手机版 客户端

嗜热鼠李糖苷酶底物特异性机制及其定向改造

嗜热鼠李糖苷酶底物特异性机制及其定向改造
  • 导航:首页 > 科学基金
  • 批准号:31570565
  • 批准年度: 2015年
  • 学科分类:树木分泌物与提取物(C160401) |
  • 项目负责人:赵林果
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:南京林业大学
  • 资助金额:64万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2016年01月01日 至 2019年12月31日
  • 中文关键词: 鼠李糖;底物;特异性;定向;改造
  • 英文关键词:thermophilic α-L-rhamnosidase;protein crystal structure;catalytic specificity;site-directed mutation

项目摘要

中文摘要

与芦丁、槲皮素相比,异槲皮素在多个方面具有更好的生物活性和生物利用度。α-L-鼠李糖苷酶是转化芦丁制备异槲皮素的关键酶。课题首次以极端嗜热菌T. petrophila 的α-L-鼠李糖苷酶基因为研究对象,通过结晶条件优化,制备蛋白晶体及酶蛋白质与底物共结晶的复合物;通过结构解析,阐明结构与功能关系,阐明酶催化特异性及不能有效水解芦丁等含鼠李糖苷的黄酮化合物的分子机理;利用基因工程技术定点突变酶基因,并以该基因和黑曲霉α-L-究鼠李糖苷酶基因为亲本,重组催化结构域,构建同时具有嗜热和高效催化芦丁的鼠李糖苷酶。研究将填补极端嗜热鼠李糖苷酶晶体结构的空白,将首次建立该酶的催化特性、结构与功能的关系等理论,有望能获得新型嗜热α-L-鼠李糖苷酶突变基因及其基因工程菌。结果将为进一步改造该酶的催化性能和挖掘酶的新用途提供理论和方法的指导,将为异槲皮素的生物制备及其在食品、医药等领域中的应用奠定基础。

英文摘要

Compared with rutin and quercetin, isoquercitrin showed better bioactivity and bioavailability. Alpha-L-rhamnosidase is the key enzyme for the biotransformation from rutin to isoquercitrin.. Through the preparation of protein crystal and analysis of the structure, α-L-rhamnosidase from Thermotoga petrophila was firstly used as the research object in this project to clarify the relationship between the structure and function of the enzyme, the catalytic specificity of the thermophilic α-L-rhamnosidase and the molecular mechanism for the inefficiency in the catalysis of flavonoids containing rhamnoside (rutin et. al). Based on experimental data, the α-L-rhamnosidase from T. petrophila is site-directed modified by using genetic engineering technology. To construct a novel α-L-rhamnosidase with thermostability and high rutin-hydrolytic efficiency, α-L-rhamnosidase from T. petrophila and Aspergillus niger were used as the parent gene, and the catalytic domain will be recombined. . This study filled the blank in the crystal structure of thermophilic α-L-rhamnosidase. The theory about the catalytic properties and structure-activity relationship of the enzyme will be build. It’s expected that novel α-L-rhamnosidase mutants and related recombinant stains will be obtained. The results will provide theoretical basis and guidance for the deeply research, modification and application of α-L-rhamnosidases. In addition, the results will lay the foundation for bio-preparation of isoquercitrin and accelerate its application in food and medicine.

评估说明

    国家自然科学基金项目“嗜热鼠李糖苷酶底物特异性机制及其定向改造”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

此文由 爱科学 编辑!:首页 > 科学基金 > 科学基金3 » 嗜热鼠李糖苷酶底物特异性机制及其定向改造

推荐文章