硫代羧酸作为酰基化试剂在有机合成应用中的研究进展

硫代羧酸是重要的药物前体、化工原料及化学中间体,其独特的化学性使得该化合物在有机合成方面得到大力发展,如可作为酰基前体合成酰胺类衍生物。阐述了硫代羧酸作为酰基前体与含氮化合物在不同条件下进行酰胺化反应合成酰胺类衍生物的方法,对该方法存在的优缺点进行总结。

从翻译后修饰角度解析人工合成途径与底盘细胞的适配性

揭示工程化设计的人工合成途径与底盘细胞整体代谢网络的交互作用及适配性机制是合成生物学研究的关键共性科学问题。细胞内酰基CoA是微生物合成生物活性物质如聚酮、芪类及黄酮类、生物碱、生物能源及生物材料等的前体,提高细胞内酰基CoA供应水平,能够促进微生物合成产率升高;酰基CoA也是蛋白质酰基化修饰的酰基基团供体,酰基CoA积累导致合成代谢途径相关酶的酰基化水平提高,抑制代谢酶催化活性及合成效率。本文从酰基CoA平衡及酰基化修饰的角度,重点阐述了酰基CoA双重效应(酰基化供体及代谢前体)的相互影响与平衡,随后通过红霉素、丁醇、赤松素的实例总结了翻译后修饰代谢工程在调节微生物合成途径各元件间、合成途径与底盘之间的适配性,促进产物合成方面的实际应用。

乙型肝炎病毒前S2蛋白激活人酰基蛋白硫酯酶1启动子

目的探讨乙型肝炎病毒(HBV)前S2蛋白(preS2)对人酰基蛋白硫酯酶1(APT1)启动子的作用。方法生物信息学方法确定人APT1启动子序列。PCR扩增人APT1启动子和HBV preS2基因,分别插入pGL3和pcDNA3.1(-)质粒构建人APT1启动子荧光素酶报告基因质粒pGL3-APT1和HBV preS2真核表达质粒pcDNA3.1(-)-preS2。将pGL3-APT1和pcDNA3.1(-)-preS2共转染人肝癌细胞系HepG2,然后通过检测细胞荧光素酶活性来评价preS2对人APT1基因启动子的作用。数据用独立样本t检验分析。结果测序结果证实pcDNA3.1(-)-preS2与pGL3-APT1与实验设计相符。pGL3-APT1的荧光素酶活性是阳性对照质粒pGL3-Control的荧光素酶活性的1.2倍(P<0.01)。pcDNA3.1(-)-preS2与pGL3-APT1共转染HepG2细胞的荧光素酶活性为无preS2基因质粒pcDNA3.1(-)与pGL3-APT1共转染HepG2细胞荧光素酶活性的2.6倍(P<0.01)。结论本研究克隆的人APT1启动子序列具有高启动子活性;HBV preS2可激活人APT1启动子。

生物塑料聚(己二酸丁二酸二丁酯-2,5-呋喃二羧酸丁二醇酯)前体的酶催化合成

【目的】聚(己二酸丁二酸二丁酯-2,5-呋喃二羧酸丁二醇酯)[poly(butylene adipate-co-butylene 2,5-furandicarboxylate),PBAF]是一种可生物降解的呋喃基共聚酯塑料。化学合成PBAF的过程中,寡聚片段聚合的随机性会生成嵌段共聚物、无规共聚物、交替共聚物等多种复杂聚合物,从而影响生物塑料PBAF的质量。本研究以单体2,5-呋喃二甲酸二甲酯(dimethyl furan-2,5-dicarboxylate,FDME)和1,4-丁二醇(1,4-butanediol,BDO)为底物,通过酶促反应合成双(4-羟基丁基)呋喃-2,5-二羧酸酯(bis-BDO ester),为生物塑料PBAF提供可以进行可控聚合反应的生物塑料前体,从而减少副产物生成的问题。【方法】在大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)中异源表达来源于嗜橡胶根瘤杆菌(Rhizobacter gummiphilus)的RgPETase,发现RgPETase对底物FDME和BDO具有一定的酰基转移酶活性。深入研究了合成双(4-羟基丁基)呋喃-2,5-二羧酸酯的反应条件的优化,包括反应pH、反应温度、底物兼溶剂BDO的含量和反应酶量。【结果】RgPETase的最适反应pH值为8.0,底物兼溶剂BDO的最适含量为30%,最适反应温度区间为25-30℃。在最适条件下,即反应温度为30℃且酶浓度为6µmol/L时,RgPETase催化10 mmol/L FDME可产生(2.96±0.01)mmol/L双(4-羟基丁基)呋喃-2,5-二羧酸酯。【结论】RgPETase具有较好的酰基转移酶活性,能通过酰基转移反应有效催化FDME生成双(4-羟基丁基)呋喃-2,5-二羧酸酯,为生物塑料PBAF前体的合成提供了一条绿色可持续的途径。