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糖基水解酶参与猪链球菌2型的致病作用 被引量:1 2025年 【背景】猪链球菌2型(Streptococcus suis serotype 2,SS2)是一种重要的人畜共患病原菌,可引起猪和人的严重感染,导致肺炎和感染性休克,甚至死亡。【目的】尽管多数毒力因子被相继发现,但其致病机制仍不清晰,寻找新的毒力因子或毒力相关基因进一步解析其致病机理依旧迫在眉睫。【方法】基于前期SS2的Tn917转座子插入突变体库的大蜡螟幼虫筛选结果,选取了一株致病性显著下降的插入突变体,其突变基因鉴定为B9H01_RS10315,编码糖基水解酶(glycosyl hydrolase ,GhA)。通过构建ghA基因的缺失株(△ghA)及回补株(C△ghA),进行生长观察和体内体外致病力试验,探究ghA参与的致病作用。【结果】相较于野生株,缺失株△ghA表现出一定的生长缺陷,大蜡螟幼虫24 h致死率下降25%,对上皮细胞的黏附能力下降约50%,在全血中存活能力下降约35%,以及在细菌对细胞10倍和50倍的感染比下被吞噬细胞的吞噬增加约100%和200%。【结论】猪链球菌2型糖基水解酶GhA有助于细菌的生长,并通过促进细菌黏附、血液存活、抗吞噬能力等参与其致病过程。 范靖妍 张锦鹏 曹江东 姜合祥 邓思敏 杨杨 宋厚辉关键词:猪链球菌 致病作用 毒力基因 一种新型环氧化物水解酶的发现及其催化机理的阐明(英文) 2025年 【目的】环氧化物水解酶(epoxide hydrolase s,EHs)在手性药物的合成中起着重要作用。为了补充和发现更多的高性能环氧化物水解酶,通过基因调取技术探索新的环氧化物水解酶。【方法】通过基因调取技术鉴定了一种来自卡尔斯巴德曲霉的新型环氧化物水解酶(Aspergillus carlsbadensis epoxide hydrolase ,Ac EH)。采用Auto Dock2预测Ac EH的关键水解位点,通过计算设计阐明重要位点对Ac EH的结构和催化机制的影响。【结果】对新型Ac EH一级结构的分析揭示了3个特征性α/βEH基序的存在:HGWP、GYTFS和GGDIGS。Ac EH酶表现出高活性,可在15 min内完全水解氧化苯乙烯(styrene oxide,SO),比活性为13951 U/g。Km、V_(max)和k_(cat)/K_(m)值分别为(107.07±57.98)mmol/L、(37.22±17.85)μmol/(min·mg)和1.17 mmol/(L·s)。Ac EH的关键水解位点是催化三联体的Asp192-His372-Glu346和2个保守酪氨酸Tyr251/314。某些突变(R49L、R49Y)导致酶失活,而其他突变(Y45L)导致无活性包涵体的形成。相互作用网络分析显示,第49个氨基酸残基的变化破坏了重要活性位点残基的相互作用,导致酶失活。另一方面,第45个氨基酸残基的改变使酶的结构不稳定,导致包涵体的形成。【结论】本研究发现了一种新的环氧化物水解酶,并分析了其水解机制,为进一步研究这种酶及其工业化应用提供了有价值的见解。 朱美南 谷笑 柳得楷 张凌志 赵淑燕 张礼娟 张光亚 江伟关键词:生物催化 手性药物 分子动力学模拟 分子对接 水解机理 可溶性环氧化物水解酶对失血性休克患者预后的预测价值 2025年 目的明确可溶性环氧化物水解酶(sEH)在失血性休克患者中的表达及意义。方法选取我院急诊科2023年1月至2024年9月收治的84例失血性休克患者为休克组,收集复苏前后血清并检测各项临床指标,收集42名健康志愿者的血清作为对照组,采用ELISA法检测血清中sEH蛋白含量及酶活性,并记录患者预后情况。根据发生多器官功能障碍综合征或死亡情况,将患者分为预后良好组和预后不良组,比较两组患者临床资料,对失血性休克患者预后的影响因素进行单因素和多因素分析。结果休克组复苏前后的血清sEH蛋白含量、sEH酶活性均高于对照组[sEH蛋白含量(pg/mL):150.81±70.34和122.63±50.13 vs.38.72±8.31,sEH酶活性(U/L):128.15±64.44和108.12±42.77 vs.25.51±7.43,均P<0.05];失血性休克患者血清sEH蛋白含量与脉搏显著正相关,与收缩压、舒张压、血红蛋白显著负相关;预后不良组复苏前血清sEH蛋白含量高于预后良好组(pg/mL:197.30±102.06 vs.139.02±54.77),血清sEH蛋白含量、收缩压、血红蛋白是影响失血性休克患者预后的独立影响因素,差异均有统计学意义(P<0.05)。