微生物糖苷酶的新型突变酶_硫代糖苷酶的产生及应用
β—葡萄糖苷酶及其应用
β—葡萄糖苷酶及其应用β—葡萄糖苷酶（β-glucosidase）是一种重要的酶类，在生物化学、生物技术、医学和工业中都有广泛的应用。
β—葡萄糖苷酶作用于葡萄糖苷键，能够水解葡萄糖苷化合物，将其转化为葡萄糖和相应的醛或酮。
本文将介绍β—葡萄糖苷酶的性质、结构、应用以及其在生物工程领域的潜力。
β—葡萄糖苷酶是一种水解酶，广泛存在于植物、微生物和动物中。
在微生物中，β—葡萄糖苷酶在纤维素降解、半乳糖代谢以及多糖分解等生理过程中起着重要作用。
在植物中，β—葡萄糖苷酶参与了植物生长发育、种子萌发和植物抵抗逆境的过程。
在动物中，β—葡萄糖苷酶则参与了碳水化合物的代谢和营养吸收。
由于β—葡萄糖苷酶在生物体内起着重要作用，因此其在医药和食品工业中具有重要的应用价值。
β—葡萄糖苷酶通常被用于食品加工工业中，用于水解植物中的葡萄糖苷化合物，例如大豆异黄酮和花青素。
通过β—葡萄糖苷酶的作用，可以将这些化合物水解成为葡萄糖和其他生物活性物质，从而提高其生物利用率。
β—葡萄糖苷酶还被广泛用于啤酒、葡萄酒和果汁等酿造行业，帮助降解残留的酚类化合物，改善产品的口感和质量。
在医药领域，β—葡萄糖苷酶也具有重要的应用价值。
近年来，β—葡萄糖苷酶在抗癌药物的研发和生产中得到了广泛的应用。
一些天然产生的抗癌化合物以葡萄糖苷化合物的形式存在，通过β—葡萄糖苷酶的水解作用，可以将其转化为活性的抗癌物质，从而提高药物的疗效。
β—葡萄糖苷酶还被用于合成具有生物活性的化合物，为药物研发提供了有效的手段。
在生物工程领域，β—葡萄糖苷酶的潜力尤为巨大。
由于其具有水解葡萄糖苷化合物的特性，β—葡萄糖苷酶可以用于生物燃料的生产。
利用β—葡萄糖苷酶将植物细胞壁中的纤维素水解为葡萄糖，然后利用发酵工艺将葡萄糖转化为生物燃料，可以提高生物燃料的产量和质量，从而减缓对传统石化燃料的依赖。
β—葡萄糖苷酶还可以用于生物质降解和生物制药等领域，为生物工程技术的发展提供了强大的支持。
β-葡萄糖苷酶产生菌的筛选及产酶条件优化
β-葡萄糖苷酶产生菌的筛选及产酶条件优化
陈显玲;苏龙
【期刊名称】《中国饲料》
【年(卷),期】2024()9
【摘要】本研究从实验室构建的微生物菌库中筛选获得1株β-葡萄糖苷酶产生菌株HHL,结合ITS序列分析方法鉴定其为米曲霉(Aspergillus oryzae)。
以β-葡萄糖苷酶酶活为考察指标,通过单因素试验及正交试验对其产酶条件进行优化。
结果显示:菌株HHL最优产酶条件为以改良察氏培养基为培养基,pH 6.0,接种量8%,培养温度35℃,培养时间144 h。
此条件下,产β-葡萄糖苷酶酶活为48.74 U/mL。
【总页数】5页(P60-64)
【作者】陈显玲;苏龙
【作者单位】广西科技师范学院食品与生化工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】S816.7
【相关文献】
1.转半乳糖基β-半乳糖苷酶产生菌筛选鉴定、产酶条件优化及酶法制备乳果糖
2.产α-葡萄糖苷酶抑制剂乳酸菌的筛选及发酵条件优化
3.β-葡萄糖苷酶产生菌的筛选及其所产纤维素酶酶系组成分析
4.产β-葡萄糖苷酶菌株的筛选及产酶条件优化
5.一株产β-葡萄糖苷酶甘草内生菌的筛选、全基因组分析及产酶优化
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糖苷酶的异源表达及酶活表征
糖苷酶的异源表达及酶活表征专业：微生物学研究生：张鹏飞指导教师：王一丁摘要：目的及意义：在时代飞速发展，传统能源日益锐减且价格不断上涨、温室气体大量排放、以及全球气候变化的今天，新型可再生能源产业的兴起和发展迫在眉睫。
其中，以农、林业废弃物为主的木质纤维素成为最普遍、储量最丰富的可再生资源，它不仅可以用于畜牧养殖、制备生物燃料及食品添加剂，还应用于工业生产和医疗卫生行业。
木质纤维素的合理高效利用不仅能够缓解环境压力，还能够带动经济增长。
但是，木质纤维素自身的特性使得其很难彻底分解并充分利用。
主要原因如下：1）组成木质纤维素的纤维素、木质素和半纤维素之间紧密联系导致降解不彻底；2）纤维素降解发酵所需的酶产量过低，不能满足工业发展的大量需求；3）单一的糖苷酶降解效率较低。
因此，本研究旨在寻找多种高效糖苷酶，对其基因进行密码子优化和改造，以期产生可以大量表达且易于收集和纯化的目标蛋白，并对异源表达所获取的融合蛋白酶进行酶学性质表征。
以期达到对木质纤维素的高效利用。
材料方法：本文利用分子生物学方法构建目的蛋白的重组表达载体，采用大肠杆菌和毕赤酵母两种异源表达体系作为糖苷酶的异源表达宿主细胞，对几种不同来源的异源表达的糖苷酶进行过表达，以及运用DNS方法对酶的酶学性质进行了详细的表征（最适pH和温度、pH和热稳定性以及二价金属离子的影响）。
结果：目标蛋白在异源细胞中均成功表达。
三种纤维素酶（pJL-14、pJL-36、A10）、甘露聚糖酶（C6）和果胶酶（pJL-44）的最适反应pH值分别为：5.5、5、4、4和4，均偏弱酸性，在中性及弱碱性的环境中均比较稳定。
而最适反应温度及热稳定性存在差异：pJL-14、pJL-36的最适反应温度分别为45℃和40℃，35℃和30℃以下较为稳定；C6的最适反应温度为60℃，40℃以下比较稳定；A10的最适反应温度为80℃，60℃以下较为稳定；pJL-44最适反应温度为60℃，25℃以下稳定存在。
a-糖苷酶作用机制
a-糖苷酶作用机制1.引言1.1 概述糖苷酶是一种重要的酶类，在生物体内起着关键的催化作用。
它们能够催化糖苷化合物的水解反应，将糖基从底物中剥离出来，从而发挥多种生理功能。
这些功能包括细胞信号传导、能量供应以及分解食物中的多糖类化合物等。
糖苷酶广泛存在于各种生物体中，如细菌、真菌、植物和动物等。
