γ-谷氨酰转肽酶催化特性研究进展
残基,亚基,1GGT的来源与同源性分析,2GGT的催化反应特性,1GGT的催化反应类型,2GGT的底物选择性,3GGT转肽反应条件的调控,3GGT结构的功能特性,1“盖-环”结构,2自催化加工结构,3GGT的底物结合位点,4G
廖剑洪,杨 娟,曾晓房,白卫东,梁景龙*(1 仲恺农业工程学院 轻工食品学院 广东省岭南特色食品科学与技术重点实验室 广州510225 2 仲恺农业工程学院 轻工食品学院 农业农村部岭南特色食品绿色加工与智能制造重点实验室 广州 510225)
近年来,有研究称γ-谷氨酰肽属于厚味肽[1]。这种小肽既能增加食品的风味特征,也能增加化合物的溶解性、稳定性,在食品、医药领域有重要的应用价值。在食物中添加少量的厚味肽能增强或改善风味特征,如在食品体系中添加可增强基本味感的协调性、连续性和呈味强度[2]。此外,有报道称氨基酸经γ-谷氨酰化,水溶性优于原氨基酸,并且γ-谷氨酰肽比一般的短肽稳定性好[3]。
γ-谷氨酰转肽酶(γ-Glutamyltranspeptidase,GGT)广泛存在于各种生物体内,能特异性地催化γ-谷氨酰化合物中的γ-谷氨酰键断裂,并将γ-谷氨酰基团转移到氨基酸、短肽或水分子中[4]。GGT 催化反应具有特异性强,不消耗能量等优点,已有广泛的应用研究,如改善食品体系的口感(茶氨酸、γ-谷氨酰-苯丙氨酸等)或作为药物或药物前体(γ-D-谷氨酰-L-色氨酸、γ-谷氨酰-牛磺酸等)。
GGT 在合成多种食品和医药用γ-谷氨酰基化合物方面有广泛的应用前景。然而,在使用该酶的酶促合成应用方面受多种因素制约:有限的酶促反应速率、供体底物的水解和自身转肽化的副反应、酶的抗逆性以及稳定性等。细菌中有丰富的GGT 资源,本文综述其结构与功能的关系,蛋白质工程在改造GGT 性质方面的应用以及产物特点,旨在挖掘细菌GGT 的潜力,为未来研究提供参考。
1 GGT 的来源与同源性分析
目前,人们已经从许多微生物中分离得到GGT,包括大肠杆菌GGT(Escherichia coli GGT,EcGGT)、肺炎链球菌GGT(Streptococcus pneumoniae GGT,SpGGT)、枯草芽孢杆菌GGT(Bacillus subtilis GGT,BsGGT)、地衣芽孢杆菌GGT(Bacillus licheniformis,BlGGT)、解淀粉芽孢杆菌GGT(Bacillus amyloliquefaciens,BaGGT)、奇异变形杆菌GGT(Proteus mirabilis,PmGGT)、幽门螺杆菌GGT(Helicobacter pylori,HpGGT)等。对多种不同生物体产生的GGT 结构研究表明,它是结构不对称的一种由小亚基和大亚基组成的异二聚体酶。迄今已确定的GGT 酶在一级结构上表现出一定程度的同源性 ......
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