磷脂酶D的固定化及其在磷脂酰丝氨酸合成中的应用文献综述
2020-06-23 20:52:35
文 献 综 述
1.1磷脂酶D综述
磷脂酶D(简称PLD)普遍存在于哺乳动物、植物和细菌中。PLD催化两种反应。一种是磷脂的水解反应,可生成磷脂酸PA。另一种是与乙醇发生转磷脂酞基反应生成不同的磷脂醇类物质[1]。磷脂酶是一系列酶的总称,包括心磷脂合成酶、磷脂酞丝氨酸合成酶、痘病毒膜蛋白、小鼠毒素和几个内切酶。所有的PLD都有一个或两个HXKxxxxD的替代品(X是任何的氨基酸),被认为是H的机理,D机理完整地保存和他们与之关联的PLD的重要作用在催化反应中进行了研究。在哺乳动物和酵母菌的PLD的氨基酸残基的替代物显现酶的活性[2]。
1.2磷脂酶D反应机理
磷脂酶D能催化大多数的磷脂和磷脂衍生物,对碱基的特异性要求不是很高。植物提纯PLDa对磷脂酞胆碱、磷脂酞甘油、磷脂酞乙醇胺进行催化水解反应;同样,PLDp和PLDy对PC, PE, PG也能催化水解,但其反应条件不同于PLDa的反应条件[3]。磷脂酞基转移反应的受体有水、甘油丝氨酸、甲醇、乙醇等,其中醇类受体的转化率较高。同一浓度下,不同醇类的转化率大小为:一元醇gt;二元醇gt;三元醇,伯醇gt;仲醇gt;叔醇[4]。
1.3磷脂酶D对底物的识别:
放线菌产PLD具有较高的识别特异性和高效的转磷脂酞基活力与水解活力。虽然链霉菌产PLD具有较高的同源性(大约70% ),但是磷脂酶D显示出了不同的转磷脂酞基活力(7.1-9.0单位/mg)和不同比例( 5.9-12.9 )的转磷脂酞基活力与水解活力的转化。然而,链霉菌产PLD的水解产物磷脂酸的成分是不相同的。这些发现表明不同于两个HKD序列的氨基酸残基参与磷脂的识别和影响转磷脂酞基反应的选择性[5]。
1.4磷脂酶D的特性:
底物识别特异性的一个因素是磷脂的头部基团的类型。一般情况下,PLD催化磷脂的底物有很多,例如PC,磷脂酞甘油(PG), PS, PE,磷脂酞肌醇(PI)、心磷脂和缩醛磷脂等。哺乳动物和婴粟种子中提取的PLD催化PC水解是效率最高的。最近,Uesugi等人估算出链霉菌产PLD的优势是运用SPR分析方法,通过磷脂中间产物代替亲核试剂来分析磷脂的头部基团,并通过SPR分析了一些磷脂和氨基酸残基A1a426和切s438之间的关系。Iwasaki和Xie等人认为当链霉菌产PLD和PLD1的碳末端和氮末端共存时,磷脂酶D的活性可以恢复[6]。因此,可以推测PLD在与底物结合前后的构象发生了变化。Uesugi等人的研究显示,突变体的三级结构不稳定。从上面的结果可以看出,两个灵活的环结构中有G1y188、Asp191、A1a426和Lys438残基存在,进入时HKD分子的组成非常活跃,当PLD与底物结合时,在构象的变化中可发挥重要的作用[7]。因此,可以得出结论,PLD的催化机理如下:PLD的残基188和191影响底物的物理性质;然后两步反应被称之为连续的分段反应,这就是PLD的催化机理[8]。
1.5磷脂酶D的固定化: