生物合成法生产麦角硫因的研究进展

麦角硫因(ergothioneine,ERG)作为一种稀有的天然含硫组氨酸衍生物,已被证明具有强大的抗氧化性和诸多生物学功能。因此,ERG受到越来越多研究人员和产品开发人员的关注。目前,ERG已被广泛应用于食品、化妆品和医疗等行业。研究表明只有少数细菌和真菌可体内合成ERG,植物、动物和人类自身均不能直接合成ERG,只能从其他来源获取。ERG可通过生物提取法、化学合成法以及生物合成法获得,但由于传统生产方式(生物提取法和化学合成法)存在产量低、生产效率差和生产成本较高等问题,限制了该产品的规模化生产和应用。因此,亟需开发一种高效、经济且安全、可靠的ERG生产方式以满足市场的需求。近年来合成生物学快速发展,利用基因工程、蛋白质工程和代谢工程等技术提高生物合成法生产ERG的能力已逐渐成为研究热点。本文将论述ERG的生物学活性和功能,介绍ERG生物合成途径和ERG在食品、化妆品和医疗等行业的应用前景,比较ERG主要的生产方式,总结并梳理近年来采取各种工程策略通过生物合成法生产ERG的研究进展;并就如何利用基因工程、蛋白质工程和代谢工程提高ERG产量提出几点工程策略,以期为生物合成法高产ERG提供理论参考和研究思路。

蛋白质类医用高分子微生物合成的研究进展

蛋白质类医用高分子是一类重要的功能高分子材料,在生物医学领域有着广泛的应用。随着现代生物技术特别是分子生物学技术的发展,微生物合成医用高分子材料已成为可能。微生物合成除了大规模、低成本的特点外,还可对蛋白质高分子进行分子设计,从而赋予其新的材料性能,以满足不同的需要。该文综述了蛋白质类医用高分子(胶原与明胶、弹性蛋白、丝蛋白)微生物合成的研究进展,指出微生物合成的原理方法及应用现状,并对其发展前景进行了展望。

蓝萼甲素在体外对DNA,RNA和蛋白质生物合成的影响

本实验采用3H—TdR、2H—udR、3H—Leucine在体外掺入S180腹水癌细胞的放射性同位素示踪法,探讨蓝萼甲素对DNA、RNA和蛋白质合成的抑制作用,抑制程度呈剂量相关性。对DNA、RNA的抑制发生较早,恢复较快,对蛋白质作用持久、且均为可逆性抑制。蓝萼甲素（glaucocclyxinA）为唇形科,香茶菜属植物蓝萼香茶菜（Isodom glaucocalyx kudo）的一种二萜类成份,经药理实验证明:蓝萼甲素具有细胞毒作用,对艾氏腹水癌有一定抑制作用,体内对S180实体瘤实验抑制率达30.4％（10mg/kg×7d）,

含芳硫(芳氧)乙酸的新三唑类化合物的合成与生物活性研究

以苯(硫)酚、氯乙酸、N-溴代丁二酰亚胺和1-H-1,2,4-三氮唑为主要原料,通过O-烷基化、酯化、溴化、N-烷基化及水解反应合成了五种新型三唑类化合物。其结构经IR、1HNMR、EA和MS确证。初步生物活性测试表明,此类化合物有一定的杀菌活性。

胸腺素α_1-硫氧还蛋白融合蛋白基因的表达及其生物学功能的初步研究

胸腺素α1(thymosinalpha 1,Tα1)作为一种免疫增强剂 ,临床用途广泛。为了大量制备Tα1,按大肠杆菌惯用密码子用人工方法合成Tα1基因 ,克隆于 pUC19的EcoRI和PstI位点 ,经测序证明序列正确后 ,串联为 4串体 (Tα1④ ) ,经再次测序确认后克隆入 pThioHisA的EcoRI和PstI位点 ,转化大肠杆菌TOP10菌种 ,酶切鉴定证明正确后 ,经 1mmol/LIPTG诱导 4h ,获得硫氧还蛋白与Tα1④的融合表达 ,并经Westernblot分析证实。用离子交换柱层析可纯化出硫氧还蛋白与Tα1④的融合蛋白 ,利用3H -TdR掺入法证实 ,该融合蛋白具有刺激小鼠脾淋巴细胞的活性。

5-(2-芳氧甲基苯并咪唑-1-亚甲基)-1,3,4-噁二唑-2-硫酮的合成、晶体结构及生物活性研究

以2-芳氧甲基苯并咪唑-1-乙酰肼类化合物为原料在微波辐射条件下合成了10种尚未见文献报道的5-(2-芳氧甲基苯并咪唑-1-亚甲基)-1,3,4-噁二唑-2-硫酮衍生物,化合物结构经IR,1HNMR,13CNMR和元素分析进行了表征.6a晶体结构表明,该化合物通过分子间氢键自组装成了沿b轴无限延伸的一维链状超分子结构,属于单斜晶系,P21/c空间群,a=11.5484(13),b=16.5319(19),c=11.3595(14),β=108.755(2)°,Z=2,V=2053.6(4)3,Dx=1.328g/cm3,F(000)=860,μ=0.19mm-1,R=0.060,wR=0.196.初步生物活性试验结果表明该系列部分化合物对油菜幼苗的生长具有明显的生长调节作用,并对枯草杆菌具有一定的抑制作用.

烷氧基对甲硫苯氧基磷酰胺酯的合成与生物活性

在甲苯溶剂中用“一锅反应法”,以 45 .9%～ 95 .9%的收率合成了 14个通式为 [RO(4 -CH3 SC6H4O) -P(O) NHR1 ]的新的磷酰胺酯化合物 ,用元素分析、IR和 N MR对其进行了表征。生物实验发现 ,所有目标化合物 4a～ 4n在施药量为 0 .0 12 5 %时 ,对蚜虫有 10 0 %的毒杀致死率 ,且 4e化合物防治蚜虫和红蜘蛛的大田实验表明 。

华支睾吸虫硫氧还蛋白跨膜蛋白基因的生物信息学分析

目的：对华支睾吸虫硫氧还蛋白跨膜蛋白（CsTMX）基因进行生物信息学分析。方法利用生物信息学方法（InterProScan、SignalP、TMHMM和SWISS—MODEL等相关软件）对CsTMX基因及相应氨基酸序列的同源性、理化性质、保守结构域、信号肽、亲水性/疏水性、三级结构进行预测分析。结果 CsTMX基因的开放阅读框（ORF）包含414 bp，编码137个氨基酸，理论分子质量为16.04±103，等电点为5.16。TMHMM和SignalP3.0分析结果显示CsTMX含信号肽，其在第19～20位氨基酸之间有1个切割位点；InterProScan和SWISS—MODEL分析结果显示，TMX特征性结构域位于第21～27位氨基酸之间，并且具有高度保守的CPAC基因序列。结论利用生物信息学知识和各种分析软件对CsTMX所编码的cDNA序列及理论蛋白质的理化性质、结构和功能域等进行预测和分析，能够为开展CsTMX的表达及其功能研究提供理论依据。

邻氨基苯甲酰甲基异(硫)脲类衍生物的合成与杀虫活性初步研究

以杀虫剂氯虫苯甲酰胺为先导,设计并合成了8个邻氨基苯甲酰甲基异(硫)脲类化合物。目标化合物的结构经核磁表征确认。初步生物活性测试结果表明,此类化合物对小菜蛾具有较好的杀虫活性。

9—羧基氧杂蒽类衍生物的合成及生物活性

合成了二十个9－羟基氧杂蒽类衍生物并通过CIMS和EIMS确定了所有化合物的结构，初步的药理实验表明部分化合物具有明显的抗痉挛作用。

磺胺类和氨基磺酸类活性天然产物氮硫键生物合成研究进展

磺胺类和氨基磺酸类天然产物是指生物体产生的含氮(-3价)硫(+6价)键的化合物,化学通式可以分别表示为RSO_(2)NR’R’’和ROSO_(2)NR’R’’。磺胺和氨基磺酸基团的化学结构和电子云密度分布与磷酸基团相似,在生物体内可能占据受体蛋白质(例如碳酸酐酶、环氧化酶-2和乙酰胆碱酯酶等)的活性位点,从而影响其生理功能。磺胺类和氨基磺酸类天然产物表现出各种各样的生物活性,包括抗菌、抗病毒、抗炎症、抗肿瘤和抗凝血等。目前磺胺类和氨基磺酸类天然产物的氮硫键形成的反应有4种类型,分别是:(1)磺酸基转移酶催化的磺酸基团转移反应;(2)氨基转移酶催化的氨基转移反应;(3)SbzM催化的氧化反应;(4)XiaH介导的自由基共聚合反应。本文将对这4种氮硫键形成机制进行综述。

