黄敏华:降糖肽Aglycin的高效表达及活性鉴定论文

黄敏华:降糖肽Aglycin的高效表达及活性鉴定论文

本文主要研究内容

作者黄敏华(2019)在《降糖肽Aglycin的高效表达及活性鉴定》一文中研究指出:Ⅱ型糖尿病是以胰岛素敏感性降低、外周组织对葡萄糖的利用率降低以及胰岛素抵抗为特征的代谢性疾病,占全球糖尿病的90%以上。Ⅱ型糖尿病的主要病征是高血糖,而长期的高血糖症状会引发各种慢性并发症,这是导致糖尿病患者死亡的主要因素。在Ⅱ型糖尿病患者中,餐后血糖水平是血糖控制的重要指标。为减少餐后高血糖,临床上通常会使用一些合成的α-葡萄糖苷酶抑制剂(如阿卡波糖和伏格列波糖等)进行治疗,以减缓碳水化合物的消化和延缓葡萄糖的吸收。但临床发现有些患者长期使用合成的α-葡萄糖苷酶抑制剂会引起一些不良副作用,包括胃肠胀气和腹部绞痛等。因此,开发一些抑制α-葡萄糖苷酶活性的安全生物活性肽和蛋白质至关重要。Aglycin是一种具有降血糖活性的新型生物活性肽,分子量只有3.7 kDa,由37个氨基酸残基组成,其含有三对分子内二硫键,目前仅可以从大豆或豌豆种子中进行提取分离制备,步骤繁琐,回收率低至1-5 mg/100 g干种子,同时比较难避免试剂残留。因此,开发一种高效生产高纯度Aglycin的简单方法并研究其对α-葡萄糖苷酶抑制的降糖活性,无疑具有重大的理论和现实意义。在本研究中,以活性肽Aglycin为研究目标,主要尝试Aglycin在大肠杆菌原核表达体系中的高效表达方式,并以阿卡波糖为对照,检测重组表达Aglycin的体外α-葡萄糖苷酶抑制活性。基于Trx标签的促溶功能,将Trx蛋白和Aglycin进行连接,构建融合表达载体并实现在大肠杆菌的体内表达,最终成功获得纯度高达95%的Trx-Aglycin重组蛋白,并且蛋白浓度可达300μg/mL,产量约为25 mg/L菌液。基于自组装肽ELK16和18A能在大肠杆菌细胞内进行自聚集的特性,将Aglycin通过一个内含肽Mxe GyrA与自组装肽连接,构建能在体外自剪切的高效表达载体。首先,对含有自组装肽(ELK16/18A)的两种表达载体进行蛋白表达条件和Mxe GyrA内含肽切割效率的优化,然后对这两种载体所获得的Aglycin的产率和纯度进行比较。结果表明,与用自组装肽18A制备的Aglycin的产率(4.50 mg/g菌体湿重)和纯度(95.63%)相比,ELK16具有比18A更好的制备效果,具有更高的产率(5.53 mg/g菌体湿重)和纯度(98.15%)。通过自组装肽(ELK16或18A)重组表达生产的Aglycin的产率比化学提取方法(1-5 mg/100 g干种子)提高了近100倍。因此,采用自组装肽的基因工程手段重组表达Aglycin,工艺简单且产率高,优于化学提取方法。最后,对重组表达得到的Trx-Aglycin蛋白和Aglycin多肽进行了α-葡萄糖苷酶抑制的体外降糖活性检测。经体外实验证明,Trx-Aglycin融合蛋白对α-葡萄糖苷酶活性的半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC50)大约为44.83μmol/L,而Aglycin多肽对α-葡萄糖苷酶抑制的IC50大约为36.48μmol/L,这比Trx-Aglycin融合蛋白降低了约20%,说明Aglycin多肽比其带Trx融合标签的蛋白对α-葡萄糖苷酶的抑制活性要强。另外,不管是Aglycin多肽还是Trx-Aglycin融合蛋白,均比阿卡波糖对α-葡萄糖苷酶抑制的IC50(990μmol/L)低,说明Aglycin比阿卡波糖有更强的α-葡萄糖苷酶抑制活性,这进一步证明Aglycin有开发为α-葡萄糖苷酶抑制剂的潜力。本研究主要提供了Aglycin在大肠杆菌中的两种高效表达方式,首次通过基因工程的生物方法实现了Aglycin的重组表达,并且验证其具有一定的α-葡萄糖苷酶抑制的活性,这为Aglycin开发为降糖多肽药物奠定了理论基础。

