摘要：不同类型的亲和标签会影响酶的催化功能和酶学性质。近平滑假丝酵母Candidaparapsilosis来源的(S)-羰基还原酶2((S)-carbonyl reductase 2,SCR2)能催化2-羟基苯乙酮。文中在SCR2的N端添加不同类型的亲和标签,在大肠杆菌Escherichiacoli中异源表达并纯化重组蛋白his6-SCR2、strep-SCR2和MBP-SCR2,研究了重组蛋白催化2-羟基苯乙酮的酶学性质。结果表明,不同类型的亲和标签对SCR2的酶学性质有一定的影响。其中,不同类型的亲和标签对重组蛋白稳定性影响较大:1)在pH6.0、30℃条件下保温13h后,重组蛋白his6-SCR2和strep-SCR2的剩余酶活力是无融合标签SCR2的90.0%-95.2%,而MBP-SCR2的剩余酶活力是无融合标签SCR2的1.25倍。2)MBP-SCR2在50℃的半衰期比strep-SCR2、his6-SCR2和无融合标签SCR2长26.6%–48.8%。3)MBP-SCR2在-80℃存储60d后,其酶活动力学参数kcat比his6-SCR2、strep-SCR2和无融合标签SCR2高1.25–1.45倍。根据三级结构分析推出重组蛋白MBP-SCR2中MBP的C末端的α螺旋具有稳定SCR2的N端无规则卷曲的作用,从而提高酶的稳定性。圆二色谱检测结果表明MBP标签对蛋白SCR2的二级结构有一定的影响,且解折叠温度(T_(m))分析证明,MBP-SCR2的T_(m)比无融合标签SCR2提高近5℃。研究结果不仅为羰基还原酶家族增添了一种2-羟基苯乙酮的稳定高效催化剂MBP-SCR2,同时为其他短链醇脱氢酶的标签设计提供了借鉴和依据。

摘要：CPC乙酰化酶是一步酶法制备7-ACA的关键酶,针对它的研究具有重大的经济价值。为了获得对CPC具有更高催化活性的CPC乙酰化酶,以Pseudomonas sp SE 83来源的Ⅲ型CPC乙酰化酶CA Ⅲ为亲本,借助分子对接的手段确定了它与CPC结合的关键氨基酸残基,并确定将这些关键氨基酸残基突变为侧链基团更小的氨基酸残基,对CA Ⅲ的编码基因利用多点定点突变试剂盒完成定点突变后借助p ET32a质粒在*** BL21（DE3）中实现了可溶性表达,获得了对CPC催化活性更高的重组突变体reCA Ⅲ~M,其比酶活为26.7 IU/mg,较原酶提高了3.44倍。此外,初步研究了利用reCA Ⅲ^M进行一步酶法生产7-ACA的工艺,40 IU/g CPC的加酶量、25℃的条件下反应12 h,CPC的转化率和7-ACA的得率分别可达96.3%和63.4%,表明该酶具有良好的应用前景。CPC乙酰化酶的分子改造上取得的较为理想的结果,为该酶进一步的分子改造及应用奠定了坚实的基础,也为其它酶的分子改造提供了可资借鉴的经验。

摘要：辅酶再生是实现氧化还原酶催化反应的必需步骤 ,是关系到氧化还原酶工业应用的关键。通过介绍酶法再生和电化学方法再生的机理 ,分别总结了有关还原态辅酶和氧化态辅酶再生方法的研究现状 ,包括酶学再生过程中涉及到的酶、自由酶和整体细胞再生及其反应器的设计 ;以及电化学再生中电极修饰及中间体选择等。