硫氧还蛋白还原酶的生理学功能研究进展

硫氧还蛋白还原酶（thioredoxin reductase,TrxR）是二聚体黄素酶,属于吡啶核苷酸二硫化物还原酶家族的一员,广泛表达于从原核生物到人类的各级有机体细胞中[1],因分布区域不同,三种同工酶分别命名为硫氧还蛋白R1（TrxR1）（细胞质型）、TrxR2（线粒体型）和一个主要在睾丸中表达的同工酶TrxR3（又名TGR）[2]。TrxR2具有额外的N末端单侧的谷氧还蛋白区域,它是催化氧化型谷胱甘肽（GSH）还原的结构基础,

1,3-氧硫杂环衍生物的合成

含氧硫杂环骨架化合物具有重要的药物和生物活性。以苯甲酰甲醛和α-硫氰基苯乙酮为原料,乙醇为溶剂,三乙胺为催化剂,在室温下合成了新的1,3-氧硫杂环衍生物。该方法具有起始原料简单易得、环境友好、后处理方便等优点。产物结构经核磁共振氢谱和高分辨质谱进行了测定。

血浆硫氧还蛋白还原酶在肺癌中表达的初步研究

目的探讨血浆硫氧还蛋白还原酶(thioredoxin reductase,TrxR)在肺癌中的活性表达及临床意义。方法酶联免疫分析方法检测50例肺癌患者及50例健康体检者血浆中TrxR的活性表达,并作相关分析。结果肺癌患者血浆中TrxR活性高于健康体检者,且差异有统计学意义(P<0.05);肺腺癌、肺鳞癌、小细胞肺癌患者血浆TrxR活性均值分别为(3.96±5.22)U/mL、(6.31±6.20)U/mL、(6.98±7.04)U/mL,各组间TrxR活性水平差异无统计学意义(P>0.05)。结论 TrxR活性表达与肺癌密切相关。TrxR活性表达在肺癌不同组织学分型间相同。

硫氧还蛋白-1高表达的幽门螺杆菌慢性感染蒙古沙土鼠模型的建立与评价

目的:建立硫氧还蛋白-1(thioredoxin-1,Trx1)基因高表达的幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,Hp)慢性感染蒙古沙土鼠模型,评价Trx1在Hp长期定植导致胃黏膜的病变及其致癌性中的作用。方法:健康雄性蒙古沙土鼠75只,随机分为3组:Trx1高表达Hp组(30只),Trx1低表达Hp组(30只)和对照组(15只)。分别采用Trx1高表达和低表达Hp菌株灌胃,建立Hp长期感染蒙古沙土鼠腺胃模型。在接种Hp后第4、20、34、48、70和90周分批处死动物,行快速尿素酶实验和Warthin-Starry银染判定Hp定植情况,HE染色观察胃黏膜病理改变。结果:(1)成功建立了Trx1高表达和低表达Hp长期感染蒙古沙土鼠腺胃的动物模型。(2)Trx1高表达和低表达Hp组胃黏膜病变随时间延长而逐渐加重,Trx1高表达Hp组出现黏膜不平及结节性病变的时间分别为第20周和第34周,早于Trx1低表达Hp组(分别为第48周和第70周);Trx1高表达Hp组从第48周起观察到黏膜糜烂(3只),而Trx1低表达Hp组和对照组在整个实验过程中均未见明显的黏膜糜烂改变。Trx1高表达Hp组出现病变的时间和病变范围明显早于/重于Trx1低表达Hp组。(3)Trx1高表达Hp组在接种后第34周可观察到上皮细胞的轻度异型增生,明显早于Trx1低表达Hp组(第48周)。第90周,Trx1高表达Hp组有71.4%(5/7)、Trx1低表达Hp组有42.8%(3/7)检出管状腺癌(P=0.592),均为早期癌,且Trx1高表达Hp组有1例为黏膜下癌,此外,Trx1高表达Hp组还观察到2例上皮细胞重度异型增生(28.6%,2/7),而在Trx1低表达Hp组仅观察到3例上皮细胞中度异型增生(42.8%,3/7)。结论:Trx1高表达和低表达的Hp可稳定定植于蒙古沙土鼠腺胃,出现类似于人感染Hp后出现的各种病理变化,并诱发腺癌的发生;Trx1高表达Hp组胃黏膜病变明显重于Trx1低表达Hp组,Trx1可能是我国人群Hp致病及致癌的毒力因子。

