扩环酶的研究进展及其应用前景

扩环酶,也叫脱乙酰氧基头孢菌素Ｃ合成酶,催化青霉素Ｎ扩环生成脱乙酰氧基头孢菌素Ｃ,是头孢菌素生物合成中的关键酶。在真菌中它是一个双功能酶,同时具有扩环酶和羟化酶的活性;而在细菌中扩环和羟化却是由两个独立的酶来承担的。近年来,扩环酶被纯化成均一蛋白,有关它的性质、分子结构以及基因结构等方面的研究都取得了飞速发展,并不断地应用基因工程的技术探索其在抗生素生产上的应用。     

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。     

脱乙酰氧基头孢菌素C合成酶／羟化酶基因cefEF的基因克隆及序列分析

利用氯化苄分别从真菌顶头孢（Cephalosporium acremonium)和产黄头孢（Acremonium chrysogenum)中提取总DNA,通过PCR方法扩增脱乙酰氧基头孢菌素C合成酶／羟化酶基因cefEF,结果只能从黄头孢DNA趸扩增出cefEF基因。测序结果表明,其与已报道的基因序列只有3个碱基的差异,推断的氨基酸序列只有2个氨基酸有差异,并未涉及活性中心。同时表明,国外指所指的与该酶有关的顶头孢（Cephalosporium acremonium或Acremonium chryso-geum)对应的是国内的产黄头孢（Acremonium chrysogenum)。     

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。     

紫黄质脱环氧化酶的某些特性和研究方法

紫黄质脱环氧化酶是高等植物体内叶黄素循环的关键酶,它催化紫黄质脱环氧化生成花药黄质和玉米黄质,在这个过程中伴随着过剩光能的热耗散.文中主要对此酶的性质、功能、研究方法以及分子生物学等内容作了简要介绍.     

基因工程在β-内酰胺药物研制上的应用

本文综合国内外有关文献介绍了青酶素Ｇ酰化酶的改造,异青霉素Ｎ合成酶和头孢菌素Ｃ水解酶的克隆,以及细菌血红蛋白基因克隆进丝状真菌。比较了化学法和两步酶法转化ｃｐｃ（头孢菌素Ｃ）成７－ＡＣＡ的优缺点。还讨论了基因工程β－内酰胺抗生素研制的发展方向。     

CYP116B家族单加氧酶的发现、表征及分子改造研究进展

CYP116B家族单加氧酶属于细胞色素P450单加氧酶的第IV家族,能够催化包括羟化、硫醚氧化、O-脱烷基、N-脱烷基和环氧化等在内的多种类型反应,具有广阔的应用前景。近年来,多个CYP116B家族成员酶的发现、分子改造及底物谱拓展使人们对它的酶学性质有了更为深入的理解,为开发新型具有工业应用潜力的CYP116B家族成员酶提供了研究基础。本文中,笔者主要从CYP116B家族单加氧酶的发现、表征、分子改造及结构功能关系等方面综述CYP116B在生物催化领域的研究进展。     

固定化细胞生产7-氨基脱乙酰氧基头孢烷酸

为了用重排酸制备7-氨基脱乙酰氧基头孢烷酸(7-ADCA),我们从20株具有青霉素酰化酶活性的大肠杆菌中筛选裂解重排酸的菌株,发现凡能裂解青霉素G的菌株都能裂解重排酪,其中 Asl．76菌胜酶活力高。     

一株产多种β-内酰胺类抗生素酰化酶菌株的筛选

为了从大量的候选菌株中快速筛选头孢菌素酰化酶产生菌,设计并合成了一系列头孢菌素酰化酶的底物类似物。这些酰胺类的底物类似物由二部分组成,一部分为与头孢菌素相同或相似的侧链,另外一部分为发色基团或便于检测的基团。它们被酰化酶水解酰胺键以后可以方便快速的检测,因此用于对大量菌株进行快速筛选。采用这些化合物筛选到6株酰化酶阳性菌株。其中菌株ZH0650能够同时水解GL-7ACA和多个底物类似物。进一步研究表明,该菌至少产生3种酰化酶,AD-NABA酰化酶,青霉素G酰化酶和头孢菌素C酰化酶。我们初步纯化了AD-NABA酰化酶和青霉素G酰化酶,并对头孢菌素C酰化酶的活力进行了鉴定。这是首次报道的可以产生青霉素G酰化酶和头孢菌素酰化酶等多种酰化酶的菌株,具有良好的应用前景。     

