右旋糖酐蔗糖酶论文_黄双霞

导读:本文包含了右旋糖酐蔗糖酶论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:右旋糖酐,蔗糖,突变,低聚糖,分子,性质,热稳定性。

右旋糖酐蔗糖酶论文文献综述

黄双霞[1](2019)在《基于右旋糖酐蔗糖酶催化受体反应定向合成低聚糖的研究》一文中研究指出功能性低聚糖可作为益生元使用,具有调节人体肠道菌群结构、降低血脂、提高免疫力等生理功能,被广泛应用于功能食品、医药、饲料等领域。传统的直接提取法、酸水解法或酶水解法等制备方法存在产物质量差及产率低,操作步骤冗杂且成本较高等问题。而酶法合成低聚糖具有反应条件温和、体系简单及产率高等优点。右旋糖酐蔗糖酶可催化蔗糖水解成D-葡萄糖残基并不断转移至糖链形成右旋糖酐;但小分子糖类受体存在时可催化D-葡萄糖残基与受体连接合成低分子量的产物低聚糖。本课题针对低聚糖合成工艺存在的问题,通过小分子糖类受体干预反应体系,研究右旋糖酐蔗糖酶不同受体反应催化产物低聚糖的聚合机理,揭示外源受体对酶法合成右旋糖酐反应的影响规律;在此基础上引入右旋糖酐酶,研究双酶法对受体反应产物分子量及其分布的调控机制,以期为酶法催化受体反应定向合成低聚糖奠定坚实的理论依据与实验基础。主要研究内容及实验结果如下:(1)右旋糖酐蔗糖酶受体反应催化产物分析检测方法的构建。基于右旋糖酐蔗糖酶催化单底物蔗糖合成右旋糖酐过程中低分子量产物的发现,构建凝胶过滤色谱柱与氨基型亲水相互作用色谱柱两种检测方法。通过对比分析,发现凝胶过滤色谱柱双柱串联可有效分离右旋糖酐蔗糖酶受体反应中的多糖、低聚糖及单糖,跟踪监测产物分子量及其分布的变化情况;氨基型亲水相互作用色谱柱可分离鉴别并定量分析不同聚合度的低聚糖及某些糖类的同分异构体。同时,通过重复性、精密性及加标回收实验证明了这两种色谱柱检测方法的精密性、重现性及稳定性良好。(2)右旋糖酐蔗糖酶受体反应合成低聚糖的过程规律及其机制研究。利用叁种小分子糖类受体(葡萄糖、麦芽糖及乳糖)分别干预酶法合成右旋糖酐的反应体系,探讨了右旋糖酐蔗糖酶不同受体反应催化产物低聚糖的聚合规律,研究了供受体比例、右旋糖酐蔗糖酶酶量及底物浓度对低聚糖和右旋糖酐的分子量及其分布、低聚糖产量及得率、蔗糖转化率与受体转化率的影响。实验结果证明,在不同受体分子作用下右旋糖酐蔗糖酶均会同时催化两种转糖基反应,即受体反应与多糖链延伸反应,聚合成两种分子量差异极大的产物(低聚糖与右旋糖酐)。受体分子的强弱决定了两种反应的竞争程度,但受体的存在对糖链延伸反应聚合形成副产物右旋糖酐的分子量(Mw>106 Da)及其结构影响不大,表明受体作用不会改变右旋糖酐蔗糖酶催化右旋糖酐聚合的活性位点。受体比例越大,其与受体产物及右旋糖酐糖链竞争D-葡萄糖残基的能力越强,越容易合成低聚合度的产物,因此小分子量片段(3.6×102Da~103Da与103Da~104Da)所占比例不断上升,平均分子量逐渐降低。但不同受体产物的聚合度有所差异,葡萄糖与麦芽糖的受体产物可以作为新的受体物质不断连接D-葡萄糖残基而合成聚合度较高的低聚糖产物,其平均分子量均与受体比例、底物浓度及酶添加量成负相关关系;而乳糖受体反应在不同条件下仅合成一种聚合度为3的低聚糖,分子量均为504 Da,说明不同受体产物低聚糖的聚合度与受体分子的结构及性质密切相关,以葡萄糖基为糖单元的受体分子更容易被右旋糖酐蔗糖酶识别与利用而合成聚合度不同的系列低聚糖。此外,相对于葡萄糖与乳糖的受体产物,麦芽糖受体产物的小分子量片段(3.6×102Da~103Da与103Da~104Da)所占比例较大且麦芽糖转化率较高,说明麦芽糖分子与右旋糖酐蔗糖酶的亲和识别作用力较强,可吸附更多的右旋糖酐蔗糖酶促进糖基化聚合反应,使其受体产物低聚糖的得率较高;而葡萄糖与乳糖受体反应产物中大分子量片段(105 Da~106Da及>106Da)所占比例较大,受体产物低聚糖得率与受体转化率均较低,体系合成了较多的副产物右旋糖酐,因此麦芽糖是右旋糖酐蔗糖酶的强受体物质,葡萄糖和乳糖是右旋糖酐蔗糖酶的弱受体物质。(3)利用右旋糖酐酶降解作用调控低聚糖合成过程的研究。小分子糖类受体的加入可以在一定程度上实现低聚糖的定向制备,但体系中会存在较多的副产物右旋糖酐。为了使副产物得到最大程度的利用,引入右旋糖酐酶对其分子量进行调控。结果发现右旋糖酐酶主要对大分子量右旋糖酐起降解作用而对麦芽糖受体反应的影响较小,反应趋向于合成聚合度较低的低聚糖。随着右旋糖酐酶酶量的增加,反应产物中大分子量片段(>105 Da)被充分降解,小分子量片段(<103 Da)所占比例不断增大,平均分子量不断降低的同时分子量分布逐渐变窄,说明右旋糖酐酶可有效调控产物分子量及其分布,产生结构更丰富多样的低聚糖;同时,供受体转化率几乎保持不变,低聚糖得率与右旋糖酐酶酶量成正相关关系。此外,在0.3 M蔗糖溶液、不同供受体比例的反应体系中,产物低聚糖平均分子量变化遵循经典Malhortra模型,拟合关系良好。(本文来源于《广西大学》期刊2019-06-01)

