简介:目的:以L-半胱氨酸和吲哚为底物,利用色氨酸酶基因工程菌WW-11酶法合成L-色氨酸。方法:以IPTG诱导基因工程菌色氨酸酶表达,将酶活最高时的工程菌游离细胞作为转化反应的酶源,通过纸层析和氨基酸自动分析仪分析并测定转化液中L-色氨酸的含量,结果:80mL反应液(L-半胱氨酸0.75g,吲哚75g)37℃反应48h,可积累L-色氨酸1.18g,L-半腕氨酸转化率为93.2%,吲哚转化率为90.1%,经分离纯化所得的L-色氨酸晶体,在熔点,旋光性和红外吸收光谱等方面与标准品完全一致,结论:色氨酸酶基因工程菌能有效地催化L-半胱氨酸和吲哚合成L-色氨酸,这种酶合成法是工业化生产L-色氨酸较为有效的方法之一。
简介:摘要作为一种必需氨基酸,色氨酸(tryptophan,Trp)通过血清素(5-羟色胺)、犬尿氨酸(kynurenine,Kyn)的内源性代谢途径和微生物代谢途径产生5-羟色胺、烟酸、CO2、犬尿喹啉和吲哚衍生物等代谢产物。Trp及其代谢产物在机体内可通过激活芳香烃受体(aromatic hydrocarbon receptor,AhR)、孕烷X受体(progesterone X receptor,PXR),诱导胰高血糖素样肽-1(glucagon like peptide-1,GLP-1)释放,改善肠道抗氧化能力及线粒体功能,促进5-HT释放等机制参与调节机体健康。这里通过阐述Trp、Trp代谢过程以及Trp代谢物的作用机制,探讨Trp及其代谢产物对肠粘膜免疫屏障的调节作用。
简介:为探索以D-甘露糖与氨基酸的美拉德反应制备Amadori化合物的可行性问题,以D-甘露糖和L-色氨酸为原料合成了1-L-色氨酸-1-脱氧-D-果糖,利用IR、NMR和HR-MS对产物进行了结构表征,采用单因素试验和正交试验优化了合成工艺,利用在线裂解气相色谱/质谱联用(Py-GC/MS)法研究了产物的热裂解行为。结果表明:(1)最佳合成条件为:当L-色氨酸投料量为30mmol时,反应温度65℃、反应时间6.0h、物料比1:1(D-甘露糖与L-色氨酸的物质的量比)、催化剂用量0.5mmol及溶剂用量80mL,此条件下产率达到45.2%;(2)无论有氧或无氧条件下裂解,产物种类均随温度升高而增加,有氧条件裂解产物种类多于无氧条件;在600℃有氧条件下,1-L-色氨酸-1-脱氧-D-果糖裂解生成具有花香、烘烤香、坚果香、焦糖香等香韵的产物;(3)以D-甘露糖和L-色氨酸为原料合成1-L-色氨酸-1-脱氧-D-果糖的技术方法可行,产品收率较高。
简介:摘要目的利用液相色谱-质谱(LC-MS)代谢组学方法探讨慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)1-4期非透析患者色氨酸(tryptophan, Trp)-犬尿氨酸(kynurenine, Kyn)通路的改变及意义。方法2018年3月至2018年6月苏州大学附属第一医院肾内科CKD1~4期非透析患者47例,同期30例健康志愿者作为对照组。应用LC-MS法对受试者血浆进行代谢物分析。应用Human Metabolome Database (HMDB),MassBank,LipidMaps等数据库匹配不同CKD分期Kyn通路差异代谢物,绘制受试者曲线(receiver operating characteristic, ROC)评估差异代谢物敏感性与特异性。采用Metaboanalyst软件进行代谢通路拓扑分析。以Kyn/Trp比值(KT值)表示Kyn通路限速酶吲哚胺-2,3-双加氧酶(indoleamine-2,3-dioxygenase, IDO)活性。结果Kyn在CKD2期即有明显升高(P<0.05),犬尿喹啉酸(kynurenine acid, KA)在CKD3期明显升高(P<0.01),二者随CKD分期增加呈上升趋势(P<0.01)。KT值在CKD2期即有升高(P<0.05),且随CKD分期增加呈上升趋势(P<0.01)。Trp代谢在CKD早期即出现紊乱。结论Trp-Kyn通路在CKD早期即增强,Kyn、KA、IDO可能作为CKD早期诊断及进展的生物标志物。