幽门螺杆菌硫氧还蛋白-1基因克隆及其重组蛋白表达与活性测定

目的:克隆幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,Hp)硫氧还蛋白-1(thioredoxin-1,Trx1)基因,构建含有该目的基因的原核细胞表达载体,表达纯化该蛋白,并检测该蛋白活性。方法:以Hp国际标准菌株26695的总RNA为模板,设计含有酶切位点的特异性引物,用逆转录PCR的方法扩增Hp Trx1的cDNA,连接至pEASY-T1载体构建成pEASY-T1-Hp Trx1。对pEASY-T1-Hp Trx1进行双酶切后将目的片段连接至pET-30a,形成pET-30a-Hp Trx1重组质粒,并在大肠杆菌BL21 plys S中进行表达。应用镍柱亲和层析纯化重组的Hp Trx1蛋白,并检测其二硫键还原酶的活性。结果:测序结果显示Hp Trx1 cDNA成功连入pET-30a质粒,且与GenBank(HP0824)完全一致。含质粒pET-30a-Hp Trx1的大肠杆菌BL21 plys S成功表达出Hp Trx1蛋白,活性检测显示重组Hp Trx1蛋白具有二硫键还原酶的活性。结论:成功构建原核表达载体pET-30a-Hp Trx1,并表达、纯化出有活性的Hp Trx1蛋白,为进一步研究Hp Trx1的生物学活性及其对肿瘤发生的作用机制奠定了基础。

芳氧烷基哌嗪苯并噁唑类α_1-受体拮抗剂的设计、合成及其3D-QSAR研究

结合α1 受体拮抗剂的构效关系和我们应用计算机辅助药物设计方法所构建的药效团模型 ,设计合成了 17个 1 ( 5 甲基 2 苯并唑甲基 ) 4 ( 2 取代芳氧乙基 )哌嗪类化合物 ,其结构均经1HNMR ,IR及MS (HRMS)确证 .初步生物活性测试表明 ,所合成的目标化合物多数具有较好的α1 受体拮抗活性 .3D QSAR研究为该类化合物的结构改造提供了理论依据 .

表达硫氧还蛋白1的幽门螺杆菌对人胃上皮细胞株GES-1生长的影响

背景:幽门螺杆菌(Hp)感染在胃癌的发生过程中发挥重要作用,细菌毒力因子是导致不同胃疾病的重要因素。目的:研究高、低表达硫氧还蛋白1(Trx1)的Hp对人胃上皮细胞株GES-1生长的作用。方法:按1∶50、1∶100、1∶200的细胞/细菌比例分别加入GES-1细胞和高、低表达Trx1的Hp菌株共培养,并设不加菌株的空白细胞作为对照组,分别于培养24 h和48 h时采用倒置相差显微镜观察细胞形态变化,MTT法检测细胞存活率。收集1∶100浓度组和对照组GES-1细胞,采用流式细胞术检测细胞周期。结果:高、低表达Trx1的Hp对GES-1细胞有损伤作用,细胞存活率降低,且呈时间和浓度依赖性,在Trx1高表达组中尤为明显。流式细胞术显示Trx1高表达组GES-1细胞进入S期的比例在24 h和48 h均明显高于Trx1低表达组。结论:高、低表达Trx1的Hp对GES-1细胞生长具有抑制作用,高表达Trx1的Hp具有更强的致病性,与致胃癌作用有关。