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糖基转移酶在花瓣色泽形成中的作用研究进展

园艺学报 2022年第3期49卷 687-700页

作者：周琳邹红竹韩璐璐贾莹华王雁中国林业科学研究院林业研究所林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091

糖基转移酶属于催化糖基转移反应的超基因家族的一类酶。糖基化修饰能丰富花青素的结构,调节其水溶性、稳定性和可转运性,决定植物色泽形成。对参与观赏植物花色素成分合成代谢的糖基转移酶的种类及其生化、分子生物学研究进行梳理,并... 详细信息

糖基转移酶属于催化糖基转移反应的超基因家族的一类酶。糖基化修饰能丰富花青素的结构,调节其水溶性、稳定性和可转运性,决定植物色泽形成。对参与观赏植物花色素成分合成代谢的糖基转移酶的种类及其生化、分子生物学研究进行梳理,并对其在蓝紫色、橙色-紫红色以及黄色等主要花瓣色泽形成中的作用进行归纳,展望色泽相关糖基转移酶的研究方向,以期为深入解析花色素物质的糖基化修饰机理提供参考,也为观赏植物花色改良提供新思路。

关键词：观赏植物花色糖基转移酶功能特性

糖基转移酶UGT73C5在大肠杆菌中的可溶性表达研究

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食品与发酵工业 2023年第2期49卷 1-7页

作者：方红辉倪晔周婕妤董晋军许国超张兆俊韩瑞枝江南大学工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学生物工程学院江苏无锡214122 丹阳市金丹阳酒业有限公司江苏丹阳212300

络塞是一种抗高原反应药物的主要活性成分,可通过尿苷二磷酸糖基转移酶UGT73C5催化肉桂醇糖基化反应合成。然而UGT73C5在大肠杆菌宿主中可溶性表达极差,严重限制了其工业应用。该研究分别通过与分子伴侣共表达和与助溶蛋白标签融合表达... 详细信息

络塞是一种抗高原反应药物的主要活性成分,可通过尿苷二磷酸糖基转移酶UGT73C5催化肉桂醇糖基化反应合成。然而UGT73C5在大肠杆菌宿主中可溶性表达极差,严重限制了其工业应用。该研究分别通过与分子伴侣共表达和与助溶蛋白标签融合表达的方式,提高UGT73C5在Escherichia coli BL21(DE3)中的可溶性表达。结果显示,除质粒pKJE7外,与分子伴侣质粒pG-KJE8、pGro7和pG-TF2共表达后均可提高UGT73C5酶活力,分别为原始酶活力(18.56 U/g细胞)的1.27、1.18、1.37倍。此外,利用硫氧还蛋白(thioredoxin,Trx)和谷胱甘肽巯基转移蛋白(glutathione S-transferase,GST)两种助溶蛋白标签,构建的融合酶Trx-UGT73C5和GST-UGT73C5的酶活力为原始酶活力的1.45、2.54倍,且纯化后的比酶活力为原始酶的80%~90%。最后,在2 mmol/L肉桂醇合成络塞的反应中,相同浓度细胞破碎液(粗酶)融合酶GST-UGT73C5比原始酶催化效率更高,4 h后转化率可以达到90%以上,最终转化率达到93.6%。因此,助溶蛋白标签融合表达法可有效提高UGT73C5在大肠杆菌中的可溶性表达,且融合酶GST-UGT73C5在络塞的酶法合成中具有更大的应用潜力。

关键词：糖基转移酶可溶性表达分子伴侣融合酶肉桂醇络塞

糖基转移酶基因rbfCxoo缺失突变导致水稻白叶枯病菌毒性表达增强

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微生物学报 2009年第6期49卷 740-745页

作者：孙艳伟文景芝吴茂森陈华民何晨阳中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室北京100193 东北农业大学农学院植物保护学系哈尔滨150030

【目的】阐明水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae,简称Xoo)基因组中推导的脂多糖O抗原合成蛋白基因rbfCxoo(XOO2599)的结构和生物学功能。【方法】通过基因克隆、序列分析、缺失突变和表型测定,对rbfCxoo的分子特征及其功能... 详细信息