它们在不同生物体中的结构和功能具有一定差异，但都遵循一定的作用机制。
糖苷酶主要通过两种基本机制来催化底物的水解反应。
首先是酰基转移机制，其中糖苷酶通过将一个酰基由底物转移到水分子上，从而形成糖和一个羟基的临时中间体。
然后，这个临时中间体会发生水解反应，生成糖和自由的底物。
另一个常见的机制是酸碱催化机制。
通过在催化过程中提供一个酸性或碱性的催化剂，糖苷酶能够降低底物的活化能，从而促进水解反应的进行。
糖苷酶作用机制的深入研究对于理解生物体内多种生物过程具有重要意义。
通过揭示糖苷酶催化的具体机制，我们可以更好地理解免疫系统的功能，研究药物的代谢途径，并开发出更有效的药物。
近年来，糖苷酶作用机制的研究取得了显著进展，为进一步揭示生物体内底物水解反应的详细机制提供了重要的依据。
总之，糖苷酶作为一类重要的酶类，通过催化糖苷化合物的水解反应，在生物体内发挥着重要的功能。
我们对糖苷酶作用机制的深入研究不仅有助于加深对生物体内多种生物过程的理解，还为新药物的探索与开发提供了重要的指导。
1.2文章结构文章结构：本文主要介绍和探讨了糖苷酶的作用机制。
文章按照以下结构进行叙述：引言部分将对糖苷酶的概念和定义进行介绍，同时概述本文的研究目的。
接下来的正文部分将重点介绍糖苷酶的基本作用机制。
首先，将详细阐述糖苷酶的定义和分类，使读者对糖苷酶有更全面的了解。
然后，将重点介绍糖苷酶的基本作用机制。
这包括糖苷酶与底物的结合、底物的降解过程以及触发和催化底物反应的关键步骤等。
通过对糖苷酶作用机制的详细阐述，读者将能够更好地理解糖苷酶的功能和作用。
糖苷酶的应用及原理
糖苷酶的应用及原理1. 什么是糖苷酶糖苷酶是一类在生物体内起着重要催化作用的酶，它能加速糖苷键的水解反应，将糖苷分子分解成糖和相应的配体。
糖苷酶广泛存在于真核生物、原核生物和病毒等各种生物体中。
2. 糖苷酶的分类糖苷酶可以根据催化反应的位置和底物的不同分类。
常见的分类包括：•α-糖苷酶：催化α-糖苷键的水解，例如淀粉酶。
•β-糖苷酶：催化β-糖苷键的水解，例如木聚糖酶。
•γ-糖苷酶：催化γ-糖苷键的水解，例如乳果糖酶。
•其他糖苷酶：催化其他位置的糖苷键的水解，例如蜜糖酶。
3. 糖苷酶的应用3.1 生物燃料产业生物燃料产业中，糖苷酶被广泛应用于生物质转化过程中的酶解步骤。
糖苷酶能将木质纤维的纤维素水解成木糖、葡萄糖等糖类物质，为后续的发酵步骤提供底物。
3.2 食品工业在食品工业中，糖苷酶也被广泛利用。
例如，葡萄糖苷酶可以将大豆异黄酮转化为能被人体直接吸收的异黄酮，从而提高食品中对异黄酮的生物利用率。
3.3 制药工业糖苷酶在制药工业中的应用也非常重要。
例如，糖苷酶可以催化药物前体分子中的糖苷键水解，从而提高药物的溶解度和吸收率。
此外，糖苷酶还可用于合成特定的药物，例如某些抗生素。
3.4 环境保护糖苷酶在环境保护方面也有一定的应用价值。
例如，糖苷酶可以分解一些含有糖苷化合物的废水，减少对环境的污染。
4. 糖苷酶的作用机理糖苷酶催化反应的机理主要包括以下几个步骤：1.底物结合：底物通过与糖苷酶的活性位点结合，形成底物-酶复合物。
2.底物转化：酶催化底物的糖苷键水解，将底物分解成糖和相应的配体。
3.产物释放：糖和配体通过与酶的活性位点的相互作用，被释放出来。
4.酶的再生：酶通过与其他物质或反应产物的相互作用，恢复到活性状态，准备进行下一轮催化反应。
5. 总结糖苷酶是一类在生物体内起着重要催化作用的酶，广泛应用于生物燃料产业、食品工业、制药工业和环境保护等领域。
糖苷酶催化反应的机理涉及底物结合、底物转化、产物释放和酶的再生等步骤。
β—葡萄糖苷酶及其应用
β—葡萄糖苷酶及其应用β-葡萄糖苷酶是一种重要的酶类，在生物学和工业领域有着广泛的应用。
它是一种能够水解β-葡萄糖苷键的酶类，能够将β-葡萄糖苷结构的底物分解为葡萄糖和其他化合物。
β-葡萄糖苷酶在食品工业、医药工业、生物燃料生产等方面有广泛的应用，对于提高生产效率、改善产品品质具有重要意义。
本文将重点介绍β-葡萄糖苷酶的特性及其在不同领域的应用，以及未来的发展方向。
1. β-葡萄糖苷酶的特性β-葡萄糖苷酶是一种水解酶，是一类能够水解β-葡萄糖苷键结构的酶类。
其催化反应是将β-葡萄糖苷底物水解成葡萄糖和其他化合物。
β-葡萄糖苷酶的底物广泛存在于生物体内，包括植物、微生物、动物等。
β-葡萄糖苷酶可以分为内源性和外源性两种。
内源性β-葡萄糖苷酶存在于许多生物体内，起着降解和代谢底物的作用。
外源性β-葡萄糖苷酶则可以通过发酵产生，或者通过基因工程技术进行大规模生产。
β-葡萄糖苷酶的特性包括底物特异性、pH和温度稳定性等。
不同来源的β-葡萄糖苷酶对底物的特异性有所不同，有些可以水解多种底物，而有些则只对特定底物具有活性。
β-葡萄糖苷酶在不同的pH和温度条件下具有不同的活性，这也限制了其在不同领域的应用。
对β-葡萄糖苷酶的特性进行深入研究，可以为其在工业生产中的应用提供重要的基础。
β-葡萄糖苷酶在食品工业中有着广泛的应用，主要用于果汁生产、啤酒酿造、醋酿造等方面。
在果汁生产中，β-葡萄糖苷酶可以帮助提高果汁的产率和澄清度，降低果汁的粘度和浑浊度，改善产品的口感和外观。
在啤酒酿造和醋酿造中，β-葡萄糖苷酶可以帮助降解果皮中的苦味物质，提高啤酒和醋的品质。
β-葡萄糖苷酶在医药工业中也有着重要的应用。
它可以用于生产抗生素、消化酶、葡萄糖注射液等药品。
在抗生素的生产中，β-葡萄糖苷酶可以用于降解细胞壁，提高抗生素的产率和纯度。
在消化酶和葡萄糖注射液的生产中，β-葡萄糖苷酶可以帮助降解糖类化合物，提高产品的纯度和活性。
糖苷酶在多糖结构分析中的应用研究
加强糖苷酶在多糖结构分析中的与其他方法的联用研究
1 2 3
糖苷酶与质谱联用
将糖苷酶与质谱联用，通过酶解多糖生成的单 糖或寡糖的质谱分析，提供更多关于多糖结构 的信息。