慕娟,问清江,孙晓宇,丁浩[2](2018)在《右旋糖酐蔗糖酶酶学性质研究》一文中研究指出肠膜状明串珠菌Lm-1226发酵产右旋糖酐蔗糖酶,发酵液经过硫酸铵盐析分离提取右旋糖酐蔗糖酶,进行酶学性质研究。首先进行Lm-1226发酵产右旋糖酐蔗糖酶产酶进程研究,28h酶活力最高。盐析分离提取右旋糖酐蔗糖酶,硫酸铵饱和度15%时酶活力最高。酶学性质研究,右旋糖酐蔗糖酶作用的最适pH和温度分别为pH5.4和30~35℃;在55℃以下相对稳定,在pH4.6~p H8.0范围内相对稳定,具有较好的酸碱稳定性;。Mn2+具有显着的激活作用,对酶具有较强抑制作用。(本文来源于《陕西农业科学》期刊2018年08期)

李梦绮[3](2018)在《右旋糖酐蔗糖酶的分子改造及其热稳定性研究》一文中研究指出来源于肠膜状明串珠菌0326的右旋糖酐蔗糖酶(DSR,EC2.4.5.1)是一类葡聚糖蔗糖酶,能够以蔗糖为底物催化产生右旋糖酐(Dextran),广泛应用于食品和医药行业。然而该酶在高温下的动力学稳定性较差,限制了其工业应用的发展。本研究通过定点突变及引入二硫键的方法提高该酶的热稳定性。本文以实验室克隆保存的Leuconostoc mesenteroides 0326的右旋糖酐蔗糖酶基因dex-YG为基础。通过同源建模建立右旋糖酐蔗糖酶的3D模型结构,并在此基础上进行半理性设计,选取突变位点。以丝氨酸代替473、678和856位的脯氨酸,以苏氨酸代替378、725和955位点的赖氨酸,共构建单点、双点、叁点突变体共14个。并从中筛选出P473S/P856S为酶活性最高的突变体进行酶学性质及热稳定性的研究。P473S/P856S酶活性与野生型相比提高了2.86倍;其热失活率提高显着,在35℃下半衰期提高了7.4倍;催化效率比野生型提高了2倍;热稳定性与野生型相比有明显提高。空间结构模拟分析发现:增加分子间氢键的作用可能是引起热稳定性改变的一个重要因素。二硫键可以很好地稳定蛋白质的空间结构并保持其活性功能。通过Disulfide by Design~(TM)分析得到潜在的114对二硫键,以P473S/P856S为模板定点突变引入二硫键,共构建L341C-S345C、H323C-D351C等八对二硫键。突变后酶活性均有不同程度的下降;且A948C-A1013C及L838C-V887C的最适温度提高为35℃;D739C-F932C、A948C-A1013C的产物特异性发生改变,合成的右旋糖酐产物中出现了15.8%的α(1-4)糖苷键及2.5%的α(1-2)糖苷键。分子模拟显示所有突变体均有一对二硫键形成且同时引入了较多氢键,但突变体热稳定性并没有明显提高,可能因为引入的二硫键使得酶构象发生较大改变,影响了酶活性及热稳定性。本研究为分子改造提高重组右旋糖酐蔗糖酶的热稳定性提供了基础与突变策略。目前该酶叁维结构中仍有未被发现的热点区域,有望获得耐热性较好和低水解反应的右旋糖酐蔗糖酶。突变的右旋糖酐蔗糖酶在食品和医药工业中有着巨大的应用潜力。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2018-03-01)

