果糖-6-磷酸激酶(6-phosphofructokinase,PFK)试剂盒说明书
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糖酵解途径(glycolytic pathway)是指细胞在胞浆中分解葡萄糖生成丙酮酸(pyruvate)的过程,此过程中伴有少量ATP的生成.在缺氧条件下丙酮酸被还原为乳酸(lactate)称为糖酵解.有氧条件下丙酮酸可进一步氧化分解生成乙酰CoA进入三羧酸循环,生成CO2和H2O.葡萄糖不能直接扩散进入细胞内,其通过两种方式转运入细胞:一种是在前一节提到的与Na+共转运方式,它是一个耗能逆浓度梯度转运,主要发生在小肠粘膜细胞、肾小管上皮细胞等部位;另一种方式是通过细胞膜上特定转运载体将葡萄糖转运入细胞内(图4-1),它是一个不耗能顺浓度梯度的转运过程.目前已知转运载体有5种,其具有组织特异性如转运载体-1(GLUT-1)主要存在于红细胞,而转运载体-4(GLUT-4)主要存在于脂肪组织和肌肉组织.糖酵解过程糖酵解分为两个阶段共10个反应,每个分子葡萄糖经第一阶段共5个反应,消耗2个分子ATP为耗能过程,第二阶段5个反应生成4个分子ATP为释能过程.1.第一阶段(1)葡萄糖的磷酸化(phosphorylation of glucose)进入细胞内的葡萄糖首先在第6位碳上被磷酸化生成6-磷酸葡萄糖(glucose 6 phophate,G-6-P),磷酸根由ATP供给,这一过程不仅活化了葡萄糖,有利于它进一步参与合成与分解代谢,同时还能使进入细胞的葡萄糖不再逸出细胞.催化此反应的酶是己糖激酶(hexokinase,HK).己糖激酶催化的反应不可逆,反应需要消耗能量ATP,Mg2+是反应的激活剂,它能催化葡萄糖、甘露糖、氨基葡萄糖、果糖进行不可逆的磷酸化反应,生成相应的6-磷酸酯,6-磷酸葡萄糖是HK的反馈抑制物,此酶是糖氧化反应过程的限速酶(rate limiting enzyme)或称关键酶(key enzyme)它有同工酶Ⅰ-Ⅳ型,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型主要存在于肝外组织,其对葡萄糖Km值为10-5~10-6MⅣ型主要存在于肝脏,特称葡萄糖激酶(glucokinase,GK),对葡萄糖的Km值1~10-2M,正常血糖浓度为5mmol/L,当血糖浓度升高时,GK 活性增加,葡萄糖和胰岛素能诱导肝脏合成GK,GK能催化葡萄糖、甘露糖生成其6-磷酸酯,6-磷酸葡萄糖对此酶无抑制作用.(2)6-磷酸葡萄糖的异构反应(isomerization of glucose-6-phosphate)这是由磷酸己糖异构酶(phosphohexose isomerase)催化6-磷酸葡萄糖(醛糖aldose sugar)转变为6-磷酸果糖(fructose-6-phosphate,F-6-P)的过程,此反应是可逆的.(3)6-磷酸果糖的磷酸化(phosphorylation of fructose-6-phosphate)此反应是6磷酸果糖第一位上的C进一步磷酸化生成1,6-二磷酸果糖,磷酸根由ATP供给,催化此反应的酶是磷酸果糖激酶1(phosphofructokinase l,PFK1).PFK1催化的反应是不可逆反应,它是糖的有氧氧化过程中最重要的限速酶,它也是变构酶,柠檬酸、ATP等是变构抑制剂,ADP、AMP、Pi、1,6-二磷酸果糖等是变构激活剂,胰岛素可诱导它的生成.(4)1.6 二磷酸果糖裂解反应(cleavage of fructose 1,6 di/bis phosphate)醛缩酶(aldolase)催化1.6-二磷酸果糖生成磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛,此反应是可逆的.(5)磷酸二羟丙酮的异构反应(isomerization of dihydroxyacetonephosphate)磷酸丙糖异构酶(triose phosphate isomerase)催化磷酸二羟丙酮转变为3-磷酸甘油醛,此反应也是可逆的.到此1分子葡萄糖生成2分子3-磷酸甘油醛,通过两次磷酸化作用消耗2分子ATP.2.