检索结果-内蒙古大学图书馆

药学学报 2022年第7期57卷 2234-2239页

作者：周思含刘忞之杨燕王伟中国医学科学院、北京协和医学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室/国家卫生健康委员会天然药物生物合成重点实验室北京100050

病原链球菌为逃避宿主的免疫反应,分泌一种可特异地裂解免疫球蛋白G的降解酶(immunoglobulin G-degrading enzyme of Streptococcus pyogenes,IdeS)。IdeS既可作为工具酶用于IgG的指纹分析,又可用于治疗与自身免疫反应相关的疾病。本研... 详细信息

病原链球菌为逃避宿主的免疫反应,分泌一种可特异地裂解免疫球蛋白G的降解酶(immunoglobulin G-degrading enzyme of Streptococcus pyogenes,IdeS)。IdeS既可作为工具酶用于IgG的指纹分析,又可用于治疗与自身免疫反应相关的疾病。本研究基于质粒pCold构建了两种重组IdeS的表达载体,并在大肠杆菌Shuffle T7中进行异源表达,经亲和色谱纯化后检测其蛋白活性。结果表明N-端含有His6-标签的重组IdeS产量为4 mg·L^(-1),其与抗体IgG1以1∶200(m/m)在37℃反应30 min即可完全酶解。而N-端含有His6-标签且C-端含有硅胶亲和标签(SiBP)的重组IdeS产量为1.5 mg·L^(-1),其与抗体IgG1以1∶20(m/m)在37℃反应30 min才可反应完全。C-端融合肽对于IdeS产量与活性都有较大的影响,使其活性降低,不利于后续应用于药物研发。上述结果表明,本系统所表达的N-端含有His6-标签的IdeS重组蛋白具有较高的活性,完全能满足抗体类药物研发和作为工具酶用于IgG指纹分析的需求。

关键词：免疫球蛋白G降解酶异源表达 IgG指纹分析供体特异性抗体

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黄酮类化合物合成生物学研究进展

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药学学报 2022年第5期57卷 1322-1335页

作者：林春草陈大伟戴均贵中国医学科学院、北京协和医学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室中国医学科学院酶与天然药物生物催化重点实验室国家卫生健康委员会天然药物生物合成重点实验室北京100050

黄酮类化合物是植物中广泛分布的一大类次级代谢产物,已报道的化合物超过10000种,结构多样且部分具有抗癌、抗炎等重要的药理活性。黄酮类化合物生物合成相关的基因及酶、生物合成途径解析已有诸多报道;近年来,其合成生物学研究亦取得... 详细信息

黄酮类化合物是植物中广泛分布的一大类次级代谢产物,已报道的化合物超过10000种,结构多样且部分具有抗癌、抗炎等重要的药理活性。黄酮类化合物生物合成相关的基因及酶、生物合成途径解析已有诸多报道;近年来,其合成生物学研究亦取得了较大进展。本文在概述黄酮类化合物生物合成的基础上,对近20年(2001~2021年)报道的黄酮类化合物合成生物学研究进展进行了综述,介绍了代表性黄酮类化合物的细胞工厂创建概况,并对相应的代谢瓶颈及优化策略进行了讨论和展望。

关键词：黄酮类化合物合成生物学生物合成途径细胞工厂代谢瓶颈

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三萜皂苷生物合成相关糖基转移酶研究进展

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生物工程学报 2022年第3期38卷 1004-1024页

作者：周宸巩婷陈晶晶陈天娇杨金玲朱平中国医学科学院北京协和医学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室国家卫生健康委员会天然药物生物合成重点实验室&中国医学科学院酶与天然药物生物催化重点实验室北京100050

三萜皂苷具有独特的化学性质和丰富的药理活性,在医药、保健品、化妆品、食品添加剂、农业等方面被广泛应用。尿苷二磷酸(UDP)依赖的糖基转移酶(UGTs)是催化三萜皂苷生成的关键酶,对三萜皂苷的结构及其药理活性多样性的形成有重要作用... 详细信息

三萜皂苷具有独特的化学性质和丰富的药理活性,在医药、保健品、化妆品、食品添加剂、农业等方面被广泛应用。尿苷二磷酸(UDP)依赖的糖基转移酶(UGTs)是催化三萜皂苷生成的关键酶,对三萜皂苷的结构及其药理活性多样性的形成有重要作用。文中基于UGTs来源及受体底物结构类型对参与植物三萜皂苷生物合成的UGTs进行了综述,并展望了UGTs在基于合成生物学技术实现三萜皂苷异源生物合成方面的应用前景,以期为三萜皂苷生物合成相关研究提供参考。

