河蚌C反应蛋白一级结构分析

经亲和层析纯化的河蚌 C反应蛋白 ( CRP)具有 SDS- PAGE纯度 ,用经改进的双偶联 Ed-man方法测得其 N端残基为谷氨酸 ,而不是高等动物 (人与家兔 ) C反应蛋白 N端的焦谷氨酸 .河蚌 C反应蛋白 N端的一级结构由固相 Edman方法测得 ,依次为 H2 N- E- T- A- Y- S- C- I- T- A- V- ;C端的一级结构由羧肽酶 A降解法测得 ,依次为 - L/V- S- S- T- Y- COOH,也不同于人和家兔的 C反应蛋白 .在河蚌 CRP的胰蛋白酶酶解肽段中 ,其 N端及 C端的结构也得到了证实 .河蚌 C反应蛋白经 V8蛋白内切酶酶解 ,溴化氰裂解 ,肽段经 HPLC反相柱分离 ,共得到 35个肽段 ,所有肽段的氨基酸序列均由气相氨基酸自动分析仪测得 .结合河蚌 C反应蛋白的胰蛋白酶酶解肽段的分析结果 ,其一级结构已初步拼接完成 .在其一级结构中发现有类似于其它 CRP的 Ca2 + 结合部位和磷酸胆碱结合部位 .河蚌 C反应蛋白的分子结构中存在微观不均一性 .从已知河蚌 C反应蛋白的分子特点 ,包括分子量 ,糖基化比例 ,一级结构不均一等特点 ,可以推测它与高等动物的免疫蛋白有许多相关之处 .对于河蚌 C反应蛋白分子结构的分析 ,将有助于免疫系统蛋白的发生 ,进化等方面的研究     

α-酮戊二酸依赖型双加氧酶催化特性及反应耦联辅因子对其催化羟基化反应的影响

【目的】以重组大肠杆菌表达的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L-异亮氨酸双加氧酶(L-isoleucine dioxygenase,IDO)为研究对象,考察其催化L-异亮氨酸(L-Ile)羟基化反应的影响因素,构建IDO催化合成羟基氨基酸的反应体系。【方法】通过Ni-NTA亲和层析法从重组大肠杆菌(Escherichia coli)BL21/p ET28a-ido中纯化获得重组IDO,以L-Ile为底物,考察重组IDO催化羟基化反应的影响因素,并进一步针对耦联反应优化α-酮戊二酸(α-KG)在重组IDO酶促转化体系中的添加浓度。【结果】基于重组IDO催化L-Ile羟基化的活性测定,计算该酶Km为0.247 mmol/L,kcat为1.260 s-1,kcat/Km为5.101 L/(mmol·s),与其他同源酶动力学参数比较分析表明,重组IDO的底物亲和性及催化效率较高。重组IDO催化反应的最适温度为20°C、最适p H为7.0;在35°C以下较为稳定;反应体系中Fe2+最适浓度为1 mmol/L。重组IDO可催化不同L-氨基酸反应,对L-异亮氨酸、L-正亮氨酸、L-甲硫氨酸的活性较高。通过优化α-KG浓度,反应体系中添加30 mmol/Lα-KG时,可将底物浓度提高至70 mmol/L,产物4-羟基异亮氨酸(4-HIL)的摩尔产率达66.20%,表明α-KG作为反应耦联辅因子,其浓度对重组IDO催化L-Ile羟基化具有显著影响。【结论】重组IDO的底物亲和性、催化效率、最适催化条件、稳定性等基本性质有利于催化L-Ile羟基化反应。在其催化反应体系中,α-KG作为反应耦联辅因子,对酶促转化效果影响显著。研究结果为4-HIL及其他羟基氨基酸的酶促转化提供了研究基础。     

