钾调节茎用芥菜同化物运输及茎部膨大的作用机理 被引量：12

1

作者 马全民 饶立华 陆定志 《园艺学报》 CAS CSCD 北大核心 1992年第4期347-352,共6页

1.钾抑制茎用芥菜叶片酸性转化酶活性,削弱蔗糖水解;而促进SPS活性,能增强蔗糖合成,使叶中生产更多的蔗糖。2.对叶细胞内ATP酶超微结构定位发现质膜和液泡膜存在较多的ATP酶;钾促进ATP酶活性,特别在对质膜ATP酶有更明显的促进作用,且表... 1.钾抑制茎用芥菜叶片酸性转化酶活性,削弱蔗糖水解;而促进SPS活性,能增强蔗糖合成,使叶中生产更多的蔗糖。2.对叶细胞内ATP酶超微结构定位发现质膜和液泡膜存在较多的ATP酶;钾促进ATP酶活性,特别在对质膜ATP酶有更明显的促进作用,且表现有基因型的差异,即质膜ATP酶活性高的品种其SPS活性也高。3.钾促进叶中同化物输出,且更多地分配到产品器官一膨大茎中,从而提高产量。可以认为钾对茎用芥菜茎部膨大的作用主要是通过对SPS和ATP酶活性的促进和酸性转化酶活性的抑制,加强叶片内蔗糖的生成和基向运输,从而促进茎部膨大。 展开更多

关键词 钾 芥菜 转化酶 腺苷三磷酸酶

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蔗糖磷酸化酶制备及应用的研究进展 被引量：8

2

作者 侯顾伟 马江锋 +2 位作者 隋姗姗 姜岷 韦萍 《中国酿造》 CAS 北大核心 2010年第6期17-20,共4页

蔗糖磷酸化酶作为一种葡萄糖基转移酶,具有广泛的底物特异性,能够催化合成α型熊果苷、低聚糖等多种物质,在食品、化妆品、医药行业具有广泛的应用。该文综述了蔗糖磷酸化酶的结构等生化特性及其催化特性,并介绍了目前高产蔗糖磷酸化酶... 蔗糖磷酸化酶作为一种葡萄糖基转移酶,具有广泛的底物特异性,能够催化合成α型熊果苷、低聚糖等多种物质,在食品、化妆品、医药行业具有广泛的应用。该文综述了蔗糖磷酸化酶的结构等生化特性及其催化特性,并介绍了目前高产蔗糖磷酸化酶的主要生产菌株,以及该酶的应用及市场前景,并结合国外研究的热点及其研究进展,提出了国内开展课题研究方向。 展开更多

关键词 蔗糖磷酸化酶 糖苷酶 糖基转移酶 熊果苷 低聚糖

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巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium NCIB 8508蔗糖磷酸化酶生物催化合成α-熊果苷的研究 被引量：7

3

作者 李群良 张欣英 +2 位作者 杨克迪 姚评佳 魏远安 《化学与生物工程》 CAS 2011年第4期46-48,69,共4页

利用巨大芽孢杆菌Bacillus megateriumNCIB 8508蔗糖磷酸化酶生物催化合成α-熊果苷。考察了缓冲溶液pH值、缓冲溶液浓度、对苯二酚浓度、反应物摩尔比及反应时间等因素对反应的影响。结果表明,以湿菌体50 mg.mL-1破碎细胞粗酶液催化合... 利用巨大芽孢杆菌Bacillus megateriumNCIB 8508蔗糖磷酸化酶生物催化合成α-熊果苷。考察了缓冲溶液pH值、缓冲溶液浓度、对苯二酚浓度、反应物摩尔比及反应时间等因素对反应的影响。结果表明,以湿菌体50 mg.mL-1破碎细胞粗酶液催化合成α-熊果苷,在pH值为6.5的30 mmol.L-1磷酸盐缓冲溶液中,温度为30℃、摇床转速为180 r.min-1、对苯二酚浓度为5 mmol.L-1、对苯二酚与蔗糖摩尔比为1∶5、反应时间为24 h的优化条件下,α-熊果苷含量达0.35 mg.mL-1、对苯二酚选择性为4.0%、对苯二酚转化率为74%。 展开更多

关键词 巨大芽孢杆菌 蔗糖磷酸化酶 α-熊果苷 生物催化 选择性

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肠膜明串珠菌ATCC 12291蔗糖磷酸化酶的酶学性质及转糖苷分子改造 被引量：7

4

作者 何贺贺 林厚民 +4 位作者 寇力丹 覃凤兰 韦宇拓 黄日波 杜丽琴 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第20期122-129,共8页