黄双霞,侯殿志,陈华磊,于玥,陈山[4](2018)在《HPGFC双柱串联检测右旋糖酐蔗糖酶催化产物及右旋糖酐聚合过程》一文中研究指出建立一种能够精密检测产物右旋糖酐分子质量变化及定量跟踪检测蔗糖、葡萄糖及果糖浓度的方法。通过对比高效凝胶过滤色谱单柱和双柱串联对右旋糖酐标准品及催化产物的检测效果,探寻得到右旋糖酐分子质量检测的有效方法。同时,通过构建右旋糖酐蔗糖酶耦合两级膜探索得到右旋糖酐的合成机理是葡萄糖基在右旋糖酐蔗糖酶活性位点上,不断聚合,直至达到一定的分子质量(m_w>10~6 Da)才脱落,而不是一个从小到大、慢慢聚合、不断脱落的过程。(本文来源于《食品科学》期刊2018年12期)

张洪斌,王超,李秋萍,胡雪芹,杨静文[5](2017)在《右旋糖酐蔗糖酶截短突变及其转糖基功能研究》一文中研究指出右旋糖酐蔗糖酶以蔗糖为底物通过水解转移葡萄糖基合成高分子葡聚糖,本文通过对右旋糖酐蔗糖酶基因dex-YG进行系列分子截短,分析不同片段的右旋糖酐截短突变酶的特性,以探究右旋糖酐蔗糖酶结构区域与催化功能的关系,揭示其催化机制;构建筛选得到具较高活性的突出转糖基的DSR突变酶,揭示其转糖基功能的关键区域;并对该突变酶的性质进行研究,同时利用突变后的转糖基酶对不同糖类受体和维生素C(Vc)进行糖基化,与原始酶进行分析比较,获得该突变酶对受体糖基化的催化规律。1、以右旋糖酐蔗糖酶基因序列dex-YG为基础,通过生物信息学的比对分析,对其二级结构以及叁级结构进行预测分析,对其C端序列进行一系列的截短,分析其结构功能的关系。通过片段截短的方法对其糖链延伸的控制区,寡聚糖合成区域,以及完全保守区域进行了研究分析,探讨右旋糖酐蔗糖酶结构区域与催化功能的关系。结果表明:对其末端重复序列进行删除,会极大的破坏右旋糖酐蔗糖酶合成葡聚糖的能力。随截短片段长度增加,其合成高分子葡聚糖的能力急剧下降,在蛋白367aa个氨基酸的截短后,其右旋糖酐的合成能力完全丧失,相对应的其受体反应的催化功能会明显增强,从而导致寡聚糖的合成能力显着提升。随着更进一步的片段截短直至其保守序列motifⅠ,其受体反应的催化性能也极具下降,其酶活力几乎完全丧失。2、通过分子截短获得的突变右旋糖蔗糖酶DSR-S1-AA,并对突变酶的表达条件进行优化。酶学性质研究发现:该酶最适pH均为5.4,pH稳定性均为4.4-7;最适温度均为25℃;DSR-S1-AA酶在没有受体情况下,酶活完全丧失;受体存在时,DSR-S1-AA酶活是原始酶酶活的71.4%,其中糖基转移活性是水解活性的5.3倍,DSR-S1-AA耐热性比原始酶有所下降,在30℃保藏1h酶活力只有20.8%。以麦芽糖为受体研究表明,受体浓度为200mM时酶活最高,供体蔗糖对DSR-S1-AA酶的影响较大,酶活随着蔗糖浓度提高而不断增加。结果显示DSR-S1-AA主要活性为转糖基功能,多糖聚合能力低,从而明确了DSR的转糖基功能区域。3、通过对麦芽糖、纤维二糖、棉子糖和水苏糖等不同糖类受体的转糖基研究,结果表明:麦芽糖是该酶转糖基反应的最佳受体,同时对纤维二糖、棉子叁糖和水苏糖都有活性,但转糖基依次减弱;不同天然低聚糖的转糖基反应都趋向于生成低分子量的糖,转移1-2个葡萄糖基到受体分子,并且受体分子量越小越易进行转糖基作用,α键连接糖类化合物比β键连接糖类化合物更易进行转糖基反应;说明改造后的酶能利用更少的麦芽糖合成更多的低聚糖。综上,本文通过对右旋糖酐蔗糖酶基因的分子截短突变,探讨了右旋糖酐蔗糖酶结构区域与催化功能的关系,明确了右旋糖酐蔗糖酶转糖基功能的分子区域,有助于进一步认识右旋糖酐蔗糖酶的催化机制;同时对于功能低聚糖的制备和天然产物的糖基化研究具有重要意义。(本文来源于《第十一届中国酶工程学术研讨会论文摘要集》期刊2017-10-18)