Tyr78-loop对鱼腥藻来源苯丙氨酸脱氨酶活性的影响

【背景】MIO(Methylidene-imidazol-5-one)依赖型酶中,催化因子Tyr所在Loop(Tyr78-loop)的灵活性显著影响酶学性质。【目的】探讨Tyr78-loop对鱼腥藻来源苯丙氨酸脱氨酶酶活的影响,以提高其反应活性。【方法】将该酶的Tyr78-loop进行分子改造,筛选出酶活提高的突变体,并对突变体的酶学性质进行研究。【结果】突变体S73N、E95V、E95K和S73N/E95K在37°C、pH 8.5下比活分别比原酶提高了34%、30%、18%和35%。蛋白三维结构模拟推测在突变体S73N、E95V和E95K中,位于α螺旋与Tyr78-loop交界处的Asn73、Val95和Lys95与附近氨基酸的氢键作用力数目减少,一定程度上增加了Tyr78-loop的柔性。【结论】Ser73位和Glu95位氨基酸的突变增加了Tyr78-loop的灵活性,提高了苯丙氨酸脱氨酶的酶活。     

L-氨基酸脱氨酶的分子改造及其用于全细胞催化法生产α-酮戊二酸条件的优化

酮戊二酸(α-ketoglutaric acid,α-KG)是谷氨酸脱氨基的酮酸产物,作为一种重要的有机酸广泛用于食品、医药、精细化工等领域。为提高L-氨基酸脱氨酶全细胞催化法合成α-KG的效率及产量,首先通过优化全细胞催化剂制备条件及全细胞转化反应条件,包括发酵过程中的温度、诱导剂浓度、诱导剂添加时刻、诱导时间等;全细胞转化过程中的温度、pH、细胞量、转化时间。各个条件优化后以200g/L谷氨酸钠为底物时,产量最终提高了54. 9%,摩尔转化率为39. 6%。其次,通过定点饱和突变对L-氨基酸脱氨酶进行定向进化以提高其催化能力。经过多次突变、筛选,最优突变体E. coli BL21-pET-20b(+)-pm1152催化200g/L谷氨酸钠生成α-KG最高产量为100. 9g/L,摩尔转化率为64. 7%,较最初对照菌株提高了66. 3%。结果表明,条件优化和饱和突变可有效提高重组大肠杆菌全细胞转化合成α-KG的能力。     

鱼腥藻苯丙氨酸脱氨酶的基因克隆、表达及最适反应pH改造

【目的】表达鱼腥藻苯丙氨酸脱氨酶(AvPAL),并经分子改造降低其最适反应pH。【方法】PCR克隆AvPAL编码基因,并在大肠杆菌中表达,用Ni2+亲和层析柱和凝胶柱纯化重组蛋白。利用GETAREA软件筛选与催化残基距离较近的暴露于酶分子表面的氨基酸位点,将其突变为带电性质不同的氨基酸,并对突变体进行酶学性质研究。【结果】在大肠杆菌中成功表达了AvPAL,纯化后得到电泳纯的重组酶。突变体E75Q和E75R的最适反应pH从8.5分别偏移到7.5和7.0。E75Q在pH 7.5时的比酶活较原酶提高了25%,在pH 6.5–9.5之间酶的稳定性良好,其最适反应温度为50 °C,在此温度下保温1 h酶活无显著变化。在最适反应条件下,E75Q的kcat/Km值较原酶提高了26.6%。【结论】改变AvPAL酶分子中起路易斯碱作用的关键氨基酸残基(质子受体)附近与之有相互作用的氨基酸的带电性质,降低了AvPAL的最适反应pH,提升了其在医疗领域的应用前景。     

L-氨基酸氧化酶的结构、底物谱、家族进化及应用研究进展

L-氨基酸氧化酶(LAAO)是一类生物体内参与氨基酸氧化代谢的重要氧化还原酶,能够以氧分子为电子受体催化L-氨基酸氧化脱氨,生成相应的酮酸、氨(NH₃)和过氧化氢(H₂O₂).近期发现有些LAAO能够专一性识别特定氨基酸,而不受其他种类氨基酸的干扰,因而在手性胺类化合物拆分、α-酮酸生物合成、临床样本、食品及氨基酸发酵过程中氨基酸含量检测等领域都发挥着重要作用.本文重点综述目前研究报道的底物专一性LAAO,总结并比较这些酶的酶学性质、结构功能,以及家族进化规律等,并进一步讨论这些酶在生物催化及氨基酸检测中的应用.本综述将为底物特异性LAAO的分子机制研究及产业应用研究提供重要的素材和指导.     