根据GenBank数据库公布的肠膜明串珠菌ATCC 12291中蔗糖磷酸化酶基因序列,构建重组表达质粒pQE-lmsp.在大肠杆菌Escherichia coli M15/pREP4中诱导表达,镍亲和层析纯化蛋白,进行酶学性质测定和重组酶转糖苷活性的研究.以蔗糖为底物对LMs... 根据GenBank数据库公布的肠膜明串珠菌ATCC 12291中蔗糖磷酸化酶基因序列,构建重组表达质粒pQE-lmsp.在大肠杆菌Escherichia coli M15/pREP4中诱导表达,镍亲和层析纯化蛋白,进行酶学性质测定和重组酶转糖苷活性的研究.以蔗糖为底物对LMsp进行酶学性质分析,其最适温度和最适pH值分别为40℃和6.5;Km值和Vmax值分别为(34.16±1.219)mmol/L和(370.5±6.049)μmol/(mg·min).当以葡萄糖-1-磷酸为供体时,对于大多数单糖及其糖醇类受体均具有转糖苷活性,尤其对L-阿拉伯糖具有75%的转化效率.然后通过对LMsp进行同源建模和氨基酸序列比对分析,进行分子改造,并比较酶学性质及转糖苷活性的变化.获得7个单点和联合的突变体T180A、T219V、P236S、T180A-T219V、T180A-P236S、T219V-P236S、T180A-T219V-P236S,其中突变体T180A、P236S对L-山梨糖的转糖苷活性分别有13.7%和15%的提高.本研究通过对LMsp的研究,发现其具有良好的酸碱稳定性和对L-阿拉伯糖的高转糖苷活性,并且获得了对于L-山梨糖转糖苷活性提高的突变体,丰富了有关于蔗糖磷酸化酶的性质,并且对该酶的分子改造提供了经验依据. 展开更多

关键词 肠膜明串珠菌 蔗糖磷酸化酶 酶学性质 转糖苷功能 分子改造

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以蔗糖为底物双酶法合成直链糊精 被引量：5

5

作者 李恬 周星 +2 位作者 徐进 徐学明 金征宇 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2012年第10期29-34,共6页

选用蔗糖磷酸化酶和葡聚糖磷酸化酶合成直链糊精,并对工艺条件进行优化。以蔗糖为底物,在添加磷酸盐的条件下,蔗糖磷酸化酶催化反应,生成中间产物葡萄糖-1-磷酸,选用液质联用仪鉴定葡萄糖-1-磷酸的产生;加入麦芽四糖作引物,葡聚糖磷酸... 选用蔗糖磷酸化酶和葡聚糖磷酸化酶合成直链糊精,并对工艺条件进行优化。以蔗糖为底物,在添加磷酸盐的条件下,蔗糖磷酸化酶催化反应,生成中间产物葡萄糖-1-磷酸,选用液质联用仪鉴定葡萄糖-1-磷酸的产生;加入麦芽四糖作引物,葡聚糖磷酸化酶催化合成直链糊精,用高效离子交换色谱分析终产物直链糊精的聚合度分布。通过单因素实验,分别研究酶浓度、反应时间、pH及温度对两步反应的影响。蔗糖磷酸化酶催化生成中间产物葡萄糖-1-磷酸的优化工艺条件为:酶浓度4.0 U/mL、反应时间4 h、pH 6.5、温度40℃;葡聚糖磷酸化酶催化合成直链糊精的优化工艺条件为:酶浓度5.0 U/mL、反应时间4 h、pH 4.5、温度40℃。 展开更多

关键词 酶法合成 蔗糖磷酸化酶 葡聚糖磷酸化酶 直链糊精

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细胞焦亡法破碎微生物细胞在合成生物学与代谢工程的应用

6

作者 王成林 刘伟丰 +1 位作者 陶勇 刘波 《微生物学通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期340-353,共14页

