论文总字数：19811字

摘 要

组氨酸脱羧酶（EC 4.1.1.22)是氨基酸脱羧酶的中一大类，它催化组氨酸一步反应生成组胺。组氨酸脱羧酶在自然界中主要存在于微生物以及哺乳动物厅内。组氨酸脱羧酶则主要包括磷酸吡哆醛（PLP）依赖型以及丙酮酰依赖型这两类，本文利用生物信息学知识，通过将genbank上所公布的微生物和哺乳动物来源的组氨酸脱羧酶序列进行系统地分析，研究其序列和结构功能的关系，并且分析其中关键位点。从而对酶学性质有较为清晰的了解，为工业生产上的应用提供理论依据和借鉴。

关键词： 组氨酸脱羧酶 脱羧酶 序列比对 蛋白质结构分析

Sequence and Structure Analysis of Histidine Decarboxylase

Abstract

Histidine decarboxylase (EC 4.1.1.22) is a large class of amino acid decarboxylases that catalyze the one-step reaction of histidine to form histamine. Histidine decarboxylase is mainly found in microorganisms and mammalian halls in nature. Histidine decarboxylase mainly includes pyridoxal phosphate (PLP)-dependent and pyruvate-dependent types. This article uses bioinformatics knowledge to pass the microbial Lactobacillus sp. (strain 30a) and breast-feeding published on genebank. The histidine decarboxylase sequence of the animal source Homo sapiens (Human) was systematically analyzed to study the relationship between its sequence and structural function, and to analyze key sites therein. Therefore, it has a clear understanding of the enzymatic properties and provides theoretical basis and reference for the application of industrial production.

Keyword：HDC decarboxylase sequence alignment protein structure analysis

目 录

摘要 Ⅰ

Abstract II

第一章 绪论 4

1.1.氨基酸脱羧酶概述 4

1.2组氨酸脱羧酶 5

1.3组胺 6

1.4组氨酸脱羧酶的催化机理 7

1.5本课题研究意义 8

第二章 组氨酸脱羧酶的序列比对分析 8

2.1氨基酸序列的获取方式 8

2.2 Blast软件的简介 9

2.3多重序列比对分析 9

2.4 哺乳动物来源序列的选取以及分析 9

2.5 微生物来源序列的选取以及分析 10

第三章 组氨酸脱羧酶序列与结构分析 11

3.1 蛋白质数据库UniProt 11

3.2 哺乳动物来源HDC的蛋白质结构分析 12

3.3 哺乳动物来源HDC的蛋白质结构分析 12

3.4 哺乳动物序列Homo sapiens (Human)关键位点分析 13

3.5 微生物Lactobacillus sp. (strain 30a)关键位点分析 15

第四章 结语 17

参考文献 18

致谢 23

第一章 绪论

1.1.氨基酸脱羧酶概述

氨基酸脱羧酶编号：EC4.1.1。一种催化氨基酸脱羧反应的酶。是广泛存在生物体内的一种重要的酶，主要催化脱羧反应。在生物体内，经由氨基酸脱羧酶作用的主要产物则是生物胺见表1.1。

表1氨基酸脱羧酶产物

Table 1 Amino acid decarboxylase products

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，其中包括鱼制品，肉制品，乳制品，葡萄酒，啤酒，蔬菜，水果，坚果和巧克力等等，而这些生物胺都是由微生物经由氨基酸脱羧酶作用于氨基酸脱羧而生成。

生物胺是生物体内正常的活性成分，在体内维持生物机体能稳态过程中起着极为重要的作用。同时生物胺也是合成荷尔蒙、生物碱、核苷酸、蛋白质和芳香类化合物等的前体物质。然而，含有大量生物胺的食物是具有相当的毒理学作用^[1]。但如果过量摄入生物胺，则将造成生理功能方面的恶化，对人体健康产生极为恶劣的影响。

1.2组氨酸脱羧酶

组氨酸脱酸酶（Histidinedecarboxylase，HDC EC 4.1.1.22）是氨基酸脱羧酶的一种，它专一性地催化L-组氨酸脱羧，生成组胺。目前发现，目前发现，从有关报告可以知道只有部分的微生物的组氨酸脱羧酶是丙酮酰依赖型，而绝大多数的其它来源的组氨酸脱羧酶是磷酸吡哆醛依赖型。

根据报道^[12]，组氨酸脱羧酶广泛存在于哺乳动物，微生物，植物之中。在节肢动物也有少量组氨酸脱羧酶存在。

而在植物中组氨酸主要存在于香蕉，葡萄之中，此外组氨酸脱羧酶也少量存在于绿色植物（含有叶绿素的非单细胞植物）之中。

请支付后下载全文，论文总字数：19811字