大豆谷丙转氨酶的结构模型构建及其应用
2020-08-19钟镕华孟繁梅郑晓如伍俭儿张尚宏
林 深, 钟镕华, 孟繁梅, 郑晓如, 伍俭儿, 张尚宏
(1. 中山大学 生命科学学院, 广州 510275; 2. 中山大学 生物工程研究中心, 广州 510275)
谷氨酸-丙酮酸氨基转移酶(Glutamate-pyruvate transaminase, GPT),简称谷丙转氨酶,又称丙氨酸氨基转移酶(Alanine aminotransferase),是自然界中广泛存在的一种酶,在维持生物正常的葡萄糖和氨基酸代谢中起到重要的作用,更是人体肝病、糖尿病和冠心病等疾病的重要预测因子[1]。研究表明,谷丙转氨酶皆属于吡哆醛-5-磷酸(Pyridoxal-5-phosphate, PLP)依赖性酶家族,而吡哆醛-5-磷酸是一种多功能的辅助因子,辅助酶催化氨基酸的各种反应,包括转氨、脱羧、外消旋、β-和γ-消除和取代、羟醛缩合反应和Claisen反应[2-3]。有研究表明,在细菌的氨基酸代谢中最重要的部分是谷丙转氨酶所催化的代谢反应,通过丙氨酸和谷氨酸的相互转化,精确控制丙氨酸和谷氨酸浓度[4]。
尽管GPT的催化机理已经得到了阐释,但目前对于植物来源GPT的研究很少,三维结构明确的植物GPT更是只有大麦(Hordeumvulgare)来源的GPT(PDB登记号3TCM)[5]。分子模型的构建是深入研究蛋白质各项性质的基础,构建一个新的植物GPT的模型,将对其他同类型酶的研究提供便利与支持。由于解析晶体难度大、耗费高,利用相似度高的晶体结构进行同源建模成为一种被广为接受且有较高准确性的方法[6]。使用软件模拟的方法,得到蛋白质三维结构模型,探究模型在不同浓度的缓冲溶液中的构造变化,可以初步得到蛋白质的一些性质。
另一方面,近年来,亲和标记被广泛应用于蛋白质纯化,例如聚精氨……