【背景】细胞焦亡是一种细胞程序性死亡。在古菌和细菌中,gasdermin同源蛋白(GSDM)能够被特定的活化caspase(protease)酶切,从而激活类似于细胞焦亡的效应,产生细胞破碎效果。【目的】合成生物学、代谢工程和生物制造等应用过程中,细胞... 【背景】细胞焦亡是一种细胞程序性死亡。在古菌和细菌中,gasdermin同源蛋白(GSDM)能够被特定的活化caspase(protease)酶切,从而激活类似于细胞焦亡的效应,产生细胞破碎效果。【目的】合成生物学、代谢工程和生物制造等应用过程中,细胞破碎是不可或缺的一步。利用细胞焦亡法破碎细胞取代传统的破碎方法,可以简化操作、提高生产效益。【方法】在大肠杆菌(Escherichia coli)BW25113中共表达protease和不同来源的GSDM,选择有明显细胞焦亡效应即来源Runella sp.的GSDM进行蛋白截短改造,使其在诱导表达蛋白截短体GSDMJD后能直接激活细胞焦亡效应。对GSDMJD进行过表达优化,获得可控大肠杆菌细胞焦亡菌株。进一步以重组表达蔗糖磷酸化酶为研究模型,验证本系统应用于细胞破碎释放蛋白的效果。【结果】实现了大肠杆菌中细胞焦亡的人为可控。焦亡菌株在诱导表达焦亡相关蛋白2 h后大肠杆菌细胞破碎死亡,内容物释放。将上述系统和超声法应用于制备蔗糖磷酸化酶粗酶液,细胞焦亡法制备的粗酶液的相对酶活显著高于超声法制备的粗酶液。在制备粗酶液的菌液OD_(600)值为2.0时,细胞焦亡法制备的粗酶液相对酶活最高并且相较于超声法制备粗酶液,提高了60%的相对酶活。【结论】细胞焦亡提供了一种更加简单快捷、绿色环保的微生物细胞破碎方式,为合成生物学与代谢工程的发展奠定了基础。 展开更多

关键词 大肠杆菌 细胞焦亡 微生物细胞的破碎 蔗糖磷酸化酶

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长双歧杆菌蔗糖磷酸化酶的异源表达及其酶学性质

7

作者 项蓉 杨金山 +6 位作者 娄婷婷 吴子健 张宏宇 赵彦巧 王丹芸 张得光 马兴 《食品研究与开发》 CAS 2024年第5期196-204,共9页

为挖掘来源于长双歧杆菌的蔗糖磷酸化酶(Bifidobacterium longum sucrose phosphorylase,BloSPase)合成2⁃O⁃α⁃D⁃吡喃葡糖基⁃L⁃抗坏血酸(2⁃O⁃α⁃D⁃glucopyranosyl⁃L⁃ascorbic acid,AA⁃2G)的潜力,该研究将BloSPase基因在大肠杆菌中异源表... 为挖掘来源于长双歧杆菌的蔗糖磷酸化酶(Bifidobacterium longum sucrose phosphorylase,BloSPase)合成2⁃O⁃α⁃D⁃吡喃葡糖基⁃L⁃抗坏血酸(2⁃O⁃α⁃D⁃glucopyranosyl⁃L⁃ascorbic acid,AA⁃2G)的潜力,该研究将BloSPase基因在大肠杆菌中异源表达,以BloSPase的水解酶活力为指标,通过单因素试验和响应面法对其表达条件进行优化;并通过镍柱纯化后对其转糖基化活力进行研究。结果表明,BloSPase的最佳表达条件为诱导时间10 h、异丙基⁃β⁃D⁃硫代半乳糖苷(isopropylthio⁃β⁃D⁃galactoside,IPTG)浓度0.47 mmol/L、诱导温度23℃。在该条件下,水解酶活力可达到(730.35±0.58)U/mL,比酶活达到(95.22±2.45)U/mg。酶学性质研究显示,BloSPase转糖基化活力的最适反应温度为50℃,最适反应pH值为5.2,在40、50℃时表现出较强的热稳定性。其动力学参数Km值为(266.80±23.76)mmol/L,Vmax值为(0.2350±0.0099)mmol/(L·min)。 展开更多

