基于靶向代谢组学分析糖尿病肾脏疾病血清中苯丙氨酸代谢途径代谢物的变化

目的:应用靶向代谢组学方法研究糖尿病肾脏疾病(diabetic kidney disease,DKD)患者与健康对照者血清中苯丙氨酸代谢途径的代谢物的变化,综合分析血清差异代谢物变化规律及其与临床指标的相关性。方法:选取包头医学院第一附属医院肾内科住院部20例DKD患者作为疾病研究组,20例健康体检者作为正常对照组(NC),收集血液标本。经液相色谱/质谱(LC/MS)检测,采用靶向代谢组学分析苯丙氨酸代谢途径中的血清代谢物的差异性,进行单变量及多变量分析和统计学分析,阐明血清代谢物在DKD中的意义。结果:与健康对照组相比,DKD患者血清中苯丙氨酸途径的代谢产物苯丙氨酸(L-Phenylalanine)、马尿酸(Hippuric-acid)、D-苯乙酰基-L-谷氨酰胺(Phenlacetyl-L-Glutamine)的含量高于对照组(P<0.05)。对血清代谢物参与的通路富集分析显示,苯丙氨酸代谢通路参与DKD的发展过程。DKD患者苯丙氨酸途径的血清代谢产物苯丙氨酸、马尿酸、D-苯乙酰基-L-谷氨酰胺与临床指标Scr、FBG、HbA1c呈正相关。结论:苯丙氨酸代谢途径可能参与DKD的发生发展。

植物天冬氨酸代谢途径关键酶基因研究进展

谷类作物和豆类作物的营养价值主要体现在以天冬氨酸为前体的必需氨基酸的含量上。植物中这些氨基酸的含量受天冬氨酸代谢途径中关键酶基因的影响。本文综述了这些酶基因的克隆、在大肠杆菌和不同植物中表达的研究进展。

植物苯丙氨酸代谢相关酶基因启动子研究进展

苯丙氨酸代谢途径是植物重要的次生代谢途径,主要包括苯丙烷代谢途径和异黄酮合成代谢途径,其中每一步都由不同酶调控。启动子是基因的一个组成部分,控制基因表达(转录)的起始时间和表达程度。综述了苯丙氨酸代谢途径3种重要酶,即苯丙氨酸解氨酶、查尔酮合成酶和查尔酮异构酶基因启动子的研究进展。

苯丙氨酸代谢途径关键酶:PAL、C4H、4CL研究新进展

主要阐述了苯丙氨酸代谢途径中三种关键酶:苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸4-羟基化酶(C4H)、4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL)的研究进展,希望能为研究植物次生代谢途径的研究工作者提供一些帮助。

甜菜酪氨酸代谢途径关键酶的生物信息学研究

为了了解甜菜中酪氨酸代谢途径关键酶的特性和进化关系,以甜菜、菠菜、大豆等植物为试验材料,利用NCBI数据库收集了酪氨酸代谢途径5种关键酶(PPO、TAT、TYDC、HPPD、HPPR)的序列信息。使用ExPASy-ProtParam软件和MEGA-7软件分析了关键酶的理化性质,同时将它们序列间的相似性及演化距离进行对比,并且构建系统发育树。理化性质分析结果显示,甜菜酪氨酸代谢途径中5种关键酶均为不稳定的亲水性蛋白质,甜菜PPO的氨基酸数量最高;系统发育树分析结果显示,甜菜与菠菜的PPO和HPPD相似性高;甜菜分别与大豆的TAT、马铃薯的TYDC、大麦的HPPR相似性高。该研究为参考其他作物探索甜菜酪氨酸代谢途径关键酶功能研究提供参考,为进一步研究甜菜基因组学奠定基础。

竹类植物代谢合成中的苯丙氨酸解氨酶

苯丙氨酸解氨酶（PAL）是高等植物代谢过程申的一种十分重要的酶．其功能已被广泛研究．现已查明的功能有：可控制植物的生长发育过程：调节植物主要次生代谢物合成：如咖啡中奎宁酸的合成及黄芪中栎精的积累、植物木质素合成等。