关键词：尿苷二磷酸依赖的糖基转移酶(UGTs) 三萜皂苷糖基化天然产物生物合成

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基于转录组测序的毛萼香茶菜Ⅱ型二萜合酶的挖掘与功能鉴定

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中国医药生物技术 2024年第3期19卷 206-213页

作者：梅一婷梁苗苗李静一贾美荣中国医学科学院北京协和医学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室/国家卫生健康委员会天然药物生物合成重点实验室/中国医学科学院酶与天然药物生物催化重点实验室北京100050

目的从毛萼香茶菜中挖掘Ⅱ型二萜合酶并进行功能鉴定。方法利用转录组测序和生物信息学分析技术从毛萼香茶菜的根、茎、叶、顶芽4种组织中挖掘Ⅱ型二萜合酶候选基因,通过RT-PCR方法获取候选基因cDNAs,运用无缝克隆技术构建携带候选基因... 详细信息

目的从毛萼香茶菜中挖掘Ⅱ型二萜合酶并进行功能鉴定。方法利用转录组测序和生物信息学分析技术从毛萼香茶菜的根、茎、叶、顶芽4种组织中挖掘Ⅱ型二萜合酶候选基因,通过RT-PCR方法获取候选基因cDNAs,运用无缝克隆技术构建携带候选基因的表达载体,并基于大肠杆菌异源表达体系及GC-MS测定分析技术进行二萜合酶基因的催化功能鉴定。结果分别从毛萼香茶菜的根、茎、叶、顶芽组织中提取总RNA,经过转录组测序和生物信息学分析获得4个Ⅱ型二萜合酶候选基因IeTPS1、IeTPS2、IeTPS3和IeTPS4。利用大肠杆菌异源表达体系对其中的IeTPS1和IeTPS4基因进行功能验证,发现IeTPS1能够催化底物香叶基香叶基焦磷酸(GGPP)生成对映-柯巴基焦磷酸(ent-CPP),命名为IeCPS4;IeTPS4能够催化底物GGPP生成柯巴基焦磷酸(normal-CPP),命名为IeCPS5。结论从毛萼香茶菜中筛选并鉴定了两个新的Ⅱ型二萜合酶基因IeCPS4和IeCPS5,其中IeCPS5是首个从毛萼香茶菜中发现的专一合成normal-CPP的二萜合酶基因,这不仅丰富了毛萼香茶菜的二萜合酶种类,而且为毛萼香茶菜二萜化合物生物合成途径的解析奠定了坚实基础。

关键词：毛萼香茶菜转录组测序二萜合酶萜类生物合成功能验证

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杜松烷型倍半萜天然产物的研究进展

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生物工程学报 2021年第6期37卷 1952-1967页

作者：姜龙瑜温艳华彭雨陈天娇陈晶晶杨金玲巩婷朱平中国医学科学院北京协和医学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室&国家卫生健康委员会天然药物生物合成重点实验室北京100050

杜松烷型倍半萜是一类双环倍半萜,立体化学复杂,具有广泛药理活性,如抗菌、抗炎、降糖等。迄今为止,已从多种植物和微生物中分离鉴定出具有不同结构及生物活性的杜松烷型化合物,相关杜松烷型倍半萜合酶的研究也取得较大进展。本文按5种... 详细信息

杜松烷型倍半萜是一类双环倍半萜,立体化学复杂,具有广泛药理活性,如抗菌、抗炎、降糖等。迄今为止,已从多种植物和微生物中分离鉴定出具有不同结构及生物活性的杜松烷型化合物,相关杜松烷型倍半萜合酶的研究也取得较大进展。本文按5种结构类型对近4年(2017-2020年)文献发表的结构新颖的124个杜松烷型化合物进行整理,并对其药理活性进行归纳总结,同时介绍了代表性杜松烷型化合物生物合成途径的解析概况,归纳了该类天然产物生物合成过程中关键杜松烷型倍半萜合酶的研究进展,并讨论了该类天然产物的研究前景和目前面临的一些问题。

关键词：杜松烷型倍半萜结构类型药理活性生物合成倍半萜合酶

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酶法合成槲皮素3-O-糖苷酰基化衍生物的研究进展

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生物工程学报 2021年第6期37卷 1900-1918页

作者：王雪凝孔建强中国医学科学院&北京协和医学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室国家卫生健康委员会天然药物生物合成重点实验室北京100050