【目的】阐明水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae,简称Xoo)基因组中推导的脂多糖O抗原合成蛋白基因rbfCxoo(XOO2599)的结构和生物学功能。【方法】通过基因克隆、序列分析、缺失突变和表型测定,对rbfCxoo的分子特征及其功能进行了鉴定。【结果】用特异性引物进行PCR扩增,从野生型菌株PXO99A基因组DNA中成功地获得了与己测序菌株KACC10331序列完全一致的全长基因序列;RbfCxoo序列N端和C端分别具有一个糖基转移酶的保守结构域(Glycos-transf-2)。用标记置换法获得了基因缺失突变体△rbfCxoo。与PXO99A相比,△rbfCxoo脂多糖O抗原合成能力并未发生变化,但鞭毛素糖基化能力有所降低。此外,△rbfCxoo鞭毛运动性、生物膜形成和胞外纤维素酶和木聚糖酶活性都无明显改变,但对水稻的致病性显著增强,毒性相关基因的表达也有所增加。【结论】RbfCxoo可能与细菌鞭毛素糖基化修饰以及毒性表达有关。

关键词：水稻白叶枯病菌 rbfCxoo 糖基转移酶鞭毛素糖基化毒性

糖基转移酶的性质、作用机制及其在抗生素中的应用

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中国抗生素杂志 2013年第2期38卷 90-97页

作者：于洋曹飞飞陈小龙浙江工业大学生物与环境工程学院发酵工程研究所杭州310014

本文简述了糖基转移酶的性质、作用机制以及在氨基糖苷类抗生素、聚酮类化合物以及糖肽类抗生素生物合成中的应用。

关键词：糖基转移酶氨基糖苷类抗生素聚酮类抗生素糖肽类抗生素应用

糖基转移酶反义核酸对人脑胶质瘤细胞SWO-38作用的分子机理

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癌症 2002年第10期21卷 1095-1099页

作者：郑刚张积仁刘发全王雄文张新宇第一军医大学珠江医院肿瘤科第一军医大学珠江医院骨科广东广州510282

背景与目的:红细胞系列的鞘糖脂与很多人类肿瘤的生物学活性相关。α1,4半乳糖糖基转移(α1,4-galactosyltransferase,α1,4Gal-T)是红细胞系列鞘糖脂合成的特异的糖基转移酶。本实验目的是研究α1,4Ga反义寡核苷酸对脑胶质瘤细胞系SWO... 详细信息

背景与目的:红细胞系列的鞘糖脂与很多人类肿瘤的生物学活性相关。α1,4半乳糖糖基转移(α1,4-galactosyltransferase,α1,4Gal-T)是红细胞系列鞘糖脂合成的特异的糖基转移酶。本实验目的是研究α1,4Ga反义寡核苷酸对脑胶质瘤细胞系SWO-38的作用及其分子机理。方法:人工合成α1,4Gal-T基因的反义寡核苷酸采用脂质体介导的基因转染方法将α1,4Gal-T基因反义核酸转入SWO-38细胞中。应用RT-PCR检测其对α4Gal-TmRNA表达的影响,应用克隆形成实验检测其对细胞增殖的作用,应用流式细胞术(FCM)和琼脂糖凝胶电检测细胞凋亡的发生,应用FCM检测细胞fas、p53、bax和bcl-2表达的变化。结果:细胞转染反义核酸后,经RT-P检测证实其α1,4Gal-TmRNA基因的表达下降;克隆形成实验显示细胞生长明显受到抑制(P<0.01);DNA电泳像呈凋亡表现;FCM检测表明,导入α1,4Gal-T基因反义核酸的SWO-38细胞凋亡明显增加(P<0.05),bcl-2蛋表达显著下降(P<0.01),而fas和bax蛋白表达显著提高(P<0.01),p53蛋白表达无显著变化。结论:α1,4Ga基因硫代反义核酸可诱导脑胶质瘤细胞系SWO-38细胞凋亡,其机理与fas、bcl-2和bax基因调控及其相互作用关。

关键词：糖基转移酶分子机理脑胶质瘤 α1,4半乳糖糖基转移酶反义核酸凋亡

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糖基转移酶在改善天然产物成药性方面的应用

中国药科大学学报 2017年第5期48卷 529-535页

作者：金月吴旭日陈依军中国药科大学生命科学与技术学院化学生物学研究室南京210009

天然产物结构新颖、生物活性多样,是药物或药物先导化合物的重要来源之一。但是,目前仅有极少数的天然产物被开发成药,生物活性不佳、溶解度低或稳定性差等是造成其成药性不佳的主要原因。鉴于天然产物结构的复杂性,通过化学结构修饰提... 详细信息