Abstract

Ⅱxing tang niao bing shi yi yi dao su min gan xing jiang di 、wai zhou zu zhi dui pu tao tang de li yong lv jiang di yi ji yi dao su di kang wei te zheng de dai xie xing ji bing ,zhan quan qiu tang niao bing de 90%yi shang 。Ⅱxing tang niao bing de zhu yao bing zheng shi gao xie tang ,er chang ji de gao xie tang zheng zhuang hui yin fa ge chong man xing bing fa zheng ,zhe shi dao zhi tang niao bing huan zhe si wang de zhu yao yin su 。zai Ⅱxing tang niao bing huan zhe zhong ,can hou xie tang shui ping shi xie tang kong zhi de chong yao zhi biao 。wei jian shao can hou gao xie tang ,lin chuang shang tong chang hui shi yong yi xie ge cheng de α-pu tao tang gan mei yi zhi ji (ru a ka bo tang he fu ge lie bo tang deng )jin hang zhi liao ,yi jian huan tan shui hua ge wu de xiao hua he yan huan pu tao tang de xi shou 。dan lin chuang fa xian you xie huan zhe chang ji shi yong ge cheng de α-pu tao tang gan mei yi zhi ji hui yin qi yi xie bu liang fu zuo yong ,bao gua wei chang zhang qi he fu bu jiao tong deng 。yin ci ,kai fa yi xie yi zhi α-pu tao tang gan mei huo xing de an quan sheng wu huo xing tai he dan bai zhi zhi guan chong yao 。Aglycinshi yi chong ju you jiang xie tang huo xing de xin xing sheng wu huo xing tai ,fen zi liang zhi you 3.7 kDa,you 37ge an ji suan can ji zu cheng ,ji han you san dui fen zi nei er liu jian ,mu qian jin ke yi cong da dou huo wan dou chong zi zhong jin hang di qu fen li zhi bei ,bu zhou fan suo ,hui shou lv di zhi 1-5 mg/100 ggan chong zi ,tong shi bi jiao nan bi mian shi ji can liu 。yin ci ,kai fa yi chong gao xiao sheng chan gao chun du Aglycinde jian chan fang fa bing yan jiu ji dui α-pu tao tang gan mei yi zhi de jiang tang huo xing ,mo yi ju you chong da de li lun he xian shi yi yi 。zai ben yan jiu zhong ,yi huo xing tai Aglycinwei yan jiu mu biao ,zhu yao chang shi Aglycinzai da chang gan jun yuan he biao da ti ji zhong de gao xiao biao da fang shi ,bing yi a ka bo tang wei dui zhao ,jian ce chong zu biao da Aglycinde ti wai α-pu tao tang gan mei yi zhi huo xing 。ji yu Trxbiao qian de cu rong gong neng ,jiang Trxdan bai he Aglycinjin hang lian jie ,gou jian rong ge biao da zai ti bing shi xian zai da chang gan jun de ti nei biao da ,zui zhong cheng gong huo de chun du gao da 95%de Trx-Aglycinchong zu dan bai ,bing ju dan bai nong du ke da 300μg/mL,chan liang yao wei 25 mg/Ljun ye 。ji yu zi zu zhuang tai ELK16he 18Aneng zai da chang gan jun xi bao nei jin hang zi ju ji de te xing ,jiang Aglycintong guo yi ge nei han tai Mxe GyrAyu zi zu zhuang tai lian jie ,gou jian neng zai ti wai zi jian qie de gao xiao biao da zai ti 。shou xian ,dui han you zi zu zhuang tai (ELK16/18A)de liang chong biao da zai ti jin hang dan bai biao da tiao jian he Mxe GyrAnei han tai qie ge xiao lv de you hua ,ran hou dui zhe liang chong zai ti suo huo de de Aglycinde chan lv he chun du jin hang bi jiao 。jie guo biao ming ,yu yong zi zu zhuang tai 18Azhi bei de Aglycinde chan lv (4.50 mg/gjun ti shi chong )he chun du (95.63%)xiang bi ,ELK16ju you bi 18Ageng hao de zhi bei xiao guo ,ju you geng gao de chan lv (5.53 mg/gjun ti shi chong )he chun du (98.15%)。tong guo zi zu zhuang tai (ELK16huo 18A)chong zu biao da sheng chan de Aglycinde chan lv bi hua xue di qu fang fa (1-5 mg/100 ggan chong zi )di gao le jin 100bei 。yin ci ,cai yong zi zu zhuang tai de ji yin gong cheng shou duan chong zu biao da Aglycin,gong yi jian chan ju chan lv gao ,you yu hua xue di qu fang fa 。zui hou ,dui chong zu biao da de dao de Trx-Aglycindan bai he Aglycinduo tai jin hang le α-pu tao tang gan mei yi zhi de ti wai jiang tang huo xing jian ce 。jing ti wai shi yan zheng ming ,Trx-Aglycinrong ge dan bai dui α-pu tao tang gan mei huo xing de ban yi zhi nong du (half maximal inhibitory concentration,IC50)da yao wei 44.83μmol/L,er Aglycinduo tai dui α-pu tao tang gan mei yi zhi de IC50da yao wei 36.48μmol/L,zhe bi Trx-Aglycinrong ge dan bai jiang di le yao 20%,shui ming Aglycinduo tai bi ji dai Trxrong ge biao qian de dan bai dui α-pu tao tang gan mei de yi zhi huo xing yao jiang 。ling wai ,bu guan shi Aglycinduo tai hai shi Trx-Aglycinrong ge dan bai ,jun bi a ka bo tang dui α-pu tao tang gan mei yi zhi de IC50(990μmol/L)di ,shui ming Aglycinbi a ka bo tang you geng jiang de α-pu tao tang gan mei yi zhi huo xing ,zhe jin yi bu zheng ming Aglycinyou kai fa wei α-pu tao tang gan mei yi zhi ji de qian li 。ben yan jiu zhu yao di gong le Aglycinzai da chang gan jun zhong de liang chong gao xiao biao da fang shi ,shou ci tong guo ji yin gong cheng de sheng wu fang fa shi xian le Aglycinde chong zu biao da ,bing ju yan zheng ji ju you yi ding de α-pu tao tang gan mei yi zhi de huo xing ,zhe wei Aglycinkai fa wei jiang tang duo tai yao wu dian ding le li lun ji chu 。

