小白链霉菌聚二氨基丙酸合成关键酶的结构域功能与催化机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31900030
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C0102.微生物生理与生化
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Homopoly(amino acid)s have broad application prospect. The scarcity of homopoly(amino acid)s synthase and the analysis of its catalytic mechanism are the bottleneck to discover new homopoly(amino acid)s. In the early stage of this project, a new type of homopoly(amino acid)s, poly(L-diaminopropionic acid) (PDAP), was identified. It is a potential natural food preservative since its antimicrobial spectrum complements ε-PL. The key enzyme in the biosynthesis of PDAP, PDAP synthetase (PDAPs), is a novel single-module nonribosomal peptide synthetase (NRPS), but little is known about how PDAPs catalyzes the polymerization of amino acid monomers. This project set the key enzyme PDAPs from Streptomyces albulus PD-1 as research object, based on previous structure prediction results, we plan to obtain pure PDAPs for the first time using yeast expression, detergent solubilization and membrane protein purification techniques, verify its activity in vitro and investigate the enzyme properties; and to study the structural domain function of the enzyme and polymerization mode of substrate monomer through domain truncation, isotopic labeling and oxidation experiments in low-temperature conditions. This study will not only lay foundation for the biosynthesis and regulation of PDAP, but also enrich our understanding of homopoly(amino acid)s synthase, and provide a good theoretical basis for exploring and synthesizing more new homopoly(amino acid)s in the future.
聚氨基酸有着广阔的应用前景,聚氨基酸合成酶的稀缺与催化机制的解析是制约挖掘新型聚氨基酸的瓶颈。本项目前期发现了一种新型聚氨基酸—聚二氨基丙酸(PDAP),它与ε-PL抗菌谱有互补性,是一种潜在的优良生物防腐剂。催化其合成的关键酶—聚二氨基丙酸合成酶(PDAPs)是一种新型单模块非核糖体肽合成酶(NRPS),但我们对PDAPs如何催化氨基酸单体聚合的机制还知之甚少。本项目以小白链霉菌(Streptomyces albulus)PD-1中PDAPs为研究对象,结合前期结构域预测基础,拟通过酵母表达、去垢剂筛选和膜蛋白质纯化技术首次获得PDAPs纯酶,进行体外活性和酶学性质考察;采用结构域敲除、同位素标记和低温氧化等手段开展酶结构域功能和底物单体聚合模式研究。本研究将为PDAP的合成和调控奠定理论基础,也将丰富我们对聚氨基酸合成酶的认识,为未来发掘和人工合成更多的新型聚氨基酸提供良好的理论依据。

结项摘要

聚氨基酸有着广阔的应用前景,项目前期发现了一种新型聚氨基酸—聚二氨基丙酸(PDAP)。催化其合成的关键酶—聚二氨基丙酸合成酶(PDAPs)是一种新型单模块非核糖体肽合成酶(NRPS),但我们对PDAPs的催化机制还知之甚少。该项目通过构建带有高特异性RGS-His标签、高效纯化标签ZZ tag的表达单元,利用含有链霉菌组成型表达强启动子-红霉素抗性基因PermE*的pIB139质粒,获得了适合重组PDAPs表达的载体。利用大肠杆菌S17-1,建立了高效的链霉菌接合转移方法,转化结果表明接合子能够正常产孢子,进而验证了重组PDAPs的活性。利用PKS/NRPS Analysis,PolyPhobius等程序预测和分析了PDAPs的AT功能域、穿膜区域、C1、C2及C3功能域,并进一步通过优化AT功能域序列、选择合适诱导条件和透析等方法,实现了AT功能域蛋白的可溶性纯化。A结构域识别氨基酸底物并活化,而T结构域对活化的底物进行亲核进攻,生成固定的氨酰基硫酯,C1、C2及C3功能域对底物单体的聚合起着重要作用。该项目实验的设计具有原创性和实用性,为膜蛋白质的表达纯化等问题提供了新的思路,对膜蛋白功能域的选择性表达具有指导意义,同时为PDAP的合成和调控提供了一定的理论基础,丰富了我们对聚氨基酸合成酶的认识。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Poly(ε-L-lysine) and poly(L-diaminopropionic acid) co-produced from spent mushroom substrate fermentation: potential use as food preservatives.
由废蘑菇底物发酵共同生产的聚(ε-L-赖氨酸)和聚(L-二氨基丙酸):作为食品防腐剂的潜在用途
  • DOI:
    10.1080/21655979.2022.2040876
  • 发表时间:
    2022-03
  • 期刊:
    Bioengineered
  • 影响因子:
    4.9
  • 作者:
    Wang M;Rong C
  • 通讯作者:
    Rong C
NADPH-Cytochrome P450 Reductase Mediates the Fatty Acid Desaturation of ω3 and ω6 Desaturases from Mortierella alpina.
NADPH-细胞色素 P450 还原酶介导高山被孢霉 α3 和 β6 去饱和酶的脂肪酸去饱和
  • DOI:
    10.3390/cimb44050125
  • 发表时间:
    2022-04-22
  • 期刊:
    CURRENT ISSUES IN MOLECULAR BIOLOGY
  • 影响因子:
    3.1
  • 作者:
    Wang, Mingxuan;Li, Jing;Cong, Wenjie;Zhang, Jianguo
  • 通讯作者:
    Zhang, Jianguo
First report of stem rot on dragon fruit (Hylocereus undatus) caused by Pseudomonas syringae pv. syringae in China
首次报道由丁香假单胞菌引起的火龙果茎腐病。
  • DOI:
    10.1007/s42161-022-01156-5
  • 发表时间:
    2022-06
  • 期刊:
    Journal of Plant Pathology
  • 影响因子:
    2.2
  • 作者:
    Mingxuan Wang
  • 通讯作者:
    Mingxuan Wang

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

基于生态用水的Hargreaves模型修正
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    哈尔滨工业大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    樊庆锌;王明轩;韩文滔;彭雪璇
  • 通讯作者:
    彭雪璇
适用于CPU GPU协同架构的大规模病态潮流求解方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    电力系统自动化
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王明轩;陈颖;黄少伟;魏巍;常晓青
  • 通讯作者:
    常晓青
基于函数赋值模型与模糊综合评判法的单沟泥石流危险性评价
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中国地质灾害与防治学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    尚慧;王明轩;罗东海;冯皎;王爱军
  • 通讯作者:
    王爱军
纳米CeO_2的表面改性及其在水介质中的分散性能
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    北京化工大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王明轩;曾晓飞;沈志刚;陈建峰
  • 通讯作者:
    陈建峰
香石竹植物伤流液及其中有机成分的提取研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    云南师范大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    段良飞;高旭红;王明轩;段军雄;李池丽;官会林;范利花
  • 通讯作者:
    范利花

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码