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粘红酵母ATP:柠檬酸裂解酶基因的克隆表达和酶学性质

2011-07-26王旭颖王茂淋郑世学喻子牛张吉斌

化学与生物工程 2011年7期

赵 检,王旭颖,王茂淋,郑世学,喻子牛,张吉斌

(华中农业大学 农业微生物学国家重点实验室 微生物农药国家工程研究中心,湖北 武汉 430070)

ATP:柠檬酸裂解酶(ATP:Citrate lyase,ACL,EC 2.3.3.8)广泛存在于藻类、植物和动物中,在少量的原核生物或古细菌中也会存在[1]。ATP:柠檬酸裂解酶是脂肪酸合成途径外的一个关键酶,能催化柠檬酸裂解生成乙酰辅酶A和草酰乙酸,从而完成脂肪酸辅酶A的合成。研究表明,当微生物油脂积累量超过其生物量的20%时都会具有ACL活性,但尚未发现不同酵母和真菌中油脂积累的程度和ACL的活性具有明确的定量关系[2]。

通过对真菌基因组序列的分析表明,大部分的真菌都存在acl基因,但是在酵母菌亚门[解脂耶氏酵母(Yarrowialipolytica)除外]中却明显地缺失了。在一些酵母和霉菌中ACL是由两个基因编码的,这两个基因是分开存在的,有的存在于两个不同的染色体上,有的存在于同一染色体上不同的位置,并且它们编码的方向也会存在差异,而在另外一些真菌和哺乳动物体内ACL却是由一个基因编码的[3]。不同菌种的ACL蛋白的结构也不尽相同,Shashi等[4]从瘦弱红酵母(Rhodotorulagracilis)中提取纯化了ACL蛋白,研究表明该酶分子量为520 kDa,由4个120 kDa大小的亚基组成。Adams等[5]从构巢曲霉(Aspergillusnidulans)中纯化了ACL蛋白,该酶是一种六聚体结构,由3个70 kDa和3个55 kDa的亚基蛋白组成。

有关acl基因的克隆研究最早始于1990年,Elshourbagy等[6]首次克隆了动物体内的acl基因。为了了解原核生物ACL分子水平的作用机制,Kanao等[7]对细菌的ACL作用机制进行了酶动力学研究,确定了磷酸化作用位点、活性抑制剂等因素。……

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