大肠杆菌中一种氨基酸,只对应于一种谷氨酰氨基酸trna合成酶？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-08-22 07:06 标签： 谷氨酰氨基酸

acid,QA),即1,3,4,5-四羟基环己烷1-羧酸,最早从金鸡纳树皮中提取加工获得,又名金鸡纳酸。奎尼酸是重要的抗乙型肝炎病毒药物IBE-5的合成中间体,目前国内所需的奎尼酸原料主要依靠进口。国外奎尼酸的生产方法主要有化学合成法和酶法[1],化学合成法会产生大量有害物质、收率低、成本高、工艺复杂,并且难以得到L-奎尼酸。酶法是以莽草酸为底物通过酶转化合成奎尼酸,但其工艺不完善,合成成本高,尚不宜大规模生产。微生物体内存在莽草酸代谢途径[2],脱氢奎尼酸合成酶(DHQase)是莽草酸代谢途径中的关键酶之一,它能催化底物形成脱氢奎尼酸;脱氢奎尼酸在脱氢奎尼酸脱水酶等作用下可最终生成莽草酸,而在奎尼酸脱氢酶(QDHase)作用下可生成奎尼酸。利用大肠杆菌生物合成奎尼酸时,脱氢奎尼酸合成酶基因(aroB)和DAHP合成酶基因(aroFFBR)需高效表达,从而使代谢途径中的碳源向脱氢奎尼酸的合成方向进行。需将编... 

夕、抱菌素生物合成的研究已经历了30年。非细胞体系的研究,起初是用合成途径中后期的酶,近年来,转向研究合成途径中早期的酶。其中,第一个酶。一(IJ一a一氨基己二酸)一L一半眺氨酞一D一撷氨酸(ACV)合成酶,了〔非细胞抽出液中是最难确证的酶之一。最近,我们从顶少:袍弥 (CeP人a工ospori。琳aeremo,,iu”z)界卫立T一个可重复的休系川.而在棒状链霉菌(strePt。-机yees ezavul落gerus)l扣也发现了丰[1似的l舌性【:1。用该测定注,我们已研究了ACV合呢酶形成和作田的调节,木文对其结果作一简要介绍。 我们用顶头袍霉C一1。和棒状链霉蔺NRRL3585对卜内酸胺几种合成酶的胞内比活性作了比较(表1),结果指出ACv合成酶的活性最低,说明是头饱菌素生物合成过程中的速率限制步骤。因为它是青霉素和头抱菌素共有的生物合成途径的起始酶(阁1),故从细胞生理的观点,有其特殊的意义,为什么ACv合成酶比甘少一...  (本文共5页)

酶是由活细胞产生的,能在体内或体外起催化作用的一类具有活性中心和特殊构象的生物大分子。它具有一般催化剂的特征:用量少而催化效率高;能加快化学反应速度,而其本身在反应前后没有结构和性质的改变;也不改变反应平衡点;还具有高度的专一性。酶的应用遍及工业、农业、医药和生命科学等各个领域。但是由于天然酶在高温、高压、重金属离子、氧化剂、极端pH等条件下,易遭到破坏,使得酶生产和使用受到极大的限制。工业用酶制剂还存在稳定性差、不溶于有机溶剂等缺点,使用酶的成本升高。因此,生物化学家根据蛋白质结构和功能的关系的知识,依照人类的需要,用化学的方法对蛋白质进行修饰,产生性能优良的酶催化剂,适应工业用酶的要求,提高酶的利用活性。1半合成酶的发展概况自70年代末以来,开始采用天然或合成的水溶性大分子或小分子抑制剂来修饰酶,化学修饰的目的在于,人为地改变天然酶的某些性质,创造出天然酶所不具有的某些优良特征,甚至创造出新的活性中心,扩大酶的应用范围。90... 

