摘要:摘要:结核分枝杆菌作为一种胞内寄生菌，主要存在于巨噬细胞吞噬体内，并且通过与宿主细胞竞争摄取营养物质、主动排出有毒物质来维持生存。因此，参与上述过程的ABC 转运蛋白在结核分枝杆菌的致病中发挥着举足轻重的作用。已有报道结核分枝杆菌基因组编码了38个ABC转运蛋白。这类蛋白质有着广泛的底物结合谱，参与了无机离子、糖类、氨基酸、寡肽、药物等多种物质的跨膜转运。本文将对结核分枝杆菌编码的ABC转运蛋白超家族中的不同成员及其底物特异性、转运机制以及与毒力的关系的研究进展进行综述。

摘要:摘要:【目的】从枯草芽孢杆菌基因组DNA中扩增出bglC基因并在大肠杆菌中表达，分析表达产物的酶学性质并进行结构模拟，为进一步研究其生理功能及结构解析奠定基础。【方法】将bglC基因克隆到大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)中表达，通过定向进化获取水解效率提高的突变株，经Ni-NTA镍离子层析柱纯化后，测定野生枯草芽孢杆菌β-糖苷酶与突变酶的性质。利用CD光谱，非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳及三维结构建模，分析野生酶与突变酶的高级结构。【结果】野生酶的比活力为9.7 U/mg，最适催化温度为60℃，最适pH值是7.0。经过突变和筛选，我们得到一个突变体BS-GLY_M1(A242T/T385A/S425L)，其比活力达到17.1 U/mg，最适温度为55 ℃，最适pH值是7.0，在55 ℃下的半衰期为3.5 h，比野生酶增加2 h。突变酶对4-硝基苯基-β-半乳糖苷、乳糖和熊果苷的催化效率(Km/Kcat)有所提高。酶在天然条件下以二聚体、四聚体状态存在，推测它以二聚体为基本功能单位。结构模拟结果表明突变后酶的三维结构有轻微地变化，这可能是酶热稳定性和催化效率提高的原因。【结论】枯草芽孢杆菌β-糖苷酶可以在大肠杆菌中高效表达并可以通过定向进化提高其水解效率。

摘要:【目的】钙霉素合成酶亚基CalA3释放钙霉素合成过程中的聚酮链。获得生物化学性质稳定、蛋白结构性质均一的CalA3蛋白，可用于冷冻电镜(cryo-electron microscopy)结构解析，以帮助理解装配线型聚酮合酶亚基释放聚酮链的生物化学机理。探究CalA3对不同关键结构特征的聚酮链底物的选择性，可为制备CalA3与小分子化合物的复合物提供生化材料，同时也为进一步挖掘CalA3的成酰胺键的应用潜能提供借鉴。【方法】优化CalA3蛋白异源表达菌株的培养条件、CalA3蛋白纯化的生化条件，利用负染电镜观察蛋白形态，计算并分析蛋白质结构的性质；测定CalA3对不同结构的直链聚酮类似物的体外催化活性，利用色谱和质谱分析鉴定CalA3催化N-乙酰半胱氨酸-吡咯-2-丙酸(SNAC-C3)、N-乙酰半胱氨酸-戊酸(SNAC-C5)和月桂酰辅酶A等多种不同结构的直链聚酮底物类似物与3-羟基邻氨基苯甲酸(3-hydroxy anthranilic acid,3HA)反应的产物。【结果】利用优化后的培养基PGTY，不仅实现了高纯度巨型聚酮合酶CalA3超量异源表达，同时，负染电镜观察、计算分析表明蛋白颗粒的结构性质优异。使用该条件纯化获得的CalA3蛋白，可以用于制备冷冻电镜样品，进行结构解析。CalA3催化SNAC-C3、SNAC-C5与3HA发生氨解反应，未检测到CalA3对月桂酰辅酶A底物的催化活性。【结论】蛋白纯化和负染电镜结果显示，本研究成功建立了CalA3异源表达的大肠杆菌培养条件、蛋白纯化生化条件。体外催化实验结果表明CalA3对聚酮链底物的结构选择具有宽泛性。这些发现为进一步探究聚酮合酶的结构、功能及应用提供了一定的借鉴。

摘要:糖类是自然界数量最多的一类有机化合物，生物对其降解利用是最重要的反应之一。碳水化合物酶是具有降解、修饰和生成糖苷键功能的一大类酶。由于高分子糖类可溶性低，其糖苷键难以触及，因此其被酶作用的效率相对较低。碳水化合物结合结构域能特异性结合多糖底物，对提升糖类底物的酶催化效率起着关键的作用。本文从碳水化合物结合结构域的家族类型、结构类型、结构与功能关系以及与催化结构域的关系几个方面进行了综述，对阐明碳水化合物结合结构域与碳水化合物识别机制，进而将其广泛应用于生物和医疗领域具有重要意义。

