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自然界中脂肪酸合酶(FAS,E.C.2.1.3.85)主要以FASⅠ和FASⅡ两种形式存在,FASⅠ存在于动物中,是一个包含多个活性中心的复合酶;FASⅡ存在于细菌和植物中,是多个独立蛋白构成的酶系。最近,两类脂肪酸合酶都被认为是不同类型新药开发的靶点。FASⅠ抑制剂有可能研发成为新型的减肥药物和抗癌药物,而FASⅡ抑制剂则有可能成为新型的抗生素。到目前为止,两类型FAS各自的抑制剂还非常稀缺。
我们的体外实验证实银杏叶粗提物和标准银杏叶提取物EGb761中均含有FASⅠ抑制剂,且抑制能力较强。通过对两种银杏叶提取物抑制FASⅠ的稳态动力学研究,发现银杏叶粗提物对FASⅠ全反应和酮酰还原反应的IC50值分别为0.018 mg/ml和0.10 mg/ml。EGb761对FASⅠ全反应的IC50值为0.055 mg/ml,对酮酰还原反应的抑制能力不强。EGb761对FASⅠ的抑制特性和银杏叶粗提物有一定的差别,具体说来,EGb761对FASⅠ的酮酰还原活性中心的抑制弱于银杏叶粗提物,后者在酮酰还原反应中对NADPH呈现比较明显的竞争性质,而EGb761则是混合型的。根据对银杏叶提取物的初步分离,推测银杏叶中抑制FASⅠ的主要物质是黄酮类化合物。
运用一种改进的测定FabG活性的方法,即用乙酰乙酸乙酯代替昂贵的乙酰乙酰辅酶A作为酶的底物进行测活,证明这样的改进导致了底物的浓度需要大大提高,即反应的Km值提高很多,但用酶量却明显降低,即反应的Kcat也相应增加;另外,实验结果也证明了FabG在NADPH存在下还原乙酰乙酸乙酯的反应遵循的是乒乓机制。通过体外稳态动力学研究,发现表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)等酯型儿茶素是FASⅡ中酮酰还原酶FabG的有效抑制剂,EGCG对FabG的半抑制浓度为75μM,是底物NADPH的竞争性抑制剂,并且NADPH能减慢它们对FAS的抑制作用,这些都表明EGCG极有可能作用于β-酮酰还原酶NADPH结合位点。
为了更好地了解许多抑制剂抑制FASⅠ和FASⅡ酮酰还原反应的机制,我们试图将FASⅠ的酮酰还原中心KR作为单独的蛋白在大肠杆菌中进行表达,并和FabG进行对比,我们构建了表达质粒pET-KR,并在大肠杆菌Rosseta(DE3)plysS菌株中实现表达。表达的蛋自主要以包涵体形式存在,到本文截至为止,还没有得到有活性的KR蛋白。