复旦大学生命科学学院余巍课题组研究发现乙酰化修饰对氨酰t RNA合成酶的调控及抑制超氧应激的分子机理。相关研究成果近日发表于美国《国家科学院院报》。氨酰t RNA合成酶是一个进化上非常保守的酶家族,其经典的功能是作为蛋白质翻译的一部分,催化氨基酸与其对应的t RNA之间的氨酰化反应。许多氨酰t RNA合成酶的某些位点突变可导致神经退行性疾病。研究表明,这些氨酰t RNA合成酶具有特定的“非经典”功能,如酪氨酸氨酰t RNA合成酶(Tyr RS)被报道可以作为白藜芦醇的靶点,在应激条件下转移至细胞核,影响DNA损伤修复,然而在超氧应激下如何调控Tyr RS入核并不清楚。余巍课题组首次发现了乙酰化修饰在调控Tyr RS入核中的意义,证明了在超氧应激下,位于T...  (本文共1页)

A)synthetase,LACS]是包含在ACS家族中的一类酶,在脂肪酸合成和分解代谢中具有重要的作用(李庆岗等2012)。外源脂肪酸以及内源脂肪酸在参加其代谢途径之前,都必须要像葡萄糖一样经过活化从而合成相应的脂酰辅酶A,这类催化脂肪酸活化的酶称为脂酰辅酶A合成酶(王幼平等1998)。其具体催化反应的步骤分为以下两步:首先,游离的脂肪酸与ATP结合,反应生成腺苷化的中间体,之后该中间体再与辅酶A的硫酯键结合,生成酰基辅酶A(Baker等2006)(图1)。脂酰辅酶A合成酶根据其参与代谢的脂肪酸特异性的不同底物长度,可以分为以下几类:短链脂酰辅酶A合成酶(C 2~C 4)、中链脂酰辅酶A合成酶(C4~C12)、长链脂酰辅酶A合成酶(C12~C20)以及超长链脂酰辅酶A合成酶(C20)。近年来,人们对于LACS基因家族的研究多集中在动物、细菌以及...  (本文共7页)

氨基酰－ｔＲＮＡ合成酶结构与功能严世荣综述肖瑛审校（郧阳医学院生化教研室十堰４４２０００）氨基酰－ｔＲＮＡ合成酶（ａｍｉｎｏａｃｙｌ－ｔＲ?ＮＡｓｙｎｔｈｅｔａｓｅ，ａａＲＳ）是有机体最早出现的一类蛋白质，该类酶对蛋白质的生物合成起着关键作用。它们将正确的氨基酸（ＡｍｉｎｏＡｃｉｄ，ＡＡ）转移到相关的ｔＲＮＡ分子上，将核酸的语言翻译成为蛋白质语言。对大多数氨基酰－ｔＲＮＡ合成酶而言，它们催化的反应分两步进行［１］。１ＡＡ活化在该酶的催化下，ＡＡ与ＡＴＰ反应，生成氨酰腺苷酸和焦磷酸。ＡＡ＋Ｍｇ２＋＋ＡＴＰ＋ａａＲＳ→Ｅ－ＡＡ－ＡＭＰ＋ＰＰｉ２ｔＲＮＡ的氨酰化氨酰基转移到关连的ｔＲＮＡ分子的３′－ＣＣＡ末端上，与腺苷酸核糖环上的羟基（２′或３′）形成酯键［２～４］。Ｅ－ＡＡ－ＡＭＰ＋ｔＲＮＡ→Ｅ＋ＡＡ－ｔＲＮＡ＋ＡＭＰ少数酶包括精氨酰－ｔＲＮＡ合成酶、谷氨酰－ｔＲＮＡ合成酶，谷氨酰胺－ｔＲＮＡ合成酶、不需产生Ｅ－ＡＡ－ＡＭＰ复合体，... 