天然产物结构新颖、生物活性多样,是药物或药物先导化合物的重要来源之一。但是,目前仅有极少数的天然产物被开发成药,生物活性不佳、溶解度低或稳定性差等是造成其成药性不佳的主要原因。鉴于天然产物结构的复杂性,通过化学结构修饰提高成药性受到了极大的挑战和限制,因此,更加多元化的酶法结构改造逐渐成为天然产物结构修饰的重要手段之一。由于选择性强、效率高、反应温和等优势,基于糖基转移酶的酶法糖基化修饰在改善天然产物成药性方面展现出了良好的应用前景。本文概述了糖基转移酶及其在天然产物结构修饰中的应用和挑战,可为天然产物的新药开发提供一定的参考和借鉴。

关键词：天然产物成药性糖基转移酶糖基化修饰

糖基转移酶WekM参与禽致病性大肠杆菌脂多糖合成和环境适应

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微生物学报 2024年第8期64卷 2702-2712页

作者：曹启予高宇杰张晓荟陈歆丹罗平翟瑞东韩先干宋厚辉程昌勇于纪棉韩月浙江农林大学动物科技学院·动物医学院、浙江省畜禽绿色生态健康养殖应用技术研究重点实验室、动物健康互联网检测技术浙江省工程研究中心、浙江省动物医学与健康管理国际科技合作基地、中澳动物健康大数据分析联合实验室浙江杭州311300 中国农业科学院上海兽医研究所上海201199 宁波卫生职业技术学院浙江宁波315100

【目的】研究O_(1)血清型禽致病性大肠杆菌(avian pathogenic Escherichia coli,APEC)的O抗原糖基转移酶WekM在脂多糖合成和环境适应中的作用。【方法】采用Red同源重组方法,构建APEC O_(1)菌株的wekM基因缺失株,并构建wekM回补株。随... 详细信息

【目的】研究O_(1)血清型禽致病性大肠杆菌(avian pathogenic Escherichia coli,APEC)的O抗原糖基转移酶WekM在脂多糖合成和环境适应中的作用。【方法】采用Red同源重组方法,构建APEC O_(1)菌株的wekM基因缺失株,并构建wekM回补株。随后分析wekM基因对APEC O_(1)菌株生长和运动能力的影响,通过银染和Western blotting鉴定细菌脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)图谱以及与兔抗O_(1)血清的反应能力,通过实时荧光定量PCR测定细菌鞭毛相关基因转录水平,使用溴化乙锭测定细菌细胞膜通透性。最后,通过药敏试验检测细菌对环丙沙星等抗生素敏感性。【结果】PCR验证及DNA测序结果表明ΔwekM缺失株和回补株构建成功。银染鉴定ΔwekM缺失株较野生株LPS图谱不完整,部分O-抗原条带缺失;同时,Western blotting检测未见到ΔwekM与O因子血清的反应条带,这说明O-抗原糖基转移酶wekM基因缺失后影响LPS合成。生长运动能力分析显示,ΔwekM缺失株的运动能力较野生株显著减弱,生长速率与野生株一致。实时荧光定量PCR检测发现,ΔwekM缺失株的flgC等鞭毛相关基因转录水平降低,表明wekM基因影响细菌鞭毛的合成。此外,ΔwekM的细胞膜通透性较野生株显著增加(P糖基转移酶wekM基因缺失导致细菌LPS完整性受损,运动能力降低,鞭毛合成受阻,鞭毛形成基因转录水平下降,细胞膜通透性增强,对抗生素敏感性增加。这些结果为解析wekM基因的功能奠定了研究基础,有助于深入了解禽致病性大肠杆菌O_(1)的环境适应机制。

关键词：禽致病性大肠杆菌O_(1) 脂多糖 O-抗原糖基转移酶环境适应

糖基转移酶ASP OleD催化朝藿定C的区域选择性O-糖基化合成Acuminatoside

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应用与环境生物学报 2021年第6期27卷 1427-1433页