摘要:[目的]为寻找能合成丙酰辅酶A和丁酰辅酶A等聚酮合成前体的生物催化剂，用体外酶学实验对一个酯酰辅酶A合成酶进行了表征。[方法]利用丙二酰辅酶A合成酶作为输入序列，通过BLAST程序在Caldicellulosiruptor owensensis OL的基因组中找到1个酯酰辅酶A合成酶基因。在大肠杆菌中进行了异源表达，并通过亲和层析进行纯化。底物谱、最适反应条件、稳定性和动力学参数通过体外酶学实验进行表征，而定点突变则用于活性中心的氨基酸残基的分析。[结果]该酶具有较好的底物宽泛性，可识别丙酸、丁酸、2-甲基丙酸、戊酸、3-甲基丁酸、2-甲基丁酸以及环己甲酸等一系列单酸。反应最适温度为30℃，最适pH为7.0。70℃保温8 h后仍有45%的活性残留，表明该酶相对比较稳定。通过活性中心3个位点的定点突变可以改变酶的底物特异性。[结论] C. owensensis OL来源的酯酰辅酶A合成酶是潜在的生物催化剂，可以用于聚酮前体的合成。

摘要:DDTs（dichlorodiphenyltrichloroethane，1，1，1-三氯-2，2-双氯苯基乙烷）是一种典型的持久性有机污染物，曾在疟疾防治和农业除虫方面被广泛应用。虽然包括我国在内的很多国家已经禁止使用DDTs，但目前对环境中DDTs的检测发现它仍然广泛存在且具有新的输入源。DDTs的持续存在对近海生态系统和人类健康具有一定危害，因此它所造成的环境污染问题仍然值得关注。由于Rieske型芳香羟化双加氧酶能够起始多种持久性污染物的降解，过去的几十年里一直是芳香化合物降解领域的焦点。[目的] 为探讨联苯双加氧酶对DDTs的降解特性及机制，本研究选取了食异生素伯克霍尔德氏菌LB400（Burkholderia xenovorans）联苯双加氧酶及突变体对p，p-DDT和o，p-DDT的降解过程进行研究。[方法] 以BphAELB400为亲本，通过两步定点突变将283位的丝氨酸突变为蛋氨酸，获得突变体BphAES283M。通过比较亲本酶与突变体对DDTs的催化性能，模拟突变蛋白结构和分子对接等方法，探究其降解特性及机制。[结果] BphAELB400和突变体BphAES283M都无法降解对位的p，p-DDT，但突变体BphAES283M可以代谢o，p-DDT并产生2个立体异构体。对接p，p-DDT的BphAELB400和BphAES283M的结构分析表明，BphAELB400和BphAES283M中p，p-DDT的反应环均不与原晶体结构中的联苯反应环重合。而对接o，p-DDT的BphAES283M的结构分析表明o，p-DDT的反应环与晶体结构中的联苯反应环距离很近，且2、3位的碳原子与单核铁原子催化中心的距离在0.5 nm以内，此外，BphAES283M的催化腔表面积和体积比BphAELB400更大，这很可能有助于BphAES283M与o，p-DDT的结合。[结论] 283位氨基酸是影响BphAELB400对DDTs的催化代谢能力的关键氨基酸残基，它可以通过调节反应碳原子与催化中心的距离以及催化腔的大小来影响底物特异性。本次研究进一步阐明了283位氨基酸残基的影响机理，为更有效修复DDTs污染提供理论依据和技术支持。

摘要:摘要:【目的】从芽胞杆菌(Bacillus sp.)YX-1基因组中克隆出一种有机溶剂耐受型的葡萄糖脱氢酶基因，实现了该基因在大肠杆菌中的高效表达，研究了重组蛋白的酶学性质。【方法】依据芽胞杆菌属中葡萄糖脱氢酶氨基酸序列的保守性，设计合理引物，钓取来源于Bacillus sp．YX-1的葡萄糖脱氢酶基因，构建诱导型表达载体pET28a-gdh，于大肠杆菌中进行表达。镍柱亲和层析法纯化重组蛋白，考察了重组蛋白的酶学性质。【结果】葡萄糖脱氢酶基因全长为786 bp，编码261 个氨基酸。酶学研究结果表明:该酶最适反应温度为45℃，最适pH值为8.0;具有良好的有机溶剂耐受性，于50%的辛烷、环己烷、癸烷中室温放置1 h后，酶活仍能保持90%以上;具有较宽的底物谱，对多种糖均具有一定的催化活性，其中催化D-葡萄糖的活力最高，产生还原型辅酶因子;对辅酶NADH和NADPH具有相似的依赖性，对NAD + 和NADP + 的催化比活分别为8.37 U/mg和8.62 U/mg。【结论】利用生物信息学成功地挖掘出Bacillus sp．YX-1一种耐有机溶剂的葡萄糖脱氢酶，为氧化还原酶在有机相反应中的的辅酶再生循环提供了新型的生物催化剂。