简介:摘要目的研究牙周炎患者唾液菌群对牙周炎小鼠色氨酸-芳香烃受体(aryl hydrocarbon receptor,AhR)信号轴的影响,为牙周炎对全身代谢的影响提供理论依据和新思路。方法于2020年6至12月在南京大学医学院附属口腔医院·南京市口腔医院收集12名牙周健康者及14例牙周炎患者唾液。根据随机数字表法将24只8周龄雄性C57/J小鼠随机分为3组:Sham组(对照组,给予无菌磷酸盐缓冲液灌胃)、P组(牙周炎患者唾液菌群灌胃组)及H组(牙周健康者唾液菌群灌胃组),每组8只。所有小鼠均用丝线结扎法诱导牙周炎,将磷酸盐缓冲液、牙周健康者和牙周炎患者唾液菌群分别对牙周炎小鼠灌胃2周。通过酶联免疫吸附测定检测小鼠血清中炎症因子水平,通过液相色谱-质谱法检测肠道和血清中的色氨酸及吲哚类代谢物的含量,使用免疫组化、荧光定量PCR检测小鼠肠道中AhR的表达,利用16S rRNA基因测序检测小鼠肠道菌群的组成。剩余的唾液样本用于检测人唾液中色氨酸及吲哚类代谢物的含量。结果P组小鼠血清中白细胞介素-1β[(162.38±39.46)pg/ml]显著高于H组[(82.83±20.01)pg/ml](t=4.40,P=0.001),TNF-α[(361.16±123.90)pg/ml]也显著高于H组[(191.66±106.87)pg/ml](t=2.54,P=0.030),P组小鼠结肠(1.18±0.05)和回肠中AhR的表达(0.80±0.13)均显著低于H组小鼠结肠(1.83±0.47)(t=3.09,P=0.015)和回肠AhR的表达(0.80±0.13)(t=4.93,P=0.001)。P组小鼠血清色氨酸[(18.1±3.8)×107]和吲哚乳酸含量[(1.9±0.7)×107)]均显著低于H组血清色氨酸[(26.6±6.6)×107](t=2.49,P=0.037)和吲哚乳酸[(3.7±0.6)×107](t=4.49,P=0.002)。牙周炎患者唾液样本中色氨酸及吲哚类代谢物含量均高于牙周健康者,其中P组唾液样本吲哚丙酸检测值[(1 239.39±818.72)nmol/L]显著高于H组[(56.96±38.33)nmol/L](t=2.83,P=0.022)。吲哚乳酸代谢在唾液、血清及肠道中的表达一致,牙周炎患者唾液菌群导致小鼠肠道中吲哚乳酸产生菌相对丰度下降。结论牙周炎患者唾液菌群可能通过下调肠道色氨酸-AhR信号轴的表达影响全身炎症状态。
简介:摘要气道上皮损害、Th2炎症反应增强、免疫调节性T细胞功能受损是哮喘发生的重要机制。吲哚胺2,3-双加氧酶(indoleamine 2,3-dioxygenase,IDO )由脂多糖、干扰素-γ诱导表达,调控幼稚T细胞分化成CD4+CD25+调节性T细胞(T regulatory cell,Treg),诱导免疫耐受,可抑制嗜酸粒细胞性气道炎症;IDO活性下降可能会促进哮喘的发生。色氨酸代谢产物与芳烃受体作用,促进IL-22的产生,增强上皮的完整性及抗感染性;可改变特异性免疫治疗诱导的Th17/Treg平衡,Treg细胞增多;降低气道炎症,减少炎症细胞因子浸润。D-色氨酸可促进肠道菌群的多样性,增加肺和结肠中Treg的数量,降低Th2炎症反应,降低气道高反应性。色氨酸及其代谢产物、IDO、D-色氨酸等在哮喘发生、发展及特异性免疫治疗中有重要作用。
