研究人员揭示硫肽类抗生素生物合成酶学机制

中科院上海有机所研究员刘文课题组在国际上首次阐明了硫链丝菌素(TSR)侧环形成过程中关键大环化反应的酶学机制,相关成果日前在线发表于美国《国家科学院院刊》。 硫肽抗生素是一类古老的生物活性肽抗生素,相关研究不但有利于使用经过改造后的“微生物工厂”生产制备新型的药物前体,还拓展了人们对特殊蛋白质/多肽翻译后修饰反应的理解和认识。课题组通过优化6-F-QA作为前体喂养突变株△tsrT后的发酵时间,分离、鉴定了一个侧环尚未关闭但QA基团已经发生环氧化的关键氟代中间体。氟原子的引入降低了催化侧环形成的关键蛋白的酶活,导致中间体短暂积累;而继续延长发酵时间,该中间体会被转化为最终成熟的6’-fluoro-TSR分子。该中间体的分离和鉴定为TSR侧环生物合成途径中的酶学机制研究奠定了重要基础。 研究人员锁定了TSR生物合成基因簇中一个功能尚未得到归属的基因tsrI,其编码的蛋白TsrI隶属于α/β水解酶超家族。研究证实了TsrI是硫......阅读全文

Science揭示抗生素治疗下细菌的保命机制

  来自伦敦帝国学院的科学家们取得重要的研究进展,揭示出了一些细菌细胞亚群逃避多种抗生素杀伤效应的机制。这一研究成果在线发表在1月10日的《科学》(Science)杂志上。   细菌通过进入到一种停止复制的状态变为“持续细胞”(persisters),从而能够耐受抗生素。不同于抗生素耐药是由于基因

简述青霉素类抗生素的耐药机制

  (1)细菌产生β-内酰胺酶(青霉素酶、头孢菌素酶)破坏β内酰胺环.  (2)耐药菌产生新的PBPs、对青霉素的亲和力降低。

概述细菌对β内酰胺类抗生素耐药机制

  ① 细菌产生β-内酰胺酶(青霉素酶、头孢菌素酶等)使易感抗生素水解而灭活;  ② 对革兰阴性菌产生的β-内酰胺酶稳定的广谱青霉素和第二、三代头孢菌素,其耐药发生机制不是由于抗生素被β-内酰胺酶水解,而是由于抗生素与大量的β-内酰胺酶迅速、牢固结合,使其停留于胞膜外间隙中,因而不能进入靶位(PBP

研究揭示细菌群体耐受抗生素新机制

  抗生素耐药是现代医学的一个重大挑战。了解细菌对抗生素的响应对理解耐药的产生至关重要。许多病原细菌在感染过程中以群体形式存在。细菌群体常表现出空间异质性,群体中不同空间区域的细菌处于出不同的生理状态,这使得抗生素的疗效具有很强的空间依赖性。此外,空间异质性能够促进细菌产生跨区域的相互作用,导致群体

抗生素作用机制抑制细胞壁的合成

细菌的细胞壁主要由多糖、蛋白质和类脂类构成,具有维持形态、抵抗渗透压变化、允许物质通过的重要功能。因此,抑制细胞壁的合成会导致细菌细胞破裂死亡;而哺乳动物的细胞因为没有细胞壁,所以不受这些药物的影响。这一作用的达成依赖于细菌细胞壁的一种蛋白,通常称为青霉素结合蛋白(PBPs),β内酰胺类抗生素能和这

抗生素作用机制干扰蛋白质的合成

干扰蛋白质的合成意味着细胞存活所必需的酶不能被合成。以这种方式作用的抗生素包括福霉素(放线菌素)类、氨基糖苷类、四环素类和氯霉素。蛋白质的合成是在核糖体上进行的,其核糖体由由50S和30S两个亚基组成。其中,氨基糖苷类和四环素类抗生素作用于30S亚基,而氯霉素、大环内酯类、林可霉素类等主要作用于50

β内酰胺类抗生素头孢菌的抗菌机制

  抗菌谱广,多数革兰阳性菌对之敏感,但肠球菌常耐药;多数革兰阴性菌极敏感,除个别头孢菌素外,绿脓杆菌及厌氧菌常耐药。本类药与青霉素类,氨基甙类抗生素之间有协同抗菌作用。  头孢菌素类为杀菌药,抗菌作用机制与青霉素类相似,也能与细胞壁上的不同的青霉素结合蛋白(PBPs)结合。  细菌对头孢菌素类与青

大环内酯类抗生素的抗菌作用机制

  大环内酯类能不可逆的结合到细菌核糖体50S亚基上,通过阻断转肽作用及mRNA位移,选择性抑制蛋白质合成。现认为大环内酯类可结合到50S亚基23SrRNA的特殊靶位,阻止肽酰基tRNA从mRNA的“A"位移向”P“位,使氨酰基tRNA不能结合到”A“位,选择抑制细菌蛋白质的合成;或与细菌核糖体50

