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生物转化L-脯氨酸生成反式-4-羟基-L-脯氨酸的定量分析方法 被引量：2
1
作者 张红蕾 徐志栋 +4 位作者 李玮 杨瑜涛 杜洁 韩孟楠 王烁康 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1181-1184,共4页
以芴甲氧羰酰氯（FMOC-Cl）为柱前衍生剂，四硼酸钠为缓冲溶液，建立了一种柱前衍生反相高效液相色谱（RP-HPLC）测定微生物转化L-脯氨酸生成反式-4-羟基-L-脯氨酸的定量分析方法。优化了衍生反应条件，当衍生反应体系中水和乙腈的比例... 以芴甲氧羰酰氯（FMOC-Cl）为柱前衍生剂，四硼酸钠为缓冲溶液，建立了一种柱前衍生反相高效液相色谱（RP-HPLC）测定微生物转化L-脯氨酸生成反式-4-羟基-L-脯氨酸的定量分析方法。优化了衍生反应条件，当衍生反应体系中水和乙腈的比例为66∶34，pH值为9.9时衍生效果最佳。采用Agilent Extend C-18柱进行分离，以0.1%三氟乙酸水溶液和乙腈作为流动相，梯度洗脱，检测波长263 nm。L-脯氨酸和反式-4-羟基-L-脯氨酸均在0.01~500 mg/mL范围内线性关系良好，相关系数均大于0.999，检出限为5.00~7.00 ng/L，不同浓度下的平均回收率分别为98.9%~102%和97.9%~100%。该方法重现性好，精密度高，为定量分析微生物发酵液中的L-脯氨酸和反式-4-羟基-L-脯氨酸提供了有效方法。 展开更多
关键词 柱前衍生 反相高效液相色谱 反式-4-羟基-l-脯氨酸 l-脯氨酸 微生物转化
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定点饱和突变提高L-脯氨酸-4-羟化酶的酶活 被引量：2
2
作者 周海岩 李会帅 +1 位作者 王培 柳志强 《发酵科技通讯》 CAS 2018年第4期193-198,共6页
为了提高L-脯氨酸-4-羟化酶(P4H)合成反式-4-羟基-L-脯氨酸(4-Hyp)的能力,首先对实验室前期构建的重组大肠杆菌E.coli BL21(DE3)/pET-28b-p4h的P4H进行三维结构模拟和"热点"氨基酸分析,选择了7个位于"疏水口袋"附... 为了提高L-脯氨酸-4-羟化酶(P4H)合成反式-4-羟基-L-脯氨酸(4-Hyp)的能力,首先对实验室前期构建的重组大肠杆菌E.coli BL21(DE3)/pET-28b-p4h的P4H进行三维结构模拟和"热点"氨基酸分析,选择了7个位于"疏水口袋"附近的氨基酸残基(Y205,K207I241,F137,T142,V53和R45)进行定点饱和突变,得到P4H酶活力明显提高的突变型酶F137R和Y205K。采用F137R和Y205K催化转化0.35g/L L-脯氨酸产物4(Hyp质量浓度分别为55.09mg/L和52.29mg/L),比野生型酶分别提高了58%和50%。经过分子对接比较发现,突变型P4H的活性中心没有发生显著变化,酶活的提高可能是由于突变作用使蛋白构型发生了轻微改变,增加了该酶与底物或辅底物的亲和力引起的。该结果为进一步利用P4H生物合成4-Hyp提供了重要的理论基础。 展开更多
关键词 l-脯氨酸4-羟化酶 反式-4-羟基-l-脯氨酸 生物催化 定点饱和突变
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代谢工程改造大肠杆菌合成反式-4-羟基-L-脯氨酸 被引量：4
3
作者 李强 韩亚昆 +4 位作者 蒋帅 张悦 吴鹤云 徐庆阳 谢希贤 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期202-207,共6页
