酿酒酵母腺苷激酶过表达大肠杆菌全细胞催化条件探索文献综述
2020-06-04 20:31:56
文 献 综 述 1.腺苷和腺苷激酶 1.1腺苷 腺苷是一种遍布于人体细胞的内源性嘌呤核苷,为一种细胞活动调制的物质,研究发现,腺苷(adenosine,Ado)是一种非常重要的兴奋性神经递质,广泛分布于中枢神经系统,作用于很多脑内区域,能够维持中枢神经系统的紧张性抑制状态,其中在海马结构的作用最强[1]。
据研究证明,腺苷具有减轻炎症,抗癫痫和神经保护作用[3]。
腺苷受体4种,分别是A1、A2A、A2B和A 3受体,由于这4种受体对腺苷具有不同的亲和力,在脑内有不同的分布区域,使腺苷的作用高度复杂化[1,2]。
1.2腺苷激酶 腺苷激酶(adenosinekinase,ADK)(属于核糖激酶家族,广泛分布于哺乳动物的各类器官、组织和细胞中,发挥着重要的生物学效应[3]。
在细胞水平环境中进行调节,ADK是哺乳动物体内含量最高的腺苷激酶,是调制中枢及外周神经系统中细胞间质的腺苷和胞内腺苷酸水平的关键酶,也是腺苷介导的腺苷受体上行调节的控制点[3]。
主要是通过激活A1受体而实现的。
其作用于腺苷受体进行调节控制,以此控制细胞中腺苷的浓度,大致过程是腺苷激酶通过脑内调控浓度的关键其通过摄取胞外将腺苷磷酸化转换为5#8217;#8212;AMP以此使细胞中腺苷的水平降低,控制中枢神经系统中腺苷的代谢,调节细胞外腺苷的水平。
根据目前已有发现,腺苷和腺苷激酶在治疗癫痫临床前试验中显示出相当明显的前景[4],在脑发育阶段及急性脑损伤治疗方面通过ADK的表达迅速出现相应的变化,在癌症治疗方面,对于ADK的调制,可直接影响脑内的多种神经功能[5],都具有非凡的临床意义。
1.3基于腺苷和腺苷激酶的产品及应用 在工业生产上,利用基因工程技术(如基因来源于酵母),使得一些常用的工业菌种(如大肠杆菌),考虑到经济因素,此次试验中将使用腺苷激酶,可以将底物腺苷(Ado)磷酸化合成 5#8217;#8212;一磷酸腺苷(AMP),与乙酸激酶、腺苷酸激酶反应体系相偶联合成ATP,或者腺苷酸激酶以AMP催化转化为ADP,最后使用乙酸激酶实现以Ado为起始底物合成ATP[6]。
详细过程如图1所示: ATP(腺嘌呤核苷三磷酸,简称三磷酸腺苷)是一种不稳定的高能化合物,在生命体的各种代谢过程中起到代谢活动中心的作用ATP作为一种重要的功能物质,ATP在生命体的各种代谢过程中起到代谢活动中心的作用;是机体内进行各种生理、生化活动所需能量的直接供给者被称为人体内的” 能量货币” , 是生物体内能量交换的中心物质。