关键词 蔗糖磷酸化酶 大肠杆菌 异源表达 转糖基化活力 酶学性质

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蔗糖磷酸化酶全细胞催化AA-2G的条件优化 被引量：6

8

作者 余磊 李骥璇 +2 位作者 王忆茗 郑桂兰 王洪钟 《现代生物医学进展》 CAS 2017年第14期2601-2605,共5页

目的:使用表达蔗糖磷酸化酶(EC 2.4.1.7,Sucrose phosphorylase,SPase)的大肠杆菌重组工程菌E.coli BL21/pET-spase,作为全细胞催化剂,合成2-O-D-吡喃葡糖基-L-抗坏血酸(Ascorbic acid 2-glucoside,AA-2G)。通过反应条件的优化研究,提高... 目的:使用表达蔗糖磷酸化酶(EC 2.4.1.7,Sucrose phosphorylase,SPase)的大肠杆菌重组工程菌E.coli BL21/pET-spase,作为全细胞催化剂,合成2-O-D-吡喃葡糖基-L-抗坏血酸(Ascorbic acid 2-glucoside,AA-2G)。通过反应条件的优化研究,提高AA-2G的收率。方法:分别考察菌体量、缓冲液pH、蔗糖浓度、维生素C浓度、反应时间和温度对AA-2G合成反应的影响,再组合上述最佳条件进行反应。AA-2G的产量使用高效液相色谱法进行定量。结果:最佳反应条件为:菌体量15 mg/mL,缓冲液pH 4.5,蔗糖浓度100 g/L,维生素C浓度175 g/L,反应时间20 h,温度37℃。在此条件下,AA-2G产量达到了35.7 g/L。结论:以蔗糖为底物,使用SPase合成AA-2G的研究报道较少。本研究通过优化此方法的反应条件,让AA-2G的产量得到了大幅提高。同时本研究中成功地采用了大肠杆菌工程菌作为全细胞催化剂,这比传统的使用粗酶液的方法更省时省力,有良好的应用潜力。 展开更多

关键词 蔗糖磷酸化酶 AA-2G 全细胞催化

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重组枯草芽孢杆菌全细胞催化合成2-O-α-D-甘油葡糖苷 被引量：5

9

作者 段培枫 尤甲甲 +4 位作者 徐美娟 杨套伟 邵明龙 张显 饶志明 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1918-1928,共11页

2-O-α-D-甘油葡糖苷是一种在食品、化妆品、保健品及医药领域有着重大应用前景的高附加值产品,但国内仍未实现2-O-α-D-甘油葡糖苷的工业化生产,且鲜有关于2-O-α-D-甘油葡糖苷合成的相关报道。文中旨在开发一种利用食品安全级重组枯... 2-O-α-D-甘油葡糖苷是一种在食品、化妆品、保健品及医药领域有着重大应用前景的高附加值产品,但国内仍未实现2-O-α-D-甘油葡糖苷的工业化生产,且鲜有关于2-O-α-D-甘油葡糖苷合成的相关报道。文中旨在开发一种利用食品安全级重组枯草芽孢杆菌全细胞催化合成2-O-α-D-甘油葡糖苷的方法,通过构建一株异源表达肠膜明串珠菌蔗糖磷酸化酶(Sucrose phosphorylase,SPase)的重组枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis 168/pMA5-gtfA,并将其用作全细胞催化剂合成2-O-α-D-甘油葡糖苷,通过优化培养温度、时间及全细胞转化条件,提高其转化合成2-O-α-D-甘油葡糖苷的产量。结果表明,重组枯草芽孢杆菌B. subtilis 168/pMA5-gtfA在30℃下培养20 h,菌体裂解物酶活力最大达1.43 U/mL,并且在1 mol/L蔗糖、2.5 mol/L甘油、pH 7.0、菌体OD600为40、30℃下全细胞转化反应48h,共生成2-O-α-D-甘油葡糖苷189.3g/L,平均转化速率为15.6mmol/(L·h),蔗糖转化率约为75.1%,是目前报道的利用重组枯草芽孢杆菌催化合成2-O-α-D-甘油葡糖苷的最高产量,这为2-O-α-D-甘油葡糖苷的工业化生产及应用奠定了理论和实验基础。 展开更多

关键词 2-O-α-D-甘油葡糖苷 异源表达 枯草芽孢杆菌 蔗糖磷酸化酶 全细胞催化

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蔗糖磷酸化酶及其在糖基化反应中的应用 被引量：5

10

作者 江瑞妮 叶康 +4 位作者 甘恬 陆跃乐 朱林江 陈小龙 陈翰驰 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期112-129,共18页

糖基化反应能有效改善化合物的水溶性、稳定性、生物利用度等性质,利用糖苷水解酶类和糖基转移酶类对生物活性化合物进行糖基化修饰已成为研究热点。相比于糖基转移酶类,糖苷水解酶类在大规模催化中具有来源丰富、成本低的优势。其中,... 糖基化反应能有效改善化合物的水溶性、稳定性、生物利用度等性质,利用糖苷水解酶类和糖基转移酶类对生物活性化合物进行糖基化修饰已成为研究热点。相比于糖基转移酶类,糖苷水解酶类在大规模催化中具有来源丰富、成本低的优势。其中,蔗糖磷酸化酶因其卓越的糖基化活性和广泛的底物特异性,在化工领域受到人们的广泛关注。文中综述了蔗糖磷酸化酶的结构与催化特性,概述了蔗糖磷酸化酶的定向改造,同时系统性地总结了蔗糖磷酸化酶在糖基化反应中的应用及与其他酶的联合应用。并且,基于蔗糖磷酸化酶的研究现状,结合笔者研究团队的多年工作经验,探讨了该课题的未来发展方向。 展开更多

