發(fā)布時(shí)間：2021-03-31 20:29

　　倍半萜合酶催化反應(yīng)起始為法尼基焦磷酸裂解二磷酸部分,導(dǎo)致不穩(wěn)定的萜烯碳正離子。隨后,倍半萜合酶中底物結(jié)合位點(diǎn)的催化輪廓引發(fā)并引導(dǎo)級(jí)聯(lián)的碳正離子反應(yīng)（例如,雙鍵遷移,氫化物和甲基轉(zhuǎn)移或去質(zhì)子化）,從而導(dǎo)致單一萜烯或多種萜烯的合成。對(duì)于倍半萜合酶的突變研究能夠鑒定蛋白質(zhì)氨基酸序列對(duì)酶催化效率和產(chǎn)物特異性的影響,進(jìn)一步闡明倍半萜合酶的催化機(jī)理,在實(shí)際應(yīng)用中可為新的藥物前體的開發(fā)提供理論指導(dǎo)。倍半萜類合酶的催化機(jī)制中存在限速步驟,一例研究發(fā)現(xiàn)（E,E）-FPP向NPP的異構(gòu)化過程是限制Trichodiene合酶（FSTS）催化反應(yīng)途徑中化學(xué)催化速率的步驟,有報(bào)道,理論計(jì)算發(fā)現(xiàn)（E,E）-FPP異構(gòu)化為transoid（R,E）-NPP的過程為吸熱反應(yīng)。酶的催化活性和動(dòng)力學(xué)行為是生物化學(xué)和生物技術(shù)研究中非常重要的內(nèi)容。目前對(duì)倍半萜合酶限速步驟的研究很少,而明確限速步驟,可以指導(dǎo)定點(diǎn)突變,提高酶的催化活性。等溫滴定量熱法可用于測(cè)量酶動(dòng)力學(xué)參數(shù)及熱力學(xué)參數(shù)。因?yàn)殡S著反應(yīng)的進(jìn)行而產(chǎn)生的熱能是直接且敏感的可觀察事件,該方法的原理是通過酶與底物的化學(xué)滴定實(shí)驗(yàn),記錄化學(xué)反應(yīng)吸/放熱隨時(shí)間的變化以確定酶促反應(yīng)... 

【文章來(lái)源】：河北大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

倍半萜合酶催化過程示意圖

河北大學(xué)碩士學(xué)位論文2或萜醇的合成[25-28]；另外一類會(huì)產(chǎn)生中性的中間產(chǎn)物nerolidylpyrophosphate(NPP)，再次發(fā)生異構(gòu)化和離子化及環(huán)化反應(yīng)，使倍半萜產(chǎn)物的種類進(jìn)一步增加[29-31]。倍半萜合酶催化過程依賴金屬離子，如圖1-2，酶活性中心的保守基序與金屬離子和底物焦磷酸基團(tuán)的配位作用可觸發(fā)活性口袋的構(gòu)象變化，使活性位點(diǎn)口袋封閉，為催化反應(yīng)提供疏水的環(huán)境。迄今為止，已經(jīng)鑒定了許多具有醫(yī)學(xué)和工業(yè)重要性的倍半萜合酶基因[32,33]。隨著STS基因的可用性，一些倍半萜的生產(chǎn)已顯著擴(kuò)大。圖1-1倍半萜合酶催化過程示意圖Fig.1-1Diagramofcatalyticprocessofsesquiterpenesynthase圖1-2土曲霉(Aspergillusterreus))aristolochenesynthase金屬離子綁定示意圖[32]Fig.1-2SchematicdiagramofAspergillusterreusaristolochenesynthasemetalionbinding[32]

第1章緒論5種倍受全世界關(guān)注的酶，因?yàn)樗呋?E,E)-FPP轉(zhuǎn)化為amorpha-4,11-diene，這是重要的抗瘧藥青蒿素的前體[64]。該反應(yīng)起始是焦磷酸基團(tuán)在與保守基序和金屬離子的配位作用下從FPP上離去，活性中心口袋呈封閉狀態(tài)，焦磷酸基團(tuán)在C3重獲形成NPP，NPP經(jīng)過C1-C6環(huán)化和C1-C10環(huán)化最終形成(1S，6R，7R，10R)紫穗槐-4，11-二烯[65-67]，如圖1-3。圖1-3AaADS催化過程示意圖[65]Fig.1-3DiagramofcatalyticprocessofAaADS[65]有研究報(bào)道，AaADS蛋白包含72％的α-螺旋，23％的β-折疊和26％的無(wú)規(guī)卷曲，該酶在花蕾和幼葉中的表達(dá)很高，表現(xiàn)出一種組織特異性的表達(dá)模式[65]。AaADSR262K突變體影響的是催化機(jī)制中碳正離子向Amorpha-4,11-diene的轉(zhuǎn)化過程，降低了萜烯的合成，增加了萜醇的生成[48]。1.4(+)-epi-α-沒藥醇合酶簡(jiǎn)介一種獨(dú)特的C15倍半萜類物質(zhì)Hernandulcin是從Lippiadulcis的葉子中分離出來(lái)的天然甜味劑，還能作為草藥治療咳嗽，支氣管炎[16]。Hernandulcin形成的第一步是(+)-epi-α-bisabolol合酶(LdBOS)催化FPP合成(+)-epi-α-bisabolol。由Lippiadulcis中克隆得到的LdBOS的cDNA全長(zhǎng)1641bp，編碼546個(gè)氨基酸殘基，分子量為63.8kDa，與其它已知的倍半萜合酶一樣，(+)-epi-α-bisabolol合酶具有DDxxD保守基序，參與活性中心處與Mg2+和底物焦磷酸配位，體現(xiàn)了與其他倍半萜合酶相關(guān)的序列同一性。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]R262K點(diǎn)突變將紫穗槐二烯合酶變?yōu)椋?R）-（E）-nerolidol合酶[J]. 李振秋,高瑞平,程隆斌,劉秀華,朱華結(jié).  河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)
[2]β-欖香烯抗癌活性及其新型給藥系統(tǒng)的研究進(jìn)展[J]. 陳美婉,鐘章鋒,王勝鵬,王一濤.  中國(guó)新藥雜志. 2012(12)



本文編號(hào)：3112029