李梦绮,张洪斌[6](2017)在《右旋糖酐蔗糖酶的分子改造及其枝化度与热稳定性研究》一文中研究指出来源于肠膜状明串株菌0326的右旋糖酐蔗糖酶(DSR,EC2.4.5.1)是葡聚糖蔗糖酶的一种,能够催化蔗糖产生右旋糖酐(Dextran),因其具有安全、无毒、生物相容性等多种优点,被广泛应用于食品和医药等行业中。本研究拟通过插入氨基酸以改变产物键型提高枝化度,定点突变及引入二硫键提高该酶的热稳定性。本实验室前期己成功构建出右旋糖酐蔗糖酶基因(dexYG)与载体pET-28a连接的重组质粒,并在E.ColiBL 21中成功表达。在前期研究的基础上,以构建的重组质粒为模板,通过对活性口袋结构及受体相互作用的分析,选择了距离受体分子较近的553位和662位氨基酸,并采用同源重组法对氨基酸进行插入,成功构建17个活性突变体。通过核磁手段(NMR)分析产物键型,出现了新的α(1-4)键,且比例由0变化为11.2%,最高甚至达到了53.6%,说明产物的枝化度提高。同时通过定点突变引入丝氨酸(Ser)、赖氨酸(Thr)以提高该酶的热稳定性,在该酶的不同结构域上共选择了Pro-473,Pro-678,Pro-856,Lys-378,Lys-725,Lys-955六个单点,通过双、叁点突变共构建了14个突变体,P473S/P856S酶活性与野生型相比提高了2.86倍。考察了其最适反应温度、35℃及45℃下的热保留活性及对热稳定性的贡献,当野生型己完全失活时,该突变酶仍保有一定的活性,一定程度上提高了重组右旋糖酐蔗糖酶的热稳定性。空间结构模拟分析发现分子间氢键的作用是引起热稳定性改变的一个重要因素。二硫键是由两个半胱氨酸(Cys)之间形成的共价键,它的形成对于稳定蛋白质的空间结构和保持其活性功能具有极其重要的影响。在此基础上,通过Disulfide by DesignTM分析得到潜在的98对二硫键,以P473S/P856S为模板定点突变初步引入二硫键,二次PCR反应后分别构建六对二硫键。在EColiBL 21中成功表达并考察其酶活性,只有D739C-F932C具有一定酶活,研究其热稳定性发现并没有提高反而有所降低,其产物糖苷键比例反生了明显的变化(α(1-4)键由0增加到15.8%),说明突变酶催化活性被改变,二硫键可能并没有正确的形成而只是突变正确。可能因为该酶的序列较长,没有解析的晶体结构,因此引入二硫键有一定难度。本研究对提高右旋糖酐枝化度及重组右旋糖酐蔗糖酶的热稳定性提供了方法与基础。通过随机突变可发现目前酶叁维结构中未被发现的热点区域,也是获得耐热性和低水解酶的有效方法。通过理性设计及结构指导合成特定的α-葡聚糖,新型右旋糖酐将被更好应用于食品与医药产业。(本文来源于《第十一届中国酶工程学术研讨会论文摘要集》期刊2017-10-18)