糖苷酶与光谱方法联用
结合光谱方法如红外光谱、核磁共振等，对酶 解后的产物进行详细的结构分析，进一步解析 多糖的结构特征。
糖苷酶与生物信息学方法联用
度和回收率，降低杂质的干扰。
稳定性提高
03
通过蛋白质工程和分子进化等方法，提高糖苷酶的稳定性和耐
受性，使其在多糖结构分析中更可靠和高效。
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THANKS
糖苷酶在多糖结构分析中可以 用于水解多糖，获得单糖分子 或低聚糖，以便进一步分析。
研究目的和方法
研究目的
探讨糖苷酶在多糖结构分析中的应用，分析其水解多糖的能力和效果。
研究方法
收集多种具有代表性的糖苷酶，分别对其性能进行测试，并对结果进行比较和分析。同时，对不同来源的多糖 进行水解，分析水解产物的组成和结构。
运用生物信息学方法对糖苷酶的基因序列、氨 基酸组成和三维结构进行预测和分析，为理性 设计提供依据。
发展更高效的糖苷酶制备和纯化方法，提高应用效率。
制备方法
01
探索更高效的制备方法，包括基因克隆、表达和纯化等步骤，
以降低成本和提高产量。
纯化方法
02
开发新的纯化技术，利用色谱、电泳等手段，提高糖苷酶的纯
多糖组成分析
单糖组成分析
利用糖苷酶水解多糖，分析释放出的单糖种类和比例，确定多糖的组成。
糖苷键类型分析
通过分析水解产物中单糖之间的连接方式，确定多糖中的糖苷键类型。
多糖链构象分析
分子量分布
利用糖苷酶处理多糖，通过凝胶色谱法或 超滤法测定分子量及分布。
n-乙酰氨基 葡萄糖-6-硫酸酶,-n-乙酰氨基葡萄糖苷酶
n-乙酰氨基葡萄糖-6-硫酸酶，-n-乙酰氨基葡萄糖苷酶1. 引言1.1 概述本文旨在探讨n-乙酰氨基葡萄糖-6-硫酸酶和n-乙酰氨基葡萄糖苷酶这两种重要的生物分子。
这两种酶在生物体中起着关键的作用，参与了一系列重要的生化反应和代谢过程。
通过对它们的结构、功能以及联系与区别的分析，我们可以更好地理解它们在细胞活动中的作用机制，进而为人类健康提供新的研究路径和治疗方法。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面来进行论述：首先是对n-乙酰氨基葡萄糖-6-硫酸酶进行介绍，包括其定义、作用、结构特点以及生理功能。
然后是对n-乙酰氨基葡萄糖苷酶进行详细阐述，包括其功能、反应机制以及应用领域。
接下来将比较分析这两种酶在结构和生物学功能上的差异与联系，并探讨它们对人体健康的影响与意义。
最后，文章将总结当前研究成果和重要发现，并展望未来的研究方向与挑战，并提出相关建议或启示。
1.3 目的本文的主要目的是通过对n-乙酰氨基葡萄糖-6-硫酸酶和n-乙酰氨基葡萄糖苷酶的全面介绍和分析，加深对这两种关键生物分子的认识。
同时，探讨它们在细胞活动中的作用机制以及其对人体健康的影响与意义。
希望通过本文的阐述，能够为今后相关领域的深入研究提供一定的指导，并为相关治疗方法和药物开发提供新思路。
2. n-乙酰氨基葡萄糖-6-硫酸酶2.1 定义和作用n-乙酰氨基葡萄糖-6-硫酸酶（N-acetylglucosamine-6-sulfatase）是一种重要的酶类，在生物体内发挥着关键的功能。
它属于硫酸酶家族，在细胞质或溶酶体中起着催化反应的作用。
该酶在早期被认为仅存在于哺乳动物中，但随后被发现在许多其他生物群体中也广泛存在。
其作用是将n-乙酰氨基葡萄糖分子上的位置6上的硫酸基团水解掉，从而形成未被硫酸化的产物。
该反应参与了特定底物的代谢途径，并调控着多种生理过程。
2.2 结构特点n-乙酰氨基葡萄糖-6-硫酸酶是由一个单一聚合物组成，具有特定的空间结构。
β—葡萄糖苷酶及其应用
β—葡萄糖苷酶及其应用葡萄糖苷酶是一类具有广泛应用前景的酶类，能够催化葡萄糖与其他化合物结合形成葡萄糖苷。
本文将着重介绍葡萄糖苷酶的来源、催化机制以及其在食品工业、医药领域和环境修复中的应用。
葡萄糖苷酶主要存在于微生物、植物和动物中。
在微生物中，葡萄糖苷酶是一类广泛分布的酶，包括细菌、真菌和酵母等。
嗜热菌和极端酸碱环境中的微生物常常产生特殊的葡萄糖苷酶，具有较高的耐受性和催化能力。
而在植物中，葡萄糖苷酶参与植物生长、发育和抗病性的调节，并在果实成熟、种子萌发等过程中发挥重要作用。
在动物中，葡萄糖苷酶主要存在于肠道、肝脏和肾脏等消化系统器官中，参与碳水化合物的消化和代谢。
葡萄糖苷酶的催化机制是通过水解酶解反应将葡萄糖与底物结合形成葡萄糖苷。
一般来说，葡萄糖苷酶的活性中心由催化酶和底物结合部位组成。
催化酶位于蛋白质分子的中心位置，通过与底物的特定结合，使底物的特定键被水解，从而生成葡萄糖苷。
葡萄糖苷酶对不同的底物具有特异性，可以选择性地催化特定的底物生成葡萄糖苷。
在食品工业中，葡萄糖苷酶被广泛应用于食品加工过程中的淀粉糖化、果汁澄清、啤酒酿造等环节。
葡萄糖苷酶可以将淀粉分解成糖类，提高产品的口感和甜度。
在果汁澄清过程中，葡萄糖苷酶可以降解果汁中的不溶性糖类，提高果汁的透明度和口感。
在啤酒酿造中，葡萄糖苷酶可以降解大麦中的非淀粉多糖，减少造成麦芽的粘度和黏稠度，从而提高麦芽在发酵过程中的利用率。
在医药领域中，葡萄糖苷酶被应用于制备药物、草药提取物和生物制剂等方面。
葡萄糖苷酶可以提高药物的溶解度和生物利用率，改善药物的稳定性和药效。
葡萄糖苷酶还可以用于制备天然草药提取物，提高其活性成分的纯度和活性。
在生物制剂领域，葡萄糖苷酶可以用于清除生物试剂中的杂质和残留物，提高试剂的纯度和活性。
葡萄糖苷酶在环境修复中发挥重要作用。
葡萄糖苷酶可以分解有机废弃物中的葡萄糖苷，将其转化为可溶性的葡萄糖和底物，从而促进有机废弃物的降解和去除。
β—葡萄糖苷酶及其应用
β—葡萄糖苷酶及其应用
β—葡萄糖苷酶（β-glucosidase）是一种能够水解β-D-葡萄糖苷键的酶，广泛存