第二阶段:(6)3-磷酸甘油醛氧化反应(oxidation of glyceraldehyde-3-phosphate此反应由3-磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde 3-phosphatedehydrogenase)催化3-磷酸甘油醛氧化脱氢并磷酸化生成含有1个高能磷酸键的1,3-二磷酸甘油酸,本反应脱下的氢和电子转给脱氢酶的辅酶NAD+生成NADH+H+,磷酸根来自无机磷酸.(7)1.3-二磷酸甘油酸的高能磷酸键转移反应在磷酸甘油酸激酶(phosphaglycerate kinase,PGK)催化下,1.3-二磷酸甘油酸生成3-磷酸甘油酸,同时其C1上的高能磷酸根转移给ADP 生成ATP,这种底物氧化过程中产生的能量直接将ADP磷酸化生成ATP的过程,称为底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation).此激酶催化的反应是可逆的.(8)3-磷酸甘油酸的变位反应在磷酸甘油酸变位酶(phosphoglycerate mutase)催化下3-磷酸甘油酸C3-位上的磷酸基转变到C2位上生成2-磷酸甘油酸.此反应是可逆的.(9)2-磷酸甘油酸的脱水反应由烯醇化酶(enolase)催化,2-磷酸甘油酸脱水的同时,能量重新分配,生成含高能磷酸键的磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenolpyruvate PEP).本反应也是可逆的.(10)磷酸烯醇式丙酮酸的磷酸转移在丙酮酸激酶(pyruvate kinase,PK)催化下,磷酸烯醇式丙酮酸上的高能磷酸根转移至ADP生成ATP,这是又一次底物水平上的磷酸化过程.但此反应是不可逆的.丙酮酸激酶是糖的有氧氧化过程中的限速酶,具有变构酶性质,ATP是变构抑制剂,ADP是变构激活剂,Mg2+或K+可激活丙酮酸激酶的活性,胰岛素可诱导PK的生成,烯醇式丙酮酸又可自动转变成丙酮酸.总结糖的无氧酵解在细胞液阶段的过程中,一个分子的葡萄糖或糖原中的一个葡萄糖单位,可氧化分解产生2个分子的丙酮酸,丙酮酸将进入线粒体继续氧化分解,此过程中产生的两对NADH+H+,由递氢体α-磷酸甘油(肌肉和神经组织细胞)或苹果酸(心肌或肝脏细胞)传递进入线粒体,再经线粒体内氧化呼吸链的传递,最后氢与氧结合生成水,在氢的传递过程释放能量,其中一部分以ATP形式贮存.。
乳酸菌的乙醇耐受机制及其在食醋生产中的应用张霖,夏程程,王文悦,余帆,肖柯,易弛,樊鑫,朱晓青,肖俊锋,李琴,汪超,穆杨,周梦舟*(湖北工业大学发酵工程教育部重点实验室,工业发酵省部协同创新中心,湖北省食品发酵工程技术研究中心,湖北武汉430068)摘要:传统固态发酵食醋因其丰富的菌群在风味、品质等方面有着不可比拟的优势,乳酸菌作为固态食醋发酵中重要的功能微生物,广泛应用于食品、生物等领域。
然而,食醋在发酵过程中乳酸菌会受到高乙醇环境的胁迫,因此探究乳酸菌如何在高乙醇环境下生存具有积极意义。
该研究选择耐乙醇副干酪乳杆菌(PC-5)和不耐乙醇植物乳杆菌(PR-7)作为实验对比菌株,通过检测生物指标发现:在体积分数为8%的乙醇环境下,PC-5的多糖含量占比和细胞膜通透性分别提高至0.56%和75%,且显著高于PR-7。
此外,代谢途径中的己糖激酶(Hexokinase,HK)、6-磷酸果糖激酶(6-Phosphofructokinase,PFK)、丙酮酸激酶(Pyruvate Kinase,PK)的活性均高于PR-7,并分别提高至99.82、2.78、3.43 U/mg。
最后,在食醋不同发酵阶段中加入PC-5使其与酵母菌实现共同发酵,结果发现:共发酵食醋体系中多酚的生成和总抗氧化能力比单菌发酵分别提升了32.14%和55.56%。
因此乳酸菌对食醋发酵有着良好的促进作用,为乳酸菌参与食醋共发酵提供了良好的理论依据。