李瑶,张洪斌,胡雪芹,杨静文[7](2017)在《通过截断和受体位点定点改造研究右旋糖酐蔗糖酶对小分子非碳水化合物的转糖基作用》一文中研究指出本实验室通过克隆拷贝肠膜状明串珠菌Leuconostoc mesenteroides 0326的右旋糖酐蔗糖酶dextransucrase(EC 2.4.1.5)的基因dex-YG,构建右旋糖酐蔗糖酶大肠杆菌表达体系的工程菌。右旋糖酐蔗糖酶以蔗糖为底物通过水解转移葡萄糖基合成高分子葡聚糖。本文通过对右旋糖酐蔗糖酶基因dex-YG进行截短,受体结合相关位点的突变改造,对右旋糖酐蔗糖酶结构功能进行探究同时扩大其应用领域。以右旋糖酐蔗糖酶基因序列dex-YG为基础,通过生物信息的学比对分析,对其二级结构以及叁级结构进行预测分析,对其C端序列进行一系列的截短,分析其结构功能的关系。通过片段截短的方法对其糖链延伸的控制,寡聚糖合成区域,以及完全保守区域进行了研究分析。对其末端重复序列删除,会极大的影响其合成葡聚糖的能力,截短片段长度增加,其合成高分子葡聚糖的能力急剧下降,在一定长度的截短后,其右旋糖酐的合成能力完全丧失。反应极大的偏向受体反应,从而起寡聚糖的合成能力显着提升,随着更进一步的片段截短直至其保守序列motif I,其受体反应的催化性能也极具下降,其酶活力几乎完全丧失。其中通过截短C-端1494 bp片段,得到剩余1-3087 bp基因片段的DSR-S1-△A突变酶。对其进行酶学性质研究表明,DSR-S1-△A酶在没有受体情况下,酶活完全丧失,受体存在时,DSR-S1-△A酶活是原始酶酶活的71.4%,其中糖基转移活性是水解活性的5.3倍,其主要活性为转糖基功能,多糖聚合能力低。通过用麦芽糖、纤维二糖、棉子糖和水苏糖等不同糖类和多个非糖类小分子为转糖基受体的转糖基研究表明:麦芽糖是该酶转糖基反应的最佳受体,同时对纤维二糖、棉子叁糖和水苏糖都有活性,但转糖基依次减弱;不同天然低聚糖的转糖基反应都趋向于生成低分子量的糖,转移1-2个葡萄糖基到受体分子,并且受体分子量越小越易进行转糖基作用非碳水化合物小分子为受体底物;可利用Vc为转糖基受体进行转糖基反应,得到Vc葡萄糖衍生物,正在进行对其产物的进一步研究。此外本实验在之前对右旋糖酐蔗糖酶基因序列dex-YG二级叁级预测分析的基础上,结合相关家族酶的目前的研究基础,在预测的受体结合位点进行突变改造,进一步探究此酶结构与转糖基功能间关系,以期得到对更多的非碳水化合物药用分子有转糖基作用的工程菌,从而制备药用分子的糖苷衍生物,改变其原来天然化合物的理化性质,提高生物利用度。目前已初步完成了突变体的构建和部分工程菌的筛选。综上,本研究明确了右旋糖酐蔗糖酶转糖基功能的分子区域,有助于进一步认识右旋糖酐蔗糖酶的催化机制;同时对于非碳水化合物药用分子的糖基化研究具有重要意义。(本文来源于《第十一届中国酶工程学术研讨会论文摘要集》期刊2017-10-18)

