《酶法合成糖苷類化合物》是依託吉林大學，由曹淑桂擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：酶法合成糖苷類化合物
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：曹淑桂
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
用基因工程技術從嗜熱古細菌中克隆、表達嗜熱糖苷酶，並用定點突變、定向進化、DNA重組等分子生物學方法和現代酶工程技術對酶進行修飾，製備能夠耐有機溶劑、高效率地催化苦杏仁苷等糖苷類天然產物合成的糖苷酶，將為糖苷類天然產物的合成及中藥現代化提供高活性高穩定性的新酶源和酶催化仲醇糖苷化的新途徑。用固態核磁共振等生物物理學方法研究有機溶劑對酶結構和催化活性的影響規律，探討這種影響產生的機理，在此基礎上建立適用於糖苷酶催化糖苷類天然產物合成的反應體系，實驗結果有可能為今後酶催化有機合成的研究與套用提供某些新的啟示，減少當前該領域研究中所存在的盲目性和隨機性。合成具有雙親性質的固定化載體，並用其製備固定化酶，或採取酶與底物共固定的策略，使酶與底物充分接觸，提高酶的催化效率，為提高有機介質中酶的催化效率提供一種新的思路和新的實驗方法。
結題摘要
糖苷酶稱為糖基水解酶，是一類水解O-、N-和S-連線糖苷鍵的酶。糖苷酶來源廣泛，既存於植物與動物中，也存在於微生物中。酶法合成糖苷化合物的研究日趨成熟，到目前為止，利用糖苷酶合成糖苷化合物的種類也非常豐富，如寡糖、脂肪醇和芳香醇的糖基化，也有酚類，生物鹼及多肽的糖基化等。隨著一些新型嗜熱糖苷酶出現，嗜熱糖苷酶在酶法合成糖苷化合物方面的套用也逐漸增多如功能性低聚糖和烷基糖苷。功能性低聚糖是一種益生元，它們不能夠被人體內的酶所分解，從而被腸道 內的乳酸菌和雙歧桿菌所利用，促進腸道健康，現已廣泛用於日本和西方等已開發國家的食品當中。烷基糖苷是一種新型非離子表面活性劑，刺激性小，且可生物降解，在醫藥、食品及化妝品等領域都有較高的套用價值。烷基糖苷常用葡萄糖為原料，所用醇的碳鏈長度一般為8-18。 本項目從嗜熱細菌Thermotoga naphthophila RUK10中獲得兩個嗜熱糖苷酶基因，β-半乳糖苷酶Tnap1577和β-葡萄糖苷酶Tnap0602，將兩個基因分別轉入大腸桿菌中進行外源表達，進行了基本酶學性質的表征。β-葡萄糖苷酶Tnap0602催化oNPG等顯色底物的最適反應溫度為95度，催化多糖類水解的溫度為85度，相對應的最適pH為7.0和5.5。在75度、80度、85度和90度的半衰期為84小時、32小時14小時和3小時，β-葡萄糖苷酶Tnap0602用於功能性低聚糖的合成取得了較好的催化效果。β-半乳糖苷酶Tnap1577的最適反應溫度與底物也相關分別為90度和70度，半衰期在不同溫度下差別也比較大，在75度為10.5小時，在90度為0.3小時。。Tnap1577在烷基糖苷的合成反應中可催化丁基、己基和辛基糖苷的合成，在整個反應中酶活力保持很高。後續工作將以嗜熱糖苷酶的結構為基礎，通過蛋白質工程手段對酶進行基於合成反應的改造和設計，使其更適合於天然底物。 本項目共培養碩士生5人，博士生2人，其中3人在讀。共發表文章10篇，其中SCI8篇，另外待發表論文2篇。