通过比对筛选,从Micromonospora sp.CNB394中获得高活性的L-脯氨酸-4-羟基化酶,随后利用规律成簇的间隔短回文重复-associated protein 9基因编辑方法,通过强化L-脯氨酸合成途径和引入高活性的L-脯氨酸-4-羟基化酶,构建1株以葡萄糖为碳... 通过比对筛选,从Micromonospora sp.CNB394中获得高活性的L-脯氨酸-4-羟基化酶,随后利用规律成簇的间隔短回文重复-associated protein 9基因编辑方法,通过强化L-脯氨酸合成途径和引入高活性的L-脯氨酸-4-羟基化酶,构建1株以葡萄糖为碳源合成反式-4-羟基-L-脯氨酸的大肠杆菌基因工程菌HYP15。摇瓶发酵30 h,工程菌的反式-4-羟基-L-脯氨酸产量达到13.6 g/L。5 L发酵罐分批补料发酵40 h,反式-4-羟基-L-脯氨酸产量达到48.6 g/L,糖酸转化率和平均生产强度分别达到21.6%和1.22 g/(L h),具有良好的工业应用前景。 展开更多
关键词 l-脯氨酸-4-羟基化酶 反式-4-羟基-l-脯氨酸 大肠杆菌 间隔短回文重复-associated protein 9 发酵
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紫苏肉桂酸4-羟基化酶基因的克隆与表达 被引量：3
4
作者 宋西红 郝磊 +3 位作者 吕晓玲 郭宇 魏曼 赵辰辰 《广东农业科学》 CAS 2015年第11期124-129,共6页
为阐述紫苏中迷迭香酸合成的分子调节机制,应用同源克隆和RACE技术首次从紫苏叶片中克隆得到肉桂酸-4-羟基化酶基因(Per C4H)的全长c DNA序列(Gen Bank登录号:KM434189)。Per C4H基因总长度为1 667 bp,基因的开放阅读框(ORF)为1 518 bp... 为阐述紫苏中迷迭香酸合成的分子调节机制,应用同源克隆和RACE技术首次从紫苏叶片中克隆得到肉桂酸-4-羟基化酶基因(Per C4H)的全长c DNA序列(Gen Bank登录号:KM434189)。Per C4H基因总长度为1 667 bp,基因的开放阅读框(ORF)为1 518 bp,编码505个氨基酸残基,还含有长度为21 bp的5′非编码区(5′UTR)和95 bp的3′非编码区(3′UTR)。系统进化树分析得到Per C4H基因与唇形科植物丹参和黄芩的亲缘性最近。由实时荧光定量PCR分析可知,该基因在紫苏中具有组织表达特异性,根中的表达最高,茎中次之,而叶中最少。一定浓度的赤霉素与茉莉酸甲酯能提高Per C4H的表达量,而脱落酸和黑暗处理能降低Per C4H的表达量。 展开更多
关键词 紫苏 迷迭香酸 肉桂酸4-羟基化酶 基因克隆 表达分析
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茶树肉桂酸4-羟基化酶基因的克隆及表达分析 被引量：11
5
作者 姚胜波 王文钊 +5 位作者 李明卓 许玉娇 王云生 刘亚军 高丽萍 夏涛 《茶叶科学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期35-44,共10页