简介:摘要肠道菌群不仅影响肠道细胞中色氨酸代谢限速酶的活性,而且协同产生多种催化酶直接影响肠道色氨酸代谢物的种类和数量。研究发现,在2~10.4 Gy范围内,多种肠道菌群来源的色氨酸代谢产物在全身照射后的小鼠外周血中明显减少,并与照射剂量负相关,可能是肠道急性辐射损伤相关的生物标志物。在肠道急性辐射损伤的动物模型中,肠道菌群来源的色氨酸代谢物吲哚丙酸、犬尿喹啉酸、吲哚-3-甲醛,肠道芳香烃受体激动剂、肠道色氨酸代谢限速酶吲哚胺2,3-双加氧酶1抑制剂,均具有辐射防护作用。进一步研究肠道菌群参与的色氨酸代谢在急性放射性肠损伤发生发展中的变化特征和作用,筛选对肠道急性辐射损伤具有防护作用的色氨酸代谢物,可能有益于研发有效的诊治手段。
简介:摘要目的探讨1-甲基色氨酸(1-methyltryptophan,1-MT)对脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)通透性及细胞凋亡的影响。方法将HUVECs分为三组,即磷酸缓冲盐溶液(phosphate buffered saline,PBS对照组)、1 μg/mL LPS(LPS组)、含有LPS及1 mmol/L 1-MT(1-MT组)。采用蛋白免疫印迹试验(Western blot)检测孵育8 h后的p120连环(p120 concatemer,p120ctn)、血管内皮钙粘蛋白(vascular endothelial cadherin,VE-cadherin)、caspase-3及DNA修复酶多聚二磷酸腺苷核糖聚合酶-1(DNA repair enzyme polyadenylate ribose polymerase-1,PARP-1)的表达。采用高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)分别检测孵育2、4、6和8 h的犬尿氨酸(kynurenine,Kyn)浓度,并计算吲哚胺2,3-双加氧酶(indoleamine 2,3-dioxygenase, IDO)活性。组间两两均数比较用LSD-t检验。结果与PBS对照组相比较,LPS组caspase-3 [(74.01±7.91)% vs(157.14±7.63)%,P<0.01]、Kyn表达显著增高,而p120ctn [(49.12±2.15)% vs(37.61±1.80)%,P<0.01]、VE-cadherin [(107.70±7.01)% vs(90.66±2.58)%,P=0.027]及抗凋亡蛋白PARP-1 [(67.95±3.08)% vs(57.93±5.26)%,P=0.038]水平显著降低,IDO活性升高(P<0.05)。与LPS组比较,1-MT组caspase-3 [(157.14±7.63)% vs(110.74±7.89)%, P<0.01]表达显著降低,然而p120ctn [(37.61±1.80)% vs(47.19±0.82)%,P<0.01] 、VE-cadherin [(90.66±2.58)% vs(107.27±9.89)%,P=0.029]及PARP-1 [(57.93±5.26)% vs(74.12±4.90)%,P=0.005]表达显著升高,不同时间点IDO活性均降低(P<0.05)。PBS组和1-MT组p120ctn、VE-cadherin、PARP-1蛋白水平、Kyn浓度及IDO活性差异无统计学意义(P>0.05),1-MT组caspase-3蛋白水平较PBS组升高(P=0.001)。结论LPS刺激HUVECs通透性增加,而1-MT可通过抑制IDO活性和降低Kyn水平拮抗LPS的刺激作用,此外,1-MT还可降低细胞凋亡,其机制可能是通过增加PARP-1表达,降低caspase-3水平,从而发挥内皮细胞的保护作用。
简介:本文研究了通过CuI催化的分子内和分子间4-碘色氨酸衍生物的N-芳基化反应引入天然产物indolactamV的缬氨酸片段,以完成其全合成,发现4-碘色氨酸的分子内反应生成了吡咯并喹啉衍生物。