酶促磷酸化合成腺三磷的影响因素及其合成机制的初步报告

对利用啤酒酵母活体的复合酶系磷酸化合成腺三磷(ATP)进行了研究。证明反应系统中葡萄糖浓度为0.1M时ATP的转化率最高。啤酒酵母经8℃深水贮藏4—7天后磷酸化合成ATP的能力显著增强。在反应系统中乙醛和甲苯加入与否并不显著影响ATP的合成。用加入抑制剂的方法对啤酒酵母酶促磷酸化合成ATP的途径进行了初步研究,结果是:丙二酸和NaF强烈抑制ATP的合成;而NaN_3,2,4—DNP只有很少的抑制效果。证明啤酒酵母磷酸化合成ATP主要是通过EMP途径代谢水平的无氧磷酸化,而氧化磷酸化不是主要的。据此理论,把属于有氧呼吸类型的白地霉置于通有氮气的水中,密封贮藏于8℃冰箱中7天后,代替啤酒酵母坭进行磷酸化合成ATP的试验,结果得到了59.2%的转化率,而不经处理的新鲜白地霉在同样条件下是不能把AMP磷酸化合成ATP的。这不仅进一步提供了上述论点的证据,且说明生产上采用核酸含量高的需氧菌株代替来源较少的属厌氧呼吸的啤酒酵母进行酶促磷酸化合成ATP是可能的。     

用毛霉生产核苷酸类衍生物——毛霉用于以腺嘌呤为底物的ATP酶促合成

调查了毛霉由腺一磷转化为腺三磷的高活力菌株中转化腺嘌呤为ATP的能力。证明这些菌株也能将腺嘌呤转化为ATP。其中以M369,M363活力较高。对其合成产物经与标准ATP作纸电泳比较,紫外吸收曲线,光密度比率,戊糖及酸不稳定磷的测定,证明产物确为ATP。     

利用固定化酵母细胞生产ATP

利用明胶戊二醛制备的固定化啤酒酵母细胞,由腺苷酸(AMP)生产腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)。在含有15 mmol/L AMP,75 mmol/L葡萄糖,5mmol/L硫酸镁(MgSO_4·7 H_2O)的0.2 mol/L磷酸缓冲液(pH 7.0)中,在34℃振荡反应1h,ATP转化率可达100%,分批连续反应10次,ATP转化率保持在90%以上。     

胞苷二磷酸胆碱酶促合成的研究

研究了胞苷三磷酸和磷酸胆碱在啤酒酵母磷酸胆碱胞苷酰转移酶催化作用下,直接合成胞苷二磷酸胆碱的反应条件,包括最适pH,底物浓度、镁离子浓度及反应时间的选择。在最适反应条件下转化率可达58%。此外,还测得了胞苷三磷酸的表观米氏常数K_M2×10~(-2)M,对酶的分离也作了初步的探索。     

环一磷酸腺苷(3′,5′—cAMP)对三磷酸腺苷(ATP)形成的影响

本文研究了环一磷酸腺苷(3',5'—cAMP)对三磷酸腺苷(ATP)形成的影响.利用啤酒酵母在适当条件下与腺嘌呤一起温育,当加入cAMP及cAMP磷酸二酯酶抑制剂茶碱后,ATP 形成量显著增加;但cAMP 不能改变ATP 形成的高峰期,温育5—6小时后ATP 形成到达高峰,ATP 的最高产量可达12mM/ml,一般情况下为8mM/ml 左右.而未加cAMP 的对照组ATP 的形成量只有4mM/ml.     

预处理对于不同酵母细胞膜渗透性以及酶促磷酸化合成ATP的影响

酵母用于酶促磷酸化合成ATP主要受酵母细胞膜渗透性限制。显然,不同的预处理对不同菌株酵母细胞膜的渗透性有不同的影响。冷水浸洗的啤酒酵母和日晒干燥的面包酵母,其细胞膜的渗透性稍有提高,酶促磷酸化反应可在细胞内进行。因而可提供固定化细胞的条件,用于工业生产ATP。烘干的面包酵母和冰冻的白酒酵母,其细胞膜的渗透性大幅度增加,致使酶促磷酸化反应既不能在细胞内,也不能在细胞外进行,实验还证明,葡萄糖对白酒酵母细胞中的已糖激酶释放有促进作用,因而可用以提取酶液,或进一步制成固定化酶,工业生产ATP。     

线粒体F型ATP合成酶的制备方法研究与探讨

科研工作者们在过去的50年前赴后继的工作中深入研究了ATP合成酶的功能,并努力尝试解析该酶的空间结构以便能够从结构基础上对ATP合成酶的催化机理进行阐明;但蛋白的纯化工作却一直是困扰研究顺利进展的最大障碍.蛋白的纯化技术是与特定阶段科技发展及科研工作者思维模式的直接反应,因而是一门不断发展的艺术.文章主要介绍了ATP合成酶的提取与纯化工作,在详细对比了现有方法的基础上,给出了纯化此酶复合体的详细方案和线粒体、亚线粒体、ATP合成酶的提取与纯化方法;并在方法讨论的基础上对线粒体F型ATP合成酶的研究提出了前瞻性的方案.     