葱属植物S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜代谢途径研究进展

葱属植物是被子植物中最大的属之一,包括大蒜、洋葱、大葱、韭菜等多种具有独特辛辣风味的蔬菜作物。S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜是葱属植物特有的次生代谢产物,是葱属植物各种挥发性含硫化合物的前体物质,由于其赋予葱属植物独特的辛辣风味和药用价值,因此研究葱属植物S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜的代谢途径具有重要意义。在葱属植物中已发现7种S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜,这些S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜主要在叶片中先经谷胱甘肽途径合成,再转运到鳞茎等贮藏器官的细胞质中积累。目前,关于葱属植物S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜降解的研究较多,而S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜生物合成的研究则较少。S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜是植物硫代谢的下游产物,上游涉及含硫化合物的吸收、转运、半胱氨酸和谷胱甘肽的代谢等过程,这些代谢过程的变化可能影响S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜生物合成。今后,应加强以下两方面的研究:一方面,继续克隆鉴定S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜生物合成途径中的关键酶基因,并研究其功能;另一方面,加强葱属植物硫代谢的研究,为研究S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜生物合成的调控奠定基础。该研究结果为深入解析葱属植物S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜的代谢途径以及利用分子育种技术调控葱属植物的风味提供了参考。

苯丙氨酸解氨酶与其在重要次生代谢产物调控中的作用研究进展

苯丙氨酸解氨酶(phenylanlanine ammonialyase,PAL,E.C.4.3.1.5)作为植物次生代谢特别是苯丙烷途径的关键酶,具有重要的生理意义。综述了PAL的存在与分布、分离纯化、酶学性质、三维结构和作用机制,并分析了苯丙氨酸解氨酶与植物重要次生代谢产物生产的关系,以期进一步丰富次生代谢产物的调控理论,为PAL在次生代谢产物生产中发挥作用提供基础数据。

植物苯丙氨酸解氨酶表达调控机理的研究进展

植物苯丙氨酸解氨酶(PAL,EC 4.3.1.5)是苯丙烷类化合物代谢的关键限速酶,在次生代谢物合成及抗逆过程中有重要作用。从植物苯丙氨酸解氨酶的基本特性、蛋白定位、基因特点以及组织表达模式等方面,对近几年PAL在次生代谢物的生物合成和信号调控中的研究进展进行综述,旨在为苯丙烷合成途径中重要关键酶基因的多样性、表达调控机制复杂性和次生代谢物积累的分子机理以及苯丙氨酸解氨酶的利用研究提供理论依据和应用参考。

蛋氨酸在动物体内代谢途径与周转机制

蛋氨酸(Met)是动物机体的必需氨基酸,可作为合成蛋白质的底物,也是机体代谢重要的甲基和巯基供体,同时还参与多胺的形成。为此,Met的供应状况以及其在体内的代谢途径影响着机体的生长性能、生理活动,乃至于DNA和功能蛋白质的甲基化修饰,进而影响机体正常的生命活动。本文就Met的4种代谢通路及其相应的周转机制进行综述,以期为Met代谢机理研究和合理科学应用提供参考。

苯丙氨酸及其代谢物影响P19细胞神经分化的形态学研究

本研究通过免疫组化及活细胞计数法研究了苯丙氨酸及其代谢物对 P19细胞神经分化的影响。结果显示 :在 P19细胞神经分化诱导期加入苯丙氨酸及其代谢物可降低 P19神经元存活率 ,导致 P19神经元肿胀、崩解 ,神经突起纤细且分支少 ,神经纤维丝蛋白的染色性降低 ,同时发现 P19神经元中多极神经元 /单双极神经元的比例下降。本研究表明 ,苯丙氨酸及其代谢物可影响 P19细胞的神经诱导和分化 。

