全文总字数:6438字
1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
研究背景:
糖缀合物在生物体内广泛存在并在生命过程中扮演着十分重要的角色,对其糖链进行修饰将会影响其功能[1]。目前在许多研究领域已经开始了糖链修饰工作,如在新药研制方面,通过对含糖苷抗生素的糖链修饰,可以得到新的抗生素;如在材料学领域,将不同糖基引入材料本体或表面,从而实现材料的功能变化;在分离膜表面固定肝素等天然多糖分子以提高其细胞相容性和血液相容性。
近年来,随着糖生物学的进展和合成技术的进步,利用非天然糖对糖缀合物糖基进行修饰成为一种新的研究趋势[2]。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标:
研究galk蛋白的表达、纯化方法,得到纯度较高的galk蛋白,并对其酶活进行测定,并通过对其特定位点进行突变来研究各位点的作用,方便未来对其进行加工改进。
3. 研究的方法与方案
研究方法:
本实验中首先诱导携有galk基因的大肠杆菌bl21(de3)菌株表达野生型galk蛋白,同时将galk基因的176i/r突变株转入感受态大肠杆菌bl21中,经扩大培养后诱导基因表达,分别提取细胞的内容物并使用ni2 树脂亲和层析柱对两种蛋白进行了纯化。由于突变基因的突变位点位于蛋白反应中心,引入的突变引起蛋白活性发生相应的改变,在实验中通过测定提取到的两种蛋白的催化活性评估了突变对蛋白功能的影响。
通过对galk活性位点(asp183)附近的氨基酸残基进行修改,使其具有更大的底物适用范围,可以将galnac或glcnac及其衍生物作为底物。本实验首先将ile176改变为arg,然后表达突变蛋白,如果galk仍具有催化活性,则使用不同底物构建反应体系,观察其是否依然具有催化活性;如果突变株不具备催化活性,则尝试其他突变类型。
4. 研究创新点
本项目在糖工程方面实现了创新:通过对含糖苷抗生素的糖链修饰,可以得到新的抗生素,随着糖生物学的进展和合成技术的进步,利用非天然糖对糖缀合物糖基进行修饰成为一种新的研究趋势。该项目设计新颖独到,用一种创新的方式为利用GalK进行核糖核苷酸的快速合成的相关研究提供理论依据。
5. 研究计划与进展
2018.12-2019.1前期准备,阅读文献;
2019.1-2019.2176i/r基因原核表达载体的构建;
2019.2-2019.3分离与纯化目的蛋白;