半富马酸替诺福韦艾拉酚胺的合成工艺优化

对最新抗乙肝药物半富马酸替诺福韦艾拉酚胺(TAF)的合成工艺进行优化研究.以腺嘌呤(1)为原料,与(R)-碳酸丙烯酯反应得到(R)-9-(2-羟丙基)腺嘌呤.然后,将产物经磷叶立德取代,水解反应得到(R)-9-((2-磷酸单苯酯基)甲氧基)丙基)-腺嘌呤.最后,将所得产物经取代、酰化、缩合、成盐反应得到目标产物TAF,并对各步反应条件进行优化.结果表明:总收率达32.1%(以腺嘌呤计),较原工艺提高23.1%,目标化合物及主要中间体经电子轰击质谱(EI-MS)、核磁共振氢谱(~1H-NMR)、核磁共振碳谱(~(13)C-NMR)确证结构;与现有文献报道的TAF合成工艺相比,优化后的工艺总收率大幅提高,反应成本降低,反应时间缩短,可避免生产过程中的安全隐患,适合工业化生产.     

小麦atpC基因植物超量表达载体的构建

线粒体ATP合成酶是氧化磷酸化过程中ATP合成起关键作用的多亚基复合体,但近来发现它们在植物应对非生物胁迫反应中起着十分重要的作用。因此,对ATP合成酶的各亚基基因功能的研究有助于阐释其在植物逆境条件下的调节机制,并为研究植物抗逆和防卫反应提供新的途径。线粒体ATP合成酶是能量代谢的关键酶,参与氧化磷酸化反应。atpC基因所编码的线粒体ATP合成酶γ亚基是线粒体ATP合成酶的功能亚基。为了进一步研究它在胁迫反应中的功能,以小麦cDNA为模板,通过RT-PCR方法扩增出atpC基因。将该基因的cDNA编码序列连接到pCAMBIA1301中,成功构建了小麦pCAMBIA-atpC植物超量表达载体,为后续的转基因研究奠定了基础。     

毛霉酶促磷酸化反应条件的研究

本文较详细的研究了毛霉酶促磷酸化的反应条件,并讨论了反应体系中各种因素对其酶促磷酸化的影响。在试验中发现高浓度葡萄糖能推迟ATP累积高峰出现的时间;高浓度磷酸盐能促进磷酸化反应;葡萄糖、磷酸盐和反应时三者的配合关系对ATP克分子转化率影响较大。最后用正交试验确定了酶促反应的较佳方案。     

固定化E.coli BL21(pTrc-gsh)细胞催化合成谷胱甘肽

分别以卡拉胶、明胶、海藻酸钠包埋E.coli BL21 (pTrc-gsh)细胞催化合成谷胱甘肽(GSH).从酶活收率及机械强度方面进行比较,选择卡拉胶为包埋载体,其最适pH为7.0,最适温度为40°C.相关物质对GSH的合成均有影响半胱氨酸、甘氨酸的最适浓度为20mmol/L,谷氨酸的最适浓度为60mmol/L;Mg2+/ATP为1～5(V/V)较合适;腺苷二磷酸(ADP)浓度为5mmol/L时对酶活的抑制为20%.优化条件下罐式反应器中GSH的产量为0.84g/L,操作稳定性较好;延迟加入甘氨酸时GSH产量可提高17.5%;与酵母生产ATP体系相耦联的共固定化体系在填充床中反应,GSH合成量达1.24g/L,收率比直接加入ATP提高24.2%.     

ATP合酶的研究进展

ATP合酶又称F0F1-ATP酶,是一个多亚基复合体,广泛存在于生物界,包括细菌的质膜、线粒体内膜和类囊体膜,可以催化能源物质ATP的合成。这种酶在生物能学、生物化学、物理学和纳米学领域受到重要关注。ATP合酶主要由两部分组成:一是水溶性的蛋白复合体F1,另外一个是疏水部分F0,两者都是转动马达。其中F1亚基由核基因编码,F0亚基由线粒体ATP6和ATP8基因以及核基因共同编码。该酶利用线粒体内膜两侧质子梯度差形成的势能,通过结合改变机理旋转合成ATP,也可逆水解ATP形成梯度差,达到了很高的能量转化效率。研究其对于能量代谢具有重要价值,国内外学者一直在对其进行探索。综合国内外文献对ATP合酶的功能、结构、研究历史和影响因素进行了阐述。     

分子筛型固体酸催化剂用于长直链烯烃和苯的烷基化反应

以分子筛型固体酸代替氢氟酸作催化剂,研究了长直链烯烃和苯的烷基化反应。对各种类型分子筛的研究表明:以金属阳离子交换的Y型分子筛为催化剂,在常压、苯/烯=8(摩尔比)、烯/剂=6(重量比)的条件下,反应0.5小时,烯烃的转化率可达97%以上,苯的单烷基化的选择性在90%以上。提高反应温度和压力可进一步提高烯烃的转化率,当反应温度150℃、压力2MPa、重量空速6h~(-1)时,烯烃转化率高于90%的时间可达100小时以上。     

多元磷酸酯的微波合成

采用微波无溶剂法合成了多元磷酸酯,研究了投料比、微波功率、辐射时间、溶剂及三氧化二铝作载体等反应条件对转化率的影响.反应结果与传统方法比较,微波方法的反应时间缩短为传统方法的1/24,无机磷的用量减少了40%,转化率提高了13%,具有明显的节约材料和降低能耗的特点.     

