题名 | 生物正交氧化还原体系的构建 |
作者 | 纪德彬 |
学位类别 | 博士 |
答辩日期 | 2012-02-20 |
授予单位 | 中国科学院研究生院 |
导师 | 赵宗保 |
学位专业 | 有机化学 |
中文摘要 | 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)是生命过程中通用的氧化还原辅酶和重要的小分子。创 制人工辅酶,实现对目标氧化还原过程的选择性调控,对系统生物学和合成生物学研究具 有重要意义。本论文以NAD+依赖型苹果酸酶(ME)为模型,研究构建可特异性利用NAD+ 类似物为辅酶催化L-苹果酸氧化脱羧反应的新体系,并验证了该体系的通用性。 设计并合成了11 个焦磷酸型NAD+类似物。以ME 为模型,在结构生物学指导下构建 了5 个双位点饱和突变文库。利用NAD+类似物和突变文库进行交叉筛选,获得15 个特异 性识别烟酰胺5-氟胞嘧啶二核苷酸(NFCD+)的突变酶。其中,ME L310R/Q401C 对NFCD+ 的kcat/Km 是96.7mM1s1,与野生型ME 对NAD+的kcat/Km 值214.8mM1s1 接近,说明该 生物正交体系具有与天然体系相当的催化效率。 获得了不同NAD+类似物与ME 突变酶的功能配对,并将ME 突变规律移植到乳酸脱 氢酶和苹果酸脱氢酶,在保守位点进行定点突变,均获得了相应的NFCD+偏好性突变酶, 说明构建的生物正交氧化还原体系可以推广到其他氧化还原酶。 利用双酶偶联法实现了NFCD+的循环再生,并发现仅供给人工辅酶NFCD+时,含ME L310R/Q401C 的细胞裂解液转化L-苹果酸只得到丙酮酸,无副产物乳酸,表明生物正交 催化体系具有特定的实际应用潜力。 |
语种 | 中文 |
学科主题 | 物理化学 |
公开日期 | 2012-07-09 |
内容类型 | 学位论文 |
源URL | [http://159.226.238.44/handle/321008/116578] |
专题 | 大连化学物理研究所_中国科学院大连化学物理研究所 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 纪德彬. 生物正交氧化还原体系的构建[D]. 中国科学院研究生院. 2012. |
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