α-环糊精糖基转移酶活性区域突变提高选择形成γ-环糊精能力

探讨α-环糊精糖基转移酶(CGT酶)活性区域-3亚位点(47位赖氨酸残基),-7亚位点(146~152位氨基酸残基)以及环化中心位点(195位酪氨酸残基)对其催化底物形成γ-环糊精(CD)能力的影响。将α-CGT酶相应位点分别进行如下突变:K47T,Y195I,以及146~152位氨基酸残基替换为异亮氨酸(命名为△6),并在大肠杆菌BL21中实现异源活性表达。以可溶性淀粉作为底物进行转化,利用HPLC分析各种突变酶的催化产物中3种环糊精产量和比例。结果表明,和野生酶相比,所有突变酶的淀粉水解活性和环糊精总生成量都有不同程度的下降。在产物的组成方面,突变酶Y195I的催化产物中,α-CD的含量由68%降为30%,β-CD由22.2%提高为33.3%;而γ-CD由8.9%提高为36.7%,含量提高了4倍,取代α-CD成为产物中的主要成分;γ-CD的实际产量为1.1 g/L,是野生酶(0.4 g/L)的3倍。突变酶K47T和△6的转化产物中α-CD比例有不同程度下降,但仍然是产物中的主要组分,β-和γ-CD的比例都有所增加。由此可见,活性区域中195位氨基酸对于α-CGT酶的活力和催化选择性具有重要的影响,Y195I突变体酶最有利于选择性形成γ-CD。纯化后突变酶Y195I的酶学性质试验表明,其最适反应温度和野生酶相同,但最适反应pH有所提高,且比野生酶具有更好的pH稳定性。因此,突变酶Y195I具有生产制备γ-CD的潜力。     

环糊精葡萄糖基转移酶高效异源表达研究进展

环糊精葡萄糖基转移酶(cyclodextringlycosyltransferase,CGTase)酶法合成环糊精是目前生产环糊精的主要方法。本文介绍了用于生产环糊精葡萄糖基转移酶的几种工程菌株:大肠杆菌、枯草芽孢杆菌以及毕赤酵母,其中大肠杆菌是目前应用最广泛的用于表达CGTase的表达系统。除此之外,本文还总结了高效表达环糊精葡萄糖基转移酶的有效策略:选择合适的表达载体、启动子以及信号肽,以及密码子优化和分子伴侣共表达,以期为在相关CGTase研究领域开展研究提供参考。     

环糊精葡萄糖基转移酶的性质、应用与固定化研究进展

本文总结了环糊精葡萄糖基转移酶的性质、应用与固定化研究的进展情况,引用文献４７篇。     

1-MCP-β-环糊精对香石竹切花保鲜作用的研究

对香石竹切花（Dianthus caryophyllus L．）用不同体积浓度的1-MCP-β-环糊精溶液处理不同的时间,观察其外观形态品质和生理生化指标,得知以50mg／L的1-MCP-β-环糊精溶液在7m^3的密闭体系中处理8h效果最佳。能极大提高香石竹切花的观赏价值,减少萎蔫程度,延缓开放,延迟香石竹切花叶片质膜相对透性下降,并对叶片叶绿素含量变化有一定的影响。     

六亚甲基二异氰酸酯改性β-环糊精及其焦化废水处理

以六亚甲基二异氰酸酯（HDI）为交联剂与β-环糊精（β-CD）聚加成反应,制得的HDI-β-环糊精交联聚合物（β-CD-HDI）用于焦化废水的处理。采用红外光谱（IR）及扫描电子显微镜（SEM）对交联产物进行分析表征,结果发现所得交联物即为目标产物。实验结果表明了废水处理和再生的工艺参数：聚合物用量40 g/L,温度20℃;HDI-β-CD多次使用后可用甲醇浸泡、洗涤进行再生,再生10次吸附率仍然在58.1%以上。     

Thermococcus sp.B1001环糊精酶的重组表达及在麦芽七糖制备中的应用

成功构建pET-24a-tscd质粒,实现Thermococcus sp.Strain B1001来源的环糊精酶(TsCDase)在Es-cherichia coli BL21(DE3)中表达.通过热处理和镍柱分离对重组TsCDase进行纯化.酶学性质研究表明,重组TsCDase的比活为1 208.04 U/mg,最适温度为90℃、最适pH值为5.5.重组酶TsCDase在85℃、90℃、95℃条件下的半衰期分别为180、120、30min.酶转化研究表明,以80 g/L β-环糊精为底物,当酶转化温度为90℃、反应pH值为5.5～6.0,加酶量为25 U/g,反应时间为4 h时,麦芽七糖产率为81.19％和85.95％,七糖占产物麦芽寡糖的比例为95.24％和92.92％.本研究结果为工业化制备麦芽七糖奠定良好基础.     