一、研究内容 1、拟解决的关键科学问题 （1）利用酪氨酸、亮氨酸和吡咯赖氨酸氨酰tRNA合成酶/tRNA正交对，以及大肠杆菌和酵母筛选系统，在蛋白质中特定位点引入特殊的非天然氨基酸，包括荧光氨基酸、具有生物正交化学反应性能的非天然氨基酸、高效率的光交联氨基酸、较大双光子吸收截面的光转化氨基酸、磷酸化的氨基酸、含有19F或自由基的氨基酸等。 （2）针对已有筛选系统效率不高的问题，发展结构生物学和计算生物学的方法，为筛选体系建立理论指导。 （3）发展和优化以“无铜点击化学”为代表的活体蛋白质特异正交标记技术。 （4）发展和优化氟取代化学反应，以期在蛋白质中引入19F探针，并优化荧光标记基团的性能。 （5）发展蛋白质特异标记方法，揭示哺乳动物细胞和线虫细胞的运动机理。 （6）拓展蛋白质特异标记方法，发现药物新靶标，优化蛋白质药物的靶向性和半寿期。 2、主要研究内容 本项目的主要研究内容是以在蛋白质特定位点插入非天然氨基酸为主要研究手段，结合超高分辨率荧光成像、核磁和顺磁共振技术和结构生物学、蛋白质组学技术，深入研究细胞生物学和医药学研究中所涉及的重要科学问题。 （1）基因编码非天然氨基酸筛选平台的构建 通过人工进化的方法增加编码非天然氨基酸。首先把无义密码子“UAG”确定为新的遗传密码，进而对天然的转运核糖核酸（tRNA）基因突变,使其含有反密码子“CUA”。在此基础上从氨酰-tRNA合成酶突变库中，筛选出可专一结合这种tRNA和指定非天然氨基酸的氨酰-tRNA合成酶突变体。然后再将生命体中mRNA上任意一个遗传密码取代为UAG,并在培养基中加入化学合成的非天然氨基酸，从而在蛋白质中的相应位置插入具有特殊物理或化学性质的非天然氨基酸。其简要技术路线见图1: 图1：基因编码的非天然氨基酸的总体技术路线 二、预期目标 1、总体目标 本项目的总体目标是针对蛋白质科学前沿问题，设计和建立新的非天然氨基酸表达体系，将具有特殊物理、化学性质的非天然氨基酸表达到活细胞中目标蛋白质的特定位点，并通过系统优化，推动该方法成为实验室常规技术，使我国在该技术及应用方面跻身于国际前列。 2、五年预期目标 （1）突破性进展 通过本项目的实施，我们将在蛋白质特异标记的技术、理论和方法等方面取得突破性进展： ① 系统建立在大肠杆菌、酵母、哺乳动物细胞以及线虫活体中具有普适性的引入非天然氨基酸的方法，全面发展荧光、核磁、光交联、光转化和磷酸化等蛋白质特异标记技术。 ② 将蛋白质特异标记技术应用于超高分辨率荧光成像，特别是通过优化蛋白质荧光标记技术，力争使我们的空间分辨率的定位精度达到10 nm，并做到实时活体观察。 ③ 将蛋白质特异标记技术应用于细胞运动的分子机理研究和药物靶标发现等，为我国在生命科学基础研究领域和药物研发应用领域带来重大突破。 （2）研究成果 ① 通过基因密码的扩展，大力发展蛋白质荧光、核磁、顺磁、光交联、光转化和磷酸化标记技术，并将这些技术结合遗传学操作，应用于超高分辨率荧光成像、蛋白质动态相互作用、蛋白质磷酸化网络调控、细胞运动的分子机理探索。 ② 在蛋白质翻译机理方面，从结构生物学的角度解析氨酰tRNA合成酶与tRNA和底物氨基酸特异作用的机理，指导基因密码扩展技术的研究。 ③ 发展以金属催化引入氟元素的方法学研究，对探索合成新型小分子荧光探针或非天然氨基酸，直接氟代蛋白质等提供化学手段的支撑。 ④ 建立一种通用方法，将非天然基酸引入到活病毒的包膜蛋白上，开辟病毒受体发现的新途径。 ⑤ 取得一批具有国际影响力的原创性成果，在国际重要学术刊物上发表论文50篇以上，并力争在最高影响力的Science或Nature系列期刊上发表论文，发现1-2个在病毒和细菌感染中起重要作用的药物靶点，申请国内外发明专利6项以上。 ⑥ 培养一批有国际影响力的中青年学术带头人和学术骨干，培养博士研究生30名、硕士研究生60名。 ⑦ 系统优化蛋白质特异标记技术，为全国蛋白质研究提供一个全新的独特的研究方法，全面推进细胞生物学、化学生物学和医药学等领域的研究进展。 三、研究方案 1、总体思路 Genetically Encodable Small Molecule Labeling, GESML)，实现对活体细胞蛋白质的定点、特异和低干扰度标记。侧链上含有化学活性官能团的非天然氨基酸将以“遗传性标签”(Genetic tag)的形式嵌入活体蛋白质当中，并随后通过生物正交反应与小分子标记物特异结合。这一方法有效地融合了现有各种标记手段的优势，在保持高特异性的基础之上，最大限度地模拟目标蛋白质的原有自然状态，为精准和严格的蛋白质标记需求提供一类有效的工具。含有叠氮基团的非天然氨基酸将作为验证这一方法的切入点。 在此基础上，我们将把GESML技术应用到GPCR等膜蛋白受

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