生物酶学基础--脂肪酶的生产

脂肪酶的制备方法有提取法、化学合成法和微生物发酵法。提取法资源有限、工艺复杂、产量低;化学合成法成本太高;微生物发酵法的应用前景要远远大于提取法和化学合成法,它不受环境影响,资源丰富,产酶周期短,产物较单纯且成本低,生产上易于管理。商品化脂肪酶主要来源于各种细菌、酵母和真菌等微生物的发酵,有些霉菌可

生物酶学基础酶的生产和制备

酶的生产是指经过预先设计,并且通过人工控制而获得所需要的酶的过程。概括地说,酶的生产方法有提取法、发酵法和化学合成法三种。提取法是最早采用并且一直沿用至今的一种方法。提取法采用各种技术,直接从动植物或微生物的细胞或组织中将酶提取出来。提取法虽简单易行,但必须要有充足的原材料,这就使提取法的广泛应用受

葡萄糖氧化酶的酶学性质

高纯度GOD为淡黄色粉末,易溶于水,完全不溶于乙醚、氯仿、丁醇、吡啶、乙二醇和甲酰胺等有机溶剂,50%丙酮、66%甲醇都能使其沉淀,可以被弱酸性的离子交换树脂及氧化铝等吸附。GOD 最大光吸收波长为377 和455 nm,在pH 为2.2~8.4,温度为20~70 ℃均可起催化作用,其适宜温度为30

生物酶学基础酸性蛋白酶简介

概 述:酒用酸性蛋白酶是采用现代生物技术生产的高科技产品。在酒精发酵过程中,添加适量的酒用酸性蛋白酶,能有效水解原料中的蛋白质、破坏原料颗粒间细胞壁的结构,利于糖化酶的作用,使原料中可利用的碳源增加,从而可提高原料出酒率;另一方面,蛋白酶的水解作用增加醪液中投a一氧基态氮的水平,促进酵母的生长与繁殖

生物酶学基础-脂肪酶的性质

脂肪酶是一类具有多种催化能力的酶,可以催化三酰甘油酯及其他一些水不溶性酯类的水解、醇解、酯化、转酯化及酯类的逆向合成反应,除此之外还表现出其他一些酶的活性,如磷脂酶、溶血磷脂酶、胆固醇酯酶、酰肽水解酶活性等(Hara;Schmid)。脂肪酶不同活性的发挥依赖于反应体系的特点,如在油水界面促进酯水解,

生物酶学基础脂肪酶的来源

脂肪酶广泛的存在于动植物和微生物中。植物中含脂肪酶较多的是油料作物的种子,如蓖麻籽、油菜籽,当油料种子发芽时,脂肪酶能与其他的酶协同发挥作用催化分解油脂类物质生成糖类,提供种子生根发芽所必需的养料和能量;动物体内含脂肪酶较多的是高等动物的胰脏和脂肪组织,在肠液中含有少量的脂肪酶,用于补充胰脂肪酶对脂

微生物果胶酶的酶学性质

国内外科学家利用层析、电泳等手段对果胶酶的酶学性质进行了研究,明确了一些果胶酶的分子量、动力学性质及其影响因素。常用果胶酶纯化方法有:硫酸铵沉淀、丙酮沉淀、离子交换层析以及凝胶过滤色谱等。果胶酶分子量一般在20kD~60kD之间,单体存在,个别以多聚体形式存在,如海栖热袍菌果胶酸裂解酶分子量为115

生物酶学基础酶固定化技术工艺

关键在于选择适当的固定化方法和必要的载体以及稳定性研究、改进。 1 吸附法吸附法是利用物理吸附法,将酶固定在纤维素、琼脂糖等多糖类或多孔玻璃、离子交换树脂等载体上的固定方式。显著特点是:工艺简便及条件温和,包括无机、有机高分子材料,吸附过程可同时达到纯化和固定化;酶失活后可重新活化,载体也可再生。但

生物酶学基础高温α淀粉酶简介

耐高温α—淀粉酶(High thermostableα-amylase)概述:采用地衣芽孢杆菌(BacillusLicheniformis),经发酵,提炼而成,本品具有很好的耐热性,广泛应用于淀粉加工,制糖,味精,酒精,啤酒,柠檬酸,纺织印染,造纸以及其它发酵工业等。本品具耐高温的特性,在高温下液化

核酸酶的作用机制

不同来源的核酸酶,其专一性、作用方式都有所不同。有些核酸酶只能作用于RNA,称为核糖核酸酶(RNase),有些核酸酶只能作用于DNA,称为脱氧核糖核酸酶(DNase),有些核酸酶专一性较低,既能作用于RNA也能作用于DNA,因此统称为核酸酶(nuclease)。根据核酸酶作用的位置不同,又可将核酸酶

嗜冷酶的作用机制

1993 年, Rentier小组对几种嗜冷性蛋白酶、脂酶和半乳糖苷酶进行了研究, 发现它们含有几个嗜温酶所没有的“额外”氨基酸残基。Feller等人建立的计算机模型也表明,嗜冷蛋白酶含有大量带负电荷的氨基酸残基,特别是天冬氨酸残基;分子表面的四个极性环状结构呈伸展状态;分子内缺少离子间作用与疏水作

