1.简介
聚酮是一组化学成分不同的次级代谢产物由细菌、真菌、植物和海洋生物产生(Hopwood,1990
, 1997
; Staunton&Weissman,2001年
). 这些天然产物具有巨大的药用价值,包括土霉素(抗生素)、阿霉素(抗癌)和白藜芦醇(抗真菌)。聚酮合酶(PKS)生物合成复合物被组织为类似于脂肪酸合成酶(FAS)的催化结构域的共价(I型)或非共价(II型)组装。聚酮和脂肪酸生物合成都在进行通过丙二酰扩链剂单元到起始单元(通常是醋酸盐)的反复脱羧缩合。
在II型PKS中,形成所需链长的聚酮所需的最少数量的酶是酮合酶(KSα),链长系数(KSβ)和酰基载体蛋白(ACP)(McDaniel等。, 1994
, 1995
). KR是第一种修饰新生聚酮链的酶,其主要功能是减少C-9处的羰基。KR还可以提高C-7和C-12之间的羟醛缩合效率,这是正确形成第一个芳香环所必需的,因为添加了行为KR到最小PKS消除了错误循环的产品(Fu等。, 1994一
,b条
; Fu、Ebert-Khosla等。, 1994
).
迄今为止,只解决了四种II型芳香族PKS组分。这是三种溶液核磁共振结构行为(碎屑等。, 1997
),场外交易(芬德洛等。, 2003
)以及弗伦(李等。, 2003
)ACP和晶体结构不寻常的启动β-R1128聚酮双合成途径中的酮合酶(Pan等。2002年
). 目前还没有聚酮II型酮还原酶的三维结构,也没有来自这些途径的任何其他下游酶。这个行为KR(29 kDa,261个氨基酸)是NADP(H)依赖性酶的短链脱氢酶/还原酶进化家族的成员,仅在人类基因组中就包含60多个基因(Jonvall等。, 1995
; 奥普曼等。, 2001
, 2003
; 卡尔伯格等。2002年
).
2.材料和方法
2.1. 克隆和表达
这个腔色链霉菌actIIIORF5基因是通过PCR扩增从生物体中分离的基因组DNA中克隆出来的,使用的引物添加了Nde公司N末端的I限制位点和Hin公司dIII位于C终点站。酶切限制位点并将该基因首次连接到商业载体pET26b(Novagen)。在成功测序后,通过限制性内切酶将该基因从该非标记载体中切除,使用Nde公司我和Xho公司I(pET26b固有)。使用相同的限制性位点将基因插入质粒pET15b中,以掺入N-末端His6在N末端标记,这导致总共20个额外残留物(MGSSHHHHSSGLVPRGSH)。该质粒被转化为大肠杆菌菌株BL21(DE3)用于IPTG诱导表达。通过从LB琼脂平板(1 ml)接种单菌落产生培养物。这些前培养物在310 K下培养过夜。然后使用过夜培养物接种0.5–1 l LB液体培养基。它们在310 K下生长为A类595介于0.6和0.8之间。然后,通过添加IPTG至最终浓度1 m来诱导培养M(M)细胞在3×30 s内被超声波破坏。细胞碎片在6000℃离心去除克30分钟后,通过以下步骤从细胞提取物中纯化出完全活性的酶亲和层析在镍上2+柱(Novagen)。含有KR的馏分被脱盐到缓冲液中A类(100米M(M)磷酸盐,10%甘油,pH 7.2),并储存在193 K。
将酮还原酶、NADPH(辅因子)和丙二酰辅酶A(底物)添加到PKS最小体系中进行活性测定。通常,该分析含有50µM(M)ACP,1µM(M)KS/CLF,10µM(M)韩国,0.1米M(M)DTT,2米M(M)EDTA,1米M(M)丙二酰辅酶A,2 mM(M)NADPH和10%甘油,用0.1 m缓冲M(M)千赫2人事军官4pH 7.3,最终体积为100µl。聚酮代谢物用乙酸乙酯萃取、冷冻干燥并溶解在甲醇中进行HPLC分析。使用诱变剂的存在来确认活性KR的存在。
致谢
作者要感谢David Hopwood天竺葵基因组DNA。
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