脱氧鸟苷激酶抗体的应用

背景^[1-3]

脱氧鸟苷激酶抗体是可以特异性结合脱氧鸟苷激酶的一类多克隆抗体，主要用于体外脱氧鸟苷激酶免疫学检测实验。

2'-脱氧鸟苷是一种属于核苷的化合物，与鸟苷相似，但少了一个位于核糖2'位置上的氧原子，因此称为脱氧鸟苷。若是在3'位置加上一个磷酸基团，可转变成为去氧鸟苷单磷酸。2'-脱氧鸟苷是一种天然的脱氧核苷，可直接用于制备组合脱氧核苷药物或者作为化学试剂用于生化研究；同时可作为中间体用于合成一些抗病毒核苷类药物以及分子标记物。

激酶(kinase)是一类生物化学里的分子，从高能供体分子（如ATP）转移磷酸基团到特定靶分子（底物）的酶，这一过程谓之磷酸化。的激酶族群是蛋白激酶。

蛋白激酶作用于特定的蛋白质，并改变其活性。这些激酶在细胞的信号传导及其复杂的生命活动中起到了广泛的作用。其他不同的激酶作用于小分子物质（脂质、糖、氨基酸、核苷等等），或者为了发出信号，或者使它们为代谢中各种生化反应作好准备。

一般而言，磷酸化的目的是“激活”或“能化”底物分子，增大它的能量，以使其可参加随后的自由能负变化的反应。所有的激酶都需要存在一个二价金属离子（如Mg2+或Mn2+），该离子起稳定供体分子高能键的作用，且为磷酸化的发生提供可能性。

应用^[4][5]

用于利用多酶反应体系合成2’-脱氧鸟苷酸及2’-脱氧肌苷酸研究

脱氧核苷酸是生物体中常见一种低分子化合物,可用于合成抗癌、抗病毒药物或其中间体。但目前未见针对2’-脱氧鸟苷酸（dGMP）和2’-脱氧肌苷酸（dIMP）的生物合成的报道。

设计了一条新颖的多酶反应途径合成这两种脱氧核苷酸。整个反应涉及到来自大肠杆菌的嘌呤核苷磷酸化酶（PNPase）和乙酸激酶（ACKase）,来自保加利亚乳杆菌的脱氧核苷转移酶（NDT-Ⅱ）和来自枯草芽孢杆菌的脱氧鸟苷激酶（dGKase）。分别构建四种单基因重组菌,获得了重组菌BL21/PNP,BL21/NDT-Ⅱ,BL21/dGK和BL21/ACK。

同时利用同尾酶BamHⅠ和BglⅡ的酶切特点,将编码dGKase和ACKase的基因yaaG和ack插入同一个质粒pET-28a中,构建共表达重组菌BL21/dGK-ACK。以鸟苷和胸苷为底物,在PNPase和NDT-Ⅱ的催化下生成中间产物脱氧鸟苷,后者被dGKase催化合成dGMP,其中CTP提供磷酸基团,而反应中生成的CDP须ACK催化再生。

另外,由NDT-Ⅱ催化次黄嘌呤和胸苷生成中间产物脱氧肌苷,在UTP存在下被dGKase催化合成dIMP,并偶联ACKase催化的UTP再生循环系统。而两种合成途径所加的磷酸供体仅为反应底物的十分之一。

以5mmM鸟苷和胸苷为底物,分别利用单基因重组菌和串联重组菌合成dGMP,反应12小时转化率分别为73.1%,74.7%。以相同浓度的次黄嘌呤肌苷和胸苷为底物,利用串联重组菌合成dIMP,反应5小时产物转化率可达81%。

参考文献

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[3]Immobilized Drosophila melanogaster Deoxyribonucleoside Kinase(Dm dNK)as a High Performing Biocatalyst for the Synthesis of Purine Arabinonucleotides[J].Immacolata Serra,Silvia Conti,Jure Pi?kur,Anders R.Clausen,Birgitte Munch‐Petersen,Marco Terreni,Daniela Ubiali.Adv.Synth.Catal..2014(2‐3)

[4]Efficient production of deoxynucleoside-5′-monophosphates using deoxynucleoside kinase coupled with a GTP-regeneration system[J].Zhi Zou,Qingbao Ding,Ling Ou,Bingkun Yan.Applied Microbiology and Biotechnology.2013(21)

[5]李晏宇.利用多酶反应体系合成2'-脱氧鸟苷酸及2’-脱氧肌苷酸[D].华东理工大学,2015.