槲皮素3-O-糖苷是一类重要的槲皮素糖苷类化合物,具有抗氧化、抗炎、抗癌和抗病毒等多种药理活性,其代表性化合物芦丁和曲克芦丁已被开发成临床用药。由此可见,槲皮素3-O-糖苷已经成为创新药物的重要来源之一。然而,较低的生物利用度限... 详细信息

槲皮素3-O-糖苷是一类重要的槲皮素糖苷类化合物,具有抗氧化、抗炎、抗癌和抗病毒等多种药理活性,其代表性化合物芦丁和曲克芦丁已被开发成临床用药。由此可见,槲皮素3-O-糖苷已经成为创新药物的重要来源之一。然而,较低的生物利用度限制了槲皮素3-O-糖苷在食品、制药等行业中更广泛地应用。为提高这些化合物的生物利用度,选择性酰基化修饰是有效的途径之一,而生物酶法则是获得槲皮素3-O-糖苷酯类衍生物的重要方法。文中介绍了酰基化槲皮素3-O-糖苷的酶促合成方法,重点综述了4种能执行体外酶促酰化的工具酶(酰基转移酶、脂肪酶、蛋白酶、酯酶)和全细胞生物催化剂在槲皮素3-O-糖苷酯的酶促合成中的研究进展,详细阐述了酰基化修饰对槲皮素3-O-糖苷生物活性的影响。此外,还针对槲皮素3-O-糖苷酯的高效合成方法和修饰位点多样化进行了讨论,以期为槲皮素3-O-糖苷类药物的结构修饰、开发提供新思路。

关键词：槲皮素异槲皮苷芦丁曲克芦丁酰基化生物催化

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植物来源药用天然产物的合成生物学研究进展

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生物工程学报 2021年第6期37卷 1931-1951页

作者：姜逢霖巩婷陈晶晶陈天娇杨金玲朱平中国医学科学院北京协和医学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室国家卫生健康委员会天然药物生物合成重点实验室&中国医学科学院酶与天然药物生物催化重点实验室北京100050

大多数药用天然产物在植物中含量低微,提取分离困难;而且这些化合物一般结构复杂,化学合成难度大,还容易造成环境污染。基于合成生物学技术获得药用天然产物具有绿色环保和可持续发展等优点。文中以药用萜类化合物人参皂苷、紫杉醇、青... 详细信息

大多数药用天然产物在植物中含量低微,提取分离困难;而且这些化合物一般结构复杂,化学合成难度大,还容易造成环境污染。基于合成生物学技术获得药用天然产物具有绿色环保和可持续发展等优点。文中以药用萜类化合物人参皂苷、紫杉醇、青蒿素、丹参酮,生物碱类化合物长春新碱、吗啡以及黄酮类化合物灯盏花素为例,总结了植物来源药用萜类、生物碱类和黄酮类化合物的生物合成途径及合成生物学研究进展,介绍了药用天然产物合成生物学研究的关键技术与方法,并展望了合成生物学技术在药用天然产物研究与开发方面的应用前景。

关键词：植物天然产物合成生物学生物合成代谢工程微生物细胞工厂

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天然产物的生物合成专刊序言

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生物工程学报 2021年第6期37卷 1821-1826页

作者：袁其朋孔建强北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室中国医学科学院北京协和医学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室国家卫生健康委员会天然药物生物合成重点实验室

天然产物是创新药物、食品、香料和日化产品等的重要来源,和人民的健康生活息息相关。近年来,随着现代生物学技术和天然产物化学技术的发展和融合,天然产物生物合成研究得到了迅猛的发展。一批天然产物的生物合成途径被解析,许多天然产... 详细信息

天然产物是创新药物、食品、香料和日化产品等的重要来源,和人民的健康生活息息相关。近年来,随着现代生物学技术和天然产物化学技术的发展和融合,天然产物生物合成研究得到了迅猛的发展。一批天然产物的生物合成途径被解析,许多天然产物生物合成相关的途径酶与后修饰酶被挖掘和功能表征。进一步,这些参与天然产物生物合成的途径酶编码基因被组装到不同的底盘细胞中,利用合成生物学技术构建细胞工厂,用于天然产物的生物合成。此外,包括基因组编辑等新技术在内的生物技术也被用于天然产物的生物合成。为了进一步促进天然产物生物合成研究的发展,《生物工程学报》特组织出版"天然产物的生物合成"专刊,重点阐述了在天然产物生物合成途径的解析,工具酶的挖掘和功能表征以及生物合成技术制备天然产物三方面所取得的研究进展,并展望未来的发展趋势,为天然产物生物合成的进一步发展提供借鉴和指导。