肉桂酸4-羟基化酶(Cinnamate 4-hydroxylase,C4H)是茶树苯丙烷代谢途径中的关键酶,能够影响木质素和类黄酮等次级代谢物的生物合成。本文采用5′-RACE技术,克隆了茶树肉桂酸4-羟基化酶基因(Cs C4H)的全长序列,其中开放阅读框长1 518 bp... 肉桂酸4-羟基化酶(Cinnamate 4-hydroxylase,C4H)是茶树苯丙烷代谢途径中的关键酶,能够影响木质素和类黄酮等次级代谢物的生物合成。本文采用5′-RACE技术,克隆了茶树肉桂酸4-羟基化酶基因(Cs C4H)的全长序列,其中开放阅读框长1 518 bp,编码505个氨基酸,推测蛋白分子量为58.15 k D,理论等电点为9.29。利用基因组步移技术克隆得到该基因上游1 840 bp的启动子序列。该启动子区域除了分布有TAAT-box和CAAT-box等基本转录元件外,还存在多个诱导型和组织特异型的顺式作用元件。实时荧光定量PCR结果表明该基因在芽、叶、茎、根中都有表达。将该基因重组至表达载体p YES-DEST52上,并在酿酒酵母WAT11中进行真核表达。利用LC-MS方法检测酶反应产物,结果表明目的蛋白能够催化肉桂酸生成p-香豆酸。 展开更多
关键词 茶树 肉桂酸4-羟基化酶 启动子 表达分析 真核表达
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重组大肠杆菌全细胞催化合成4-羟基异亮氨酸 被引量：2
6
作者 Umutumwa Eric Principe 乔郅钠 +5 位作者 龙梦飞 邵明龙 徐美娟 杨套伟 张显 饶志明 《食品与生物技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期26-35,共10页
4-羟基异亮氨酸(4-HIL)是一种很有前景的药物,它具有促进胰岛素分泌、改善外周组织对胰岛素的抵抗性和调节血脂异常等作用,而L-异亮氨酸羟化酶(IDO)常用于4-HIL的生产。首先,克隆了苏云金芽孢杆菌来源的L-异亮氨酸羟化酶,实现了其在E.co... 4-羟基异亮氨酸(4-HIL)是一种很有前景的药物,它具有促进胰岛素分泌、改善外周组织对胰岛素的抵抗性和调节血脂异常等作用,而L-异亮氨酸羟化酶(IDO)常用于4-HIL的生产。首先,克隆了苏云金芽孢杆菌来源的L-异亮氨酸羟化酶,实现了其在E.coli BL21(DE3)中的异源表达。其次,通过同源建模和蛋白质结构分析,本着将与底物氨基酸侧链结合的氨基酸残基从亲水性或长链疏水性结构突变成丙氨酸Ala的原则,对I156位点进行了定点突变,以增大底物结合口袋,扩宽底物通遒进而提高4-HIL的产量。最后,对野生酶及突变酶的酶学性质、突变酶的羟基化反应体系进行研究,在最优催化条件下,分批补料转化底物进行4-HIL的生产。酶学性质结果显示,野生酶及突变酶I156A的最适温度均为25℃,最适pH均为7.0;突变酶I156A比酶活比野生酶提高了1.9倍,L-ILe转化率提高了28%。羟基化反应体系的最优转化条件为:20 mmol/L L-ILe,20 mmol/Lα-酮戊二酸,8 mmol/L Fe^(2+),30 mmol/L抗坏血酸和HEPES(50 mmol/L,pH 7.0)缓冲液。在最优转化条件下,重组菌E.coli BL21/pET28a-ido^(I156A)进行分批补料转化底物,时间间隔为4 h,32 h后得到77.3 mmol/L 4-HIL,底物最高转化率98.35%e。 展开更多
关键词 l-异亮氨酸 l-异亮氨酸羟化酶 4-羟基异亮氨酸 定点突变 酶学性质 催化体系
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3-甾酮-9α-羟基化酶的C-1,2位脱氢和C-9位羟基化双重特性的研究
7
作者 吕德强 马倩倩 +4 位作者 胡青 董新林 何建新 苏正定 宋士奎 《食品与生物技术学报》 2025年第2期54-62,共9页