F1F0-ATP酶的超分子结构和功能的研究

通过X衍射晶体学法、荧光标记显微镜法、负染色体电子显微镜与单克隆抗体技术等对F1F0 ATP酶结构和功能的研究发现,在大肠杆菌、叶绿体和牛心线粒体中,F1F0 ATP酶复合体分别由8、9和16种不同的亚基组成.所有F1F0 ATP酶都有类似的结构,球状的F1和F0是由一个中心转轴和一个外围柄连接在一起.其中,中心转轴由γ和ε亚基组成,外围柄由b2(Ⅰ,Ⅱ)和δ亚基组成.在酶的催化过程中,α3β3亚基通过γ亚基与膜上的c亚基环相互作用,驱动ATP合成酶的中心转轴旋转.F1F0 ATP酶利用电化学质子梯度的能量,催化ADP(腺苷二磷酸)和Pi(无机磷酸盐)形成ATP(腺苷三磷酸).     

假丝酵母脂肪酶(Candida sp.99-125)催化合成人乳脂替代品及酶重复使用的研究

以三棕榈酸甘油酯(PPP)和油酸(O)为原料,假丝酵母脂肪酶(Candida sp.99-125)为催化剂合成人乳脂替代品1,3-二油酸2-棕榈酸甘油三酯(OPO)。研究了Candida sp.99-125脂肪酶的催化机理、酶使用量以及Candida sp.99-125脂肪酶的重复使用。研究结果表明：Candida sp.99-125脂肪酶的催化机理是先酸解PPP sn-1位的棕榈酸,然后再与sn-3位的棕榈酸反应;当脂肪酶用量为37500U,反应温度为43℃,经过3h反应后,OPO的转化率可达41.24%;补加初次反应脂肪酶使用量50%的脂肪酶后,重新加入底物反应48h,OPO的转化率可维持在40%左右,且平均反应速率保持稳定。     

固体超强酸TiO_2/SO_4~(2-)催化合成水杨酸异辛酯

报告了以固体超强酸TiO2 /SO2 -4 为催化剂催化合成水杨酸异辛酯 .当水杨酸∶异辛醇 =1∶3(摩尔比 ) ,催化剂用量为水杨酸的 9% (重量比 ) ,反应温度 1 85～ 1 95℃ ,反应 3.5h ,水杨酸转化率达 98.2 % .     

风味化啤酒酵母抽提物制备工艺的优化

为了提高啤酒酵母的利用率,提升啤酒酵母抽提物的整体滋味,采用自溶与添加外源酶相结合的方法制备啤酒酵母抽提物,并通过Maillard反应对其进行风味化.结果表明:自溶-酶联技术是制备啤酒酵母抽提物的理想方法,其抽提率和蛋白质利用率分别达68.6%和87.3%,制成品中总氮和游离氨基酸态氮含量分别达10.6%和4.3%;Mail-lard反应制备风味化啤酒酵母抽提物的最佳工艺条件为:配制含量为50%的啤酒酵母抽提物,添加3%核糖、2%蛋氨酸和1%的硫胺素,调节pH值至7.5,在反应釜内升温至105℃,保温回流反应2 h.酶解后的酵母细胞壁可用于制备高活性β-葡聚糖;经Maillard反应后,啤酒酵母抽提物,其整体风味得到了明显改善.     

活性炭负载SiW12杂多酸催化合成乙酸异丙酯

为研究SiW12/C催化剂对丙烯与乙酸酯化反应的催化性能,采用浸渍法制备了一种负载硅钨杂多酸（H3SiW12O40）的活性炭（SiW12/C）催化剂.采用固定床装置由乙酸和丙烯直接酯化合成乙酸异丙酯.合成实验的最优反应条件：烯酸物质的量比为3：1,反应温度为120℃,SiW12（30%）/C催化剂用量为5 g,反应压力为0.8 MPa,体积空速为（LHSV）1 h-1.乙酸转化率可达82.1%.分析证明,SiW12/C催化剂具有转化率高、条件温和、选择性好等优点,是催化酸酯化反应的高活性催化剂.     

月桂酸丙（2-羟基-3-氯）酯的合成研究

文章以月桂酸,环氧氯丙烷为起始原料,四甲基乙二胺(TMED)为催化剂合成月桂酸丙(2-羟基-3-氯)酯.研究了反应时间、反应温度和催化剂用量对反应转化率的影响,确定合成目标产物的最佳反应条件为:甲苯作反应介质,催化剂用量为4%,900C下反应10 h,转化率为83.1%.终产物结构通过IR和1-HNMR分析得到证实.