雙果糖酐Ⅲ（difructo se anhydride,DFA Ⅲ）是近年來發(fā)現(xiàn)的一種新型天然功能性甜味劑,具有促進(jìn)礦物質(zhì)吸收、促進(jìn)骨骼生長、改善便秘等功能,而且甜度較高但能量較低,并具有良好的理化性質(zhì),適用于烘焙、飲料、醫(yī)藥制劑中。但是DFA Ⅲ在自然界中含量較低,利用提取分離的手段獲得產(chǎn)品的成本較高;而通過利用化學(xué)法制備DFA Ⅲ也存在產(chǎn)物中同分異構(gòu)體較多,分離純化困難,并且污染環(huán)境等問題。因此,該產(chǎn)品目前主要是采用生物法制備:利用菊糖果糖基轉(zhuǎn)移酶（IFTase）催化菊糖分解生成DFA Ⅲ。該方法轉(zhuǎn)化率高,安全可靠,并且菊糖來源廣泛,適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),是近年來研究的熱點(diǎn)。但是現(xiàn)有的IFTase普遍存在酶活性不高,轉(zhuǎn)化率低,生產(chǎn)成本高等問題,因此利用現(xiàn)代分子生物學(xué)手段獲得新的IFTase,提高催化效率,降低轉(zhuǎn)化成本對于推動DFA Ⅲ的廣泛應(yīng)用十分重要。本研究首先通過生物信息分析,對IFTase的氨基酸序列進(jìn)行對比,通過分子克隆和表達(dá),獲得來源于克雷伯氏菌的目的基因編碼的酶Kp-IFTase。經(jīng)初步鑒定,該酶具有催化菊糖分解生成雙果糖苷Ⅲ及其它果寡糖的功能。該酶具有良好的耐熱性并... 

【文章來源】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

DFAIII的結(jié)構(gòu)

糖果糖基轉(zhuǎn)移酶的催化反應(yīng)機(jī)理naka 等（1972）從土壤中篩選到首株產(chǎn)菊糖果糖轉(zhuǎn)移酶的產(chǎn)脲節(jié)桿微生物能夠分泌這種以菊糖為底物，催化降解為雙果糖 III（DF首次提出該反應(yīng)是一個(gè)分子內(nèi)轉(zhuǎn)果糖基，隨后 Uchiyama（1975）該假設(shè)，并提出該酶的催化反應(yīng)機(jī)制如下：在適宜條件下，IFTa從菊糖分子的非還原性果糖基末端以兩個(gè)果糖基為單位，依次水1）糖苷鍵。并且該酶同時(shí)催化分子內(nèi)轉(zhuǎn)果糖基反應(yīng)，催化兩個(gè)果2）糖苷鍵。等（2007）的研究中獲得來源于芽孢桿菌的 IFTase 的蛋白晶體結(jié)1-2 所示：此酶是三聚體結(jié)構(gòu)，每個(gè)單體形成右手平行的 β-螺旋，別該折疊方式，并且每個(gè)單體的整體呈圓柱形狀，399 個(gè)殘基形成芽孢桿菌 IFTase 的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)了 β-螺旋蛋白的一般結(jié)構(gòu)特征，但同，每個(gè)螺旋圈由 2, 3 或 4 個(gè) β 折疊組成，并且在相鄰轉(zhuǎn)彎處的行片。

沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文于 F1 的內(nèi)部位點(diǎn)，另外兩個(gè)位于 F2 上。在催化反應(yīng)中，與 IFTase 內(nèi)部端果糖基單元 F1 作為受體，入口處的 F2 作為供體，而且菊粉內(nèi)剩余的果化反應(yīng)的離去基團(tuán)，因此，F(xiàn)2 果糖基將發(fā)生異頭構(gòu)型的反轉(zhuǎn)。Glu244 是礎(chǔ)，其羧基進(jìn)攻果糖基 F1 的羥基，使其去質(zhì)子化。Asp233 在催化反應(yīng)中它是唯一和 F2 直接作用的殘基單位，將供體 F2 分子定位到催化的最佳構(gòu)化的 F1 的 O-3 更有效的進(jìn)行發(fā)生親核攻擊反應(yīng)，攻擊 F2 上的 C-2，生成鍵，最終果二糖從菊粉上脫落（Jung et al，2007）。


本文編號：2992740