在于微生物、植物和动物中。
其分子量一般在40-200kDa，可分为单一子单位和多亚单位，各具特殊生化和物理特性。
β—葡萄糖苷酶与α-L-酪氨酸酶（α-L-fucosidase）、α-
L-糖苷酶（α-L-arabinofuranosidase）及α-L-汉龙链苷酶（α-L-rhamnosidase）等类酶共同构成了木多糖降解系统，被广泛应用于食品、酿造、纸浆造纸、纺织、生物质化学
等行业。
β—葡萄糖苷酶具有以下特性：
1. pH适宜范围广，多数β—葡萄糖苷酶最适pH在4.5-5.5之间；
2. 温度适宜范围广，一般在40-70℃之间最活跃，但有些β—葡萄糖苷酶在高温下
仍保持较高活性；
3. 抗离子力较强，能承受高浓度盐及葡萄糖等阻碍因素；
4. 亲水性较强，对水分子的纵向排列具有明显影响，对分子量较大的糖分子同样亲和。
除上述领域外，β—葡萄糖苷酶还在生物反应器内设备产生誊本线单酚胡萝卜苷酯（Taxifolin）的生产过程中得到广泛应用。
由于其具有水溶性、稳定性和易于分离和纯
化等优点，因此可以在大规模工业生产中被广泛应用。
总之，β—葡萄糖苷酶具有广泛的应用前景，尤其适用于利用天然木质细胞壁中的木
聚糖制备可再生燃料、化学品及其他有机化合物等领域，未来在绿色化学和能源领域的应
用前景十分广阔。
α-葡萄糖苷酶应用开发现状
α-葡萄糖苷酶应用开发现状杨震;胡先望;陈朋;梁宁;严晓娟【摘要】阐述了α-葡萄糖苷酶作用于糖的α-1,4或α-1,6糖苷键产生α-异头单一或低聚糖,或逆向催化这种糖苷键的链接反应.在糖的催化反应方面α-葡萄糖苷酶具有水解和转糖苷双重作用.介绍了α-葡萄糖苷酶在基础和开发研究领域的应用现状,以及淀粉水解、酒精发酵、低聚异麦芽糖生产、化学合成、代谢机理研究、临床检测、疾病预防和治疗等,为相关领域的研究提供了参考依据.%α-Glucosidases (EC 3.2.1.20) acting on a-glycosidic bonds to produce α-anomeric mono- or oligosaccharides form α-l, 4 or α-1,6 glycosidic linkages, or a reverse combination of both of these catalytic activities are discussed. These enzymes can catalyse the hydrolysis of saccharides and promote transglucosylation reactions. The present application and development of α-glucosidases is introduced, involving starch hydrolysis, alcoholic fermentation, production of isomalto-oligosaccharide, chemical synthesis, and the study on metabolic mechanisms, clinical examination,therapy and prevention of human diseases. The report provides reference for related researches.【期刊名称】《甘肃科学学报》【年(卷),期】2011(023)002【总页数】4页(P54-57)【关键词】α-葡萄糖苷酶;催化反应;转糖苷反应;应用开发【作者】杨震;胡先望;陈朋;梁宁;严晓娟【作者单位】甘肃省商业科技研究所,甘肃兰州730020;甘肃省商业科技研究所,甘肃兰州730020;甘肃省商业科技研究所,甘肃兰州730020;甘肃省商业科技研究所,甘肃兰州730020;甘肃省商业科技研究所,甘肃兰州730020【正文语种】中文【中图分类】Q93-3α-葡萄糖苷酶（EC 3.2.1.20，α－glucosidases或α-D-glucoside glucohydrolase）为淀粉水解酶类中的一种，它可从多糖的非还原末端水解底物的α－葡萄糖苷键，产生α-D-葡萄糖[1].同时，它还具有转糖苷作用，能将低聚糖中的α-1，4-糖苷键转化成α-1，6-糖苷键或其他形式的链接[2]，从而得到非发酵性的低聚异麦芽糖或糖酯、糖肽等.α－葡萄糖苷酶在自然界广泛分布，种类繁多，几乎存在于所有生物体内.不同来源的α－葡萄糖苷酶性质各异，所起的生理生化功能各不相同.α－葡萄糖苷酶在糖的催化反应方面具有水解和转糖苷双重作用.目前，α－葡萄糖苷酶已广泛应用于基础和开发研究领域，主要包括淀粉水解、酒精发酵、低聚异麦芽糖生产、化学合成、代谢机理研究、临床检测、疾病预防和治疗等.以下对国内外α－葡萄糖苷酶的应用开发现状进行较为全面的概述.淀粉的完全降解以及可发酵性糖的产生是α－淀粉酶、β－淀粉酶、支链淀粉酶以及α－葡萄糖苷酶等协同作用的结果.因此，在淀粉水解制糖及酿造的过程中高温α－葡萄糖苷酶可以用作糖化酶制剂，与α－淀粉酶一起用于生产高葡萄糖浆，可提高葡萄糖产出率[3].近年来嗜热淀粉水解酶因在商业和淀粉加工中具有重要作用，越来越受到重视.在很多工艺上，嗜热酶具有很强的优势.地衣芽孢杆菌α－葡萄糖苷酶可在95～105℃条件下将淀粉液化为麦芽糊精，其作用与葡萄糖酶在10～20℃处理效果一样.此酶在淀粉水解工艺中可实现淀粉液化，完成后不需降温处理就进入糖化过程，是一种很具开发前景的高温淀粉酶[4].出芽短梗霉菌可产生淀粉水解复合酶，包括一种α－淀粉酶、2种葡萄糖化酶、一种α－葡萄糖苷酶，它们可用于乙醇发酵工业，提高以淀粉为原料发酵生产酒精的产品出品率[5].α－葡萄糖苷酶在工业上可应用于低聚异麦芽糖的生产.