受试者工作特征(ROC)曲线显示,血清sEH蛋白含量、收缩压、血红蛋白对失血性休克患者预后均具有一定的预测价值(P<0.05),其中三者联合检测的预测价值最高,曲线下面积(AUC)为0.830。结论失血性休克患者血清sEH高表达,且与预后密切相关,血清sEH蛋白含量、收缩压、血红蛋白联合检测对失血性休克预后具有较高的预测价值,可作为参考指标用于临床诊治。 饶一帆 易伟 吴豫 徐福振 彭小玲 王锦关键词:失血性休克 预后 收缩压 血红蛋白 基于糖苷水解酶家族基因的双歧杆菌比较基因组学分析及其在两歧双歧杆菌分离中的应用 2025年 本研究旨在比较分析双歧杆菌共有与特有的糖苷水解酶家族基因,在此基础上建立一种从婴儿粪便样本中快速分离目标双歧杆菌的方法。首先比较分析短双歧杆菌(Bifidobacterium breve)、长双歧杆菌长亚种(B. longum subsp. longum)、两歧双歧杆菌(B. bifidum)和长双歧杆菌婴儿亚种(B. longum subsp. infantis)4种双歧杆菌的糖苷水解酶家族基因,发现这些菌株在糖苷水解酶家族基因上存在共有及特有模式,可作为双歧杆菌分离和鉴定的分子标记。基于菌落聚合酶链式反应和核酸电泳技术,成功开发出一种快速分离和初步鉴定上述双歧杆菌的方法,并将其应用于B. bifidum的分离,该方法不仅提高了分离效率,而且降低了成本。本研究结果有利于加深对双歧杆菌属细菌多样性的认识,可为未来益生菌的研发奠定基础。 李岩 于航 陈思远 姜楠 赵鹏昊 孟祥晨关键词:比较基因组学 糖苷水解酶 双歧杆菌属 高粱3-脱氧花青素对糖苷水解酶活性的抑制机制 2025年 高粱3-脱氧花青素(3-DAS)对α-淀粉酶与α-葡萄糖苷酶活性具有抑制作用,但其作用机制尚不明确。考察了不同高粱品种间3-DAS的酶抑制活性差异,以确定对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制作用最强的高粱3-DAS提取物;采用多种光谱学技术及酶动力学分析法,进一步探究3-DAS与两种糖苷水解酶的相互作用机制。结果表明,红茅粱6号提取物中的3-DAS含量最高且对酶的活性抑制作用最强,但其对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的作用特性略有不同,3-DAS以非竞争性方式抑制α-淀粉酶,而以竞争性为主的混合型方式抑制α-葡萄糖苷酶。高粱3-DAS与酶结合后,可导致α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶在200 nm附近的蛋白质骨架特征吸收峰发生红移,同时引起两种酶的内在荧光分别发生静态猝灭和静态-动态混合猝灭,并使酶的色氨酸和酪氨酸残基周围环境的疏水性升高。高粱3-DAS能减少α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的α-螺旋结构含量,从而改变酶构象。高粱3-DAS与两种糖苷水解酶间的相互作用力均以静电作用力为主,结合过程为自发进行的放热反应。研究结果表明,高粱3-DAS具有作为α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制剂的潜在价值,研究结果旨在为高粱及其副产物的高值化应用提供基础数据支撑。 张旭 宋爽 王璐璐 仵雁北 王静关键词:高粱 Α-淀粉酶 Α-葡萄糖苷酶 酶活性 酿酒酵母孢子固定化聚对苯二甲酸乙二醇酯水解酶的酶学性质研究 2025年 基于酿酒酵母孢子表面展示系统,实现聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)水解酶FAST-PETase的孢子固定化。使用整合型质粒pRS306-TEF1pr-ss-FAST-PETase,将编码FAST-PETase的基因插入到酿酒酵母dit1Δ缺陷型菌株的基因组中,使蛋白更加稳定的表达。以双-2-(羟乙基)对苯二甲酸酯[bis(2-hydroxyethyl)terephthalate,BHET]为底物,对孢子固定化FAST-PETase的最适反应条件、热稳定性、pH耐受性、洗涤剂/有机试剂耐受性和重复使用能力进行研究。孢子固定化FAST-PETase的最适反应条件为50℃,pH 8.0。在30~80℃孵育12 h后,能保留82%以上的活性。同样地,在pH 5.0~9.0孵育12 h后,也能保持78%以上的活性。与游离酶相比,孢子固定化FAST-PETase对有机试剂也有一定的抗性,在重复使用7次后仍然保留初始活性的35%。