蔗糖磷酸化酶的高效表达及合成α-熊果苷的研究
发布时间：2021-09-23 16:22
蔗糖磷酸化酶（Sucrose phosphorylase,SPase,EC 2.4.1.7）属于糖基转移酶,由于其广泛的底物特异性,应用在食品、化妆品、医药工业等各个领域。α-熊果苷是对苯二酚的糖基化产物,是一种安全有效的美白添加剂。SPase催化合成α-熊果苷具有绿色高效、条件温和的优势。然而野生型菌株的SPase产量较低,不能满足工业应用的要求。利用基因工程策略提高SPase的可溶性表达水平以及蛋白质工程策略提高SPase的催化活力迫在眉睫。本论文通过分子伴侣基因共表达策略提高Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum来源SPase（TtSPase）的可溶性表达量,优化了合成α-熊果苷的催化工艺。并且通过对关键位点进行分子改造,提高TtSPase催化活性。主要研究内容如下:（1）构建重组菌E.coli BL21（DE3）/pET-20b（+）/spase,实现了Tt SPase在大肠杆菌中的异源表达,并对其发酵条件进行优化。最终TtSPase的比活力达到3.83 U·mg-1。对TtSPase的酶学性质进一步研究。结...
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
TtSPP晶体结构（PDBID:6S9V）
种拼佣?跎俸谏?氐牟?看锏矫腊椎男Ч?＆?熊果苷则是通过减少酪氨酸的表达或细胞分裂达到皮肤美白的效果。另外，β-熊果苷还可能会损害培养细胞的细胞膜，较高浓度的β-熊果苷对细胞生长影响较大，长期使用会对人体产生不利影响[54]。研究报道，化妆品中3%含量的β-熊果苷即可去除皮肤上90%的黑色素和雀斑，而超过3%浓度就会刺激皮肤，严重时甚至有毁容的风险。α-熊果苷对人体的细胞不存在伤害刺激反应，且在整个使用过程中不会分解有害物对苯二酚，因此就安全性和稳定性而言，β-熊果苷也远远不及α-熊果苷[55,56]。图1-2熊果苷的结构式Fig.1-2Structureofarbutin注：A是α-熊果苷；B是β-熊果苷1.3.3α-熊果苷的应用和发展现状黑色素是一类能够加深人体皮肤颜色的深色素物质，主要是由络氨酸在络氨酸酶的催化作用下氧化而成。黑色素的最主要成分就是络氨酸，络氨酸酶是催化该反应的关键酶，因此黑色素生成的量取决于络氨酸酶的催化活力。络氨酸酶的催化活力越高，皮肤上积累的黑色素则越多。对苯二酚也是一种传统的美白添加剂，它的美白原理同样是通过抑制络氨酸酶活性来减少黑色素的积累，从而达到美白肤色的作用。但是，它的局限性同过量浓度的β-熊果苷一样，对皮肤存在刺激性反应，会引起皮肤疼痛、瘙痒等等。因此，在国内外化妆品市场使用并不频繁，甚至在欧美国家已经被明文禁令。α-熊果苷是对苯二酚的糖基化产物，也能够通过结合络氨酸酶来抑制体内酪氨酸酶的活性，阻止黑色素的生成，甚至还可以分解和排出皮肤上已存在的黑色素，从而大大减少黑色素的沉积达到美白皮肤的效果[57]。早在上世纪90年代，α-熊果苷首次推出作为化妆品的美白成分，它的美白效果逐渐被人们了解认可。随后日本资深堂也将它作为有效的美白成分添加至化?
研究路线
【参考文献】：
期刊论文
[1]重组大肠杆菌产蔗糖磷酸化酶的酶学性质及其催化合成α-熊果苷[J]. 万月佳,马江锋,徐蓉,贺爱永,姜岷,陈可泉,姜引. 生物工程学报. 2012(12)
[2]巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium NCIB 8508蔗糖磷酸化酶生物催化合成α-熊果苷的研究[J]. 李群良,张欣英,杨克迪,姚评佳,魏远安. 化学与生物工程. 2011(04)
[3]4种常用蛋白浓度测定方法的比较[J]. 李海玲,彭书明,李凛,张雪梅. 中国生化药物杂志. 2008(04)
[4]熊果苷的研究进展[J]. 郭静,徐平,金立元. 宁夏医学杂志. 2008(03)
[5]熊果苷的合成方法及其检测研究进展[J]. 张明光,胡立松,王石发. 化工时刊. 2006(12)
[6]熊果苷合成研究进展[J]. 刘锋,江涛,任素梅. 日用化学工业. 2004(04)
[7]几种美白化学物对皮肤黑素细胞的毒性研究[J]. 宋琦如,沈光祖,金锡鹏. 劳动医学. 2001(03)
[8]越桔口服后血中移行成分的生物活性研究[J]. 贾丹兵,王立强,范玉玲. 中医药研究. 2000(05)
[9]微生物酶法合成低聚糖的问题与策略[J]. 曹劲松,王晓琴,彭志英. 食品与发酵工业. 1999(04)