低聚异麦芽糖又称分支低聚糖，是一种以淀粉为原料采用全酶法工艺生产的糖浆，由2～10个葡萄糖残基构成，分子中至少有1个α-1，6糖苷键，其他为α-1，4糖苷键.商品化低聚异麦芽糖是一种含异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖以及四糖以上的其他分支低聚糖组成的糖浆，分支低聚糖含量占总糖份的50%～55%以上，其他是葡萄糖、麦芽糖等，甜度为蔗糖的40%～50%.低聚异麦芽糖是世界上功能性低聚糖中生产和销售最大的产品，它主要具有以下功能：① 促进人体肠道内有益菌群双歧杆菌的增殖，抑制许多病原菌和腐败菌的生长，增强人体免疫力；② 降低血清胆固醇、甘油三酯、游离脂肪酸的含量，清理体内环境，消除心血管疾患的病因；③ 抗龋齿性甚佳，不易被蛀牙病原菌—变异链球菌发酵，所以产酸少，牙齿不易被腐蚀；④ 低聚异麦芽糖甜度相当于蔗糖的50%，又因为人体内没有分解低聚异麦芽糖的酶系统，很难或不被人体消化吸收，提供的能量很低或根本没有，可作为糖尿病人、肥胖病人和低血糖病人的保健甜味剂；⑤ 其他作用包括农作物增产促进剂、抗病毒和真菌临床治疗剂、化学合成中间体等.目前低聚异麦芽糖的制备方法主要有2种：一是利用糖化酶的逆催化作用，在高浓度的葡萄糖溶液中发生逆转催化，将葡萄糖缩合为异麦芽低聚糖、麦芽糖低聚糖等，但低聚糖产量只有20%～30%，且产物复杂，生产周期长，故不适合工业化生产.二是利用α－葡萄糖苷酶或其他酶的转苷作用，麦芽糖在α－葡萄糖苷酶的作用下水解，生成两分子葡萄糖，游离出的葡萄糖残基再被α－葡萄糖苷酶转移到另一葡萄糖分子上，通过α-1，6糖苷键连接而形成异麦芽糖.此生产工艺相对成熟，工业化应用较广.文献已报道的α－葡萄糖苷酶大部分不能用于工业生产低聚糖，其原因是大多数α－葡萄糖苷酶均不耐高温.因此开发新的耐高温、稳定性好的α－葡萄糖苷酶，以满足不同生产需要，是今后α－葡萄糖苷酶应用开发的方向之一[6].从海洋软体动物海兔（Aplysia fasciata）纯化出的一种胞外α－葡萄糖苷酶，此酶在麦芽糖存在时对不同的受体表现出很高的转糖苷作用.利用这种酶转糖苷作用可高效合成维生素B6.在最佳反应条件下，维生素B6的收率可达80%[7].深海地芽孢杆菌HTA-462是从深海淤泥中分离出的海洋微生物.从它体内分离α－葡萄糖苷酶有很强的转糖苷作用，具有专一性、效率高、安全等特点.此酶在胞外专一性水解低聚糖的α-1，4糖苷键，当麦芽糖存在时对非糖分子具有糖基化功能，可用来催化合成具有生物活性的化合物[8].文献[10]报道了利用啤酒酵母α－葡萄糖苷酶的转苷作用合成一种新型的维生素E 衍生物.合成初始底物为2－羟甲基-2，5，7，8-四甲基－苯并二氢吡喃-6-OL和麦芽糖，底物溶于DMSO（二甲基亚砜）中.转糖苷产物使用质谱和核磁共振鉴定为TMG吡喃葡萄糖基）甲基-2，5，7，8-四甲基－苯并二氢吡喃-6-OL，简称TMG].转糖苷最适pH5.5，当麦芽糖浓度增加时产物增加.TMG极易溶于水（溶解度＞1 000mg／mL），对自由基的清除作用与维生素E相同[9].利用酵母α－葡萄糖苷酶反转苷活性还可合成α-D-葡萄糖苷-D-果糖.文献报道了2种合成方法，一种是批次合成方法，另一种为柱层析反应方法[10].极端微生物α－葡萄糖苷酶的稳定性非常好，因此在生物催化和生物合成等方面展现出广阔的应用前景.新型的α－葡萄糖苷酶发现和性质研究为酶催化化学合成提供了基础[8].在昆虫体内，α－葡萄糖苷酶在生理和代谢方面起着很重要的作用：① 能量储存和血淋巴糖水平调节.昆虫体内的碳水化合物储存以肝糖原形式储存.在生理上，这种储存可保持昆虫体内血淋巴中海藻糖循环的平衡，也就是说海藻糖活性在昆虫代谢中起着重要的作用[11]；② 体内外的碳水化合物消化.家蝇通过唾腺分泌淀粉酶可体外消化淀粉，酶的作用除了为机体直接提供碳水化合物外，还可以通过刺激细菌生长使果蝇得到喂养.在果蝇的中肠中，酶固定于肠膜上，可对不同程度的淀粉进行消化产生葡萄糖[12]；③ 生长.在昆虫形体变化进程中需对幼虫组织自溶，释放出肝糖原，在这个过程中，会出现淀粉酶.与之相似的是在哺乳动物中则是酸性麦芽糖酶水解肝糖原.对昆虫来说，若缺乏相应的α－葡萄糖苷酶，则会产生形体上的严重缺陷.而对哺乳动物是否一样，目前还不清楚[13]；④ 环境敏感.在成年果蝇唾腺中的α－葡萄糖苷酶可以起到与环境交换信息的作用.当α－葡萄糖苷酶与底物相遇，会引发体内神经元反应，从而产生与环境交换信息的过程[14]；⑤N-端相关的糖基化.昆虫和真核生物一样合成一种碳水化合物前体Glc3Man9GlcNAc2，前体可转化为蛋白质、葡萄糖和其他残余物，在蛋白质离开内质网前，前体可被α－葡萄糖苷酶I和II除去.葡萄糖需被修饰，并在检查点被检查是否正确折叠后才会进入合成糖蛋白[15]；⑥ 生理作用.α－葡萄糖苷酶转糖苷活性生理重要性已在临床和微生物领域得到证明，出生第一年内先天转糖苷紊乱可导致肝肿大[16]；抑制病毒α－葡萄糖苷酶活性会产生病毒颗粒组装缺陷；当细胞内无α－葡萄糖苷酶活性时植物会发生形态失常.在真菌中，α－葡萄糖苷酶缺乏与分生孢子减少有关，会导致分隔缺陷、极性生长缺陷和细胞壁组成缺陷等[18].人体内α－葡萄糖苷酶主要存在于肾上皮细胞刷状缘，属于溶酶体酶.此酶在血清中含量很微，且分子量较大（＞90kDa），不易通过肾小球，因而尿中α－葡萄糖苷酶主要来自肾小管上皮细胞.在各种肾实质疾患及药物中毒性作用等造成肾小管损伤时此酶活性增高，可初步应用于肾损伤的判定[18].一些产孢子菌的嗜热α－葡萄糖苷酶可作为控制不育的快速指示剂，它们可和其他淀粉酶联用完成淀粉的全水解.自20世纪80年代日本首先从黑曲霉中筛选出α－葡萄糖苷酶生产菌种，α－葡萄糖苷酶开始得到广泛应用.在淀粉糖行业，α－葡萄糖苷酶主要与α－淀粉酶一起用于生产高葡萄糖浆，或用于生产具有双歧因子功能的低聚异麦芽糖等.