大黄酚与甲基化-β-环糊精的超分子包合和体外释放特性研究北大核心CSCD

为提高大黄酚(Chr)的水溶性,采用电磁搅拌-喷雾干燥法(ES)制备Chr-甲基化-β-环糊精(M-β-CD)包合物,通过相溶解度、体外释放特性等实验考察Chr包合前后的溶解、释放特性。结果发现:不同温度下Chr的相溶解度图均呈现出AL型特点,在25、35和45℃条件下Chr与M-β-CD包合过程的超分子包合常数分别为6.56×102、7.85×102、1.09×103L/mol;包合过程的△H0为20.09 kJ/mol;△S0为121.11 J/(mol·K);△G0分别为-16.01、-17.21、-18.42 kJ/mol;Job’s测定显示Chr与M-β-CD可自发形成摩尔比为1:1的包合物;形成的超分子包合物均有较好的增溶作用,整个包合过程体现为熵驱动过程。体外释放实验表明:ES法制备的包合物的累积释放率明显优于Chr原药和Chr与M-β-CD的物理混合物。Chr-M-β-CD包合物理化性质及体外释药性能良好,有望成为理想的Chr给药系统。     

重组大肠杆菌产γ-环糊精葡萄糖基转移酶的摇瓶发酵优化

为了实现来源于碱性芽孢杆菌Alkalophilic Bacillus clarkii 7364的γ-环糊精葡萄糖基转移酶的高效胞外表达,对OmpA信号肽介导的E.coli BL21(DE3)/pET20b(+)-γcgt基因工程菌进行发酵培养基及发酵条件的优化,并进行正交试验,获得最优培养基:甘油5g/L、蛋白胨6g/L、酵母膏24g/L、钙离子6mmol/L、镁离子2mmol/L、甘氨酸0.75%、PO₄^3- 0.1mol/L;在此基础上最适发酵条件:pH6.5、25℃培养、装液量30ml/250ml、转速220r/min、0.02%SDS、在发酵10h时利用5g/L乳糖进行诱导,使得酶活从初始的5189.2U/ml提高到20268.8U/ml。研究结果得到高效表达的培养条件,为实现该酶的工业化应用打下了基础。     

一株产环糊精葡萄糖基转移酶的地衣芽孢杆菌的选育、产酶条件及酶学特性

从土壤分离物中筛选到一株环糊精葡萄糖基转移酶 (CGTase)产生菌 4 0 3,96h发酵酶活为 0 95U mL。经紫外辐射和硫酸二乙酯复合诱变而获得突变株CLS4 0 3,96h发酵酶活达 1 36U mL ,提高 4 3%。该突变菌株被鉴定为地衣芽孢杆菌 (Bacilluslicheniformis) ,产CGTase的最佳碳源为可溶性淀粉 ,最佳氮源为硝酸铵 ,最适初始pH为 6 5 ,最适培养温度为 35℃ ,发酵期间CGTase的产生高峰 (第 96h)滞后于菌体生物量高峰 (第 4 8h) 2d。菌株所产CGTase的最适反应pH为 6 0 ,最适温度为 5 5℃ ,在pH 6 0～ 7 5间和 5 0℃下保持 1h后的剩余酶活均达 90 %以上 ;酶液中适量添加Ca2 能大幅提高CGTase在 5 5℃下的稳定性。经高效液相色谱分析 ,CGTase作用于淀粉后的产物以α 环糊精为主 ,β 环糊精为次 ,二者比例为 2 4 7∶1,环糊精总产率达 2 9 8% ,但产物中不含γ 环糊精