重组大肠杆菌合成蛋氨酸的代谢途径优化

L-蛋氨酸(methionine)是一种具有重要生理学功能及应用价值的含硫氨基酸。为了提高蛋氨酸的生物合成,通过敲除蛋氨酸合成的阻遏蛋白基因metJ及苏氨酸合成途径中编码高丝氨酸激酶基因thrB,部分解除了蛋氨酸合成的反馈阻遏,使蛋氨酸积累达到了0.18 g×L^(-1)。根据已知的与蛋氨酸积累有关的功能基因,采用敲除及过表达的技术,从蛋氨酸代谢网络及转运等角度综合优化了蛋氨酸的合成代谢,考察了蛋氨酸合成关键反应、蛋氨酸转运,以及与蛋氨酸合成途径密切相关的苏氨酸合成途径、蛋氨酸循环途径等不同因素对蛋氨酸合成的影响。优化了大肠杆菌蛋氨酸代谢网络途径,强化蛋氨酸向胞外的转运,蛋氨酸产量达到了0.40 g×L^(-1),为进一步提高蛋氨酸合成效率奠定了基础。

L-苯丙氨酸生产的代谢工程研究

L 苯丙氨酸是一种重要的食品和医药中间体。工业上一般采用酶法和发酵法来生产L 苯丙氨酸。代谢工程的兴起 ,使得更加理性的改造菌株成为可能 ,这更加促进了发酵法的广泛应用。主要介绍了代谢工程在L 苯丙氨酸生产菌的改造中的应用情况 ,其中涉及苯丙氨酸生物合成途径中相关基因及其酶的调控、中央代谢途径的改造和芳香族氨基酸生物合成支路的修饰。并探讨了将来的发展前景。

^(13)C苯丙氨酸呼气试验检测健康成人苯丙氨酸代谢

目的 绘制正常成年人L - [1- 13 C]苯丙氨酸呼气试验时相曲线 ,初步探索年龄和性别因素对13 C苯丙氨酸呼气试验检测苯丙氨酸代谢的影响。方法 12名健康成年人按性别和年龄分组 ( <4 0岁和 >4 0岁组 )进行比较。每位受试者口服给予 10 0mgL - [1- 13 C]苯丙氨酸 ,应用气体同位素比值质谱仪测量服药前和服药后至 36 0min各时间点13 C丰度。结果 健康成年人口服L - [1- 13 C]苯丙氨酸呼气试验13 C排除速率时相曲线呈单峰 ,峰值位于服药后 10～ 30min ,苯丙氨酸脱羧代谢动力学参数在不同年龄和性别间差异均无显著意义(P >0 .0 5 )。结论 所有受试者13 C排除速率时相曲线呈单峰 ;

中药通过色氨酸-犬尿氨酸代谢途径治疗抑郁症的研究进展

抑郁症是一种危害人类身心健康的疾病,其发病率日益上升,中药在临床治疗抑郁症方面已显优势。近年来,由炎症引发的色氨酸-犬尿氨酸途径及其代谢物水平的改变参与抑郁症发病机制的研究越来越受到广泛关注,针对这一机制,本文系统梳理了中药调控色氨酸-犬尿氨酸代谢机制的研究进展,为抗抑郁中药开发提供依据。

延边苹果梨苯丙氨酸解氨酶基因克隆及植物表达载体的构建

以苹果梨果皮为试材,根据Genbank上已经登录的蔷薇科植物的PAL核酸序列,利用DNAStar-MegAligan软件进行多序列比对确定它们的保守区,参照西洋梨PAL序列(GenBank:DQ230992.2)设计了1对苹果梨特异的PAL引物,运用RT-PCR技术对苹果梨的苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因进行了克隆、序列分析及分子进化方面的研究。结果表明:试验成功获得了苹果梨PAL基因的全长cDNA序列,命名为PyPAL,GenBank登录号为JQ247318.1。序列分析表明,苹果梨PALcDNA全长2 160bp,为完整的开放阅读框,推测其编码719个氨基酸,与鸭梨和西洋梨PAL基因的同源性均高达95%以上,所编码氨基酸序列同源性达95%以上。成功构建了含有PAL基因的重组质粒PBI121-PyPAL的植物表达载体,转化到根瘤农杆菌LBA4404菌种中形成工程菌株,为进一步研究苹果梨果实着色调控基因及其遗传改良奠定了基础。