关键词 糖基化作用 碳水化合物活性酶 蔗糖磷酸化酶 酶改造 结构修饰

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巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium NCIB 8508蔗糖磷酸化酶的分离鉴定 被引量：5

11

作者 李群良 张欣英 +1 位作者 姚评佳 魏远安 《化学与生物工程》 CAS 2010年第12期61-64,共4页

对巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium NCIB 8508蔗糖磷酸化酶进行了分离鉴定。结果表明,该酶催化可逆反应,分子量大小约为56 kDa,最适pH值为7.5,最适温度为50℃。为利用巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium NCIB 8508以蔗糖为原料直接合成蔗... 对巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium NCIB 8508蔗糖磷酸化酶进行了分离鉴定。结果表明,该酶催化可逆反应,分子量大小约为56 kDa,最适pH值为7.5,最适温度为50℃。为利用巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium NCIB 8508以蔗糖为原料直接合成蔗糖-6-乙酸酯提供了新的研究思路。 展开更多

关键词 三氯蔗糖 BACILLUS megaterium NCIB 8508 蔗糖磷酸化酶 分离纯化

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肠膜明串珠菌蔗糖磷酸化酶的酶学表征及在催化合成α-熊果苷中的应用 被引量：4

12

作者 李晓玉 夏媛媛 +3 位作者 沈微 杨海泉 曹钰 陈献忠 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1546-1555,共10页

将来源于肠膜明串珠菌Leuconostoc mesenteroides ATCC 12291的蔗糖磷酸化酶(Sucrose phosphorylase,SPase)基因进行密码子优化后将其插入到pET-28a中构建表达载体pET-28a-spase,诱导大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)/pET-28a-spase... 将来源于肠膜明串珠菌Leuconostoc mesenteroides ATCC 12291的蔗糖磷酸化酶(Sucrose phosphorylase,SPase)基因进行密码子优化后将其插入到pET-28a中构建表达载体pET-28a-spase,诱导大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)/pET-28a-spase表达制得SPase粗酶液,将重组SPase纯化后进行酶学表征。结果表明,重组SPase的比酶活为213.98 U/mg,纯化倍数为1.47倍,酶活回收率达87.80%。该酶最适温度为45℃,最适pH为6.5,该酶对蔗糖的Km为128.8 mmol/L,Vmax为2.167μmol/(mL·min),kcat为39237.86 min^-1,利用重组SPase催化氢醌合成α-熊果苷,最优条件为:氢醌添加量为40 g/L,蔗糖/氢醌的摩尔比为5:1,重组SPase 250 U/mL。在25 mmol/L的吗啉乙磺酸(MES)缓冲液(pH 7.0)中,反应温度30℃,避光反应24 h后终止反应,再用500 U/mL的糖化酶40℃处理2.5 h。α-熊果苷产量达98 g/L,氢醌的转化率接近99%。综上所述,文中克隆并研究了重组SPase,并建立了其在α-熊果苷生产中的应用。 展开更多

关键词 肠膜明串珠菌 蔗糖磷酸化酶 异源表达 酶学性质 α-熊果苷

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蔗糖磷酸化酶产生菌的筛选及其催化合成α-熊果苷条件优化 被引量：3

13

作者 陈显玲 宋连萍 +3 位作者 周燕妮 王海芳 谭夏云 苏龙 《中国酿造》 CAS 北大核心 2022年第3期117-124,共8页

以来宾甘蔗地土壤为菌源,分离筛选出一株能高产蔗糖磷酸化酶的菌株SLLSM2,经过16S rDNA鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis);以其为出发菌株对其产酶条件进行单因素试验和响应面试验优化,之后对此酶催化合成α-熊果苷条件进行优... 以来宾甘蔗地土壤为菌源,分离筛选出一株能高产蔗糖磷酸化酶的菌株SLLSM2,经过16S rDNA鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis);以其为出发菌株对其产酶条件进行单因素试验和响应面试验优化,之后对此酶催化合成α-熊果苷条件进行优化。结果表明,最优产酶条件为蔗糖含量7.5%,蛋白胨含量9.0%,接种量10%,pH 6.0,发酵96 h。在此优化条件下蔗糖磷酸化酶酶活由原来的23.12 U/mL提高到了120.07 U/mL,比优化前提高了5.19倍。此酶催化合成α-熊果苷的最优条件为:酶添加量150 U,氢醌浓度4%,反应温度45℃,pH6.0,在最优条件下,α-熊果苷合成摩尔转化率达44.09%。 展开更多

