SAM自由基酶研究进展:新反应与新机制

S-腺苷-L-蛋氨酸(S-adenosyl-L-methionine, SAM)自由基酶是当今酶学领域的研究热点.该类酶通过结合的辅因子SAM和[4Fe-4S]簇催化生物体中一系列重要的自由基反应,自2001年被正式命名以来,成员不断壮大,目前已成为最大的酶家族之一.近年来, SAM自由基酶领域有大量新反应和新催化机制被报道.本文对近5年部分代表性成果进行酶催化机制的介绍,内容涉及核糖体肽翻译后修饰、核苷类化合物以及多种小分子生物合成.通过底物分类,让读者更容易理解SAM自由基酶催化反应的广泛性与多样性.同时对该领域新发现的新颖的有机金属催化自由基反应机制进行了介绍,并对SAM自由基酶领域的未来发展方向进行展望.     

纳米酶的催化机制及应用

近年来,随着纳米材料的发展,一些纳米材料逐渐被发现具有与天然酶相似的高效催化活性,且克服了天然酶易失活、产量低等缺点,被定义为纳米酶其催化活性受纳米材料尺寸、结构、表面修饰等因素调节.这些纳米酶分为金属氧化物纳米酶、贵金属纳米酶和碳基纳米酶.本文将针对不同纳米酶的催化机制进行分类,归纳不同纳米酶的催化机制,并且整理纳米酶在体外疾病检测、体内肿瘤治疗等领域的应用.     

酶催化过程的量子-经典力学研究进展

酶催化主要包括底物输运及其与活性位的结合、蛋白质限域环境中的化学反应以及产物释放等复杂的物理和化学过程,其中任一化学和非化学步都有可能决定酶的活性.通过量子/分子力学组合方法(QM/MM)计算和分子动力学模拟(MD),结合伞形采样,可以揭示酶催化过程的微观机理和底物输运的通道机制,分析底物进出口袋过程的热力学和动力学性...     

蛋白质工程的新策略——酶的体外定向进化

酶的体外定向进化是蛋白持工程的新策略,不需事先了解酶的空间结构和催化机制。而是通过模拟自然进化机制,以改进的诱变技术结合确定进化方向的选择方法,在体外改造酶基因,定向选择有价值的非天然酶,短期内可以在试管中完成自然界需要几百万年的进化过程,因此可能是发现新型酶和新的生理生化反应的重要途径。     

锌离子与改性聚乙撑亚胺模拟酶的作用机制

研究了锌离子对嘴啶肟改性聚乙撑亚胺模拟酶催化酯水解性能的影响及作用机制。     

聚乙撑亚胺衍生物中不等性微区的核磁共振研究

合成聚合物模拟酶,特别是模拟水解酶,最主要的问题是阐明环境对接在高分子上的功能基影响的各种机制。已知酶促反应中活性基团相当大的反应性,很大程度上取决于基团周围微区的作用。因此,在合成聚合物模型中,设计能够影响基团活性的类似于酶的微区对于理解酶的特殊催化能力是至关重要的。     

磷酸酰胺天然产物氮磷键的生物合成研究进展

磷酸酰胺天然产物是指生物体产生的含有氮磷键的小分子化合物.因其结构和细胞内磷酸化的生物小分子或羧酸小分子相似,它们竞争生物生命活动某些必需酶的功能,从而表现出各种各样的生物活性.目前已知的磷酸酰胺天然产物氮磷键生物合成机制可以分为3类:Mcc B蛋白催化类、APS腺苷酰基转移酶(adenylyl sulphate:ammonia adenylyltransferase,APSAT)催化类和丙酮酸磷酸二激酶(pyruvate phosphate dikinase,PPDK)同源蛋白催化类.本文就这3类氮磷键生物合成机制进行综述.     

ACC合酶基因及其反义基因转化番茄获得转基因植株

乙烯对植物生长发育的各个方面都具有重要的调节作用.植物体内乙烯生物合成途径是:Met→SAM→ACC→C_2H_4,催化SAM向ACC转化和ACC转变成乙烯的酶分别是ACC合酶和ACC氧化酶(乙烯形成酶).近几年来关于ACC合酶和乙烯形成酶的分子生物学研究也已经取得了重要进展.但乙烯对植物生长发育作用机制仍然不清楚,通过基因工程方     

碳酸脱水酶催化CO2可逆水化机制的理论研究

碳酸脱水酶(Carbonic anhydrase,CA)是一种含二价Zn的金属酶,对CO_2可逆水化这一重要过程具有极高催化活性.CA在CO_2可逆水化过程中的生理活性与催化机制是酶学、生物学和生物化学等学科关心的重要课题.CA催化CO_2可逆水化整体上包括以下4个过程:     

用二茂铁作底物测定漆树漆酶的活性

漆酶是含铜金属酶,在自然界主要分布于漆树漆液(生漆)和真菌类植物中,分别称漆树漆酶和真菌漆酶。漆酶能催化多元酚和多氨基苯等底物氧化,对金属有机化合物的催化氧化尚不多见。测定漆酶的活性有氧吸收法、分光光     

细胞色素P450 配体通道的研究进展

细胞色素P450 (CYP)是一类含亚铁血红素的酶, 不但能催化内源性底物的生物合成和代谢, 而且对外源性化合物的代谢、激活以及降解毒性等起着重要作用. P450 也是人体内最主要的药物代谢酶, 能催化代谢约75%的临床药物. 已有的P450 酶晶体结构显示, 绝大多数酶呈现闭合的构象, 其催化活性位点位于血红素上方且深埋于蛋白质的中心, 没有明显的通道用于配体进出活性中心. 因此一个有趣而重要的问题是, 配体如何进出酶的活性中心达到被氧化或发生抑制作用? 近年来, 关于P450 酶配体通道的研究取得了显著进展. 本文重点综述了通道研究的实验方法及6 类P450 酶可能存在的通道和作用机制, 并对其未来的发展方向进行了展望.     