S-腺苷甲硫氨酸代谢途径相关基因在小麦水分胁迫中的表达

以小麦品种‘晋麦47’为材料,利用半定量RT-PCR方法,对S-腺苷甲硫氨酸代谢途径中的S-腺苷甲硫氨酸合成酶（SAMS）基因、S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶（SAMDC）基因和γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶（-γECS）基因在正常供水、PEG-6000模拟水分胁迫和复水过程中小麦叶片的表达模式进行了分析。结果表明,3个基因在正常生长情况下有一定量的表达,SAMS和SAMDC基因在水分胁迫早期（PEG-6000胁迫6、12、244、8 h）上调表达,水分胁迫后期（PEG-6000胁迫75 h）表达量下降;复水后3~6 h上调表达,复水9 h后表达量下调至对照水平。-γECS基因在水分胁迫阶段呈上调表达,复水后表达量下调至对照水平。可见,小麦SAMS、SAMDC和-γECS基因的表达都受水分胁迫诱导,同时,SAMS与SAMDC基因还参与水分胁迫后的复水调节,说明S-腺苷甲硫氨酸代谢途径在小麦抗旱节水中具有重要作用。

产生L-异亮氨酸的黄色短杆菌的代谢途径分析

目的:代谢工程要解决的主要问题是改变某些途径中的碳架物质流量或改变碳架物质流在不同途径中的流量分布,其目标就是修饰初级代谢,将碳架物质流导入目的产物的载流途径,以获得产物的最大转化率。方法:利用途径分析方法对黄色短杆菌生产L-异亮氨酸的途径进行了分析。结果:建立了9种基础模型,确定L-异亮氨酸理论最高摩尔产率是1;确定了黄色短杆菌生产L-异亮氨酸的最佳途径的通量分布,并以此为依据进行发酵溶氧控制优化,溶氧分阶段控制发酵生产L-异亮氨酸比溶氧恒定控制方式发酵的产率提高了8.2%。结论:根据途径分析结果,通过改变发酵过程有关参数,可使目的产物产率得到提高。

植物苯丙氨酸解氨酶基因的研究进展

苯丙氨酸解氨酶(phenylalanineammonia-lyase,PAL)是连接植物初级代谢和苯丙烷类代谢、催化苯丙烷类代谢第一步反应的酶。综述植物PAL基因的研究进展,主要包括PAL基因的结构特点、表达特点和PAL基因表达的调控机制,并指出今后对PAL基因的研究方向。

L-苯丙氨酸对苹果醋发酵乙酸-2-苯乙酯合成途径的影响

为了初步研究食品添加剂L-苯丙氨酸对苹果醋发酵过程中特征性香气成分乙酸-2-苯乙酯合成途径的影响,采用顶空固相微萃取-气相色谱质谱(HS-SPME-GC-MS)联用和酶联免疫吸附试验,检测各合成相关基质浓度和关键酶活性的变化。结果表明,当L-苯丙氨酸添加量为8 g/L时,β-苯乙醇、乙酸、乙酸-2-苯乙酯、乙酰辅酶A质量浓度分别提高了19.2%、35.9%、51.6%、10.86%;L-苯丙氨酸对乙醇脱氢酶(ADH)、醇酰基转移酶(AAT)酶活性均有一定的促进作用,却对酯酶酶活性有抑制作用。因此,本试验初步将8 g/L作为L-苯丙氨酸的最佳添加量,初步推测L-苯丙氨酸通过醇酰基转移酶途径促进乙酸-2-苯乙酯的合成及其相关基质生成量和关键酶的活性关键酶活的生成量,为高品质苹果醋的技术研究和指导生产实践提供一定的理论依据。