该研究利用酿酒酵母孢子表面展示系统成功实现孢子固定化FAST-PETase,并将其应用于BHET的水解中,为PET塑料的长期降解提供了新的平台。 白佳文 王亚森 杜祥坤 佀辰钰 兰周格 中西秀树 李子杰关键词:酿酒酵母 酶学性质 Soluble epoxide hydrolase :a next-generation drug target for Alzheimer's disease and related dementias 2025年 Alzheimer's disease(AD)and Alzheimer's diseaserelated dementias(ADRD)represent a significant public health challenge,with projections indicating a substantial increase in affected individuals due to the aging global population.From the World Health Organization,AD/ADRD has affected more than 55 million individuals worldwide,with an additional 10 million cases diagnosed each year. Andrew Gregory Chengyun Tang Fan Fan关键词:ALZHEIMER POPULATION DRUG 一种新型聚酰胺水解酶的鉴定和性质分析 被引量:2 2024年 不可自然降解塑料的广泛应用对生态环境的危害日益严峻,塑料高聚物污染物已成为生态环境治理的焦点,其中利用酶等生物法对高聚物进行解聚具有一定优势,不仅反应条件温和,解聚产物还可以进行回收进入再循环。本研究使用4-硝基丙酰苯胺为模式底物,对实验室建立的塑料解聚酶库进行筛选,获得了一个来源于红色亚栖热菌(Meiothermus ruber)的能水解酰胺键的α/β水解酶MrABH,将其在大肠杆菌中进行表达,并利用亲和层析技术纯化获得了纯度较高的酶,对其催化性质、酶学性质以及催化聚酰胺的产物进行了研究,发现MrABH在pH8.0–10.0都有良好的稳定性,其最适pH为9.0,最适温度为30℃;动力学分析表明其对酯键和酰胺键的催化效果相近,MrABH能解聚尼龙6(polyamide6,PA6)和尼龙66(polyamide 66,PA66)生成单体和寡聚物,未来有望应用于聚酰胺的生物解聚和再循环利用。 郑芷然 丛琳 李志帅 刘卫东 游松 游松关键词:聚酰胺 表达纯化 酶学性质 益生菌胆盐水解酶的研究进展 2024年 近些年来,肠道微生物越来越多地与新陈代谢、健康和疾病联系在一起。胆盐水解酶(bile salt hydrolase ,BSH)是一类由肠道微生物合成的,可以将胆汁酸盐水解成胆汁酸和盐。这种解耦联作用不仅能帮助人体吸收和利用营养物质,而且直接或间接地参与宿主和肠道微生物的多种生理活动。因此,胆盐水解酶在人体内发挥着不可替代的作用。本文简要介绍了胆盐水解酶,总结了胆盐水解酶的底物特异性,并就胆盐水解酶对宿主、益生菌和有害微生物的影响进行讨论。 韩瑨关键词:胆盐水解酶 底物特异性 肠道微生物 宿主 益生菌 氨基甲酸乙酯水解酶可溶性表达及其酶学性质研究 2024年 氨基甲酸乙酯(ethyl carbamate,EC)是一种主要存在于发酵食品和酒精饮料中对人体有潜在致癌性的有害物质,EC水解酶能够有效地消减EC,但其存在异源表达量较低、乙醇耐受性较差等问题。该研究结合计算机辅助改造与基于机器学习的融合标签设计等手段对赖氨酸芽孢杆菌来源的EC水解酶进行改造及优化。首先利用PROSS计算程序改造EC水解酶提高其乙醇耐受性,其次基于支持向量机回归的机器学习模型设计促溶标签提高其可溶性表达。基于PROSS筛选获得了组合突变体S21E/H197Y/Q328C/P348I(EC4),其酶活力相较于野生型提高了1.55倍,20%(体积分数)乙醇条件下的相对酶活力较野生型提高了约2.56倍。进一步筛选了合适的短促溶标签获得可溶性表达提高最多的是SVM1-EC4,其酶活力约为野生型的1.82倍,15%(体积分数)乙醇下的相对酶活力是野生型的3.99倍,且在模拟酒样中水解EC效果是野生型的2.07倍。总之,计算与融合标签相结合对EC水解酶进行改造能够有效地提高其可溶性表达及乙醇耐受性,为其工业应用提供了一定的理论依据和技术基础。 刘凤松 李亚杰 李亚贤 龙梦飞 陆智关键词:可溶性表达 乙醇耐受性 融合标签