关键词:乳酸菌;细胞膜;乙醇胁迫;混菌发酵文章编号:1673-9078(2024)03-91-101 DOI: 10.13982/j.mfst.1673-9078.2024.3.0322Ethanol Tolerance Mechanism of Lactic Acid Bacteria and Its Application inVinegar FermentationZHANG Lin, XIA Chengcheng, WANG Wenyue, YU Fan, XIAO Ke, YI Chi, FAN Xin, ZHU Xiaoqing, XIAO Junfeng, LI Qin, WANG Chao, MU Yang, ZHOU Mengzhou*(Research Center of Food Fermentation Engineering and Technology of Hubei, Key Laboratory of Fermentation Engineering, Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China)Abstract: Traditional solid-state fermented vinegar has superior flavor and quality due to its rich flora. As lactic acid bacteria are important functional microorganisms in solid-state vinegar fermentation, they are widely used in food-related and biological fields. However, lactic acid bacteria are stressed by high ethanol concentrations during vinegar fermentation.Therefore, how lactic acid bacteria survive at high ethanol concentrations should be explored. In this study, ethanol-tolerant Lactobacillus paracasei PC-5 and ethanol-intolerant Lactobacillus plantarum PR-7 were selected for comparison. Based on the biological indicators, the polysaccharide content and cell membrane permeability of PC-5 increased to 0.56% and 75%, 引文格式:张霖,夏程程,王文悦,等.乳酸菌的乙醇耐受机制及其在食醋生产中的应用[J] .现代食品科技,2024,40(3):91-101.ZHANG Lin, XIA Chengcheng, WANG Wenyue, et al. Ethanol tolerance mechanism of lactic acid bacteria and its application in vinegar fermentation [J] . Modern Food Science and Technology, 2024, 40(3): 91-101.收稿日期:2023-03-16基金项目:国家自然科学基金青年科学基金项目(31601455);湖北省粮食局科技创新项目(2017-58)作者简介:张霖(1997-),男,硕士研究生,研究方向:食品发酵与微生物,E-mail:通讯作者:周梦舟(1986-),男,博士,教授,研究方向:食品发酵与微生物,E-mail:91respectively, and were significantly higher than those of PR-7 in an ethanol environment with a volume fraction of 8%. PC-5 outperformed PR-7 in terms of the activities of hexokinase (HK), 6-phosphofructokinase (PFK), and pyruvate kinase (PK) in the metabolic pathway, with