Pictet-Spengler酶的发掘和催化机制的初步研究
发布时间：2021-01-05 00:15
Pictet-Spengler（P-S）反应是一个古老而又常新的缩合反应,至今仍是合成β-咔啉和异喹啉类生物碱相关衍生物最为有效的方法。P-S酶是指催化P-S反应的酶的总称,它能催化产生高立体化学纯度的产物。由酶催化的P-S反应在自然界中很少,至今只有少数几种酶得到纯化和鉴定。基于此,本文从已经鉴定功能的P-S酶McbB出发,通过生物信息学分析结合体外生化反应发现和鉴定了一个新的P-S酶NscbB,并对其酶学性质进行了初步研究,结果如下:（1）Nocardiopsis synnemataformans中的黄瓜碱合酶（WP017567978.1）与McbB在氨基酸序列上具有较高的一致性（65%）,两者对应的基因簇组织排布和基因功能注释类似。其次,两者在蛋白质二级结构上也比较相近。因此,该黄瓜碱合酶可能是一个新的能够产生β-咔啉骨架的P-S酶,命名为NscbB。（2）体外生化实验证实,与McbB酶类似,NscbB酶能够在体外催化L-Trp和丙酮醛产生1-酰基-3-羧基-β-咔啉（1）和1-酰基-β-咔啉（2）,该反应不需要任何辅因子,最适反应温度区间为28℃-37℃,...
【文章来源】：淮北师范大学安徽省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
(R)-SAL合酶的催化反应式
Pictet-Spengler酶的发掘和催化机制的初步研究4能预防PD的物质，而1-MeTIQ合酶可能在先天性PD致病机理中起到非常重要的作用。1-MeTIQ合酶的催化反应式见下图1-2。图1-21-MeTIQ合酶的催化反应式Fig.1-2Enzymaticsynthesispathwayof1-MeTIQcatalyzedby1-MeTIQsynthase.3.2植物来源的Pictet-Spengler酶目前从植物中已经鉴定的P-S酶包括三类：异胡豆苷合酶(strictosidinesynthase，STR)[23-33]、去甲乌药碱合酶(norcoclaurinesynthase，NCS)[24,34-58]和deacetylipecoside合酶[59,60]，前两种酶因研究较多，已被分离纯化并获得氨基酸序列。研究显示，这两种酶之间不存在序列同源性，推测它们可能通过趋同进化从不同祖先进化而来。目前尚未获得第三种酶的氨基酸序列。这三种酶都是植物生物碱合成代谢途径中的关键酶，其合成生物碱的量占总生物碱的50%左右，它们能催化生成多种抗癌药物中间体，具有重要医学研究意义。3.2.1异胡豆苷合酶（STR）STR能够催化色胺(tryptamine)和裂环马钱子碱(secologanin)的P-S反应形成3-α(S)-异胡豆苷（图1-3），其产物是超过2000种植物来源萜类吲哚生物碱（monoterpeneindolealkaloids，MIA）共同的生物合成前体[23]。MIA家族成员活性多样，临床应用广泛，如抗感染药物喹啉、抗肿瘤药物喜树碱以及抗心律失常药物阿吗灵等[24]。STR家族成员中被研究的较为透彻的酶是来自于Rauvolfiaserpentia的RsSTR、来自于Catharanthusroseus的CrSTR以及来自于Ophiorrhizapumila的OpSTR[23-26]。图1-3STR1催化反应式Fig.1-3EnzymaticsynthesispathwayofstrictosidinecatalyzedbySTR1.
Pictet-Spengler酶的发掘和催化机制的初步研究4能预防PD的物质，而1-MeTIQ合酶可能在先天性PD致病机理中起到非常重要的作用。1-MeTIQ合酶的催化反应式见下图1-2。图1-21-MeTIQ合酶的催化反应式Fig.1-2Enzymaticsynthesispathwayof1-MeTIQcatalyzedby1-MeTIQsynthase.3.2植物来源的Pictet-Spengler酶目前从植物中已经鉴定的P-S酶包括三类：异胡豆苷合酶(strictosidinesynthase，STR)[23-33]、去甲乌药碱合酶(norcoclaurinesynthase，NCS)[24,34-58]和deacetylipecoside合酶[59,60]，前两种酶因研究较多，已被分离纯化并获得氨基酸序列。研究显示，这两种酶之间不存在序列同源性，推测它们可能通过趋同进化从不同祖先进化而来。目前尚未获得第三种酶的氨基酸序列。这三种酶都是植物生物碱合成代谢途径中的关键酶，其合成生物碱的量占总生物碱的50%左右，它们能催化生成多种抗癌药物中间体，具有重要医学研究意义。3.2.1异胡豆苷合酶（STR）STR能够催化色胺(tryptamine)和裂环马钱子碱(secologanin)的P-S反应形成3-α(S)-异胡豆苷（图1-3），其产物是超过2000种植物来源萜类吲哚生物碱（monoterpeneindolealkaloids，MIA）共同的生物合成前体[23]。MIA家族成员活性多样，临床应用广泛，如抗感染药物喹啉、抗肿瘤药物喜树碱以及抗心律失常药物阿吗灵等[24]。STR家族成员中被研究的较为透彻的酶是来自于Rauvolfiaserpentia的RsSTR、来自于Catharanthusroseus的CrSTR以及来自于Ophiorrhizapumila的OpSTR[23-26]。图1-3STR1催化反应式Fig.1-3EnzymaticsynthesispathwayofstrictosidinecatalyzedbySTR1.