花敬涵,张洪斌,胡雪芹,杨静文[8](2017)在《一种有效合成低聚糖的右旋糖酐蔗糖酶》一文中研究指出右旋糖酐蔗糖酶(Dextransucrase,DSR)是一种由肠膜状明串珠菌和口腔链球菌产生的葡萄糖基转移酶,该酶属于糖苷水解酶第70家族(Family 70),是葡聚糖蔗糖酶领域中研究较早较热门的一类酶。DSR以蔗糖为底物,将蔗糖分子中D一葡萄糖基催化转移到受体分子,用于合成长链右旋糖酐。本研究构建筛选得到具有较高转糖基活性并能够合成短链低聚糖(3-5个糖基)的DSR突变酶,揭示了其合成长链右旋糖酐的关键区域。通过删除C-末端的1494bp片段构建了截短突变体DSR-S1-△A(残基1-3087bp),该突变体与使用蔗糖为糖基供体和受体合成长链右旋糖酐的野生型DSR不同,当蔗糖被用作唯一底物时,DSR-S1-△A(MW:110kDa)不表达活性。添加其它糖基受体后,DSR-S1-△A能够合成短链寡糖。通过对酶学性质的研究发现:该酶最适pH均为5.4,在pH为4.4-7范围内稳定;最适温度均为25℃;DSR-S1-△A酶在没有受体情况下,酶活完全丧失;受体存在时,DSR-S1-△A酶活是原始酶酶活的71.4%,其中糖基转移活性是水解活性的5.3倍,DSR-S1-△A耐热性与原始酶相比有所下降,在30℃保藏1 h酶活力剩余20.8%。以麦芽糖为受体研究表明,受体浓度为200 mM时酶活最高。供体蔗糖对DSR-S1-△A酶的影响较大,酶活随着蔗糖浓度提高而增加。结果显示DSR-S1-△A主要活性为转糖基功能,多糖聚合能力较低,进而明确了合成长链右旋糖酐的关键区域位于C-末端。最后通过对麦芽糖、纤维二糖、棉子糖和水苏糖等不同糖类受体的转糖基研究的结果表明:DSR-S1-△A对麦芽糖、纤维二糖、棉子叁糖和水苏糖都有转糖基活性,麦芽糖是该酶转糖基反应的最佳受体,;不同天然低聚糖的转糖基反应都趋向于生成低分子量的糖,转移1-2个葡萄糖基到受体分子,并且受体分子量越小越易进行转糖基作用,α键连接糖类化合物比β键连接糖类化合物更易进行转糖基反应;说明改造后的酶能利用较少的麦芽糖合成更多的低聚糖。综上,本研究明确了右旋糖酐蔗糖酶转糖基功能的分子区域,有助于进一步认识右旋糖酐蔗糖酶的催化机制;同时对于功能低聚糖的制备和天然产物的糖基化研究具有重要意义。(本文来源于《第十一届中国酶工程学术研讨会论文摘要集》期刊2017-10-18)