activities increasing to 99.80, 2.78, and 3.43 U/mg, respectively. Finally, PC-5 was added to the vinegar at different fermentation stages to achieve mixed culture co-fermentation with yeast. Polyphenol production and total antioxidant capacity were found to increase by 32.14% and 55.56%, respectively, compared with those of single culture bacteria fermentation. Therefore, lactic acid bacteria had positive stimulation effects on vinegar fermentation. Such findings provide a good theoretical basis for the use of lactic acid bacteria in mixed culture fermentation of vinegar.Key words: lactic acid bacteria; cell membrane; ethanol stress; mixed culture fermentation食醋作为酸性调味品在我国有着悠久的酿造历史,不仅富含营养,而且具有降血糖、降血脂等多种有益于人体的功能,其发酵方式主要分为传统固态发酵和液态发酵。
中国海洋大学2010年研究生入学考试试题科目代码:612 科目名称:生物化学A一、单项选择题(请在答题纸上答题,每小题1分,共10分)1.在pH=7时,磷脂酰丝氨酸带电情况为()A.0B. +1C.-1D.-22.有机磷农药的抑制作用属于()A.非竞争性抑制B.竞争性抑制C.不可逆抑制D.混合型抑制3.肝脏从乙酰CoA合成乙酰乙酸的途径中,乙酰乙酸的直接前体是()A.3-羟基丁酸B. 乙酰乙酰CoAC. .3-羟基丁酸CoAD.3-羟-3-甲基戊二酸单酰CoA4.大肠杆菌RNA聚合酶全酶分子中负责识别启动子的亚基是()A.α亚基B.β亚基C.β’亚基D.σ因子5.测定小肽氨基酸顺序最好的方法是()A.2,4-二硝基氟苯法(FDNB法)B.丹磺酰氯法(DNS-Cl法)C.氨肽酶法D.苯异硫氰酸法(PITC法)6.将抗体固定在层析柱的载体上,使抗原从流经此柱的蛋白样品中分离出来,这种技术属于()A.吸附层析B.离子交换层析C.亲和层析D.凝胶过滤7.鱼藤酮是呼吸链专一的抑制剂,它作用于A.NADH-辅酶Q还原酶;B.琥珀酸-辅酶Q还原酶;C.还原辅酶Q-细胞色素C氧化酶;D.细胞色素氧化酶8.为了充分还原核糖核酸酶,除了应用巯基乙醇,还需()A.过甲酸B.尿素C.调节pH到碱性D.加热到50℃9.米氏常数KmA.随酶浓度增大而增大B.随酶浓度增大而增大C.随底物浓度增大而增大D.是酶反应的特性10.哪一种情况可以增加[S]的方法减轻抑制程度?A.不可逆抑制作用B.竞争性抑制作用C.非竞争性抑制作用D.反竞争性抑制作用二、多项选择题(请在答题纸上答题,每小题1分,共10分)1.下面哪些酶存在于线粒体内()A.氨甲酰磷酸合成酶B.丙酮酸羧化酶C.丙酮酸激酶D.乙酰CoA羧化酶2.某一种tRNA分子上的反密码子为ICG,它识别的密码子序列为()A.UGCB.CGUC.CGAD.CAG3.下列有关脂酸从头生物合成的叙述,哪些是正确的()A.它并不利用乙酰CoAB.它仅仅能合成少于10个碳原子的脂酸C.它需要丙二酸单酰CoA 作为中间物D.它主要发生在细胞浆中4.丙酮酸脱H酶系和α-酮戊二酸脱H酶系需要的辅酶有()A.FADB.FMNC.NADD.TPP5.下列哪些糖没有变旋现象()A.果糖B.蔗糖C.甘露糖D.丙氨酸6.下面哪些AA与尿素循环有关()A.精氨酸B.天冬氨酸C.甘氨酸D.丙氨酸7.蛋白质合成过程中的能量来源是()A.A TPB.UTPC.CTPD.GTP8.原核生物DNA聚合酶Ⅰ和DNA聚合酶Ⅲ的共性有()A.