孙淑慧:生物合成10-HDA关键酶分子的克隆及工程菌构建研究论文

孙淑慧:生物合成10-HDA关键酶分子的克隆及工程菌构建研究论文

本文主要研究内容

作者孙淑慧(2019)在《生物合成10-HDA关键酶分子的克隆及工程菌构建研究》一文中研究指出:10-羟基-2-癸烯酸(10-HDA)是一种同时具有双键、羟基的中链脂肪酸衍生物,仅存在蜂王浆中,具有抗菌、抗炎、免疫调节、神经调节、抗癌、抗肿瘤等作用,有很高的药用价值。目前10-HDA来源单一,直接提取法难以满足需求;化学合成法具有不可避免的缺点,比如:生产条件苛刻,易产生污染等,所以需要探求新的合成方法。分析其结构式可知羟基和双键是其中两个特殊的官能团,明确这两个官能团的形成过程对研究10-HDA的生物合成具有重要意义。本研究提出了构建10-HDA生物合成途径思路,即以癸酸为底物,在P450酶的作用下末端羟基化生成10-羟基癸酸,10-羟基癸酸在硫激酶的作用下加上辅酶A,然后在脂酰辅酶A脱氢酶的作用下在Cα和Cβ处脱掉两个氢原子形成反式双键,至此ω羟基和双键均形成。最后在硫酯酶的作用下脱掉辅酶A,形成10-HDA。(1)本实验首先克隆了四种来源的细胞色素P450酶:来自于巨大芽孢杆菌的细胞色素P450酶P450BM3,来自于枯草芽孢杆菌的细胞色素P450酶CYP102A1,来自于热带假丝酵母的细胞色素P450酶CYP52B1,来自于水酸杆菌Marinobacter aquaeloei的细胞色素P450酶CYP153A。构建了相应的工程菌E.coli(pET-21b-CYP153A-P450BM3M3 CPR)、E.coli(pET-28a-CYP102A1)、E.coli(pET-28a-P450BM3)、E.coli(pET-28a-CYP52B1-CPR)。(2)克隆了来自大肠杆菌的脂酰辅酶A硫酯酶ydiI,使用有助于小分子蛋白表达的载体表达该蛋白,构建了工程菌E.coli(pET-SUMO-ydiI)。(3)对构建的工程菌进行摇瓶发酵验证,利用静息细胞检测细胞色素P450酶的生物活性,最终只有工程菌E.coli(pET-21b-CYP153A-P450BM3M3 CPR)具有癸酸末端羟基化的能力;对脂酰辅酶A硫酯酶工程菌进行摇瓶发酵验证,结果表明该工程菌可以将癸烷转化为反式二癸烯酸,将10-羟基癸酸转化为10-HDA。本实验通过克隆筛选得到了两种可以形成10-HDA关键官能团的生物催化元件,并对其催化特性进行了研究。这对后续进一步利用合成生物学构建10-HDA合成途径具有重要的理论指导意义,为将来实现10-HDA的工业化生产探明方向。

Abstract

10-qiang ji -2-gui xi suan (10-HDA)shi yi chong tong shi ju you shuang jian 、qiang ji de zhong lian zhi fang suan yan sheng wu ,jin cun zai feng wang jiang zhong ,ju you kang jun 、kang yan 、mian yi diao jie 、shen jing diao jie 、kang ai 、kang zhong liu deng zuo yong ,you hen gao de yao yong jia zhi 。mu qian 10-HDAlai yuan chan yi ,zhi jie di qu fa nan yi man zu xu qiu ;hua xue ge cheng fa ju you bu ke bi mian de que dian ,bi ru :sheng chan tiao jian ke ke ,yi chan sheng wu ran deng ,suo yi xu yao tan qiu xin de ge cheng fang fa 。fen xi ji jie gou shi ke zhi qiang ji he shuang jian shi ji zhong liang ge te shu de guan neng tuan ,ming que zhe liang ge guan neng tuan de xing cheng guo cheng dui yan jiu 10-HDAde sheng wu ge cheng ju you chong yao yi yi 。ben yan jiu di chu le gou jian 10-HDAsheng wu ge cheng tu jing sai lu ,ji yi gui suan wei de wu ,zai P450mei de zuo yong xia mo duan qiang ji hua sheng cheng 10-qiang ji gui suan ,10-qiang ji gui suan zai liu ji mei de zuo yong xia jia shang fu mei A,ran hou zai zhi xian fu mei Atuo qing mei de zuo yong xia zai Cαhe Cβchu tuo diao liang ge qing yuan zi xing cheng fan shi shuang jian ,zhi ci ωqiang ji he shuang jian jun xing cheng 。zui hou zai liu zhi mei de zuo yong xia tuo diao fu mei A,xing cheng 10-HDA。(1)ben shi yan shou xian ke long le si chong lai yuan de xi bao se su P450mei :lai zi yu ju da ya bao gan jun de xi bao se su P450mei P450BM3,lai zi yu ku cao ya bao gan jun de xi bao se su P450mei CYP102A1,lai zi yu re dai jia si jiao mu de xi bao se su P450mei CYP52B1,lai zi yu shui suan gan jun Marinobacter aquaeloeide xi bao se su P450mei CYP153A。gou jian le xiang ying de gong cheng jun E.coli(pET-21b-CYP153A-P450BM3M3 CPR)、E.coli(pET-28a-CYP102A1)、E.coli(pET-28a-P450BM3)、E.coli(pET-28a-CYP52B1-CPR)。(2)ke long le lai zi da chang gan jun de zhi xian fu mei Aliu zhi mei ydiI,shi yong you zhu yu xiao fen zi dan bai biao da de zai ti biao da gai dan bai ,gou jian le gong cheng jun E.coli(pET-SUMO-ydiI)。(3)dui gou jian de gong cheng jun jin hang yao ping fa jiao yan zheng ,li yong jing xi xi bao jian ce xi bao se su P450mei de sheng wu huo xing ,zui zhong zhi you gong cheng jun E.coli(pET-21b-CYP153A-P450BM3M3 CPR)ju you gui suan mo duan qiang ji hua de neng li ;dui zhi xian fu mei Aliu zhi mei gong cheng jun jin hang yao ping fa jiao yan zheng ,jie guo biao ming gai gong cheng jun ke yi jiang gui wan zhuai hua wei fan shi er gui xi suan ,jiang 10-qiang ji gui suan zhuai hua wei 10-HDA。ben shi yan tong guo ke long shai shua de dao le liang chong ke yi xing cheng 10-HDAguan jian guan neng tuan de sheng wu cui hua yuan jian ,bing dui ji cui hua te xing jin hang le yan jiu 。zhe dui hou xu jin yi bu li yong ge cheng sheng wu xue gou jian 10-HDAge cheng tu jing ju you chong yao de li lun zhi dao yi yi ,wei jiang lai shi xian 10-HDAde gong ye hua sheng chan tan ming fang xiang 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自齐鲁工业大学的孙淑慧,发表于刊物齐鲁工业大学2019-08-27论文,是一篇关于细胞色素酶论文,硫酯酶论文,氧化论文,静息细胞论文,齐鲁工业大学2019-08-27论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自齐鲁工业大学2019-08-27论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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