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菜豆环氧化物水解酶1和2(PvEH1、PvEH2)能够动力学拆分外消旋邻甲基苯基缩水甘油醚(rac-oMGE),从而保留(R)-oMGE。基于对PvEH1和PvEH2结构的同源模拟和分析,发现二者分子中的盖子环差异较大,故本文选择盖子环作为研究目标。经融合聚合酶链式反应(FPCR),获得了PvEH2的盖子环区域被PvEH1对应区域替换的杂合酶Pv2Pv1。用全细胞酶E. coli/pv2pv1催化rac-oMGE,当(S)-oMGE刚好水解完全时,产物(S)-3-邻甲苯基-1,2-丙二醇((S)-oTPD)的eep由PvEH2的58.3%提高至75.5%。为进一步提高酶的性质,在Pv2Pv1中选取11个氨基酸位点进行丙氨酸(A)突变,获得最优突变子E. coli/pv2pv1K176A,活性为E. coli/pv2pv1(4.2U/g)的2.1倍,且当S构型的底物刚好完全水解时,(S)-oTPD的eep进一步提高为80.3%。分子对接分析发现,盖子环替换和K176位点突变为A,均使(R)-oMGE环氧环中的Cα更易受到酶中D101位点的攻击。利用E. coli/pv2pv1K176A催化150mmol/L rac-oMGE水解制备(R)-oMGE(ees>99%)和(S)-oTPD(eep=80.4%),二者的产率YS和YP分别为32.7%和60.1%,时空产率STYS和STYP为1.6g/(L·h)和3.3g/(L·h)。本实验为改善EH的催化性质提供了一种有效策略。 相似文献
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目的:鉴定中国白酒发酵过程中的微生物种类,研究关键酶的特征与作用机制有利于提高白酒的优质品率。方法:本研究用形态学和生理学、16S rRNA、gyr B基因和antiSMASH分析的方法对酒曲中的一株微生物进行了验证;对该菌株的特性进行了研究,采用分子建模的方法获得了羧酸酯酶的3D模型,用分子对接的方法探讨了该菌株的羧酸酯酶的机理。结果:该菌株为产羧酸酯酶的革兰氏阴性菌Pb1(MW580690);该菌株呈现典型的S型生长曲线,产物曲线为S型,羧酸酯酶活化最优pH范围为5.0~9.0。分子对接结果显示Phe21A为该酶具有催化活性的主要氨基酸,水解三丁酸甘油酯为丁酸和甘油。分子对接结果显示三丁酸甘油酯经过构象变化被转移到催化中心后,进一步被加工;酶的亲水性和疏水性的相互作用表面有利于配体向下转移,进而从疏水性通道释放产物到的酶表面。结论:产羧酸酯酶的菌株为贝莱斯芽胞杆菌,并为羧酸酯酶水解三丁酸甘油酯类物质的底物识别、转移和催化机理提供了新的见解。 相似文献
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海胆酮是一种酮式类胡萝卜素,主要从海胆及藻类等海洋生物中提取。本文研究海胆酮对乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AChE)的抑制作用,应用酶动力学、荧光光谱、圆二色光谱和分子对接技术研究海胆酮对AChE的抑制机理,并用淀粉样β蛋白片段25~35(amyloid beta-peptide 25-35,Aβ25-35)诱导大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞(PC12细胞)建立阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,AD)模型,研究海胆酮对AD细胞模型氧化应激损伤的作用。结果表明,海胆酮有很强的AChE抑制活性,其半抑制质量浓度为(16.29±0.97)μg/mL,抑制常数Ki为3.82 μg/mL,表现为竞争性抑制;海胆酮可诱导AChE二级结构改变,更容易与AChE活性中心氨基酸Ser200、His440、Trp84和Tyr121结合,阻碍底物碘代硫代乙酰胆碱(acetylthiocholine iodide,ATCI)与酶结合,从而引起酶活力降低。海胆酮能有效抑制Aβ25-35诱导PC12细胞的AChE活力,降低丙二醛含量,增加超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶活力,减轻Aβ25-35诱导的PC12细胞氧化应激损伤。本研究基于AChE和氧化应激阐明了海胆酮对AD的潜在作用机制,为海胆酮在功能食品、生物医药等领域的应用提供了数据支持和理论根据。 相似文献
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目的基于分子对接和网络药理学探讨金银花防治新型冠状病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019,COVID-19)的潜在作用机制。方法利用AutoDock Vina将金银花中14种化学成分与新型冠状病毒(Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus2,SARS-CoV-2)S蛋白受体结合结构域与血管紧张素转化酶II(angiotensin Iconvertin genzyme2,ACE2)蛋白酶结构域复合物(Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 spike receptor-binding domain bound to the angiotensin I converting enzyme 2 receptor,SARS-CoV-2-S-RBD-ACE2)进行分子对接。利用中药系统药理学数据库与分析平台(Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform, TCMSP)获取上述14种化学成分的作用靶点,使用GeneCards及美国国家生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information, NCBI)数据库获取COVID-19靶点,将药物与疾病交集靶点导入Cytoscape 3.7.0软件建立药物-化学成分-靶点-疾病网络,导入STRING数据库获取靶点蛋白质相互作用(protein protein interaction, PPI)网络,导入Bioconductor进行基因本体(geneontology,GO)功能注释和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集分析。结果分子对接结果显示金银花中14种化学成分与SARS-CoV-2-S-RBD-ACE2均有较好的结合活性,其中12种成分结合活性优于诊疗方案中4种COVID-19治疗药物;网络药理学结果显示金银花8种成分可通过干预46个靶点、149条通路发挥防治COVID-19的作用。结论金银花中多种化学成分可能通过与SARS-CoV-2-S-RBD-ACE2结合,影响复合物的稳定性,从而发挥治疗COVID-19的作用。金银花治疗COVID-19具有多成分、多靶点、多途径的特点,对COVID-19引起的免疫系统紊乱、炎症等具有潜在的治疗作用,研究结果可为金银花防治COVID-19作用机制提供一定的理论基础与科学依据。 相似文献
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目的:通过分子模拟技术优化筛选5’单磷酸腺苷(AMP)的高特异性适配体,利用胶体金可视化试验验证筛选结果。方法:研究文献中已知的AMP原始适配体(S0)的结合位点,对7个关键碱基进行多轮迭代单点突变,获得新的适配体,进一步比较结合自由能,优化获得特异性高的适配体序列。结果:历经5轮筛选,优化筛选出4个特异性高的新序列(S1-S4),使用胶体金的可视化检测对最佳新序列(S4)和原始序列(S0)作比较,结果发现试验结果与模拟结果一致性良好。结论:计算机模拟技术优化筛选适配体具有省时、易制备、分子质量小、储存运输简单等多种优势,为快速获得特异性适配体提供了一个新方法、新思路。 相似文献