摘要：微囊藻毒素是一类环七肽蓝藻环肽化合物,目前自然界已发现70多种,其中microcystins-LR型因其独特的化学结构特征以及特异的磷酸酶结合模式,越来越受到药物化学家的关注.但因其天然结构中含有2个稀有氨基酸(Adda和Mdha),这使其化学全合成的难度增加,同时使其具有极高肝脏代谢毒性,严重影响了microcystin-LR作为新型的磷酸酶抑制剂的开发前景.本文以蛋白磷酸酶PP2A特异性抑制活性的micorcystin-LR为模板化合物,通过构效分析和GOLD 5.0分子对接结果,用L-Phe和L-炔丙基甘氨酸分别替代Adda和Mdha,设计出1个结合模式与模板较为一致的micorcystin类似物,并利用铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)NRPS/PKS生物合成基因簇中TE结构域,在体外成功催化合成.该microcystin类似物的体外蛋白磷酸酶抑制实验显示有一定的抑制效果,虽与microcystin-LR本身还存在一定差距,但该microcystin类似物由于将引起肝脏毒性的主要残基Adda进行了取代,因此可以预见本研究最终合成的microcystin衍生物其对磷酸酶抑制活性降低同时,也将相应的降低对肝脏的毒性.这为开发新的低毒的磷酸酶抑制剂提供了一个新的选择对象,也为今后micorcystin衍生物的合成提供了一个新的合成思路.

摘要：生物有机化学旨在阐明复杂生命体系中的内在化学机制,以及通过理性的设计和改良来创造能够由于有机合成化学的生物大分子催化剂。本文遴选2016年发表于《Science》《Nature》《PNAS》《Nature Chemistry》等期刊的部分重要研究结果,回顾2016年生物有机化学领域取得的突破性进展。

摘要：新近发展的单原子纳米酶(SAzymes),兼具纳米材料与酶的特性,可以精确模仿天然酶结构,在生物传感、疾病治疗等领域有着广泛的应用。SAzymes具有均匀分散的单原子结构和良好的配位环境,表现出显著的催化活性和稳定性。本文综述了近年来SAzymes在生物医学领域的应用,包括生物传感、肿瘤治疗、抗菌和抗氧化,并展望了SAzymes未来的发展,为合理设计多功能SAzymes提供了可行策略。

摘要：为适应生存环境的不断变化,生物体可以在细胞的调控下组装生成胞内或胞外复杂且有序的无机有机复合纳米矿物质,从而得到具有胞内(外)无机纳米颗粒的矿化细胞.这些无机有机复合纳米矿物质赋予了生物体新的功能,使其在催化、电学、光学及生物医学等领域展现出了广泛的应用前景,同时也引起了人们极大的关注.受自然界生物矿化现象的启发,通过设计、修饰矿化基团,改性非矿化的生物体,人们构造出了类型多样、功能各异的矿化生物体.在此综述了利用仿生合成的方法,通过在细菌、真菌、植物及人体细胞等细胞内外合成不同种类无机有机复合纳米材料,从而得到具有新的应用性能矿化细胞的研究进展;着重评述了矿化细胞的仿生矿化合成方法、合成机制以及应用研究现状与前景,并对矿化细胞合成技术的发展趋势进行了展望.

摘要：随着不可再生资源的日益减少以及化学催化所带来的环境污染问题的日益严重,应用低污染的生物催化技术改造或取代传统化工工艺已经成为可持续发展的研究热点。酶作为一种重要的生物催化剂,具有高效无污染、专一性较强等优点,在化工、医药等领域具有巨大的应用潜力和良好的发展前景。但由于新功能酶的开发速度较慢,使其应用受到严重限制。酶的理性设计是新酶发现的一个重要来源,随着计算机技术的发展,蛋白质结构预测方法和新功能酶计算设计策略得到迅猛的发展,已成为酶功能改造的有力工具和新的研究前沿。本文就蛋白质结构预测方法、新功能酶计算设计方法和策略以及未来发展趋势进行简要介绍和讨论。

摘要：伊士曼化工公司因其在绿色生物催化方面的重大突破获得了美国最高环境保护奖之一的绿色化学奖。2009年度的总统绿色化学奖由美国环境保护局代表白宫方面颁发．以此表彰把绿色化学理念融入到化学产品设计、制造和应用的工业技术。

摘要：酶和完整细胞的定向进化是一种提高它们催化性能的有效方法。近来的研究主要在新的酶功能的创造和一些新的有效的定向进化方法的建立。定向进化和理性设计相结合将加速用于制药。