱氢酶活性增强,细胞质膜透性降低,超氧物歧化酶和过氧化氢酶活性增加,丙二醛、游离氨基酸和可溶性糖含量降低,蛋白质含量增加,最终导致干重增加.     

转玉米pepc基因水稻的某些光合特性

测定转玉米pepc基因水稻和未转化粳稻品种Kitaake在分蘖初期、分蘖盛期、拔节期、始穗期、齐穗期、成熟期和剑叶不同生长时期的光合特性动态变化的结果表明:转玉米pepc基因水稻的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)活性和净光合速率(Pn)在不同时期各不相同,相对于Kitaake而言,均有不同程度的提高;剑叶完全展开时的PEPCase活性和Pn提高最明显.     

C_4,C_3,CAM植物叶磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶分子聚体的比较

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)广泛存在于所有植物不同部位(或器官)中,在C_4和CAM植物的CO_2固定上起着重要作用。近几年来在C_3植物中也加强了有关PEPC的研究。本文用SDS和原性凝胶电泳的方法,比较不同光合型植物和不同环境条件下PEPC分子亚基和聚体的差异,为进一步研究代谢功能的调节和分子聚体的关系提供依据。