家蝇(Musca domestica L.,双翅目:家蝇科)是全球最常见的蝇类之一,在传播对兽医和医学都很重要感染和病原体方面发挥着重要作用。这包括传播肠道蠕虫卵以及体外寄生虫、体内寄生虫和原生动物囊肿。防治害虫的方法包括生物、物理、化学和农业技术方法。化学方法仍然是控制害虫种群的主要策略;然而,过度使用、增加剂量和治疗频率导致了抗药性的产生。迄今为止,已在自然种群中记录了大量对杀虫剂产生抗药性的记录。抗药性产生的一个重要机制是细胞色素系统的酶对外来化合物的解毒。本研究旨在总结目前关于 P450 单加氧酶在产生家蝇杀虫剂抗药性方面的作用的知识。本综述重点介绍了家蝇中导致对最常见杀虫剂产生抗性的细胞色素 P450 单加氧酶的多样性及其在基因组中的位置。在这项研究中,我们识别并描述了与杀虫剂抗性相关的主要 P450 候选基因。作者还总结并系统化了该领域的最新研究成果。
芳香醛是重要的工业中间体化合物,在化工、医药和日化领域有着广泛的应用(Dubrovskiy et al.,2018)。由芳香烯烃通过反马氏途径直接合成芳香醛大大简化了工业生产中的合成步骤(Dong et al.,2015;Wu et al.,2019)。但由于机理复杂,芳香醛的选择性仍然是一个挑战。目前主要采用金属有机物作为烯烃氧化催化剂来合成该类物质(Beller et al.,2004)。虽然相关研究已经取得了一些成果(Chen et al.,2011;Nguyen et al.,2019),但金属衍生物催化剂结构修饰的复杂性仍有待解决。与金属有机催化剂相比,生物催化剂具有来源丰富、反应性高、环境友好等优势( Musa and Phillips,2011;Sheldon and Woodley,2018)。在生物催化剂中,分布广泛的NAD(P)H依赖的P450单加氧酶,可催化羟基化、环氧化和硝化等反应( Barry et al.,2012;Guengerich and Munro,2013;Dodani et al.,2016;Girvan and Munro,2016)。P450催化反应的多样性使其成为生物催化剂研究的热点( Sono et al.,1996)。2017年,Arnold等[14]在Nature Communications上发表了一篇研究论文,论文标题为“P450单加氧酶在生物催化剂中的作用”。报道称,定向进化产生的 P450 aMOx(一种 IV 类自给自足的细胞色素 P450,Munro 等人,2007 年)可以催化芳香烯烃苯乙烯氧化为
该研究于 2022-2023 年在肯尼亚西部的基苏木县开展。从大片城乡连续区采集的田间冈比亚按蚊 (sl) 幼虫使用世界卫生组织 (WHO) 敏感性测试进行表型分析,分为对六种不同杀虫剂具有抗性或敏感。使用聚合酶链式反应 (PCR) 技术鉴定冈比亚按蚊复合体的种类,并筛选电压门控钠通道 (Vgsc-1014F、Vgsc-1014S、Vgsc-1575Y) 突变和乙酰胆碱酯酶 (Ace1) 靶位突变 119S。使用微孔板测定法评估了未接触杀虫剂的蚊子的代谢酶活性(非特异性 β 酯酶和单加氧酶)。此外,在幼虫采样期间,还进行了回顾性问卷调查,以确定当地居民的杀虫剂使用情况。
三甲胺N-氧化物(TMAO),氧化形式的三甲胺(TMA)以前被认为是废物,但现在被认为是心血管疾病(CVD)及其合并症的重要危险因素。含有胆碱和肉碱的食物或补充剂是饮食中TMA的主要前体,并被肠道菌群代谢。三甲胺N氧化物是通过肝脏中含有avin的单加氧酶(FMO)的氧化而产生的。负责从人体流体中去除TMAO的器官是肾脏。因此,血浆TMAO水平受到多个复杂因素的影响,尤其是饮食中TMA前体和饮食中的TMAO源的数量,肠道菌群中的主要属,FMO3酶活性和肾功能。其中,TMAO的数量及其在饮食和微生物群中的前体可以认为是可修改的危险因素。然而,关于血浆TMAO水平如何达到病理水平及其在CVD中的作用(结果或原因)的讨论继续。本综述介绍了CVD和TMAO之间关系和潜在机制的当前科学证据,并概述了等离子体TMAO水平与可修改的危险因素的关联,例如饮食TMAO前体,饮食中的TMAO源来源,TMAO来源和Microbobiota。