李秋萍[9](2017)在《基于转糖基功能的右旋糖酐蔗糖酶分子改造、表达及催化性能的研究》一文中研究指出糖基转移酶(Glycosyltransferase,GT,EC 2.4.x.y)的转糖基作用是催化葡萄糖基转移到受体分子上,使受体分子糖基化,形成糖基化衍生物包括非天然糖类化合物和功能性低聚糖等。非天然糖类化合物可以改变原来天然化合物的理化性质,功能性低聚糖作为调节肠道平衡的双歧因子应用在医药、食品、保健品等领域。本论文通过分子学手段对右旋糖酐蔗糖酶(Dextransucrase,DSR)进行改造,构建筛选得到具较高活性的突出转糖基的DSR突变酶,揭示其转糖基功能的关键区域;并对该突变酶的性质进行研究,同时利用改造后的转糖基酶对不同糖类受体和维生素C(VC)进行糖基化,与原始酶进行分析比较,获得该突变酶对受体糖基化的催化规律。首先通过分子截短方法,截短右旋糖蔗糖酶的C-端1494 bp片段,得到剩余1-3087 bp基因片段的DSR-S1-ΔA突变酶,并对突变酶的表达条件进行优化。酶学性质研究发现:该酶最适pH均为5.4,pH稳定性均为4.4-7;最适温度均为25℃;DSR-S1-ΔA酶在没有受体情况下,酶活完全丧失;受体存在时,DSR-S1-ΔA酶活是原始酶酶活的71.4%,其中糖基转移活性是水解活性的5.3倍,DSR-S1-ΔA耐热性比原始酶有所下降,在30℃保藏1 h酶活力只有20.8%。以麦芽糖为受体研究表明,受体浓度为200 mM时酶活最高,供体蔗糖对DSR-S1-ΔA酶的影响较大,酶活随着蔗糖浓度提高而不断增加。结果显示DSR-S1-ΔA主要活性为转糖基功能,多糖聚合能力低,从而明确了DSR的转糖基功能区域。通过对麦芽糖、纤维二糖、棉子糖和水苏糖等不同糖类受体的转糖基研究,结果表明:麦芽糖是该酶转糖基反应的最佳受体,同时对纤维二糖、棉子叁糖和水苏糖都有活性,但转糖基依次减弱;不同天然低聚糖的转糖基反应都趋向于生成低分子量的糖,转移1-2个葡萄糖基到受体分子,并且受体分子量越小越易进行转糖基作用,α键连接糖类化合物比β键连接糖类化合物更易进行转糖基反应;说明改造后的酶能利用更少的麦芽糖合成更多的低聚糖。论文最后利用DSR-S1-ΔA酶对VC进行了转糖基初步研究,获取了VC的葡萄糖基衍生物。综上,本研究明确了右旋糖酐蔗糖酶转糖基功能的分子区域,有助于进一步认识右旋糖酐蔗糖酶的催化机制;同时对于功能低聚糖的制备和天然产物的糖基化研究具有重要意义。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2017-03-01)

王超[10](2017)在《右旋糖酐蔗糖酶分子改造及其催化性质研究》一文中研究指出本实验室前期慈宁宫肠膜状明串珠菌Leuconostoc mesenteroides 0326的右旋糖酐蔗糖酶dextransucrase(EC 2.4.1.5)中克隆获得基因dex-YG,并以该基因为基础构建了右旋糖酐蔗糖酶大肠杆菌表达体系的工程菌。右旋糖酐蔗糖酶以蔗糖为底物通过水解转移葡萄糖基合成高分子葡聚糖。本文通过对右旋糖酐蔗糖酶基因dex-YG进行系列分子截短,分析不同片段的右旋糖酐截短突变酶的特性,以探究右旋糖酐蔗糖酶结构区域与催化功能的关系,揭示其催化机制;在此基础上选定特定区域能进行氨基酸定点突变、嵌入突变,获得不同酶学性质的正突变酶,探究其控制产物特异性的催化机制,获得催化合成不同枝化度的新型右旋糖酐产物,扩大该酶的应用领域。1、以右旋糖酐蔗糖酶基因序列dex-YG为基础,通过生物信息学的比对分析,对其二级结构以及叁级结构进行预测分析,对其C端序列进行一系列的截短,分析其结构功能的关系。通过片段截短的方法对其糖链延伸的控制区,寡聚糖合成区域,以及完全保守区域进行了研究分析,探讨右旋糖酐蔗糖酶结构区域与催化功能的关系。结果表明:对其末端重复序列进行删除,会极大的破坏右旋糖酐蔗糖酶合成葡聚糖的能力。随截短片段长度增加,其合成高分子葡聚糖的能力急剧下降,在蛋白367aa个氨基酸的截短后,其右旋糖酐的合成能力完全丧失,相对应的其受体反应的催化功能会明显增强,从而导致寡聚糖的合成能力显着提升。随着更进一步的片段截短直至其保守序列motifⅠ,其受体反应的催化性能也极具下降,其酶活力几乎完全丧失。2、不同类型的糖酐水解酶其合成的葡聚糖其糖苷键的组成却又很大的区别,包括α(1-2)、α(1-3)、α(1-4)、α(1-6)糖苷键。通过对分子对接以及动力学的模拟分析,对受体以及底物结合区域的关键氨基酸进行替换,通过分析其对合成产物的影响结合分子模拟的分析结构,探究其控制产物的催化机制,合成不同键型的右旋糖酐产物,扩大该酶的应用领域。通过对关键位点的氨基酸替换,相对于原始的右旋糖酐蔗糖酶的催化产物右旋糖酐5%α(1-3)以及95%α(1-6)键型组成,突变后的键型组成变为1-9%α(1-3)和90-98%α(1-6)键型组成,部分突变产生了额外的α(1-2)键和α(1-4)键。模拟分析可以发现,替换氨基酸其侧链的大小、电荷状况以及疏水性等都会较大的影响受体结合最稳定构象,从而影响酶学性质以及产物特异性等。3、对催化口袋中的特定氨基酸进行替换会在一定程度的影响产物的键型,但其变化有一定的局限性。通过对不与底物或受体直接作用的保守序列的关键位点进行氨基酸插入突变,会更大程度改变产物右旋糖酐的键型。以同源重组的方式对663以及553位点进行氨基酸的饱和嵌入,通过对活性菌株的筛选以及协同突变,获得了超高分支葡聚糖产物突变株。实验结果得到氨基酸嵌入的突变方式虽然会在一定程度影响酶活性,但其得到的突变体催化性质变化显着。更进一步的协同突变表明,其产物特异性变化更加显着。综上,本文通过对右旋糖酐蔗糖酶基因的分子截短、定点突变和嵌入突变,探讨了右旋糖酐蔗糖酶结构区域与催化功能的关系,揭示其催化机制;为获得特异性的正突变酶以及新型右旋糖酐的催化合成打下了基础,扩大该酶的应用领域。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2017-03-01)