另外α－葡萄糖苷酶在食品、饲料、化工、医药及基础研究等方面也具有良好的应用前景.国外α－葡萄糖苷酶已实现工业化生产，而我国对α－葡萄糖苷酶研究还处于起步阶段，对其性质、化学结构、催化机制等方面的报道很少，且酶源菌的筛选、酶的提取和应用也尚待进行更深入研究.目前，国内α－葡萄糖苷酶产品均为国外少数几个大的酶制剂厂生产，酶活不同，用途不同，产品价格也不一样.产品酶水解淀粉酶活力为1 000～30 000U活力单位，转葡萄糖苷酶活力为30～5 000U活力单位.在国际3大酶制剂生产厂家中，只有日本天野酶制品株式会社生产单一的α－葡萄糖苷酶，其他厂家的产品均为含有α－葡萄糖苷酶活性的复合酶产品.α－葡萄糖苷酶主要生产企业和产品性质见表1.综上所述，α－葡萄糖苷酶在基础研究和工业生产上都有着越来越广泛的应用，但已开发的α－葡萄糖苷酶主要来源于黑曲霉、米曲霉、地衣芽孢杆菌和真菌，单一的α－葡萄糖苷酶产品其耐热性还有待于提高.近年来嗜热淀粉水解酶因在淀粉加工和其他商业应用上具有重要作用，越来越受到重视.一般情况下，酶法制糖的淀粉糖化过程中主要使用的是α－淀粉酶，它只水解直链α-1，4糖苷键，而不能水解淀粉中的α-1，6糖苷键支链连接.为了提高产品的出品率，在生产糖浆时，常使用一种以上的脱支酶和糖化用酶.以前，当淀粉液化完成后，必须将温度从95℃降到55℃，pH从6.5降到4.3，此时才能使用脱支酶和糖化酶，而且酶水解化过程需要很长时间，葡萄糖才达到最高浓度[19].现在，使用高温嗜热的α－葡萄糖苷酶或脱支酶与α－淀粉酶联用，可解决这一问题.因此，具有合适pH及嗜热特性的α－葡萄糖苷酶、普鲁兰酶或脱支酶在淀粉加工中具有广泛的应用并将产生良好的经济效益.【相关文献】[1]Chiba S.Molecular Mechanism inα－glucosidase and Gluco-amylase[J].Biosci Biotechnol Biochem，1997，61：1 233-1 239.[2]Maarel van der MJEC，Veen van der B，Uitdehaag JCM，etal.Properties and Applications of Starchconverting Enzymes of the a-amylase Family[J].Biotechno，2002，194：137-155.[3]Yuzuru Suzuki，Ritsuko Tanak.Production of p-Nitrophenylα-D-Glucopyranoside-Hydrolyzing α-Glucosidase by Bacillus cereus ATCC 7064[J].Appl Microbiol Biotechnol，1981，11：161-165.[4]Arzu Coleri 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抗生物质的作用机制和抗性机理研究
抗生物质的作用机制和抗性机理研究近年来，随着全球的抗生素使用量的不断增加，抗生素耐药性也日益成为世界性的问题。
据世界卫生组织统计，每年因耐药性细菌感染死亡人数已达到70万人。
面对这种情况，研究抗生物质的作用机制和抗性机理变得尤为重要。
抗生物质作用机制抗生物质首先通过识别并与细菌的特定靶标相结合，发挥杀菌或抑菌作用，从而达到治疗感染的目的。
抗生物质杀菌作用主要分为三种机制：1. 干扰细胞壁合成：靶向革兰阳性菌细胞壁合成的β-内酰胺类抗生物质、靶向革兰阴性菌细胞壁合成的大环内酯类抗生物质等都属于该类抗生物质。
2. 干扰细胞膜脂质合成：靶向膜上脂体分子的多肽抗生物质、靶向脂多糖合成的抗菌肽类抗生物质等都属于该类抗生物质。
3. 干扰核酸合成：靶向核酸合成的氨基糖苷类、靶向DNA合成的喹诺酮类抗生物质等都属于该类抗生物质。
抗生物质抑菌作用包括两种机制：1. 干扰酶的活性：如靶向蛋白合成起始因子的林可霉素、靶向核糖体57S亚基的红霉素，都是通过干扰蛋白质合成的起始、中间或末端过程而发挥抑菌作用。
2. 干扰代谢通路：如靶向双氢叶酸代谢的吡嗪酰类抗生物质，它通过阻断双氢叶酸合成而影响了菌体的核酸和蛋白质的合成，从而发挥抑菌作用。
抗生物质抗性机理抗生物质治疗的过程中，细菌群体可以通过多种方式获得对抗生素的抗性。
常见的抗性机制包括：1. 新型酶的产生：细菌可通过大量产生β-内酰胺酶、氨基糖苷酶、环化酶等新型酶，导致抗生素失去杀菌活性。
2. 药物靶标变异：细菌可以通过在药物的靶标上引起突变，使得抗生素无法与其结合，降低药效。
3. 细胞外胶质性状的改变：如表面蛋白总量的增加，胶原体的丰度的增加，使得抗生素难以进入细菌内部发挥作用。
4. 主动地排出药物：如细菌可以通过利用细胞膜上的药物泵，将药物排出细胞，从而降低药物在体内的浓度，使药物难以发挥作用。
抗生物质的抗性机理是一个非常复杂的过程，已成为全球公共卫生问题之一。
目前，全球各地都在增加对于抗生物质抗性的研究力度，以期找到新的治疗方案，加强抗生物质的管理和使用。
产糖苷酶培养基的原理
产糖苷酶培养基是一种用于培养产生糖苷酶的微生物的培养基。
其原理涉及到糖苷酶产生菌株的筛选和培养条件的优化。
1. 菌株筛选：首先，需要从自然环境中或其他资源中筛选出能够产生糖苷酶的微生物菌株。
这些菌株可以通过采集土壤、水样等进行分离培养，然后通过对其进行酶活性检测筛选出产糖苷酶能力较强的菌株。
2. 培养基配方：产糖苷酶的培养基需要提供菌株所需的营养物质和适宜的生长条件。
一般情况下，培养基中包含碳源（如葡萄糖、麦芽糖等）、氮源（如蛋白胨、酵母提取物等）、无机盐、维生素等。
此外，还需要调整培养基的pH值和温度，以适应菌株的生长和糖苷酶的产生。
3. 培养条件优化：为了提高糖苷酶的产量和活性，需要对培养条件进行优化。