【目的】验证来自新金分枝杆菌(Mycobacterium neoaurum)NRRL B-3805的3-甾酮-9α-羟基化酶(KSH)是否具有C-9位羟基化和C-1,2位脱氢功能。【方法】将ksh基因中的加氧酶组分kshA395和还原酶组分kshB122分别在大肠杆菌(Escherichia coli,E... 【目的】验证来自新金分枝杆菌(Mycobacterium neoaurum)NRRL B-3805的3-甾酮-9α-羟基化酶(KSH)是否具有C-9位羟基化和C-1,2位脱氢功能。【方法】将ksh基因中的加氧酶组分kshA395和还原酶组分kshB122分别在大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)BL21(DE3)中进行异源表达,以4-雄烯-3,17-二酮(4-AD)为底物,分别用KshA395、KshB122以及两者等比例混合对其进行酶催化反应。通过对反应体系优化构建pET28a-kshBkshA等融合质粒,对KSH的双组分酶进行共表达,并以4-AD为底物进行酶催化反应。【结果】KshA395和KshB122均对4-AD表现出脱氢功能,产物为1,4-雄二烯-3,17-二酮(ADD),未出现羟基化作用;等比例混合的KSH双组分酶在催化4-AD过程中,前期表现出强烈的C-9位羟基化作用,后期羟基化功能关闭,转为C-1,2位脱氢功能。KSH的双组分融合蛋白,包括KshB122-MBP-KshA395、MBP-KshB122-MBP-KshA395、MBPKshB122-KshA395,在催化4-AD前期表现出C-9位羟基化作用,后期转变为C-1,2位脱氢作用;而KshB122-KshA395仅表现出C-1,2位脱氢作用,未表现出羟基化作用。【结论】在甾醇降解途径中,KSH可以同时承担羟基化及脱氢功能,且先在C-9位羟基化,随后在C-1,2位脱氢,导致甾醇母核B环打开。 展开更多
关键词 3-甾酮-9α-羟基化酶 C-1 2位脱氢 C-9位羟基化 4-雄烯-3 17-二酮 3-羟基-9 10-断裂雄甾-1 3 5(10)-三烯-9 17-二酮
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枫香C4H基因的克隆及生物信息学分析 被引量：4
8
作者 刘雄盛 尹国平 +3 位作者 肖玉菲 王仁杰 黄荣林 王勇 《热带农业科学》 2022年第6期45-52,共8页
肉桂酸-4-羟基化酶(cinnamate4-hydroxylase,C4H)是花色素苷合成过程第二步中的重要酶。以变色期枫香叶片为试验材料,根据前期研究获得的枫香叶片RNA-Seq数据库中筛选的C4H基因序列设计一对引物,利用RT-PCR技术克隆C4H核苷酸序列,命名为... 肉桂酸-4-羟基化酶(cinnamate4-hydroxylase,C4H)是花色素苷合成过程第二步中的重要酶。以变色期枫香叶片为试验材料,根据前期研究获得的枫香叶片RNA-Seq数据库中筛选的C4H基因序列设计一对引物,利用RT-PCR技术克隆C4H核苷酸序列,命名为LfC4Hb;将基因上传至GenBank数据库获得枫香C4H基因的登录号(OL871170),并对其进行生物信息学分析。结果显示:枫香LfC4Hb基因长度为1 551 bp,包含一个1 518 bp的完整开放阅读框,编码505个氨基酸;保守结构域分析显示,LfC4Hb基因编码的蛋白包含一个p450家族蛋白的结构域,分子量为58.00 kDa,理论等电点为9.13,为亲水性的不稳定蛋白质,定位在内质网,存在多个磷酸化位点,无信号肽,不含有跨膜结构域,蛋白的二级结构主要为α-螺旋和无规则卷曲,LfC4Hb基因在氨基酸水平与莲同源性最高(94.5%);进化分析结果表明,LfC4Hb与青脆枝亲缘关系相对较近。本研究成功克隆了枫香C4H基因,并分析了LfC4Hb的蛋白质结构功能,对下一步利用基因工程技术进行枫香叶色调控及新品种培育具有重要意义。 展开更多
关键词 枫香 肉桂酸-4-羟基化酶 基因克隆 生物信息学分析
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