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酶简介一:糖基转移酶

发布时间:2016-02-04 浏览数:6028次

生产糖化小分子或糖化蛋白质的生物催化剂

糖化化合物在生物化学与药物化学中是普遍存在的。很多真核系统表达的酶,其自然活性的状态就是糖化蛋白。药物代谢则经常通过糖化反应而得到更容易被排泄出体外的水溶性衍生物。虽然生物系统中经常产生糖化复合物,不过通过化学合成糖化复合物却是很困难的,往往需要反复的基团保护与去保护的步骤。

糖基转移酶(GTs)是一类重要的酶,能通过糖苷键将多种的糖基与广泛的底物连接,其中包括蛋白质、脂类和次生代谢产物等。糖基转移酶是一个包括了65,000种类的大家族,其中大约有100种的晶体结构已知。糖基转移酶在初级和次级代谢途径中都有参与,且酶的改造都曾被运用在这两种酶类上。在次级代谢途径中的糖基转移酶往往对于非自然的底物也有活性,而研究则证明可以通过蛋白工程技术来进一步扩大底物的接受范围以及提升酶的活性。因此,越来越多的糖基转移酶被应用在新药开发的过程中,以合成药物的代谢物。

很多实验室通过理性与随机突变研究出了糖基转移酶的突变酶,并引入了“随机糖化(glycorandomization)”概念,通过糖化的形成而使小分子的结构更加多元化。由于大多数的糖基转移酶是Leloir型的(亦即糖底物需通过与核苷二磷酸的连接而被激活),近期的技术发展也探索了激活非天然糖类的新方法。此外,法国公司Libragen(现属Induchem)已经使用糖基转移酶来生产一系列糖化酚类,而这些被糖化的酚类在化妆品中具有更好的稳定性和溶解性。


参考文献:Curr. Opin. Chem. Biol. 2011, 15, 226–233; Curr. Opin. Biotechnol. 2011, 22, 800–808; Nat. Prod. Rep., 2011, 28, 1811–1853; Proc. Nat. Acad. Sci. 2013, 110(19), 7648-7653; Steviol Glycosyl Transferase and Gene Encoding Same: A steviol glycosyltransferase; and a method for producing a steviol glycoside using the enzyme. (SUNTORY HOLDINGS LIMITED) WO2013137487


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