这包括调整培养基中各种营养物质的浓度、添加适当的诱导剂（如底物或特定的化合物）以提高酶的产生，以及优化培养温度、pH值、培养时间等因素。
4. 静态或摇床培养：糖苷酶的产生可以通过静态培养或摇床培养来实现。
静态培养适用于一些需氧菌株，而摇床培养可以提供更好的氧气传质和混合效果，适用于一些需氧或微需氧菌株。
总体而言，产糖苷酶培养基的原理是通过选择合适的糖苷酶产生菌株，配制适宜的培养基并优化培养条件，以促进糖苷酶的合成和积累。
这样可以提高糖苷酶的产量和活性，满足工业和科研等领域对糖苷酶的需求。
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微生物糖苷酶的新型突变酶———硫代糖苷酶的产生及应用3卢丽丽 肖 敏33 赵 晗(山东大学微生物技术国家重点实验室 济南 250100)摘要:微生物糖苷酶的酸碱功能氨基酸突变酶能催化硫代糖苷的合成,这类酶被称为硫代糖苷酶。
目前发展的硫代糖苷酶有β2硫代葡糖苷酶、β2硫代甘露糖苷酶、β2硫代半乳糖苷酶、α2硫代木糖苷酶和α2硫代葡糖苷酶,来源于细菌和古细菌,能合成多种硫代糖苷。
最近,硫代糖苷酶被应用于糖蛋白的糖基化修饰,首次人工合成硫代糖蛋白。
微生物糖苷酶合成功能的新延伸,对糖生物学、生物技术和制药业的发展将有着重要意义。
关键词:糖苷酶,硫代糖苷酶,合成中图分类号:Q5,Q81 文献标识码:A 文章编号:025322654(2007)0420769204N ovel Mutants of Microbial G lycosidases ———G eneration and Application of Thioglycoligases 3LU Li 2Li XI AO M in 33 ZH AO Han(State K ey Laboratory o f Microbial Technology ,Shandong Univer sity ,Jinan 250100)Abstract :Acid Πbase mutants of glycosidases ,namely thioglycoligases ,are able to catalyze thioglycosides synthesis.N ow ,many thioglycoligases ,including β2thioglucoligase ,β2thiomannoligase ,β2thiogalactoligase ,α2thioxyloligase and α2thioglucoligase ,have been developed from bacteria and archaebacteria ,and applied in synthesizing various thioglycoligases.Recently ,thioglycoligases have been used to glycosylate the glycoprotein and firstly generate the thioglycoprotein.The novel extended synthetic function of glycosidases w ould prom ote the development of glycobiology ,biotechnology and pharmacy.K ey w ords :G lycosidases ,Thioglycoligases ,Synthesis 3国家“863”高技术研究发展计划项目(N o.2006AA10Z 338)国家十五攻关计划项目(N o.2004BA713B04206) 33通讯作者 T el :0531288365128,E 2mail :m inxiao @收稿日期:2006209227,修回日期:2006211222 微生物糖苷酶来源广泛,种类繁多。
有些糖苷酶除具有水解活性外,还具有转基活性,该性质使其成为糖类合成的重要工具,被用于大规模合成多种O 2糖苷。
近三年研究发现,微生物糖苷酶的一类新型突变酶即硫代糖苷酶(thioglycoligases )能催化硫代糖苷(thioglycosides )的合成,这一发现引起了科学家的极大兴趣。
硫代糖苷是O 2糖苷类似物,糖单位组成和空间结构与O 2糖苷类似,不同之处仅在于糖苷键通过硫原子起连接作用,不易被糖苷酶水解,具有重要的研究价值:①由于化学水解和酶解速率低,可以解决O 2糖苷易被内源糖苷酶水解的问题,从而作为O 2糖苷替代品,应用于药物疗法[1～3];②作为糖苷酶的竞争性抑制剂,与糖苷酶形成稳定的复合物用于X 2射线晶体结构分析[4,5],研究糖苷酶特异性和作用机制,探索其突变或缺陷引起人类疾病的分子机理;③用于制备亲和树脂纯化糖苷酶蛋白[6];④作为非降解性配体用于凝集素研究等等[7,8]。
由于硫代糖苷在生物技术和制药业方面的潜在价值越来越受到关注,相应地,其大量获得也成为当今研究的热点。
传统的化学法合成步骤繁琐,糖基转移酶法合成供体昂贵且酶来源有限。
而硫代糖苷酶作为一类新型催化剂,其微生物来源十分广泛,合成方法简单,合成产物种类丰富,甚至还能合成硫代糖蛋白,用于药用糖蛋白的生产,因而显示出极大的优点,具有很好的应用前景。
1 硫代糖苷酶的产生及作用机制天然糖苷酶催化合成反应时,其催化中心酸碱功能氨基酸和亲核体氨基酸(谷氨酸或天冬氨酸)的一对羧基起着重要作用,分别作为广义酸碱(acid Πbase )和亲核体(nucleophile ),通过双置换机制保持构型不变来催化两步反应[9]:第一步是酶的糖基化,亲核体羧基直接作用于底物,形成共价键糖基2酶中间物,酸碱羧基先进行酸催化,提供质子,促使底物离去基团的离去;反应第二步是酶的去糖基化,酸碱羧基进行碱催化,激活糖受体分子,发生转糖基反应合成糖类(图1a )。