关键词：天然产物生物合成途径酶后修饰酶合成生物学

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甾醇及二苯乙烯化合物的微生物转化及酶催化

甾醇及二苯乙烯化合物的微生物转化及酶催化

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中国菌物学会2023年学术年会

作者：彭雨王越陈天娇陈晶晶杨金玲巩婷朱平中国医学科学院北京协和医学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室&国家卫生健康委员会天然药物生物合成重点实验室

球孢白僵菌(Beauveria bassiana)能够催化多种底物发生不同类型的反应。然而,球孢白僵菌的应用范围及其中参与转化的相关酶的鉴定有待于研究。本文利用球孢白僵菌优越的转化能力,对两类不同结构性质(脂肪族和芳香族)的天然产物(甾醇和... 详细信息

球孢白僵菌(Beauveria bassiana)能够催化多种底物发生不同类型的反应。然而,球孢白僵菌的应用范围及其中参与转化的相关酶的鉴定有待于研究。本文利用球孢白僵菌优越的转化能力,对两类不同结构性质(脂肪族和芳香族)的天然产物(甾醇和二苯乙烯类化合物)展开了生物转化与酶催化研究,通过产物分离及结构鉴定、药理活性筛选、基因挖掘和功能表征、分子动力学模拟等策略,获得了一序列转化产物,丰富了两类产物的结构多样性,其中球孢白僵菌生物转化白皮杉醇而获得新的转化产物3-O-MG PIC,其具有激活GPR119靶点并促进胰岛素分泌的活性,为新靶点降糖药物的研发提供了潜在活性分子。此外,通过转录组测序筛选差异表达基因的方式快速、准确、简便地从球孢白僵菌中挖掘到了一个甾体羟化酶CYP68BE1,该酶催化效率高,表现出一定的底物宽泛性,可作为高效生物催化剂服务于丰富甾体化合物结构多样性以及高价值甾体药物合成,具有重要的应用价值。

关键词：微生物转化酶催化甾体二苯乙烯甾体羟化酶二苯乙烯甲基糖苷 GPR119激动剂

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溶酶体代谢酶甘露糖-6-磷酸糖基化修饰关键酶UCE的异源表达及功能鉴定

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中国医药生物技术 2022年第6期17卷 481-487页

作者：曹筠嵩杨燕刘忞之王伟中国医学科学院北京协和医学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室/国家卫生和计划生育委员会天然药物生物合成重点实验室北京100050

目的利用大肠杆菌表达系统对溶酶体代谢酶甘露糖-6-磷酸(M6P)糖基化修饰的关键酶N-乙酰葡萄糖胺-1-磷酸二酯α-N-乙酰葡萄糖胺糖苷酶(UCE)进行异源表达和功能鉴定。方法通过UCE的氨基酸序列分析,分别截去UCE的信号肽、前体肽、跨膜区... 详细信息

目的利用大肠杆菌表达系统对溶酶体代谢酶甘露糖-6-磷酸(M6P)糖基化修饰的关键酶N-乙酰葡萄糖胺-1-磷酸二酯α-N-乙酰葡萄糖胺糖苷酶(UCE)进行异源表达和功能鉴定。方法通过UCE的氨基酸序列分析,分别截去UCE的信号肽、前体肽、跨膜区、胞浆尾肽等结构域,形成不同形式的截短型UCE。利用促溶标签麦芽糖结合蛋白(MBP)的载体和大肠杆菌表达系统,对不同的截短型UCE进行表达。将表达的可溶性融合蛋白利用Ni离子琼脂糖凝胶进行亲和层析纯化,并利用UDP-Glo试剂盒测定融合蛋白的活性。结果截短型的UCE-MBP融合蛋白能够被可溶性地融合表达,并且能够利用Ni离子琼脂糖凝胶进行亲和层析纯化。去掉其前体肽和仅保留核心区的UCE融合蛋白能够展现出较高的活性。结论利用促溶标签蛋白能够实现UCE在大肠杆菌中可溶性地融合表达,从而能够快速制备大量的UCE,该酶可用于对溶酶体代谢酶体外糖基化的生物催化修饰。

关键词：溶酶体代谢酶 N-糖基化 N-乙酰葡萄糖胺-1-磷酸二酯α-N-乙酰葡萄糖胺糖苷酶异源表达

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