γ-谷氨酰转肽酶定向进化理性设计方案文献综述

 2021-11-03 10:11

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1.γ-谷氨酰转肽酶 γ-谷氨酰转肽酶是一种参与谷氨酰循环的特异性酶。

不同生物中存在位置不同,并且具有一定的特异性。

在细菌中γ-谷氨酰转肽酶存在于周质空间或是分泌到胞外环境中[[]];哺乳动物细胞内,γ-谷氨酰转肽酶附着在血浆膜的外表面[[]];在植物细胞中,γ-谷氨酰转肽酶是异源二聚体酶位于非原质体[[]]。

γ-谷氨酰转肽酶是蛋白前体自主催化分裂成的一个大亚基(~40KDa)和一个小亚基(~20KDa)组成[[]],同时大小亚基相结合的转肽活力大大高于各自的转肽活力[[]]。

γ-谷氨酰转肽酶可催化谷胱甘肽,使其的γ-谷氨酰基断裂,转移至相应的受体分子上[[]],该催化反应有着特异性位点强、不消耗能量等优点,因此在催化合成中有着普遍的应用。

目前,利用γ-谷氨酰转肽酶催化已经成功生产了γ-谷氨酰-L-多巴[7]、谷胱甘肽[8]、茶氨酸[9]、γ-谷氨酰-L-牛磺酸[10]、γ-谷氨酰-D-色氨酸[11]、γ-谷氨酰-半胱氨酸[12]等。

γ-谷氨酰转肽酶固定化不仅提高了pH稳定性和热稳定性,也提高了对产物亲和力[13]。

同时,γ-谷氨酰转肽酶在临床疾病诊断、食品工业、催化合成药物或药物前体、改变一些物质的溶解度和稳定性等方面也都起到了重要的作用。

1.1谷氨酰转肽酶的性质 γ-谷氨酰转肽酶是单独的大亚基 (~40KDa) 和小亚基 (~20KDa) 组成的异源二聚体[14]。

尽管γ-谷氨酰转肽酶的产生部位不同, 但其反应原理和特异性催化是类似的。

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