發(fā)布時間：2020-06-13 11:22

【摘要】：芳香族氨基酸解氨酶為苯丙氨酸解氨酶(PAL),酪氨酸解氨酶(TAL)和組氨酸解氨酶(HAL)的總稱。在自然條件下芳香族氨基酸解氨酶發(fā)生去氨基反應(yīng),將芳香族氨基酸的氨基水解掉,在一定條件下也可發(fā)生可逆反應(yīng)。苯丙氨酸和組氨酸及其類似物可以作為多種藥物的中間體,例如美法侖、免疫抑制劑和一些抗病毒藥物。本課題通過基因組挖掘的方法從Streptomyces bottropensis菌株中發(fā)現(xiàn)了一種新型的組氨酸解氨酶SbHAL。并將組氨酸解氨酶SbHAL的基因片段整合到pET-41載體質(zhì)粒上,在大腸桿菌BL21(DE3)中進(jìn)行表達(dá),成功表達(dá)后用鎳柱純化和分子篩純化后得到純蛋白,并對其進(jìn)行了性質(zhì)測定和底物特異性研究。使用Discovery Studio 2.5對SbHAL進(jìn)行同源建模,完成酶與底物對接實驗,得到了 SbHAL與底物復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu),推測了 SbHAL的催化中心和活性位點。對影響組氨酸解氨酶SbHAL催化活性的因素進(jìn)行了研究,包括溫度、pH以及金屬離子對酶活的影響。實驗表明在40 ℃,pH 10.0的條件下酶的活性最高。終濃度為0.1 mM的Na+和Fe2+對酶的活性有較為明顯的促進(jìn)作用,0.1 mM的Zn2+對酶的活性有強(qiáng)烈的抑制作用。底物特異性的研究顯示該組氨酸解氨酶SbHAL對多種組氨酸類似物也有較高的活性,對于抗病毒藥物和免疫抑制劑的制備具有潛在的意義及應(yīng)用價值。本課題還進(jìn)一步擴(kuò)展了藍(lán)藻苯丙氨酸解氨酶Anabaena variabilis PAL(AvPAL)的適用底物。并首次在苯丙氨酸及其類似物的氨基上進(jìn)行了修飾。實驗結(jié)果表明,在苯丙氨酸及其類似物的氨基上進(jìn)行修飾后,該酶也依然存在較好的活性,這為用新方法合成藥物提供了可能。
【圖文】：

所有含苯丙烷骨架的物質(zhì)，在苯丙烷類代謝途徑中ＰＡＬ是被研宄最多的酶。苯逡逑丙氨酸解氨酶是連接多種代謝途徑的酶。通過莽草酸途徑產(chǎn)生的Ｌ－苯丙氨酸，，逡逑經(jīng)過苯丙氨酸解氨酶作用脫氨基后轉(zhuǎn)化為肉桂酸，如圖１－２所示ＰＡＬ在一逡逑定的條件下也可以發(fā)生逆反應(yīng)，將肉桂酸轉(zhuǎn)換成Ｌ－苯丙氨酸ｔ１４＿１６］。逡逑１９６１年ＰＡＬ首次被報道，Ｋｏｕｋｏｌ等從綠色植物中找到了苯丙氨酸解氨酶，逡逑并將其提純出來得到了純蛋白［１７］。之后隨著對苯丙氨酸解氨酶的研究不斷深入，逡逑在一些真菌和原核生物中也找到了邋ＰＡＬ。隨后在１９６６年，Ｏｇａｔａ等在對組氨酸、逡逑酪氨酸、苯丙氨酸的微生物代謝的研究中，找到了一些紅酵母屬中菌種可以將逡逑Ｌ－苯丙氨酸作為唯一的碳源和氮源進(jìn)行生長，并且發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基中有肉桂酸生成逡逑２逡逑

在一定條件下可進(jìn)行逆反應(yīng)，生成Ｌ－苯丙氨酸。Ｌ－苯丙氨酸是甲狀腺素、美法逡逑侖等藥物的重要中間體，并且一些Ｌ－苯丙氨酸的類似物也可以作為藥物中間體，逡逑或者是具有作為藥物中間體的潛在價值，如圖１－５所示。所以尋找新的苯丙氨酸逡逑解氨酶和擴(kuò)展新的ＰＡＬ的作用底物具有重要意義，可以提高Ｌ－苯丙氨酸的產(chǎn)率、逡逑找出ＰＡＬ新的使用底物，為生產(chǎn)其他新的藥物中間體提供可能。本課題主要從逡逑以下幾個方面進(jìn)行研究：逡逑１．找到新的組氨酸解氨酶并進(jìn)行純化逡逑７逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R914

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 顧正華,張偉國;L-組氨酸產(chǎn)生菌的選育[J];無錫輕工大學(xué)學(xué)報;2002年05期

2 王曉華,蘇海翔;幾種固定化苯丙氨酸解氨酶方法的比較[J];腫瘤防治研究;2001年02期

3 馮容保;;氨基酸的工業(yè)生產(chǎn)[J];發(fā)酵科技通訊;2000年01期

本文編號：2711102