【摘 要】
：
醛缩酶不仅可以催化碳-碳键的形成,而且能在温和条件下立体选择性地产生一个或两个新的手性中心.唾液酸醛缩酶(EC 4.1.3.3,简称NAL)是重要的醛缩酶之一,能够可逆地催化N-乙酰-D-甘露糖胺(ManNAc)和丙酮酸生成N-乙酰神经氨酸(Neu5Ac).因为生物催化技术在有机合成化学中应用的基础是发现高效的生物催化剂,所以本文定位于利用合理的基因挖掘技术发现新型NAL.一种来自Clostrid
【机 构】
：
中国科学院天津工业生物技术研究所工业酶国家工程实验室,天津 300308;中国科学院大学 中国科学
【出 处】
：
第七届中国工业生物技术发展高峰论坛
论文部分内容阅读
醛缩酶不仅可以催化碳-碳键的形成,而且能在温和条件下立体选择性地产生一个或两个新的手性中心.唾液酸醛缩酶(EC 4.1.3.3,简称NAL)是重要的醛缩酶之一,能够可逆地催化N-乙酰-D-甘露糖胺(ManNAc)和丙酮酸生成N-乙酰神经氨酸(Neu5Ac).因为生物催化技术在有机合成化学中应用的基础是发现高效的生物催化剂,所以本文定位于利用合理的基因挖掘技术发现新型NAL.一种来自Clostridium difficile NAP08和Sinorhizobium meliloti AK83的NAL(分别简称为CdNAL、SmNAL)首次进行了在大肠杆菌中过量表达、纯化及活性鉴定.SmNAL是首次在非动物寄生菌中发现的NAL.CdNAL是一种四聚体的酶(123kDa),可进行高可溶表达(390mg纯酶／L发酵液)；简单的热处理之后,目的蛋白可达到90％以上的纯度；再经过一步DEAE柱层析即得电泳纯的酶.CdNAL最适反应pH为7.4(缩合方向)和7.2(裂解方向),最适反应温度为65℃.CdNAL具有良好的耐热性：在70℃温浴15分钟后能保持全部活力,活力半衰期为4.5h；经圆二色谱测定其熔解温度(蛋白质二级结构消失一半的温度)为72℃.CdNAL在pH 6.0？9.0内呈现出最适活力的85％以上,在pH 10.0、37℃下温浴24h后保留89％残余活力.CdNAL对Neu5Ac、丙酮酸、ManNAc的kcat／Km值分别为22mmol-1 L s-1、1.95mmol-1 L s-1、0.24mmol-1 L s-1.为了进一步确定它在缩合反应方向的催化活性,制备并纯化了天然缩合产物Neu5Ac、脱氧壬酮糖酸和脱氧辛酮糖酸.这三种产物是重要的生物活性分子,具有药用及保健价值.
其他文献
Alicyclobacillus hesperidium strain URH17-3-68 是一种从热泉分离的芽孢杆菌属嗜热酸菌,最适生长温度为50-50 ℃,最适pH值3.5~4.0.由于该菌属耐热嗜酸的特性而受到广泛关注,多国的研究者已经从火山灰土壤以及酸败的果汁中陆续发现其它的菌株,研究发现该菌属不仅可以产生耐热嗜酸的胞外普鲁兰酶,酶活研究还发现该菌能产生金属蛋白酶,纤维素酶和甘露聚糖酶,
Single-cell genomics has become a new strategy for the exploitation of uncultivated microorganisms from environment,as well as the interpretation of genetic heterogeneity in microbial populations or c
氨基酸被广泛应用于食品、医药、饲料、化工、农业等领域。近年来，随着氨基酸及其衍生物种类不断被丰富、应用领域不断被拓展，其需求量也迅速增加。虽然目前我国氨基酸工业发展迅速，生产规模不断扩大，但仍存在发酵产率和转化率低、生产工艺技术相对落后、环境污染较重、产品研发能力薄弱等问题。基于代谢工程理论的菌种定向改造、新型氨基酸产品开发、发酵过程优化控制及产品绿色高效分离、资源综合利用等研究已成为热点并有力地
首先利用单因素实验考察了培养时间、培养基初始pH、温度、接种量、碳源、氮源、金属离子对地衣芽孢杆菌发酵和生物絮凝剂合成过程的影响,进而采用Plackett-Burman设计和响应面分析法对发酵培养基进一步优化.结果表明,地衣芽孢杆菌合成生物絮凝剂的最适培养基组成为：葡萄糖 13.90g／L,尿素2.67g／L,MgSO4 0.048g／L,酵母膏 0.6g／L,KH2PO4 5.6g／L,K2HP
糖尿病是一组由遗传因素及环境因素引起的临床综合症，它可能引起糖、蛋白质、脂肪、继发性的水、电介质代谢紊乱及酸碱平衡失调的内分泌代谢紊乱，严重者会引起病人的慢性血管及神经并发症，随着糖尿病人数大量增加，糖尿病的治疗已经成为全球性的卫生健康问题。近年来研究发现α-糖苷酶抑制剂通过抑制小肠上皮绒毛刷状沿上的多种酶而起到治疗Ⅱ型糖尿病的作用，通过竞争性的抑制α-糖苷酶的作用来减少糖类的降解，减少糖类的吸收
甾体药物是最具市场价值的药物之一,其产量仅次于抗生素.微生物几乎可以改造甾体分子的每个位置,包括化学反应很难达到的位点,且具有很好的区域选择性和立体选择性,是生产甾体药物材料和重要中间体的高效而经济的方法.睾内酯是阻止睾酮转化为雌二醇,减少雌酮合成的芳香酶抑制剂,睾内酯衍生物在临床上用作抗肿瘤药.本研究成功从土壤样品中获得一株尖孢镰刀菌SC1301(Fusarium oxysporum SC130
手性胺和非天然氨基酸是很多重要药物的关键结构模块.现在手性胺和非天然氨基酸主要依靠有机合成,不易得到光学纯的产物,而且通常需要高温高压,能耗也较高.ω-转氨酶既能够拆分消旋体获得光学纯手性胺,也能对前手性羰基化合物不对称加氨获得手性胺,反应条件温和.我们获得了越南伯克氏菌的ω-转氨酶基因,在E.coli BL21(DE3)中进行异源表达,此酶表现出严格的立体选择性.氨基供体底物谱方面,此酶对芳香族
Cytochrome P450s constitute a big and important family of monooxygenase enzymes that play a key role in the metabolism.In the present study,it was found that CYP102A2 had higher activity to long-chain
Recently a bacterial cyclohexylamine oxidase (CHAO) has been reported as a possible new biocatalyst in the synthesis of chiral amine.However,the application of CHAO was limited because it showed littl
由于不对称催化还原C=C双键，同时可以产生2个手性中心，因此这是最广泛用于制备手性化合物的策略之一。古老黄色酶家族(OYE)可以催化还原很多有商业用途的底物。目前，这类以FMN为辅酶，依赖于NAD(P)H的氧化还原酶被用于还原多种化合物的C=C键，其还原后的产物具有重要的应用价值。烯酮／烯酯还原酶是“老黄酶”家族的一员，是一类典型的能够催化多种有商业价值底物的还原酶。通过对实验室保存的70株具有腈