磷酸脂磷酸水解酶1抗体的应用

背景^[1-3]

磷酸脂磷酸水解酶1抗体是一类可以特异性结合磷酸脂磷酸水解酶1的多克隆抗体，主要用于检测磷酸脂磷酸水解酶1的相关实验。

磷酸酶是一种能够将对应底物去磷酸化的酶，即通过水解磷酸单酯将底物分子上的磷酸基团除去，并生成磷酸根离子和自由的羟基。磷酸酶的作用与激酶的作用正相反，激酶是磷酸化酶，可以利用能量分子，如ATP，将磷酸基团加到对应底物分子上。在许多生物体中都普遍存在的一种磷酸酶是碱性磷酸酶。

磷酸脂磷酸水解酶1抗体

磷酸酶与激酶或磷酸化酶的磷酸化作用正相反。磷酸化可以使一个酶被激活或失活，也可以使一个蛋白－蛋白间相互作用发生；因此，磷酸酶是许多信号转导通路控制磷酸化所必需的。值得一提的是，磷酸化或去磷酸化并不一定对应着酶的激活或抑制，而且一些酶有多个磷酸化位点参与激活或抑制的调控。例如，周期素依赖性激酶(CDK)有多个能够被磷酸化的特定氨基酸残基，而激活或抑制对应不同残基的磷酸化。磷酸之所以对于信号传导很重要，其原因在于它能够对其所结合的蛋白的行动进行调控；而除去磷酸，则是一种反向作用(如果磷酸化是激活作用，则去磷酸化就是抑制作用)，磷酸酶就在这里扮演了重要的角色。

应用^[4][5]

用于基因组范围内磷酸水解酶对于番茄红素合成的影响研究

以大肠杆菌DH1为宿主菌,在已有生产番茄红素初始菌株的基础上。

首先,在初始菌基因组smf位点上增加合成番茄红素途径中的关键基因crt EIB拷贝数,表征结果表明,相较于初始菌,番茄红素产量有了34%的提高,并将此菌命名为lyc011。

其次,在大肠杆菌MEP途径中具有一系列磷酸化中间代谢产物,而具有底物广谱性的磷酸水解酶可能对这些中间产物具有催化活性。

通过直接预测和系统生物学的方法,对DH1基因组中可能对番茄红素合成途径中间代谢产物具有催化活性的磷酸水解酶进行分析、预测。最终得到57个磷酸水解酶基因。

利用CRISPR干扰（CRISPR interference,CRISPRi）原理对于这些基因对番茄红素生产的影响进行筛选。为此,首先我们成功构建了57个含双single guide RNA（sg RNA）的质粒,靶向上述的57个基因。将pd Cas9质粒和sg RNA表达质粒导入到初始菌lyc011中,最终通过发酵表征成功筛选到了15个对番茄红素产量提高具有正向作用的磷酸水解酶基因分别为:yjj G,aph A,nag D,yqa B,yid A,pph A,bac A,glp Q,pgp B,spo T,cpd B,nud J,dgt,pho Q。以大肠杆菌内源的磷酸水解酶系作为案例研究,可以更深入的理解酶的底物非特异性对于代谢系统,特别是整合的异源途径的影响。

通过解除异源途径和内源代谢的相互作用,该方法具有在今后代谢工程研究中作为一种一般性策略的潜力。

参考文献

[1]Genetic manipulation of the bifunctional gene,carRA,to enhance lycopene content in Blakeslea trispora[J].Yanlong Wang,Jing Pang,Yingmei Zheng,Pingping Jiang,Wenfang Gong,Xiwen Chen,Defu Chen.Biochemical Engineering Journal.2017

[2]Construction of lycopene-overproducing Saccharomyces cerevisiae by combining directed evolution and metabolic engineering[J].Wenping Xie,Xiaomei Lv,Lidan Ye,Pingping Zhou,Hongwei Yu.Metabolic Engineering.2015

[3]DomSign:a top-down annotation pipeline to enlarge enzyme space in the protein universe.[J].Wang Tianmin,Mori Hiroshi,Zhang Chong,Kurokawa Ken,Xing Xin-Hui,Yamada Takuji.BMC bioinformatics.2015(1)

[4]Toward aldehyde and alkane production by removing aldehyde reductase activity in Escherichia coli[J].Gabriel M.Rodriguez,Shota Atsumi.Metabolic Engineering.2014

[5]刘洋洋.基因组范围内磷酸水解酶对于番茄红素合成的影响研究[D].安徽工程大学,2018.