摘要:微生物技术在改进工业过程方面发挥着至关重要的作用,特别是在生产具有多种应用的化合物方面。在本研究中,我们使用生物信息学方法分析了链霉菌 MGMM6 的基因组结构,并确定了参与各种代谢途径的具有重大生物技术潜力的基因。基因组挖掘显示,MGMM6 由 6,932,303 bp 的线性染色体组成,G+C 含量高达 73.5%,缺乏任何质粒重叠群。在注释的基因中,预测有几个基因编码酶,例如染料过氧化物酶、芳香环开双加氧酶、多铜氧化酶、细胞色素 P450 单加氧酶和芳香环羟基化双加氧酶,这些酶负责生物降解多种内源性和外来污染物。此外,我们还鉴定了与重金属抗性相关的基因,例如砷、镉、汞、铬、碲、锑和铋,这表明 MGMM6 具有用于环境修复目的的潜力。对次生代谢物的分析表明,存在多个生物合成基因簇,这些基因簇负责产生具有强效抗菌和金属螯合活性的化合物。此外,在受控条件下进行的实验室测试表明,MGMM6 可有效抑制植物病原微生物,使废水中的芳香族三苯甲烷染料(尤其是 Blue Brilliant G250)脱色和降解,效果高达 98 ± 0.15%。总体而言,我们的研究结果凸显了 S. albidoflavus MGMM6 的生物技术潜力。
下一步涉及HMG − COA还原酶,将HMG -coa转换为甲酸甲酸。汀类药物靶向这种酶在人类中降低血液胆固醇水平。[4]在粪肠球菌中,HMG -COA合成和随后的还原通过双重酶进行。[14] pravastatin据报道会在体外抑制纯化的细菌HMG -COA还原酶。[15]甲氯酸酯被转化为IPP,然后Farneylpyrophrophathate合酶将IPP和DMAPP凝结成Farnesylypropyprophophathate。在人类中,用于治疗骨质疏松症的双膦酸盐(alendronate)强烈抑制这种反应以诱导骨细胞中的凋亡。[16,17]据报道,革兰氏阳性细菌金黄色葡萄球菌吸引了FPP。[18,19]凝结两个FPP分子的小矛烯,该分子被化为氧化,然后循环形成羊毛醇。[20]真菌尖锐的环氧酶被盟友和特比纳芬选择性抑制。[21]然后将羊毛醇通过固醇脱甲基酶转化为Zymosterol,这种反应被甲唑类抗真菌药物(如酮康唑,米诺唑和氯吡唑)所阻断。[22]某些细菌(例如链霉菌菌株)含有单加氧酶,这可能是甲醇抑制的固醇脱甲基酶的同源物。[23]
酶工程是增强生物催化性能并优化基于蛋白质的材料的强大方法。本研究采用祖先序列重建(ASR),合理设计和过程条件优化,以提高酶稳定性,催化效率和功能特性。探索了四个关键领域:用于手性胺合成,酶促酰胺键的形成,Baeyer-Villiger氧化选择性控制和基于蛋白质的含水材料的跨激酶工程。 为了增强来自硅杆菌pomeroyi(SP -ATA)的ω-转氨酸酶的热稳定性和底物范围,使用ASR来识别稳定突变,从而提高其工业适合性。 为酰胺键的形成,有理设计优化了铜绿假单胞菌N-酰基转移酶(PA AT),并与氯瓜羧酸还原酶还原酶(CAR SR -A)的蛋白质rugosus rugosus rugosus rugosus rugosus rugosus rugosus rugosus rugosus的腺苷酸化结构域相结合。 工程的Y72S/F206N变体显着提高了与药物相关的羧酸的转化率,为化学合成提供了可持续的替代品。 在Baeyer-Villiger氧化中,研究了过程优化以控制区域选择性。 从杆菌和节肢动物物种中工程的Baeyer-Villiger单加氧酶(BVMO)通过增加氧气的可用性,将产品分布转移到了“正常”的内酯。 用于基于蛋白质的吸水材料,patatin诱变改变了带电的氨基酸组成。探索了四个关键领域:用于手性胺合成,酶促酰胺键的形成,Baeyer-Villiger氧化选择性控制和基于蛋白质的含水材料的跨激酶工程。为了增强来自硅杆菌pomeroyi(SP -ATA)的ω-转氨酸酶的热稳定性和底物范围,使用ASR来识别稳定突变,从而提高其工业适合性。为酰胺键的形成,有理设计优化了铜绿假单胞菌N-酰基转移酶(PA AT),并与氯瓜羧酸还原酶还原酶(CAR SR -A)的蛋白质rugosus rugosus rugosus rugosus rugosus rugosus rugosus rugosus rugosus的腺苷酸化结构域相结合。工程的Y72S/F206N变体显着提高了与药物相关的羧酸的转化率,为化学合成提供了可持续的替代品。在Baeyer-Villiger氧化中,研究了过程优化以控制区域选择性。从杆菌和节肢动物物种中工程的Baeyer-Villiger单加氧酶(BVMO)通过增加氧气的可用性,将产品分布转移到了“正常”的内酯。用于基于蛋白质的吸水材料,patatin诱变改变了带电的氨基酸组成。如分子动力学模拟所证明的那样,富含LYS和ASP的变体增加了吸收吸水,这证明了酶工程在可持续吸收材料开发中的潜力。这项研究整合了计算和实验酶工程策略,以改善化学合成和功能性生物材料的生物催化,为工业生物技术和可持续材料科学提供新颖的解决方案。