关键词 蔗糖磷酸化酶 贝莱斯芽孢杆菌 发酵条件 α-熊果苷

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蔗糖磷酸化酶的研究进展 被引量：4

14

作者 杨林莉 夏媛媛 陈献忠 《微生物学通报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期4904-4917,共14页

蔗糖磷酸化酶属于糖苷水解酶13家族,能够催化蔗糖的可逆磷酸解。利用其广泛的底物混杂性,蔗糖磷酸化酶可以将葡萄糖基转移至不同的受体合成熊果苷、甘油葡萄糖苷、低聚糖及多酚化合物的衍生物等产物,这些催化产物可广泛应用于食品、药... 蔗糖磷酸化酶属于糖苷水解酶13家族,能够催化蔗糖的可逆磷酸解。利用其广泛的底物混杂性,蔗糖磷酸化酶可以将葡萄糖基转移至不同的受体合成熊果苷、甘油葡萄糖苷、低聚糖及多酚化合物的衍生物等产物,这些催化产物可广泛应用于食品、药品、化妆品等行业。随着酶催化技术和蛋白质工程的发展,蔗糖磷酸化酶受到了越来越多的关注,该酶的应用范围也得到了扩大。本文综述了近年来蔗糖磷酸化酶在酶的来源、结构、功能及应用领域等的研究进展,同时讨论了该酶的蛋白质工程改造方法与局限性,并展望了该酶可能的研究方向。 展开更多

关键词 蔗糖磷酸化酶 葡萄糖基 低聚糖 糖苷类化合物 蛋白质工程

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蔗糖磷酸化酶的半理性设计及生产α-熊果苷的条件优化 被引量：3

15

作者 沈洋 吕雪芹 +3 位作者 林璐 李江华 堵国成 刘龙 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2020年第13期1-9,共9页

α-熊果苷是一种高价值糖苷,在化妆品和制药行业具有广泛的应用前景。酶法是生产α-熊果苷的主要手段,但由于缺乏高催化效率的酶而限制了α-熊果苷的生产。为了提高来自Streptococcus mutans UA159的蔗糖磷酸化酶(SmSP)的生物转化效率,... α-熊果苷是一种高价值糖苷,在化妆品和制药行业具有广泛的应用前景。酶法是生产α-熊果苷的主要手段,但由于缺乏高催化效率的酶而限制了α-熊果苷的生产。为了提高来自Streptococcus mutans UA159的蔗糖磷酸化酶(SmSP)的生物转化效率,进而提高α-熊果苷的产量,筛选了4种在Bacillus subtilis WB600中表达SmSP的载体,其中重组质粒pP43NMK-P43-gtfA在全细胞转化20 h后获得了最高的α-熊果苷产量(40.2 g/L)。其次,对SmSP催化活性中心周围的loop A进行了定点饱和突变,以提高酶和受体之间的亲和力,得到了突变体SmSP^I336L,其α-熊果苷产量和底物对苯二酚(hydroquinone,HQ)摩尔转化率分别为71.7 g/L和72.4%,产量相比对照提高了78.4%。最后,对重组菌株B.subtilis WB600/pP43NMK-P43-SmSP^I336L全细胞转化合成α-熊果苷反应条件进行优化,α-熊果苷的产量达到了110.3 g/L,HQ摩尔转化率为88.7%,产量相比对照提高了2.74倍。高催化效率重组菌株的构建,以及对突变体动力学的分析,对生物转化合成α-熊果苷具有重要的研究意义和应用价值。 展开更多

关键词 蔗糖磷酸化酶 α-熊果苷 定点饱和突变 全细胞催化

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枯草芽孢杆菌全细胞催化高效合成α-熊果苷 被引量：3

16

作者 周祺 吕雪芹 +4 位作者 柴雪莹 刘延峰 李江华 堵国成 刘龙 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2021年第22期1-7,共7页