[10]熊果甙植物资源大有可为[J]. 刘新民. 中国化妆品. 1997(02)
博士论文
[1]华根霉（Rhizopus chinensis）脂肪酶在异源宿主中的高效分泌表达[D]. 沙冲.江南大学 2015
硕士论文
[1]酶法转化合成α-熊果苷的研究[D]. 张文蕾.江南大学 2017
[2]长双歧杆菌蔗糖磷酸化酶定点突变及其催化机理的研究[D]. 于丽.吉林农业大学 2014
[3]发酵法生产α-熊果苷及其分离纯化[D]. 刘春巧.北京化工大学 2010
本文编号：3406031
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
TtSPP晶体结构（PDBID:6S9V）
种拼佣?跎俸谏?氐牟?看锏矫腊椎男Ч?＆?熊果苷则是通过减少酪氨酸的表达或细胞分裂达到皮肤美白的效果。另外，β-熊果苷还可能会损害培养细胞的细胞膜，较高浓度的β-熊果苷对细胞生长影响较大，长期使用会对人体产生不利影响[54]。研究报道，化妆品中3%含量的β-熊果苷即可去除皮肤上90%的黑色素和雀斑，而超过3%浓度就会刺激皮肤，严重时甚至有毁容的风险。α-熊果苷对人体的细胞不存在伤害刺激反应，且在整个使用过程中不会分解有害物对苯二酚，因此就安全性和稳定性而言，β-熊果苷也远远不及α-熊果苷[55,56]。图1-2熊果苷的结构式Fig.1-2Structureofarbutin注：A是α-熊果苷；B是β-熊果苷1.3.3α-熊果苷的应用和发展现状黑色素是一类能够加深人体皮肤颜色的深色素物质，主要是由络氨酸在络氨酸酶的催化作用下氧化而成。黑色素的最主要成分就是络氨酸，络氨酸酶是催化该反应的关键酶，因此黑色素生成的量取决于络氨酸酶的催化活力。络氨酸酶的催化活力越高，皮肤上积累的黑色素则越多。对苯二酚也是一种传统的美白添加剂，它的美白原理同样是通过抑制络氨酸酶活性来减少黑色素的积累，从而达到美白肤色的作用。但是，它的局限性同过量浓度的β-熊果苷一样，对皮肤存在刺激性反应，会引起皮肤疼痛、瘙痒等等。因此，在国内外化妆品市场使用并不频繁，甚至在欧美国家已经被明文禁令。α-熊果苷是对苯二酚的糖基化产物，也能够通过结合络氨酸酶来抑制体内酪氨酸酶的活性，阻止黑色素的生成，甚至还可以分解和排出皮肤上已存在的黑色素，从而大大减少黑色素的沉积达到美白皮肤的效果[57]。早在上世纪90年代，α-熊果苷首次推出作为化妆品的美白成分，它的美白效果逐渐被人们了解认可。随后日本资深堂也将它作为有效的美白成分添加至化?
研究路线
【参考文献】：
期刊论文
[1]重组大肠杆菌产蔗糖磷酸化酶的酶学性质及其催化合成α-熊果苷[J]. 万月佳,马江锋,徐蓉,贺爱永,姜岷,陈可泉,姜引. 生物工程学报. 2012(12)
[2]巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium NCIB 8508蔗糖磷酸化酶生物催化合成α-熊果苷的研究[J]. 李群良,张欣英,杨克迪,姚评佳,魏远安. 化学与生物工程. 2011(04)
[3]4种常用蛋白浓度测定方法的比较[J]. 李海玲,彭书明,李凛,张雪梅. 中国生化药物杂志. 2008(04)
[4]熊果苷的研究进展[J]. 郭静,徐平,金立元. 宁夏医学杂志. 2008(03)
[5]熊果苷的合成方法及其检测研究进展[J]. 张明光,胡立松,王石发. 化工时刊. 2006(12)
[6]熊果苷合成研究进展[J]. 刘锋,江涛,任素梅. 日用化学工业. 2004(04)
[7]几种美白化学物对皮肤黑素细胞的毒性研究[J]. 宋琦如,沈光祖,金锡鹏. 劳动医学. 2001(03)
[8]越桔口服后血中移行成分的生物活性研究[J]. 贾丹兵,王立强,范玉玲. 中医药研究. 2000(05)
[9]微生物酶法合成低聚糖的问题与策略[J]. 曹劲松,王晓琴,彭志英. 食品与发酵工业. 1999(04)
[10]熊果甙植物资源大有可为[J]. 刘新民. 中国化妆品. 1997(02)
博士论文
[1]华根霉（Rhizopus chinensis）脂肪酶在异源宿主中的高效分泌表达[D]. 沙冲.江南大学 2015
硕士论文
[1]酶法转化合成α-熊果苷的研究[D]. 张文蕾.江南大学 2017
[2]长双歧杆菌蔗糖磷酸化酶定点突变及其催化机理的研究[D]. 于丽.吉林农业大学 2014
[3]发酵法生产α-熊果苷及其分离纯化[D]. 刘春巧.北京化工大学 2010
本文编号：3406031
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