糖苷酶的作用机制

  N-糖基化是在内质网上由糖基转移酶催化,在内分泌蛋白和膜结合蛋白的天冬酰氨残基的氨基上结合寡糖的过程,即在粗面内质网的核糖体上合成蛋白肽链的同时,一旦形成天冬氨酸-Xaa-色氨酸-/丝氨酸(Asn-Xaa-Ser/Thr, Xaa为除脯氨酸外的所有氨基酸残基)三联序列子密码,即糖基化位点,才有可

简述脂肪酶催化机制

  脂肪酶具有油-水界面的亲和力,能在油-水界面上高速率的催化水解不溶于水的脂类物质;脂肪酶作用在体系的亲水-疏水界面层,这也是区别于酯酶的一个特征。  来源不同的脂肪酶,在氨基酸序列上可能存在较大差异,但其三级结构却非常相似。脂肪酶的活性部位残基由丝氨酸、天冬氨酸、组氨酸组成,属于丝氨酸蛋白酶类。

ATP酶的反应机制介绍

  ATP酶与ATP水解反应耦合的转运是一个严格的化学反应,即每分子ATP水解能够使一定数量的溶液分子被转运。例如,对于钠钾ATP酶,每分子ATP水解能够使3个钠离子被运出细胞,同时2个钾离子被运入。  跨膜ATP酶需要ATP水解所产生的能量,因为这些酶需要做功:它们逆著热力学上更容易发生的方向来进

磷酸酶的催化机制

半胱氨酸依赖的磷酸酶通过形成磷酸-半胱氨酸中间体来催化磷酸酯键的断裂,具体过程如下(以磷酸化的酪氨酸去磷酸化过程为例,参见右图)[1]首先,酶活性位点上的自由的半胱氨酸亲核基团进攻磷酸基团中的磷原子并成键;然后,连接磷酸基团与酪氨酸的P-O键接受位置合适的酸性氨基酸(如天冬氨酸)或水分子所提供的质子

NSP酶的作用的机制

NSP酶的作用的机制也日臻完善。其作用机制主要为以下几方面:(1)使麦类日粮中高粘度的水溶性NSP水解成多糖片段,降低肠道内容物粘度,减少粘度对养分和内源消化酶的扩散阻碍作用,提高麦类日粮养分的消化率和吸收利用率。(2)加速各类植物性原料细胞壁破裂。使细胞壁包裹的各类营养物质充分释放出来,与畜禽肠道

ATP酶的作用机制介绍

  关于ATP酶催化ADP氧化磷酸化成ATP的机制,先后提出过几种假说  1、化学偶联假说;  2、构象假说;  3、化学渗透假说。  目前流行的是化学渗透假说,由英国生物化学家P.Mitchell于1961年提出。该学说很好地说明线粒体内膜中电子传递、质子电化学梯度建立、ADP磷酸化的关系,并具有

脂肪酶的催化机制

脂肪酶具有油-水界面的亲和力,能在油-水界面上高速率的催化水解不溶于水的脂类物质;脂肪酶作用在体系的亲水-疏水界面层,这也是区别于酯酶的一个特征。来源不同的脂肪酶,在氨基酸序列上可能存在较大差异,但其三级结构却非常相似。脂肪酶的活性部位残基由丝氨酸、天冬氨酸、组氨酸组成,属于丝氨酸蛋白酶类。脂肪酶的

酪氨酸酶的作用机制

酪氨酸酶活性中心呈现出双核铜中心结构,由2个铜离子位点组成,与蛋白质中的组氨酸残基结合,并且由1个内源桥基将2个铜离子联系起来。当酪氨酸等物质和酶过渡络合时,主要是羟基和酶的活性中心上的原子键合发生作用。在黑色素的催化反应过程中,将其分为氧化态(Eoxy)、还原态(Emet)和脱氧态(Edeoxy)

简述Dicer酶的作用机制

  Dicer的作用机制Bernstein认为分二步:  第一步:Dicer结合到dsRNA,dsRNA被加工成许多短片段,每个片段约22nt。  第二步:22nt的siRNA通过PAZ与含有PAZ的Argonaute蛋白结合,而RNase与后者形成多个亚单元的复合物,这样使得22ntsiRNA特异

酶的结构和催化机制

1、酶的组成与结构:酶的化学本质是蛋白质,蛋白质分子是由氨基酸组成。酶的结构分为四级:一级结构:氨基酸残基严格地按一定顺序线性排列称为蛋白质一级结构,一个蛋白质分子可能由一条肽链构成、也可能由几条肽链构成。二级结构:由于肽链上的一个肽键上的氢原子与另一个肽键上的氧原子有可能能形成氢键,所以,肽链可以

萤光素酶的反应机制

萤光生成反应通常分为以下两步:萤光素 +ATP→ 萤光素化腺苷酸(luciferyl adenylate) +PPi萤光素化腺苷酸 +O2→ 氧萤光素 +AMP+ 光这一反应非常节省能量,几乎所有输入反应的能量都被转化为光。与之形成鲜明对比的是人类使用的白炽灯,只有约10%的能量被转化为光,剩余的能