环糊精糖基转移酶产物专一性改造：难题与挑战

生产环糊精所必需的环糊精糖基转移酶与其产物专一性进化研究已经成为当今的研究热点。这项研究中的进展不仅会使环糊精糖基转移酶的应用取得突破结果,还会对其它酶的改造提供帮助。目前,人们对这类酶的性质已经有了较为深入的认识,但还存在着一些尚未解决的问题,如酶产物专一性的决定因素尚未系统阐明等。通过对环糊精糖基转移酶各个方面,尤其是其产物专一性进化方面研究的回顾,指出并分析了研究中尚未解决的问题,并对将来这一研究领域的前景进行了展望。     

环糊精糖基转移酶产物专一性改造：难题与挑战

生产环糊精所必需的环糊精糖基转移酶与其产物专一性进化研究已经成为当今的研究热点。这项研究中的进展不仅会使环糊精糖基转移酶的应用取得突破结果,还会对其它酶的改造提供帮助。目前,人们对这类酶的性质已经有了较为深入的认识,但还存在着一些尚未解决的问题,如酶产物专一性的决定因素尚未系统阐明等。通过对环糊精糖基转移酶各个方面,尤其是其产物专一性进化方面研究的回顾,指出并分析了研究中尚未解决的问题,并对将来这一研究领域的前景进行了展望。     

环糊精葡萄糖基转移酶在天然产物糖基化修饰中的应用

环糊精葡萄糖基转移酶(cyclodextrin glucosyltransferase,CGTase)是一种可催化淀粉或多糖中α-1,4键断裂并环化形成环糊精(cyclodextrins,CDs)的α-淀粉酶.CGTase在工业上主要用于制造环糊精,近年来利用其转糖基作用改造天然产物的性质取得了令人瞩目的研究进展,正成...     

来源嗜碱性芽孢杆菌N-227β-环糊精葡基转移酶基因分析及在大肠杆菌中的诱导表达

很多细菌可以产生环糊精葡基转移酶,对来源于嗜碱性芽孢杆菌N-227菌株染色体上一段编码β-环糊精葡基转移酶基因、包含有自己的启动子且能够直接在大肠杆菌中表达的DNA序列进行测序分析,该片断DNA包含有4114bp,从745位点到2883位点包含2139个碱基,为一个推定的编码713个氨基酸的蛋白质阅读框,和来源于Bacillus circulansA11的β-环糊精葡基转移酶氨基酸完全一致;具有环糊精葡基转移酶典型的五个结构域A-E,在A-B结构域中包含有七个属于α-淀粉酶家族的保守区域(I-VII)。对该酶基因进行PCR并克隆到表达载体pET28b上,利用乳糖进行诱导表达,获得了高效表达,环化活性为11.75mg/min/mL。这对于β-环糊精葡基转移酶的应用和降低成本具有重要的价值。     

表达环糊精葡基转移酶基因的重组大肠杆菌发酵条件的研究

表达β-环糊精葡萄糖基转移酶的工程菌E.coli BL21(DE3)在含有不同浓度葡萄糖的LB培养基中进行发酵时,0.2%的葡萄糖浓度使酶活提高2.7倍,0.75%的乳糖诱导时的表达量与1mmol/LIPTG诱导时相当。选择卡那霉素、乳糖、Triton-X、甘氨酸的终浓度这四个因素,分别考察三个水平,由L9正交试验确定影响发酵酶活各因素的最佳浓度,即卡那霉素10μg/mL、乳糖0.75%、Triton-X0.5%、甘氨酸1.0%。     

重组β-环糊精葡萄糖基转移酶生产偶合糖的工艺优化

偶合糖为一种可代替蔗糖的新型甜味剂,因其具有着色性能良好、保水性能优良、抗龋齿等优点,在食品、医药等领域具有良好的应用前景.本研究旨在找到廉价且易获得的供受体,并利用环状芽孢杆菌Bacilluscirculans 251来源的环糊精转移酶(β-CGTase)生产偶合糖,并优化确定制备偶合糖工艺.以蔗糖为受体,分别从加酶...     

羧酸化环糊精复合的银纳米簇的合成及其抗菌能力测试

本研究以羧甲基-β-环糊精（CM-β-CD）为模板合成 AgNCs,探讨了 AgNCs 的合成条件,对其进行了表征,并对其抗菌能力进行了研究。结果显示,当溶液的 pH 值为5．98,CM-β-CD 和 AgNO3的比例为1∶1时,合成的银纳米簇荧光强度达到最大。以大肠杆菌为研究对象,对环糊精合成的银纳米簇进行抗菌实验测试,发现由于银纳米簇比表面较大,表面活化能高使其比银离子和银溶胶具有更好的抑菌能力。     

作为非病毒基因载体的环糊精及其衍生物

环糊精由于自身的生物相容性和结构易裁剪性,通过结构修饰、聚合或超分子组合等设计被逐渐应用于非病毒基因载体系统。本文将分别从环糊精、其小分子衍生物、含环糊精聚合物以及超分子结构综述国内外近几年的设计思路和研究进展,并探讨含环糊精及其衍生物的非病毒基因载体的"结构-安全性-基因转染效率"关系。     

亚位点?7处突变对碱性芽胞杆菌CGT酶产物特异性的影响

为了研究来源于碱性芽胞杆菌的γ-环糊精葡萄糖基转移酶(CGT酶)具有较高产物特异性的作用机理,对其氨基酸序列和模拟结构进行了分析,确定其亚位点7处氨基酸的缺失可能影响其产物特异性。运用重叠PCR的方法,在其亚位点7处添加缺失的6个氨基酸,造成插入突变。将突变基因与pET-20b(+)连接并在大肠杆菌BL21(DE3)中表达。以可溶性淀粉为底物进行酶转化,HPLC分析转化产物中的环糊精含量。结果表明,相对于野生型γ-CGT酶,突变酶转化生成的3种环糊精中,γ-环糊精所占的比例从76.0%降至12.5%,α-、β-环糊精分别从8.7%和15.2%提高至37.5%和50%。分析其可能机理为:与α-、β-CGT酶相比,野生型γ-CGT酶的亚位点7处缺失6个氨基酸,该构象为葡萄糖的结合提供了更大的空间,从而更适合γ-环糊精的生成;而在其亚位点7处插入6个氨基酸,造成插入突变后,葡萄糖链结合的空间变小,这种构象不利于γ-环糊精的生成。     

酶法合成2-氧-α-D-葡萄糖基-L-抗坏血酸(AA-2G)条件的研究

采用单因素优化法对环糊精葡萄糖苷转移酶(CGTase)合成糖基抗坏血酸(AA-2G)条件进行优化,AA-2G的产量为2.76 g/L,比未优化前0.46g/L提高了500%。再采用响应面法对AA-2G合成条件进行优化。由Plackett-Burman法筛选出三个主要因素为:pH、V_C和麦芽糊精浓度;由最陡爬坡实验得出最佳响应面区域;最后由Box-Behnken实验,得到最优条件为:pH 5.51,V_C36.16g/L,麦芽糊精28.54 g/L,转化时间24 h,温度37℃。在此条件下,AA-2G的理论产量为3.15 g/L,通过验证实验,得出AA-2G的产量为3.13 g/L,与预测的理论值接近,比单因素优化的结果(2.76g/L)提高了14%。