一株产多种β-内酰胺类抗生素酰化酶菌株的筛选

为了从大量的候选菌株中快速筛选头孢菌素酰化酶产生菌,设计并合成了一系列头孢菌素酰化酶的底物类似物。这些酰胺类的底物类似物由二部分组成,一部分为与头孢菌素相同或相似的侧链,另外一部分为发色基团或便于检测的基团。它们被酰化酶水解酰胺键以后可以方便快速的检测,因此用于对大量菌株进行快速筛选。采用这些化合物筛选到6株酰化酶阳性菌株。其中菌株ZH0650能够同时水解GL7ACA和多个底物类似物。进一步研究表明,该菌至少产生3种酰化酶,ADNABA酰化酶,青霉素G酰化酶和头孢菌素C酰化酶。我们初步纯化了ADNABA酰化酶和青霉素G酰化酶,并对头孢菌素C酰化酶的活力进行了鉴定。这是首次报道的可以产生青霉素G酰化酶和头孢菌素酰化酶等多种酰化酶的菌株,具有良好的应用前景。     

脱乙酰氧基头孢菌素C合成酶/羟化酶基因cefEF的克隆及序列分析

利用氯化苄分别从真菌顶头孢(Cephalosporium acremonium)和产黄头孢(Acremonium chrysogenum)中提取总DNA,通过PCR方法扩增脱乙酰氧基头孢菌素C合成酶/羟化酶基因cefEF,结果只能从产黄头孢DNA中扩增出cefEF基因。测序结果表明,其与已报道的基因序列只有3个碱基的差异,推断的氨基酸序列只有2个氨基酸有差异,并未涉及活性中心。同时表明,国外所指的与该酶有关的顶头孢(Cephalosporium acremonium或Acremonium chrysogenum)对应的是国内的产黄头孢(Acremonium chrysogenum)。     

改变细菌耐药性机制(续)

1、氯霉素耐药性许多革兰氏阳性菌革兰氏阴性菌包括一些流感嗜血杆菌,都具有氯霉素转乙酰酶,因此都耐氯霉素。这样的酶不同于氨基糖苷纯化酶和β—内酰氨酶,它是一种大分子量的亚基结构的胞内酶。通常是属于质粒调解。氯霉素乙酰转移酶乙酰化氯霉素结构上的羟基形成3—乙酰氧基氯霉     

钙调神经磷酸酶及其研究进展

钙调神经磷酸酶是蛋白磷酸酶家族中的一个成员，是细胞信号传递中的效应酶和调节酶，尤其在Ｃａ＾２＋信号传递系统中起着举足轻重的作用。同时，ＣａＮ又是典型的Ｃａ＾２＋／ＣａＭ结合酶、调节酶。ＣａＮ参与了多种重要的细胞过程，包括它和学习记忆及老年性痴呆的关系，以及它在Ｔ细胞活化过程中的关键作用和在细胞死亡中的重要作用等。     

环氧化酶—2及其研究进展

环氧化酶有两种同工酶，环氧化酶－２（ＣＯＸ－２）是受细胞内外相应刺激如细胞脂多糖、细胞因子作用合成的诱导型酶。ＣＯＸ－２在基因结构、表达调控、编码蛋白、定位分布上均与ＣＯＸ－１不完全相同。ＣＯＸ－２是炎症过程中一个重要的诱导酶，在肿瘤的形成与发展过程中也有一定作用。     

