段琳琳，　李红梅

上海理工大学医疗器械与食品学院，上海 200093

来源于大肠杆菌的NMN转移酶的克隆表达与酶学性质研究

段琳琳，李红梅*

上海理工大学医疗器械与食品学院，上海 200093

摘要：在生物体内，NMN(烟酰胺单核苷酸)转移酶能够催化NMN生成NAD。本研究通过构建重组表达质粒pET30α(+)-Nmnat，成功实现来源于大肠杆菌的NMN转移酶基因(Nmnat)的原核表达。从大肠杆菌基因组中克隆得到的NMN转移酶基因长度为1 245 bp，所编码的重组酶分子量 45 kDa。对重组酶的酶学性质进行分析，结果显示该酶最适反应温度和pH分别为37 ℃和7.5。4 ℃下，该酶的热失活半衰期可长达990.2 min。Mn2+、Fe2+对该酶的酶活的激活作用显著，而EDTA对酶活能造成明显的抑制作用。酶动力学分析结果显示，该酶对底物NMN催化的Km和Vmax分别为16.89 mmol/L和2.46 μmol/(L·min)。该NMN转移酶基因在大肠杆菌宿主中的成功表达，为NAD生物合成应用研究奠定了基础。

关键词：大肠杆菌； NMN转移酶； 克隆表达； 酶学性质

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD，简称辅酶I)，作为一种转递质子辅酶[1]，参与生物体内的多种 氧化反应，如细胞物质代谢、能量合成、细胞DNA修复等[2-3]，在细胞生命活动起着至关重要的作用[4-5]。在生物代谢途径中, NAD的合成主要以烟酰胺单核苷(NMN) 和ATP为前体，在NMN转移酶催化作用下,生成NAD和焦磷酸盐。

研究发现NMN转移酶是唯一一种能够催化细胞核内NAD合成的生物酶，其类型有3种，分别是Nmnat1、Nmnat2和Nmnat3，且其分子量大小，性质以及特征随着在组织细胞中的分布位置不同出现差异[6-7]。NMN转移酶对细胞的存活也十分重要，可以降低对由基因引起的轴突变性[8-11]，加快真核细胞的有丝分裂， 从而降低生物细胞的衰老和死亡[12]，也可作为生物药剂的靶标用于提高抗肿瘤药物的生物活性[13-14]。……