作者：胡佳伟李伟张倩刘展乔崇张国林罗应刚中国科学院成都生物研究所成都610041 中国科学院大学北京100049

Acuminatoside是从粗毛淫羊藿(Epimedzum acuminatum Franch)的地上部分中分离得到的黄酮醇四糖苷,即淫羊藿素(icaritin或anhydroicaritin)在C-3位含有O-a-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-a-L-rhamnopyranoside,在C-7位含O-b-D-glucopyranosyl-(1→2)-b-D-glucopyranoside,该化合物具有潜在的治疗前列腺癌作用.但是从植物分离提取该化合物的收率极低(0.00008%-0.075%),这极大地限制了对Acuminatoside的深入研究、开发与综合利用.朝藿定C是大量易得的淫羊藿素三糖苷,在其C-7-葡萄糖基的2-羟基上引入另一分子葡萄糖基,即可得到Acuminatoside.基于糖基转移酶OleD催化O-糖基化的杂泛性,从NCBI数据库中获得该酶的编码基因,通过密码子优化,全基因合成具有3个氨基酸突变(A242V/S132F/P67T)的ASP OleD.将上述合成基因在大肠杆菌中进行可溶性表达,分离、纯化获得ASP OleD.以朝藿定C为底物,尿苷二磷酸葡萄糖(UDP-Glc)为糖基供体,ASPOleD为催化剂,发现一个新的酶催化反应.该酶催化反应的产物经HPLC-DAD、UPLC-HRMS及NMR数据分析确定为Acuminatoside.本研究实现了基于糖基转移酶OleD催化O-糖基化的杂泛性,在朝藿定C的C-7-葡萄糖基的2-羟基区域选择性地引入另一分子葡萄糖基,得到Acuminatoside,提供了一种绿色环保、操作简单、选择性高的酶催化转化合成Acuminatoside方法.

关键词：黄酮醇糖苷糖基转移酶 Acuminatoside Epimedin C 酶催化合成

糖基转移酶Colgalt2基因缺失对于对乙酰氨基酚导致的肝损伤的保护作用初探

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中华肝脏病杂志 2021年第1期29卷 67-71页

作者：张晓慧郭乐乐魏红山任锋张晶首都医科大学附属北京佑安医院北京100069 首都医科大学附属北京地坛医院北京100015 首都医科大学附属北京佑安医院北京市肝病研究所北京100069

目的探讨糖基转移酶Colgalt2基因缺失对于对乙酰氨基酚(APAP)导致的小鼠急性肝损伤的保护作用。方法选择Colgalt2+/+野生型小鼠20只和Colgalt2-/-小鼠20只(均为C57BL/6J品系)为研究对象,腹腔注射APAP溶液建立小鼠急性肝损伤模型,将小鼠... 详细信息

目的探讨糖基转移酶Colgalt2基因缺失对于对乙酰氨基酚(APAP)导致的小鼠急性肝损伤的保护作用。方法选择Colgalt2+/+野生型小鼠20只和Colgalt2-/-小鼠20只(均为C57BL/6J品系)为研究对象,腹腔注射APAP溶液建立小鼠急性肝损伤模型,将小鼠分为4组,Colgalt2+/+野生型对照组、Colgalt2+/+野生型给药组(APAP 500 mg/kg)、Colgalt2-/-小鼠对照组、Colgalt2-/-小鼠给药组(APAP 500 mg/kg),测定生存率,绘制生存曲线,通过检测血清丙氨酸转氨酶、天冬氨酸转氨酶水平评价肝脏功能,HE染色观察肝脏组织病理变化评价肝脏损伤情况,采用Western blot对肝损伤相关蛋白c-JNK氨基末端激酶(JNK)进行检测。多组样本均数的比较用方差分析,进一步两两比较方差齐者用LSD-t检验,方差不齐者用Games-Howel法。结果与Colgalt2+/+小鼠相比,Colgalt2-/-小鼠给予APAP后,小鼠生存率明显升高(86.7%比40.0%),小鼠肝细胞死亡及炎性细胞浸润轻于Colgalt2+/+小鼠,血清丙氨酸转氨酶、天冬氨酸转氨酶水平明显降低[丙氨酸转氨酶:(5291.90±1016.34)U/L比(1616.90±330.65)U/L,P=0.000;天冬氨酸转氨酶:(4978.00±1028.43)U/L比(1851.00±437.55)U/L,P=0.000],肝组织中JNK表达水平降低。结论在APAP诱导的小鼠肝损伤中,Colgalt2基因缺失对于APAP诱导的急性肝损伤发挥保护作用,Colgalt2可能成为APAP诱导的肝毒性的潜在治疗选择。

关键词：糖基转移酶对乙酰氨基酚急性肝损伤