猪链球菌7型噬菌体裂解酶Ly7917催化域的裂菌活性

【目的】揭示链球菌噬菌体裂解酶Ly7917催化域CHAP的核心功能域,为进一步改造裂解酶提供理论依据。【方法】通过表达纯化分别从N端截短的Ly7917及从C端截短的Ly CHAP各蛋白,基于平板裂解试验和浊度递减试验,比较各截短蛋白之间的活性差异,以及添加Ca2+后各蛋白的活性变化。【结果】发现催化域蛋白Ly CHAP与Ly7917全酶的活性差异不显著,Ly CHAP的N端序列对其活性影响较大,不宜截短;而C端依次截短后,活性逐渐降低。C端截短20个氨基酸的Ly CHAP1-130,在添加1 mmol/L Ca2+后活性最强。【结论】Ly7917催化域CHAP的核心功能域为1-130 aa,推测其具有Ca2+结合区域,并发现Ly CHAP1-130在Ca2+参与下裂菌活性可媲美Ly7917全酶。预示着Ly CHAP1-130可以替代全酶应用于之后的临床试验。     

胺基裂解酶及其在医药中间体生产中的应用

C-N裂解酶(E.C.4.3)是能催化释放氨、脒和胺基等并形成双键或环的一类酶.胺基裂解酶(E.C.4.3.3)就是其中能够催化释放胺基的一类酶,该类酶在医药中间体生产中起关键酶的作用.本文概述了4种胺基裂解酶的来源,酶学特性以及它们在医药中间体生产中的应用.     

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。     

一菌双酶法制备L-4-氟苯丙氨酸

利用重组E．coli产天冬氨酸酶和天冬氨酸转氨酶催化生产L-4-氧苯丙氨酸的工艺。实验结果表明最佳转化条件为-37℃,pH值4．5—8．5,菌体与酮酸的质量浓度比为1.5,CTAB的质量分数为0．04％,酮酸的质量浓度11．28g／L,富马酸铵与酮酸的摩尔比为3．0：1．0,添加1mmol／L的Fe^2＋,L-天冬氨酸与酮酸的摩尔比为0．4：1。在最适条件下,经过14h酶转化反应达到平衡,酮酸转化率可达到95％以上,L-4-氟苯丙氨酸得率也可达到80％以上。此法原料简单易得,为L-4-氟苯丙氨酸的制备提供了一种新方法：     

内消旋-二氨基庚二酸脱氢酶关键氨基酸位点的改造提高对烷基取代2-酮酸的催化活力

【背景】高效实现D-氨基酸的生物合成一直是人们关注的热点。内消旋-二氨基庚二酸脱氢酶(meso-diaminopimelate dehydrogenase,DAPDH)能够直接催化2-酮酸和氨合成D-氨基酸。【目的】提高DAPDH对烷基取代2-酮酸的催化活力,并解释其催化机制。【方法】以来源于嗜热共生杆菌(Symbiobacteriumthermophilum)的内消旋-二氨基庚二酸脱氢酶(StDAPDH)为模板,在前期结构分析结合被选择位点突变结果的基础上,确定对H227位进行定点饱和突变,并以D-丙氨酸、D-2-氨基丁酸、D-正缬氨酸、D-谷氨酸为底物进行筛选。【结果】获得突变体H227Q和H227N。突变体H227Q对丙酮酸、2-氧代丁酸、2-氧代戊酸、2-酮戊二酸的比活力比野生型分别提高了10.9、11.5、8.6和7.6倍。动力学参数表明,突变体H227Q同时提高了酶对底物的亲和力及催化常数,使其对丙酮酸的催化效率(k_(cat)/K_m)相较于野生型提高了9.4倍。利用分子模拟技术分析突变体H227Q与产物氨基酸之间的相互作用表明,227位的谷氨酰胺通过与氨基酸的羧酸形成氢键,使得氨基酸产物Cα上的氢和辅酶烟酰胺环C4原子之间的距离缩短。【结论】利用定向进化技术提高DAPDH对烷基取代2-酮酸的催化活力,有助于开发新型的高效生物催化剂,这些工作也为下一步继续进行更具挑战性的D-氨基酸研究提供了基础。     

