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张业旺教授课题组在Journal of Agricultural and Food Chemistry发表论文

信息来源: 发布日期:2024-03-26

近日,我院张业旺教授课题组在《农业与食品化学》(Journal of Agricultural and Food Chemistry,农业科学领域顶级期刊)发表了题为“Heparinase III with High Activity and Stability: Heterologous Expression, Biochemical Characterization, and Application in Depolymerization of Heparin”的论文(https://doi.org/10.1021/acs.jafc.3c07197)。2022级制药工程专业硕士生徐晨露为论文的第一作者。

低分子量肝素是一种分子量3-8 kDa的糖胺聚糖,作为一种重要的生物分子参与了一系列关键生化和病理过程。相比于物理/化学方法,酶法制备低分子量肝素具有选择性高、反应条件温和、环境友好的优点,是肝素制备的发展趋向。低分子量肝素的可由肝素酶家族中的三种肝素酶(Hep I、II、III)催化制备。

本研究从Pedobacter schmidteae筛选得到一种Hep III(PsHep-III)并在大肠杆菌中进行了异源表达。该酶具有迄今为止报道的最高比活力,在25oC下显示出良好的稳定性。论文对PsHep-III的结构进行分析,解释了该酶具有高催化活力的原因。并利用动力学模拟揭示了PsHep-III在溶液中的具有高度稳定性。

论文采用PsHep-III对肝素进行解聚,使用GPC和HPLC对产物进行分析,证实PsHep-III能够有效切断肝素中的糖苷键并将肝素解聚成七种不同的二糖单元,包括N-乙酰化、N-硫酸化和N-未取代修饰的二糖。将PsHep-III与课题组前期筛选并进行结构改造得到的BeHep-I(https://doi.org/10.1080/10826068.2023.2197029)联用对普通肝素进行解聚,得到符合药典标准的低分子量肝素。

目前课题组已经开发了可供工业使用的肝素酶I、II和III,硫酸软骨素酶ABC,AC和硫酸皮肤素酶。

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