α-熊果苷是一种糖苷类化合物,有较好的抗炎、修复和美白作用。通过生物转化法合成α-熊果苷具有高效、绿色环保的特点。该文以枯草芽孢杆菌为宿主,以对苯二酚(hydroquinone,HQ)和蔗糖为底物,异源表达来源于变异链球菌(Streptococcus mu... α-熊果苷是一种糖苷类化合物,有较好的抗炎、修复和美白作用。通过生物转化法合成α-熊果苷具有高效、绿色环保的特点。该文以枯草芽孢杆菌为宿主,以对苯二酚(hydroquinone,HQ)和蔗糖为底物,异源表达来源于变异链球菌(Streptococcus mutans)的蔗糖磷酸化酶(SmSP^(I336L))作为生物催化剂,全细胞催化高效合成α-熊果苷。首先,通过对蛋白表达能力的比较确定了枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)WB800是合适的宿主菌株,并对SmSP^(I336L)进行启动子优化及多拷贝整合表达,获得全细胞催化合成α-熊果苷的重组B.subtilis,α-熊果苷的产量为54.05 g/L,底物HQ的摩尔转化率为43.7%;然后,通过优化SmSP^(I336L)的核糖体结合位点(ribosome binding site,RBS)序列显著提高了α-熊果苷的产量和底物HQ的摩尔转化率,分别达到99.14 g/L和80.15%;最后,对全细胞催化的条件进行优化,扩大催化体系至20 mL并将催化时间从22 h延长至34 h,进一步提高了α-熊果苷的产量且产量稳定,最终优化后的α-熊果苷产量最高达到了119.44 g/L,底物HQ的摩尔转化率为96.56%。该研究成果对α-熊果苷的工业化生产具有重要意义。 展开更多

关键词 α-熊果苷 蔗糖磷酸化酶 核糖体结合位点 序列优化 枯草芽孢杆菌 全细胞催化

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大麦小孢子突变体与原始品种中碳氮代谢关键酶活性差异分析 被引量：2

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作者 徐红卫 王亦菲 +7 位作者 刘成洪 黄赛华 方春燕 何婷 郭桂梅 高润红 陆瑞菊 黄剑华 《植物生理学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1935-1940,共6页

为了探索大麦耐低氮的生理机制,以诱变小孢子+氮胁迫培养获得的与原始品种氮素利用率差异显著的突变体(‘A1-97’和‘A1-57’)和原始对照品种‘花30’为材料,在盆钵栽培中进行了高低两种氮素水平处理,分析了植株在苗期、灌浆期和成熟期... 为了探索大麦耐低氮的生理机制,以诱变小孢子+氮胁迫培养获得的与原始品种氮素利用率差异显著的突变体(‘A1-97’和‘A1-57’)和原始对照品种‘花30’为材料,在盆钵栽培中进行了高低两种氮素水平处理,分析了植株在苗期、灌浆期和成熟期的碳氮代谢关键酶活性。结果显示,相比原始对照品种‘花30’,2份突变体材料的碳氮代谢酶活性在灌浆期有更显著的差异,表明灌浆期可能是研究耐低氮的关键时期;低氮水平下,灌浆期氮素利用率高的突变体‘A1-97’硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性皆显著增强,氮素利用率低的突变体‘A1-57’硝酸还原酶活性显著降低,谷氨酰胺合成酶活性差异不显著;灌浆期和成熟期的突变体‘A1-57’蔗糖磷酸化酶活性显著降低。由此推测,突变体与原始品种间耐低氮性的差异可能与硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和蔗糖磷酸化酶活性存在一定的联系。 展开更多

关键词 大麦 氮素利用率差异突变体 硝酸还原酶 谷氨酰胺合成酶 蔗糖磷酸化酶

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Clostridium butyricum蔗糖磷酸化酶的酶学性质及其功能研究 被引量：1

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作者 谭姚姚 何贺贺 +4 位作者 王宏萌 梁蒙 林宇 黄日波 杜丽琴 《广西科学》 CAS 北大核心 2022年第6期1094-1102,共9页

本研究克隆表达丁酸梭菌Clostridium butyricum DSM10702菌株的蔗糖磷酸化酶基因,并探究重组酶的酶学性质和转糖苷功能。从丁酸梭菌C.butyricum DSM10702菌株中克隆蔗糖磷酸化酶基因cbsp,构建重组表达质粒pQE30-cbsp并在大肠杆菌Escheri... 本研究克隆表达丁酸梭菌Clostridium butyricum DSM10702菌株的蔗糖磷酸化酶基因,并探究重组酶的酶学性质和转糖苷功能。从丁酸梭菌C.butyricum DSM10702菌株中克隆蔗糖磷酸化酶基因cbsp,构建重组表达质粒pQE30-cbsp并在大肠杆菌Escherichia coli XL1-blue中诱导表达;将重组蛋白经镍柱纯化后,进行酶学性质和转糖苷功能研究。实验结果表明,以蔗糖为底物,重组酶Cbsp的最适温度为45℃、最适pH为7.0、V_(max)和K_(m)分别为(957±23.29)μmol·mg^(-1)·min^(-1)和(62.4±4.749) mmol·L^(-1)。当以葡萄糖-1-磷酸(G-1-P)为糖基供体时,重组酶Cbsp对于多数单糖、糖醇类、(-)-儿茶素、己基-β-D-吡喃葡萄糖苷和L-抗坏血酸表现出转糖苷活性。以上研究结果可丰富蔗糖磷酸化酶相关数据库,为其应用研究提供参考。 展开更多