Research Progress and Industrial Application of Leucine Dehydrogenase

微生物脱氢酶催化羰基不对称还原制备光学纯氨基酸及其衍生物具有非常大的优势.亮氨酸脱氢酶能选择性地催化α-酮酸,氨化还原得到α-氨基酸及其衍生物.本文综述了亮氨酸脱氢酶的来源,理化性质,底物特异性,酶基因工程菌构建等方面的内容及研究进展.从辅酶再生策略,酶膜反应器两方面讨论了其工业化应用,并展望了今后的发展前景.     

噬菌体裂解酶研究进展

噬菌体裂解酶是双链DNA噬菌体所特有的细胞壁水解酶。研究表明,所有噬菌体裂解酶在结构上具有相似性,即含有2个结构域：比较保守的N端催化区和差异较大的C端特异性结合区。裂解酶的高亲和性与种属特异的细胞壁糖基有关,而后常常是细菌存活的必要成分。所以,细菌难以产生对裂解酶的抗性。本简要综述噬茵体裂解酶的研究进展。     

氨基酸及其衍生物的制造与应用

<正> CA 96(13)102362u C高产芳香族氨基酸的大肠杆菌突变株:生物化学、遗传学和发酵动力学Tribe,D.E.,……Adv.Biotechnol.,6th 1981 223—6(英文)CA 96(13)102392d C氨基酸产生菌选育的研究在中国的进展Qi,Chen,Adv.Biotechnol.,6th 1981 235—40(英文)CA 96(13)102477k C用L-蛋氨酸r裂解酶酶促合成用氢或氚标记的氨基酸     

耐热碱性磷酸酯酶的功能结构域的定位

 为了确定耐热碱性磷酸酯酶 (TAPND2 7)发挥活性所必需的功能结构域 ,通过 PCR介导的诱变缺失 ,得到了 N端分别缺失 8、1 6、2 5个氨基酸的 3个缺失体 p TAPN8、p TAPN1 6和p TAPN2 5以及 C端分别缺失 1 0和 30个氨基酸的两个缺失体 p TAPC1 0和 p TAPC30 .经表达和活性测定 ,发现 p TAPN8和 TAPC1 0保持了较高的活性而其余 3个缺失体则失去酶活性 .据此 ,TAPND2 7的活性区域被定位在 8～ 465氨基酸之间 .在分离纯化的基础上测定了一些酶学性质 .发现 TAPN8和 TAPC1 0的比活没有大的改变 ,Tm 下降了 5.5℃ ;TAPN8的最适反应温度上升了1 0℃ .结果提示了 N端和 C端的这些氨基酸残基对热稳定性有一定的贡献 ,N端氨基酸残基还对酶的亲热性有贡献 .     

