【摘 要】
:
丹参素(Salvianic acid A,DHPLA)和咖啡酸(Caffeic acid,CA)具有显著的药理活性,尤其是在治疗心血管疾病上,是许多药物代谢过程中的核心化合物。随着近几年人口老龄化现象加剧,心血管类疾病的预防和治疗也尤为重要。因此,DHPLA和CA这类生物活性分子的合成具有重要的研究意义。但是,植物提取的含量过低,无法满足市场需求。研究表明,迷迭香酸(Rosmarinic acid
论文部分内容阅读
丹参素(Salvianic acid A,DHPLA)和咖啡酸(Caffeic acid,CA)具有显著的药理活性,尤其是在治疗心血管疾病上,是许多药物代谢过程中的核心化合物。随着近几年人口老龄化现象加剧,心血管类疾病的预防和治疗也尤为重要。因此,DHPLA和CA这类生物活性分子的合成具有重要的研究意义。但是,植物提取的含量过低,无法满足市场需求。研究表明,迷迭香酸(Rosmarinic acid,RA)经阿魏酸酯酶(Feruloyl esterases,FAEs)的一步酶催化反应可以形成DHPLA和CA,且RA在自然界的植物来源非常广泛,在植物中的含量可达20%。但是关于RA水解的酶或微生物的信息非常有限。因此,开发出RA水解高活性的FAEs具有重要的意义。本研究通过菌株筛选,基因组信息挖掘、生物信息学分析以及克隆表达验证,获得1个新的具有较强RA水解高活性的FAEs,并对其进行酶学性质研究以及全细胞催化应用。主要研究成果如下:(1)筛选获得一株RA水解高活性的芽孢杆菌菌株:Bacillus pumilus W3。分析其基因组,共获得16个酯酶基因,分别编号bpfae01-16。将其在大肠杆菌BL21(DE3)中克隆表达,分别使用纯酶验证RA的水解活性,证明只有Bp Fae12能够水解RA生成CA和DHPLA。手性分析结果显示Bp Fae12水解RA生成的DHPLA为D型。(2)序列比对、保守结构域分析表明Bp Fae12具有典型的阿魏酸酯酶催化活性所具备的保守序列:Gly143-His-Ser-Arg-Gly147;进化树结果显示,Bp Fae12与来自发酵乳杆菌Lactobacillus fermentum的FAEs在同一个分支上,且序列相似性最大为76%。(3)酶学性质研究表明Bp Fae12的最适反应p H为8.0,最适反应温度为50°C。反应动力学结果显示,Bp Fae12均能够有效水解FAEs的四种模式底物(阿魏酸甲酯、p-香豆酸甲酯、咖啡酸甲酯、芥子酸甲酯)。进一步证明了Bp Fae12是一个新的FAEs。其中,Bp Fae12对阿魏酸甲酯、p-香豆酸甲酯、咖啡酸甲酯、芥子酸甲酯的Km分别为0.64、0.38、0.62、0.75 mmol·L-1;kcat/Km分别为898.63、1801.75、544.82、25.61 mmol·L-1·s-1。Bp Fae12对于RA及其结构类似的底物绿原酸显示较好的催化活性,对RA的Km和kcat/Km分别为0.41 mmol·L-1和16.21 mmol·L-1·s-1;对绿原酸的Km和kcat/Km分别为3.9 mmol·L-1和46.53 mmol·L-1·s-1。金属离子Co2+,Ni2+,Zn 2+,Cu2+,K+,Fe3+,Mn2+,Ca2+和Fe2+对Bp Fae12催化活性具有不同程度的抑制作用;Mg2+对酶活具有一定的促进作用;EDTA对Bp Fae12的活性几乎没有影响;酯酶抑制剂PMSF显著抑制Bp Fae12活性;DMSO促进Bp Fae12活性。(4)对重组E.coli BL21/p Cold II-bpfae12全细胞转化RA的条件进行优化,分别优化了全细胞催化的最适反应温度、p H以及全细胞催化剂的添加量,结果证明:最适反应温度40°C,p H 8.0,全细胞催化剂的添加量20 g·L-1,反应4 h,RA转化率可达99.74%。
其他文献
目前拉曼光谱在物质检测领域获得了很多的应用研究,但是基在定量检测方面的相关研究还很少,同时传统的定量检测模型存在一些缺点。定量检测的主要难点在于难以有效地对不同浓度的光谱数据进行建模,且难以有效地针对不同浓度的数据进行区分。为了解决上述问题,本文提出一种新的基于集成学习的神经网络框架,通过基于多种神经网络模型对拉曼光谱数据进行建模,并利用集成学习方式融合不同模型建模的结果,来有效提升基于神经网络的