但天然糖苷酶通常只能合成O 2糖苷,不能以SH 2糖为受体进行转糖基反应。
而当天然糖苷酶酸碱功能氨基酸被不带负电荷的氨基酸(如丙氨酸)取代后,形成的突变酶能以二硝基苯糖苷或氟代糖为糖基供体,以SH 2糖为糖基受体高效合成硫代糖苷,因而被称为硫代糖苷酶。
这类酶由于缺少酸碱功能氨基酸,不能提供促进糖基供体离去基团离去的酸催化作用和激活糖受体分子发生转糖基的碱催化作用,导致酶的糖基化和去糖基化两步反应速率都会降低。
而当以二硝基苯糖苷等带有强离去基团的糖苷为糖基供体时,由于不需要提供酸催化,第一步反应会加快。
当以SH 2糖为糖基受体时,由于SH 2糖亲核性比OH 2糖强,糖基2酶中间物不需要碱催化即可转糖基到受体分子上(图1b ),第二步反应也会加快。
最终形成的硫代糖苷产物因离去基团解离能力很弱,不能被酶水解,可以大量积累[10]。
图1 糖苷酶和硫代糖苷酶催化糖类合成的机制[9,10](a )糖苷酶;(b )硫代糖苷酶2 硫代糖苷酶的获得及筛选硫代糖苷酶的获得,首先要确定糖苷酶的酸碱催化位点,可采用定点突变的方法,即将不同来源的酶序列进行同源性比对,对完全同源的谷氨酸或天冬氨酸分别进行突变:若突变酶水解简单O 2糖苷(需要提供酸催化)的速率大大低于12氟代糖(不需要提供酸催化),则突变位点为酸碱功能氨基酸;若反应中加入外源亲核剂如叠氮化物,突变酶反应速率大大提高,且生成的糖基叠氮化物构型不变,则可进一步确定该位点的酸碱催化功能[11]。
糖苷酶酸碱催化位点取代的氨基酸不同,形成的硫代糖苷酶的活性也存在差异,这就需要在该位点进行饱和突变,进一步筛选高效突变酶。
目前有两种筛选方法:一种是常见的低通量筛选方法,用薄层层析(T LC )检测突变酶的转糖基产物;另一种是高通量筛选方法,在反应体系中加入筛选酶,该酶不水解带荧光基团的糖基受体,只水解带荧光基团的硫代糖苷产物,通过检测产物释放的荧光来进行筛选。
Mullegger 等在对土壤杆菌(Agrobacterium sp.)β2葡糖苷酶(Abg ,EC3.2.1.21)的酸碱催化位点进行饱和突变时,首次使用了上述两种筛选方法,证实了其有效性。
在T LC 筛选中,将重组子细胞粗酶液与2,42二硝基苯2β2葡糖苷和甲基伞形酮242巯基2葡糖苷反应,产物用荧光T LC 板分离检测,共筛选到10种有活性的突变酶,包括Abg E171A 和E171G 等。
在筛选酶联合筛选中,考虑到二硝基苯离去基团会淬灭甲基伞形酮的荧光,选择葡糖基叠氮化物为糖基供体;糖基受体不变;筛选酶为来源于尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum sp.lycoper si )的内切葡聚糖酶1(EG 1,EC3.2.1),EG 1不水解甲基伞形酮242巯基2葡糖苷,只水解转糖基产物(图2)。
该方法筛选到1种有活性的突变酶Abg E171Q 。
糖基供体的不同导致两种方法的筛选结果也不一致,将突变酶进行动力学分析,结果表明:E171Q 催化多种糖基供体转糖基到甲基伞形酮242巯基2葡糖苷的效率均高于最初获得的突变酶E171A (见3.1),且以糖基叠氮化物为供体时的反应速率提高了100倍;当糖基受体为甲基伞形酮242巯基2半乳糖苷时,Abg E171G 催化半乳糖基或其它糖基转移的效率最高[12]。
图2 应用筛选酶筛选硫代糖苷酶的机制[12]3 不同硫代糖苷酶的微生物来源及其特征311 β2硫代葡糖苷酶Jahn 等2003年首次报道了硫代糖苷酶,通过点突变技术在土壤杆菌Abg 催化中心用丙氨酸取代第171位谷氨酸,造成酸碱功能氨基酸突变,形成的硫代葡糖苷酶Abg E171A 能以2,42二硝基苯2β2葡糖苷和硝基苯2巯基2糖苷为底物,合成β21,42硫代糖苷,产量为64%～85%[10,13]。
突变酶的区域选择性与天然糖苷酶不一致,受体分子中巯基的位置决定其区域选择性[10]。
Mullegger 等2005年在Abg 酸碱催化位点进行饱和突变,获得了反应速率更高的突变酶Abg E171Q 和Abg E171G [12],进一步丰富了硫代糖苷酶酶库。
312 β2硫代甘露糖苷酶Jahn 等2003年同样采用点突变技术,对粪肥纤维单胞菌(Cellulomonas fimi )β2甘露糖苷酶(Man2A ,EC3.2.1.25)进行基因改造,用丙氨酸取代第429位谷氨酸,形成的硫代甘露糖苷酶Man2A E429A 能以2,52二硝基苯2β2甘露糖苷和硝基苯2巯基2糖苷为底物合成β21,42硫代糖苷,产量为35%～82%[12]。
313 β2硫代半乳糖苷酶K im 等2006年在木薯萎蔫病黄单胞菌(Xanthomonas manihotis )β2半乳糖苷酶(BgaX ,EC3.2.1.23)的酸碱催化位点进行点突变,形成的硫代半乳糖苷酶BgaX E184A 能以3,42二硝基苯2β2半乳糖苷为糖基供体,以对硝基苯232巯基2葡糖苷、对硝基苯232巯基2半乳糖苷和对硝基苯242巯基2葡糖苷为糖基受体合成β21,3和β21,42硫代二糖,产量达80%以上。
由于G al 2β21,3Π1,4糖苷键位于具有药用价值的神经节苷脂及糖蛋白糖链中,因而BgaX E184A 将成为合成稳定的神经节苷脂及表面抗原类似物的有力工具[14]。
314 α2硫代木糖苷酶和α2硫代葡糖苷酶K im 等2006年首次报道了α2硫代糖苷酶,对大肠杆菌(E scherichia coli )α2木糖苷酶(Y icI ,EC3.2.1)和硫磺矿硫化叶菌(Sulfolobus solf ataricus )α2葡糖苷酶(MalA ,EC3.2.1.20)酸碱催化位点的天冬氨酸分别进行突变,产生突变酶Y icI D482A 和MalA D416A ,获得了两个来源于糖苷酶家族31的硫代糖苷酶。