锌离子对氨基酰化酶构象及其稳定性的影响

天然氨基酰化酶和脱谷氨基酰化酶无论在二级结构（用ＣＤ和ＦＴＩＲ监测）还是三级结构上（以荧光发射光谱监测）都有明显的差异,表明了脱锌后酶的有序度降低;当比较天然和脱锌氨基酸化酶对去圬剂的稳定性时,结果表明脱锌后酶的构象的稳定性明显降低．因此可以认为锌离子对维持酶分子活性部位的特定构象以及构象的稳定性具有重要的作用．     

酶法合成头孢环己二烯

以环己二烯甘氨酸甲酯盐酸盐为酰基供体,7-氨基脱乙酰氧基头孢烷酸为酰基受体,γ－氧化铝为载体的固定化巨大芽孢杆菌胞外青霉素G酰化酶为酰化剂,合成了头孢环己二烯。5％酰基供体,2％酰基受体,每毫升反应物加44IU固定化酶,pH7．5,25℃振荡反应5h,头孢环己二烯产率为81％。苯乙酸、苯氧乙酸和头孢霉素G对酶法合成有不同程度的抑制作用。     

叶黄素循环酶

依赖叶黄素循环的热耗散是一种主要防御光破坏的机制。参与叶黄素循环的酶是紫黄质脱环氧化酶和玉米黄质环氧化酶 ,紫黄质脱环氧化酶已分离纯化 ,其 c DNA已被克隆 ,其活性主要受跨类囊体膜的 p H梯度和抗坏血酸浓度的调节 ;玉米黄质环氧化酶还没有被分离出来 ,但其 c DNA也已被克隆 ;其活性主要与NADPH的浓度、O2 及光等有关。     

固定化青霉素G酰化酶水解头孢菌素G制备7—ADCA的研究

用聚丙烯腈纤维固定化青霉素酰化酶水解头孢菌素G制备7-ADCA,固定化酶对头孢菌素G的最适pH为9.0,最适温度50℃。在37℃、pH8.0固定化酶对头孢菌素G的表观米氏常数为1.67×10~(-2)mol/L。最大反应速度为3.01mmol·g~(-1)·min~(-1)。头孢菌素G溶液浓度在2％以上时,对固定化酶有明显的抑制作用。固定化酶水解头孢菌素G的最佳投料浓度为5％～6％,水解时用酶量以每克头孢菌素G投300U以上为好。按上述条件水解头孢菌素G,操作25批后固定化酶保留活力77.8％,7-ADCA平均收率92.68％。     

苯丙氨酸脱氨酶cDNA在大肠杆菌中的克隆与表达及酶法合成L—苯丙 …

利用基因重组技术,在大肠杆菌中克隆并表达苯丙氨酸脱氨酸（ＰＡＬ）（ＥＣ４．３．１．５）,并应用此酶转化肉桂酸生成Ｌ－苯丙氨酸。方法是将欧芹苯丙氨酸脱氨酶ｃＤＮＡ亚克隆到组成型表达载体ｐＭＧ３６ｅ启动子Ｐ３２下游,以菌落ＰＣＲ法鉴定插一段的大小和方向都正确的克隆,进而以ＨＰＬＣ检测肉桂酸浓度的方法鉴别重组质粒有催化肉桂酸生成Ｌ－苯丙氨酸的酶活力。结果获得能表达ＰＡＬ酶活性的阳性克隆,在ＰＨ１０,含１     

小麦紫黄质脱环氧化酶（VDF）cDNA的克隆及表达

应用RT-PCR方法从小麦(Triticum aestivum L．cv．Xiaoyan 54)中克隆了紫黄质脱环氧化酶(violaxanthin de-epoxidase,VDE)cDNA,预测的蛋白质序列与拟南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻(Oryza sativa)有很高的同源性。Southern杂交结果表明,在小麦中可能存在3个拷贝的紫黄质脱环氧化酶基因。Northern杂交结果表明它在绿色叶片中特异表达,在黄化小麦幼苗变绿过程中其mRNA水平受光诱导,并且强光增加了其mRNA在成熟叶片中的表达。