丙氨酸脱氢酶(ADH;EC.1.4.1.1)属于氧化还原酶类,该酶可以利用NAD(P)+和NAD(P)H作为辅酶,催化丙氨酸和丙酮酸之间的相互转化。它在细菌、真菌和植物中普遍存在,是糖代谢和氨基酸代谢过程中非常重要的酶,在食品、医药、生物技术领域已被广泛应用。本研究对致病菌Helicobacter aurati的基因序列进行分析,发现它存在两个潜在的ADH蛋白序列,我们将其命名为HaADH1和Ha
塔格糖是一种具有特殊保健功能的甜味替代剂,广泛应用于食品、药品、保健品和化妆品等领域,市场需求量较大。本研究构建了催化乳糖合成塔格糖的两个关键酶(β-半乳糖苷酶和阿拉伯糖异构酶)单独表达、共表达的重组大肠杆菌,并对重组菌株全细胞催化乳糖合成塔格糖的条件进行了优化。基于食品安全方面的考虑,利用无抗性基因筛选标记的枯草芽孢杆菌为表达宿主,分别克隆了β-半乳糖苷酶和阿拉伯糖异构酶,构建重组枯草芽孢杆菌,
冷冻充气乳液,包括冰淇淋和各种搅打酱料等,是一种由水包油乳液经过搅打冷冻形成的蛋白泡沫体系。目前,牛奶蛋白是这类产品中最常用的蛋白源,但牛奶蛋白热量较高,并对过敏者不够友好。豌豆蛋白具有良好的营养价值和较低的致敏性,是一种重要的植物蛋白源,必需氨基酸含量丰富,符合消费者对于健康的需求。但是豌豆蛋白致密的结构,导致其乳化性能、起泡性能等功能性质较差,都限制了豌豆作为蛋白源在食品工业中的应用。因此,本
杂环胺(heterocyclic amines,HAs)是在高温烹调富含动物源蛋白质的原料过程中,生成的一类具有致癌致突变作用的杂环芳香族化合物,目前对HAs的研究多是以葡萄糖、肌酸(酐)和游离氨基酸反应生成的游离态HAs为主。然而,肉类中蛋白质含量约20%,远远高于葡萄糖、肌酸(酐)和游离氨基酸的含量(0.1%~0.5%),肌肉蛋白很可能会参与美拉德反应生成以肌肉蛋白-HAs结合物形式存在的HA
随着先进的高通量技术的快速发展,越来越多的人类生物学信息被充分挖掘了出来,形成生物网络,对生物信息学的研究也越来越重视,而蛋白质是生物体正常运行的必要组成,通过比对不同物种间的蛋白质相互作用,可以实现物种间知识转移,进行蛋白质复合物预测、预测蛋白质的功能、检测生物学路径等。生物网络比对的数据规模较大,为了以更高效的方法得到较为优越的比对结果,本文利用功能模块检测和种-子扩展方法实现网络比对。在网络
角蛋白酶广泛应用于食品、医药、美容及皮革等领域。论文从筛选高活性的角蛋白酶生产菌株出发,通过分析其基因组,从中挖掘新型的角蛋白酶基因对其进行克隆表达,并进行酶学性质及对羽毛粉降解的研究。论文的主要研究内容与结果如下:(1)经过多株芽孢杆菌酶活检测,筛选出一株较高活性角蛋白酶生产菌株,酶活达到65.90 U·m L-1,为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis SYBC H47)。(
手性文斯内酯(2-氮杂二环[2.2.1]庚-5-烯-3-酮)是一种非常重要的医药中间体,(–)-文斯内酯可用于合成抗病毒药物阿巴卡韦和帕拉米韦等,而(+)-文斯内酯可用于合成美格列汀、MK-0812等药物靶标。不对称拆分外消旋文斯内酯法是获得光学纯文斯内酯的重要方法。相较于化学拆分法和物理重结晶法,利用立体选择性γ-内酰胺酶不对称水解外消旋文斯内酯合成手性文斯内酯的反应具有条件温和、光学纯度高、环
豌豆乳清蛋白作为豌豆分离蛋白的副产物,主要存在于豌豆乳清中,总量大,具有一定的生理活性,是一种较优的蛋白资源。豌豆乳清蛋白的有效回收不仅可以避免环境污染,还可以提高豌豆加工的附加值。选择性复凝聚通过多糖选择性结合蛋白质可实现目标蛋白的快速分离及纯化,被认为是一种具有发展潜力的蛋白质纯化技术。本文以PA1a及PA2为主要研究对象,研究不同电荷性质的多糖与蛋白质的选择性复凝聚行为,考察p H、蛋白质多
高山被孢霉具有优异的多不饱和脂肪酸合成能力,是一株具有广阔发展前景的产油丝状真菌,为了适应工业化生产多不饱和脂肪酸需要进一步提高其脂质积累能力。以海藻糖为主的糖类合成是高山被孢霉中除脂质外另一主要的碳储备方式,与脂质合成途径竞争碳通量,而糖异生途径会造成脂肪酸合成所需的丙酮酸分流并将碳通量导入糖类合成中。本研究以改善碳通量在糖类与脂质合成中的重新分配以促进脂质积累为目的,对海藻糖合成关键步骤中的海