对三甲胺氧化胺(TMAO)的研究,一种肠道菌群的代谢产物,心力衰竭和慢性肾脏疾病已取得了初步成就,并由许多研究人员进行了总结,但其对心脏综合征领域的研究才刚刚开始。tmaO源自肉毒和胆碱后肠道菌群产生的三甲胺(TMA),然后通过肝脏中的含氟单加氧酶(FMO)转化。许多研究结果表明,TMAO不仅参与了心脏和肾脏疾病的病理生理进展,而且还显着影响慢性心力衰竭(CHF)和慢性肾脏疾病(CKD)的结果,此外还影响了总体总体健康状况。循环TMAO水平升高与心血管不良事件(例如HF,心肌梗塞和中风)有关,CKD患者的预后也很差。但是,尚无研究确认TMAO与心脏综合征(CRS)之间的关联。作为一种综合征,其中心脏和肾脏疾病相交,CRS经常被临床医生忽略。在这里,我们总结了有关HF和肾脏疾病中TMAO的研究,并回顾了CRS的现有生物标志物。同时,我们引入了运动与肠道菌群之间的关系,并适当探讨了运动影响肠道菌群的可能机制。最后,我们讨论了TMAO是否可以作为CRS的生物标志物,目的是为CRS的检测,预后和治疗评估提供新的策略。
摘要:psilocybin是Psilocybe Carpophores的精神色氨酸衍生的天然产品,即所谓的“魔术蘑菇”。尽管其结构已知已有60年,但其生物合成的酶基础仍然晦涩难懂。我们表征了四种psilocybin生物合成酶,即i)PSID,它代表了一类新的真菌l- tryptophan脱羧酶,ii)PSIK,催化磷酸转移步骤,III)单加氧酶。在组合的PSID/PSIK/PSIM反应中,psilocybin在从4-羟基ltrypto-phan的逐步经济途径中合成。鉴于psilocybin的新药兴趣,我们的结果可能为其生物技术生产奠定了基础。psilocybe属的无蘑菇会产生精神活跃的天然产物,在摄入时会深刻改变感知。几个世纪以来,中美洲文化都认为这些蘑菇神圣,并将它们用于精神目的。最近,腕足被用作休闲药(被称为“魔术蘑菇”)。药理学作用是由修饰的色素引起的,[1] psilocybin(1,方案1)是这些真菌的主要化学成分。[2]这种类似前药的天然产物在口服摄入后迅速被磷酸化,以产生实际的精神剂psilocin(2),该毒素主要充当人类中枢神经系统中5HT 2A受体的部分激动剂。[4][1]化合物1吸引了药物注意力,因为临床研究表明,治疗先进癌症患者和尼古丁成瘾的存在焦虑症的积极趋势。[3] Studies on the clinical use of 1 against depression are ongoing.
含摘要黄素单加氧酶(FMO)是一种保守的异种生物酶家族,包括多种寿命干预措施,包括线虫和小鼠模型。以前的工作支持秀丽隐杆线虫FMO-2通过重新布线内源代谢来促进寿命,抗压力和健康状态。但是,有五个秀丽隐杆线虫FMO和五个哺乳动物FMO,尚不清楚促进长寿和健康益处是否是该基因家族的保守作用。在这里,我们报告说,秀丽隐杆线虫FMO-4的表达促进了饮食限制和MTOR抑制下游的寿命延伸和偏花应力抗性。我们发现,仅皮下注射中FMO-4的过表达就足以容纳这些好处,并且该表达显着修饰了转录组。通过分析基因表达的变化,我们发现与钙信号相关的基因被显着改变了FMO-4的下游。强调了钙稳态在该途径中的重要性,FMO-4过表达的动物对Thapsigargin敏感,Thapsigargin是一种ER胁迫,可抑制从细胞质到ER腔的钙通量。这种钙/ FMO-4的相互作用通过数据巩固,表明用小分子或遗传学调节细胞内钙可以改变FMO-4的表达和/或与FMO-4相互作用,以影响寿命和抗压力。进一步的分析支持一条途径,其中FMO-4调节激活转录因子-6(ATF-6)下游的钙稳态(ATF-6),其敲低引起并需要FMO-4表达。一起,我们的数据将FMO-4识别为延长的基因,其作用与已知的寿命途径和钙稳态相互作用。