关键词 蔗糖磷酸化酶 丁酸梭菌 克隆表达 纯化 酶学性质 转糖苷功能

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蔗糖富集环境中蔗糖磷酸化酶的酶学性质研究与改造 被引量：1

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作者 何贺贺 尹钰 +5 位作者 屈潇毅 赵英丽 林厚民 韦宇拓 黄日波 杜丽琴 《微生物学通报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2465-2474,共10页

【背景】蔗糖富集土壤是蔗糖磷酸化酶的重要来源之一。此酶能以较廉价的蔗糖为底物进行转葡萄糖基反应,改善受体底物的理化性质,因而具有重要的应用价值。【目的】研究蔗糖富集土壤中蔗糖磷酸化酶的酶学性质和转糖苷活性,为其更优质的... 【背景】蔗糖富集土壤是蔗糖磷酸化酶的重要来源之一。此酶能以较廉价的蔗糖为底物进行转葡萄糖基反应,改善受体底物的理化性质,因而具有重要的应用价值。【目的】研究蔗糖富集土壤中蔗糖磷酸化酶的酶学性质和转糖苷活性,为其更优质的改造提供材料和理论基础。【方法】将宏基因组中获得的蔗糖磷酸化酶基因克隆到表达载体上构建重组大肠杆菌,诱导表达并进行镍亲和层析纯化蛋白。以蔗糖为底物测量重组酶的基本酶学性质,研究其对糖类底物的转糖苷活性。通过底物通道分析,利用反向PCR技术对其第155位点进行饱和突变,并测定突变体基本酶学性质和转糖苷活性。【结果】纯化的酶蛋白分子量大小约为56 kD,活性状态时以三聚体形式存在。在以蔗糖为底物时,最适温度和最适pH值分别为55°C和6.5;Km和Vmax值分别为23.1±2.4 mmol/L和407.9±8.5μmol/(mg·min),对第155位点进行了定点饱和突变,获得了部分酶学性质或转糖苷活性改善的突变体。【结论】宏基因组中蔗糖磷酸化酶的研究丰富了酶学数据,并通过分子改造获得了部分性质更优的突变体,为转糖苷活性关键氨基酸的研究和该酶的工业应用奠定了基础。 展开更多

关键词 蔗糖磷酸化酶 酶学性质 分子改造 转糖苷

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蔗糖磷酸化酶在大肠杆菌中的表达及优化 被引量：1

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作者 叶慧 冯凤琴 莫征杰 《食品科技》 CAS 北大核心 2015年第4期22-27,共6页

从实验室分离得到的一株长双歧杆菌Bifidobacterium longum基因组中克隆得到蔗糖磷酸化酶基因,并对其进行了生物信息学分析。以p ET-22b(+)为载体构建蔗糖磷酸化酶基因的表达载体p ET-22b(+)/spase,在E.coli Rosetta(DE3)系统中实现了... 从实验室分离得到的一株长双歧杆菌Bifidobacterium longum基因组中克隆得到蔗糖磷酸化酶基因,并对其进行了生物信息学分析。以p ET-22b(+)为载体构建蔗糖磷酸化酶基因的表达载体p ET-22b(+)/spase,在E.coli Rosetta(DE3)系统中实现了蔗糖磷酸化酶的异源重组表达,其胞内酶活达到2.0 U/mg。在此基础上分别更换p ET-22b(+)中pel B信号肽为Omp A、Mal E、Tor A和Suf I这4条信号肽,用于分泌表达蔗糖磷酸化酶,但结果显示这4条信号肽均未能实现蔗糖磷酸化酶的分泌,且对胞内酶活影响不大。随后考察诱导温度对蔗糖磷酸化酶产量的影响,结果发现诱导温度为25℃时酶活较为理想。这一结果为利用基因工程技术实现蔗糖磷酸化酶的异源表达打下了基础,为生产实践提供了一定的指导意义。 展开更多

关键词 重组大肠杆菌 蔗糖磷酸化酶 信号肽 诱导温度

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