对映选择性催化萘普生乙酯水解的多克隆抗体

根据酶的活性中心能专一性地结合反应的过渡态,降低反应的活化能从而催化反应进行的原理,模拟反应的过渡态,设计并合成一有机分子(其空间结构和电荷分布方面都与反应的过渡态相类似)作为半抗原联接载体蛋白后免疫动物,经细胞杂交技术,成功地获得具有催化功能的抗体。这种把抗体的极其多样性和酶的巨大的催化能力等特性结合在一起的催化抗体,为传统的化学和免疫学研究开辟了一个崭新的方向。自报道第一例能催化酯水解的抗体以来,催化抗体己显示能催化多种反应,包括了酶催化的所有反应类型,如水解反应、基团转移反应、异构化反应、裂解反应、氧化-还原反应以及一些双分子反应等。因此,设计具有特异性的催化抗体,在化学、生物学、医学等领域无疑将显示巨大的应用潜力。     

酶法合成3,3′,5,5′-四甲基-4,4′-二苯醌

G.Benfield等曾用真菌漆酶催化2,6(?)甲基酚(DMP)氧化,生成C—C偶联产物,但用漆树漆酶催化DMP氧化却没有报道。本文报道在0.1mol/l磷酸缓冲液(pH8.0)中,用湖北竹溪漆树漆酶催化DMP氧化产生C—     

在酶催化剂设计中化学和生物学间的相互作用

化学家和生物学家们正在为发展对合成及修饰复杂分子有效且具有高度选择性的催化剂而全力以赴。这里记述了两次探索性工作,即催化抗体和杂交酶的生成。这两项工作开发了在设计催化剂中其催化及结合机制的本质。这些体系的特化为窥探分子识别及催化作用的机理提供了新的见解,这又反过来引导设计能应用于化学、生物学及医学的特制的催化剂。     

山羊早期胚胎发育过程中的乳酸脱氢酶研究

乳酸脱氢酶为一可溶性糖原分解的酶系,主要催化乳酸和丙酮酸的互换反应。为了深入了解山羊胚胎在植入前期乳酸脱氢酶的代谢特点及细胞分化的机制,本实验首次用电镜初步研究了山羊胚胎在8细胞期前的     

类酶聚合物的合成及其对活性酯水解反应的催化作用

五十年代,Bender等开创了用化学模拟的方法来研究酶的催化历程。六十年代以后,许多化学家应用合成的聚合物来模拟酶对活性酯水解反应的催化作用。在这些研究中,绝大多数是采用由加成聚合反应所得的以聚乙烯为主链的聚合物,将催化基团和相互作用的基团     

漆树漆酶对二茂铁衍生物及其配合物的催化氧化

漆酶催化氧化的底物主要是酚类和芳胺类化合物,对二茂铁衍生物及其配合物(Fc-R)作底物的研究并不多见。本实验选择对Fc-R溶解度较大、水溶性好的二乙二醇丁醚(DGBE)为溶剂,以湖北竹溪漆树漆酶为催化     

酶的催化机制新探

新陈代谢过程是由为数众多的、错综复杂的生化反应所组成的。这些极其复杂的生化反应在生物体内进行得既迅速,又井然有序。这一切并非借助于高温、高压或其他强烈的物理化学手段,而是依赖于生物体内特殊的催化剂——“酶”的作用。酶催化的重要特点之一是具有极高的催化     

猪胰脂肪酶在单相有机溶剂中催化酯交换反应拆分DL-苯丙氨酸

近年来,随着酶工程研究的发展,酶在有机溶剂中的应用变得广泛.利用酶反应的立体选择性、区域选择性对许多醇、酯进行了光学拆分.其中也有报道利用酶在有机相中拆分氨基酸的结果,如α-胰凝乳蛋白酶在甲苯-水双相体系中拆分DL-苯丙氨酸甲酯,此反应实际上是水相进行的水解反应;α-胰凝乳蛋白酶在甲醇中催化DL-苯丙氨酸异丙醇酯和甲醇的酯交换反应,此反应酶存在于水相,反应过程必须随时控制pH;脂肪酶催化氨基酸N端     

光导纤维化学发光乳酸生物传感器研究

乳酸是临床化学重要检测项目,也是体育科学中确定运动员最佳训练强度的重要指标。从一滴体液(血清、尿或汗)中快速确定乳酸含量,一直是人们追求的目标。已经研究过的酶电极生物传感器性能较差;最近有人报道过一种光纤荧光乳酸生物传感器,取样量大且响应太慢。本文用戊二醛将起分子识别作用的乳酸氧化酶和起换能器作用的辣根过氧化物酶通过共价交联,同时固定在3-氨丙基多孔硅胶上,制成光导纤维的生物催化传感层,在传感膜微环境中乳酸的酶催化氧化反应同鲁米诺的酶催化氧化发光反应相偶合,产生化学发光信号.乳