右旋糖酐蔗糖酶论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

肠膜状明串珠菌Lm-1226发酵产右旋糖酐蔗糖酶,发酵液经过硫酸铵盐析分离提取右旋糖酐蔗糖酶,进行酶学性质研究。首先进行Lm-1226发酵产右旋糖酐蔗糖酶产酶进程研究,28h酶活力最高。盐析分离提取右旋糖酐蔗糖酶,硫酸铵饱和度15%时酶活力最高。酶学性质研究,右旋糖酐蔗糖酶作用的最适pH和温度分别为pH5.4和30~35℃;在55℃以下相对稳定,在pH4.6~p H8.0范围内相对稳定,具有较好的酸碱稳定性;。Mn2+具有显着的激活作用,对酶具有较强抑制作用。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

右旋糖酐蔗糖酶论文参考文献

[1].黄双霞.基于右旋糖酐蔗糖酶催化受体反应定向合成低聚糖的研究[D].广西大学.2019

[2].慕娟,问清江,孙晓宇,丁浩.右旋糖酐蔗糖酶酶学性质研究[J].陕西农业科学.2018

[3].李梦绮.右旋糖酐蔗糖酶的分子改造及其热稳定性研究[D].合肥工业大学.2018

[4].黄双霞,侯殿志,陈华磊,于玥,陈山.HPGFC双柱串联检测右旋糖酐蔗糖酶催化产物及右旋糖酐聚合过程[J].食品科学.2018

[5].张洪斌,王超,李秋萍,胡雪芹,杨静文.右旋糖酐蔗糖酶截短突变及其转糖基功能研究[C].第十一届中国酶工程学术研讨会论文摘要集.2017

[6].李梦绮,张洪斌.右旋糖酐蔗糖酶的分子改造及其枝化度与热稳定性研究[C].第十一届中国酶工程学术研讨会论文摘要集.2017

[7].李瑶,张洪斌,胡雪芹,杨静文.通过截断和受体位点定点改造研究右旋糖酐蔗糖酶对小分子非碳水化合物的转糖基作用[C].第十一届中国酶工程学术研讨会论文摘要集.2017

[8].花敬涵,张洪斌,胡雪芹,杨静文.一种有效合成低聚糖的右旋糖酐蔗糖酶[C].第十一届中国酶工程学术研讨会论文摘要集.2017

[9].李秋萍.基于转糖基功能的右旋糖酐蔗糖酶分子改造、表达及催化性能的研究[D].合肥工业大学.2017

[10].王超.右旋糖酐蔗糖酶分子改造及其催化性质研究[D].合肥工业大学.2017

论文知识图

野生型右旋糖酐蔗糖酶与突变酶...3-14右旋糖酐蔗糖酶不同受体反...右旋糖酐蔗糖酶的模型图及引入...野生型右旋糖酐蔗糖酶与突变酶...右旋糖酐蔗糖酶催化残基的局部...野生型右旋糖酐蔗糖酶与突变酶...

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

右旋糖酐蔗糖酶论文_黄双霞
下载Doc文档

猜你喜欢