本文编号：2957629
【文章来源】：淮北师范大学安徽省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
(R)-SAL合酶的催化反应式
Pictet-Spengler酶的发掘和催化机制的初步研究4能预防PD的物质，而1-MeTIQ合酶可能在先天性PD致病机理中起到非常重要的作用。1-MeTIQ合酶的催化反应式见下图1-2。图1-21-MeTIQ合酶的催化反应式Fig.1-2Enzymaticsynthesispathwayof1-MeTIQcatalyzedby1-MeTIQsynthase.3.2植物来源的Pictet-Spengler酶目前从植物中已经鉴定的P-S酶包括三类：异胡豆苷合酶(strictosidinesynthase，STR)[23-33]、去甲乌药碱合酶(norcoclaurinesynthase，NCS)[24,34-58]和deacetylipecoside合酶[59,60]，前两种酶因研究较多，已被分离纯化并获得氨基酸序列。研究显示，这两种酶之间不存在序列同源性，推测它们可能通过趋同进化从不同祖先进化而来。目前尚未获得第三种酶的氨基酸序列。这三种酶都是植物生物碱合成代谢途径中的关键酶，其合成生物碱的量占总生物碱的50%左右，它们能催化生成多种抗癌药物中间体，具有重要医学研究意义。3.2.1异胡豆苷合酶（STR）STR能够催化色胺(tryptamine)和裂环马钱子碱(secologanin)的P-S反应形成3-α(S)-异胡豆苷（图1-3），其产物是超过2000种植物来源萜类吲哚生物碱（monoterpeneindolealkaloids，MIA）共同的生物合成前体[23]。MIA家族成员活性多样，临床应用广泛，如抗感染药物喹啉、抗肿瘤药物喜树碱以及抗心律失常药物阿吗灵等[24]。STR家族成员中被研究的较为透彻的酶是来自于Rauvolfiaserpentia的RsSTR、来自于Catharanthusroseus的CrSTR以及来自于Ophiorrhizapumila的OpSTR[23-26]。图1-3STR1催化反应式Fig.1-3EnzymaticsynthesispathwayofstrictosidinecatalyzedbySTR1.
Pictet-Spengler酶的发掘和催化机制的初步研究4能预防PD的物质，而1-MeTIQ合酶可能在先天性PD致病机理中起到非常重要的作用。1-MeTIQ合酶的催化反应式见下图1-2。图1-21-MeTIQ合酶的催化反应式Fig.1-2Enzymaticsynthesispathwayof1-MeTIQcatalyzedby1-MeTIQsynthase.3.2植物来源的Pictet-Spengler酶目前从植物中已经鉴定的P-S酶包括三类：异胡豆苷合酶(strictosidinesynthase，STR)[23-33]、去甲乌药碱合酶(norcoclaurinesynthase，NCS)[24,34-58]和deacetylipecoside合酶[59,60]，前两种酶因研究较多，已被分离纯化并获得氨基酸序列。研究显示，这两种酶之间不存在序列同源性，推测它们可能通过趋同进化从不同祖先进化而来。目前尚未获得第三种酶的氨基酸序列。这三种酶都是植物生物碱合成代谢途径中的关键酶，其合成生物碱的量占总生物碱的50%左右，它们能催化生成多种抗癌药物中间体，具有重要医学研究意义。3.2.1异胡豆苷合酶（STR）STR能够催化色胺(tryptamine)和裂环马钱子碱(secologanin)的P-S反应形成3-α(S)-异胡豆苷（图1-3），其产物是超过2000种植物来源萜类吲哚生物碱（monoterpeneindolealkaloids，MIA）共同的生物合成前体[23]。MIA家族成员活性多样，临床应用广泛，如抗感染药物喹啉、抗肿瘤药物喜树碱以及抗心律失常药物阿吗灵等[24]。STR家族成员中被研究的较为透彻的酶是来自于Rauvolfiaserpentia的RsSTR、来自于Catharanthusroseus的CrSTR以及来自于Ophiorrhizapumila的OpSTR[23-26]。图1-3STR1催化反应式Fig.1-3EnzymaticsynthesispathwayofstrictosidinecatalyzedbySTR1.
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