论文参考文献

  • [1].亚麻多肽制备及其天然胰蛋白酶抑制剂对α-糖苷酶活性抑制的研究[D]. 吴峰.山西大学2019
  • [2].构巢曲霉来源α-葡萄糖苷酶的克隆表达及其应用研究[D]. 任莉琼.江南大学2019
  • [3].糖化酶基因glaA缺失的黑曲霉产酶代谢组与转录组学研究[D]. 周慧.深圳大学2018
  • [4].产柠檬酸黑曲霉中α-葡萄糖苷酶基因的敲除[D]. 魏润.天津科技大学2018
  • [5].基于新型荧光材料的酶活性检测及其抑制剂筛选[D]. 张瑞玲.陕西师范大学2017
  • [6].Thermotoga neapolitana α-葡萄糖苷酶基因的克隆和表达[D]. 陈丽丽.吉林农业大学2012
  • [7].大越豆芋花中α-葡萄糖苷酶活性抑制成分研究[D]. 周萌.浙江农林大学2014
  • [8].黑曲霉来源α-葡萄糖苷酶酶学性质分析及应用研究[D]. 王舒雅.天津科技大学2014
  • [9].四环吲哚衍生物的合成与α-葡萄糖苷酶抑制活性研究[D]. 张亚洲.天津科技大学2017
  • [10].黑曲霉α-葡萄糖苷酶基因在大肠杆菌中的克隆与表达[D]. 于岚.广西大学2006
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自华南理工大学的黄敏华,发表于刊物华南理工大学2019-10-23论文,是一篇关于大肠杆菌论文,硫氧还蛋白论文,自组装肽论文,葡萄糖苷酶抑制论文,华南理工大学2019-10-23论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自华南理工大学2019-10-23论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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