摘 要

脱羧酶（编号EC4.1.1-）是一类重要的催化脱羧反应的酶，其主要功能为羧基的转移和氨基的转移提供帮助，一般脱羧酶辅酶都是磷酸吡多醛也就是维生素b6。脱羧酶广泛的存在于生物体中，从原始细菌到真核生物。脱羧酶家族十分广泛，随着基因组测序的进一步发展，脱羧酶的家族也正在逐渐扩大。现在已发现的脱羧酶基因大量存在于古细菌、真菌和真核生物基因组中，这表明脱羧酶是生物代谢过程中的一个重要组成部分。并且表明脱羧酶家族的起源相当古老。本文拟应用计算生物学、分子生物学以及分子酶学相结合的方法，主要对酪氨酸脱羧酶以及组氨酸脱羧酶的基因序列进行研究，以达到提高其活性、温度稳定性，并为基因缺失工程提供理论基础从而达到改造出新的对于实际生产更加有科学与实际意义的脱羧酶的目的。

关键词： 酪氨酸脱羧酶 脱羧酶组氨酸 脱羧酶 序列分析

Sequence and Structure Function Analysis of Decarboxylase

Abstract

Decarboxylase (numbered EC4.1.1-) is an important enzyme that catalyzes the decarboxylation reaction. Its main function is the transfer of carboxyl groups and the transfer of amino groups. Common decarboxylase coenzymes are pyridoxal phosphates, also known as vitamin b6. Decarboxylase is widely present in organisms, from primitive bacteria to eukaryotes. The family of decarboxylases is very extensive. With the further development of genome sequencing, the family of decarboxylases is also gradually expanding. The decarboxylase gene has now been found abundantly in archaeal, fungal and eukaryotic genomes, suggesting that decarboxylase is an important component of biological metabolism. And it shows that the origin of the decarboxylase family is quite old. This paper intends to apply a combination of computational biology, molecular biology, and molecular enzymology to study the tyrosine decarboxylase and histidine decarboxylase gene sequences in order to improve their activity, temperature stability, and The gene deletion project provides a theoretical basis for the purpose of transforming new decarboxylase enzymes that are more scientific and practical for actual production.

.Keyword：Decarboxylase TDC HDC Sequencing

目录

摘要……………………………………………………………………………………1

ABSTRACT…………………………………………………………………………2

第一章绪论…………………………………………………………………………4

1.1脱羧酶…………………………………………………………………………4

1.2酪氨酸脱羧酶……………………………………………………………………5

1.3组氨酸脱羧酶…………………………………………………………………5

第二章材料与方法…………………………………………………………………8

2.1材料…………………………………………………………………………8

2.1.1主要试剂以及培养基………………………………………………………9

2.1.2酪氨酸脱羧酶（TDC）的引物的设计………………………………………10

2.1.3组氨酸（HDC）的引物的设计………………………………………………10

2.2.1基因组DNA的提取…………………………………………………………11

2.2.2基因扩增及 PCR产物回收…………………………………………………12

2.2.3酪氨酸脱羧酶的gene克隆以及其序列测定………………………………12

第三章结果…………………………………………………………………………13

3.1酪氨酸脱羧酶结果分析………………………………………………………13

3.2组氨酸脱羧酶结果分析………………………………………………………15

1. 讨论……………………………………………………………………19

4.1关于酪氨酸……………………………………………………………………19

4.2关于组氨酸……………………………………………………………………20

参考文献

致谢

第一章绪论

脱羧酶介绍

1.1.脱羧酶

脱羧酶编号：EC4.1.1。一种催化脱羧反应的酶。是广泛存在生物体内的一种重要的酶体，它是是催化裂合酶类裂合酶类又称为脱加酶类中的一类，主要催化脱羧反应。在常见的生物合成反应中主要有以下转化

色氨酸转为色胺

苯丙氨酸转化为苯乙胺

酪氨酸转化为酪胺

组氨酸转化为组胺

丝氨酸转化为乙醇胺

谷氨酸转化为GABAγ-氨基丁酸

赖氨酸转换为尸胺

精氨酸转化为胍丁胺

鸟氨酸转化为腐胺

5-HTP到5-羟色胺

左旋多巴到多巴胺

关于脱羧酶的研究已经有不少的报导，通过比较发现，来源对这种酶的结构影响很大。

1.2酪氨酸脱羧酶（Tyrosinedecarboxylase，TDC）

生物胺是一种广泛存在于细胞中的一类物质，是一大类含有氮的低分子的有机化合物的总称，几乎所有含蛋白质或游离氨基酸的食物都存在生物胺，可在各种食品中找到它的存在，包括鱼制品，肉制品，乳制品，葡萄酒，啤酒，蔬菜，水果，坚果和巧克力等等。它主要出现方式是通过细菌中的游离氨基酸在脱羧酶的脱羧作用。然而，含有大量生物胺的食物是具有相当的毒理学作用^[1]。尽管并非是所有食物内的微生物都可能产生生物胺，同一类微生物也并非能够对所有的游离氨基酸产生脱羧作用。但是就目前而言，对于微生物如何产生生物胺的研究尚未得到完全清晰的注解，微生物产生生物胺的情况往往不仅仅是与菌种的有关，还常常与周围的环境息息相关。微生物通过游离氨基酸从而产生生物胺的具体过程，往往很难清晰地去解释。例如生物胺中的酪胺（），这种经催化酪氨酸脱羧生成的生物胺。