氧化还原作用对热休克转录因子1结构和功能的调控

为了评价半胱氨酸巯基氧化还原介导剂对人热休克转录因子 1(hHSF1)的氧化还原、结构和功能的作用 ,在体外用浓度为 0 .3～ 0 .5mmol/L的巯基氧化型介导剂二酰胺 (diamideDM )处理hHSF1;在体内用浓度为0 .1mmol/L的γ 谷氨酰半胱氨酸合成酶抑制剂丁硫堇处理HeLa细胞 ,都可形成一种致密的、分子内二硫键交联的氧化型hHSF1(ox hHSF1) ,使hHSF1三体形成和活化被阻断。二酰胺的这种作用呈剂量依赖 ;在电泳前加入浓度为 0 .4～ 0 .5mmol/L的巯基还原剂二硫苏糖醇 (DTT)到DM处理过的标本中再培育 ,能迅速和完全逆转这种作用。HSF1单体和三体功能域α 螺旋卷曲结构的计算机模型显示 ,在hHSF1单体N端和C端的疏水重复区中 ,半胱氨酸C1(第 15 3位氨基酸 )与半胱氨酸C4(第 373位氨基酸 )、C5(第 378位氨基酸 )非常接近 ,在合适的氧化作用下很容易形成二硫键 ,使HSF1单体形式较为稳定 ,不能形成三体并活化。结果表明 ,hHSF1的结构和功能与半胱氨酸上巯基的氧化还原化学性能相关 ;氧化作用和转录因子分子内巯基二硫键交联形成ox HSF1单体 ,可能是衰老细胞热体克转录反应呈渐减性的原因。     

氨基酸脱氢酶的催化机理、分子改造及合成应用

氨基酸脱氢酶催化可逆的氨基酸氧化脱氨和酮酸的不对称还原胺化反应,热力学上反应平衡倾向于生成氨基酸方向,从原子经济学和对环境影响的角度来看,是具有极大优势的氨基酸合成方法之一。本文将主要阐述近年来在?-氨基酸脱氢酶催化机理、分子改造和合成应用方面的研究进展。     

人α-半乳糖苷酶转导克服异种移植HAR的小鼠实验研究

α 半乳糖苷酶可以特异地清除半乳糖α 1,3 半乳糖抗原 (Galα1,3Galantigen) ,此抗原是引起异种器官移植超急性排斥反应 (HyperacuteRejection ,HAR)的主要异种抗原 .将构建好的α半乳糖苷酶转基因载体通过显微注射的方式注入小鼠受精卵 ,培育出了转基因小鼠 .结果表明 ,转基因小鼠的心、肝、肾、脾、肺组织中均有人α 半乳糖苷酶基因的表达 ,其表达可以有效减少小鼠器官表面Galα1,3Gal抗原的表达水平 ,可以降低转基因小鼠脾细胞对补体介导的杀伤作用的敏感性 .研究表明人源α半乳糖苷酶基因可用于研制不表达Galα1,3Gal抗原的转基因动物 ,从而可以降低异种器官移植HAR的反应强度 ,提高移植物的存活期     

光合细菌Chromatium vinosum可溶性氢酶的分离提纯及特性

光合细菌 Chromatium vinosum可溶性氢酶经 4次柱层析 (Whatman DE- 52 ,TSK- DEAE,Ultragel Ac A- 44 ,Mono Q)分离提纯后被纯化 630倍 ,得率为 33.5% .可溶性氢酶催化放氢比活性为 7.5μmol· min-1· mg-1.SDS- PAGE结果显示 ,可溶性氢酶由 52 k D和 2 1 .5k D两个亚基组成 .大亚基 N端氨基酸序列为 :SRTITIEPVTRXEGHAR;小亚基 N端氨基酸序列为 :STQPKIT-VATXLDG.氧化态可溶性氢酶在 54K时产生了典型的 Ni( )电子顺磁共振 (EPR)信号 (gxyz=2 .37、2 .1 6、2 .0 1 6和 gxyz=2 .30、2 .2 3、2 .0 1 6) .研究结果表明 ,C.vinosum可溶性氢酶是一种新的催化放氢的 Ni Fe-氢酶 .     

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-苯丙氨酸

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酶 (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pMG3 6e启动子P3 2下游 ,以菌落PCR法鉴定插入片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pH1 0 ,含 1 .0 %肉桂酸、8.0mol/L氨的转化液中 ,3 0℃反应 2 0h ,肉桂酸重量转化率可达 60 %。该基因工程菌有希望用于工业化生产L 苯丙氨酸。