以四种脱氧核糖核苷三磷酸为底物B.聚合反应按5’→3’方向进行C.有5’→3’核酸外切酶活性D.有3’→5’核酸外切酶活性9.下列有关尿素循环说法正确的是()A.尿素是在肝脏中生成的B.催化尿素生成的酶只存在于线粒体内C.尿素的生成时消耗能量的D.尿素虚幻的限速酶是氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ10.生物体内的酰基载体有()A.CoASHB.ACPSHC.CoQD.磷酸吡哆醛三、判断题(对的打√,错的打×;请在答题纸上答题,每小题1分,共20分)1.CoQ和细胞色素C都是呼吸链中的电子传递体。
磷酸果糖激酶研究进展杨益坤生命科学学院SA16008074摘要:磷酸果糖激酶掌握着糖酵解开始的钥匙,是糖酵解中最重要的控制点。
糖酵解速度主要取决于磷酸果糖激酶,它是个限速酶,其受多个途径调控:受ADP别构激活、ATP别构抑制;受柠檬酸、脂肪酸别构抑制;受果糖-2,6-二磷酸的调控;受H+抑制。
生物体对磷酸果糖激酶的调控十分精细。
对于磷酸果糖激酶的研究和应用主要在于对于糖尿病的治疗,磷酸果糖激酶的变构效应的研究,磷酸果糖激酶在糖酵解中的地位等等。
本文就磷酸果糖激酶的研究进展进行综述。
关键词:磷酸果糖激酶别构激活别构抑制柠檬酸结合位点乳酸糖尿病地位一.磷酸果糖激酶简介名称:磷酸果糖激酶(fructose-1,6-bisphosphate)磷酸果糖激酶1(Phosphofructokinase-1;PFK-1)是一种糖酵解作用里一种重要的酶,是一种由4个次单位组成的异位(allosteric)酵素,可受多种活化剂与抑制剂调控。
糖酵解(glycolysis)是指在细胞质中将葡萄糖分解成为丙酮酸的过程,期间每分解一分子葡萄糖产生两分子丙酮酸以及两分子ATP。
属于呼吸作用的第一个阶段,随后根据有氧与否将丙酮酸进行柠檬酸循环或发酵。
在糖解作用里,PFK-1是负责将果糖-6-磷酸与ATP 转变成为果糖-1,6-双磷酸与ADP。
糖酵解过程中,6-磷酸果糖生成1,6-二磷酸果糖( Fructosel,6bisphosphate,F-1,6-BP),催化此反应的酶是6-磷酸果糖激酶1(6-phosphofructokinase1,PFK1),这是糖酵解途径的第二次磷酸化反应,需要ATP与Mg2+参与,ΔG"0=-14.2KJ/mol,反应不可逆。
6-磷酸果糖激酶1是糖酵解过程的主要限速酶,是糖酵解过程中的主要调节点。
至此,糖酵解完成了代谢的第一个阶段。
催化反应:果糖-6-磷酸+ATP→果糖-1,6-二磷酸+ADP辅助因子:Mg2+催化机制:镁离子将ATP外侧的两个磷酸基团作用,使磷原子更容易接受孤对电子的亲和进攻,使两个磷原子之间的氧桥所共用的电子对向氧原子一方转移,ATP的磷酸集团有利于氧桥断裂,并与果糖-6-磷酸分子结合,生成果糖-1,6-二磷酸。
糖尿病小鼠肝脏中糖代谢酶基因糖尿病小鼠肝脏中的糖代谢酶基因通常包括多种与糖代谢相关的基因。
这些基因编码参与糖代谢、葡萄糖利用和糖异生等关键过程的酶,对于糖尿病的发生和发展具有重要的调控作用。
以下是一些在糖尿病小鼠肝脏中常见的糖代谢酶基因:1.葡萄糖激酶(Glucokinase,GCK):GCK是一种重要的糖代谢酶,参与糖的代谢过程中的磷酸化反应,调节胰岛素分泌和血糖稳态。
在肝脏中,GCK参与糖异生和糖酵解等关键过程。
2.糖原磷酸化酶(Glycogen Phosphorylase,PYGL):PYGL参与糖原的降解过程,催化糖原分子的磷酸化,将其转化为葡萄糖-1-磷酸,从而提供能量或用于葡萄糖释放。
3.糖原合成酶(Glycogen Synthase,GYS):GYS是参与糖原合成的关键酶,催化葡萄糖分子的聚合,形成糖原分子,从而在肝脏中储存能量。
4.糖异生相关酶(Gluconeogenic Enzymes):包括磷酸烯醇丙酮酸羧化酶(Phosphoenolpyruvate Carboxykinase,PEPCK)、丙酮酸脱氢酶(Pyruvate Carboxylase,PC)和磷酸甘油酸磷酸酶(Glycerol-3-Phosphate Phosphatase,G3PP)等,这些酶参与糖异生途径中葡萄糖的合成过程。
5.糖解酶(Glycolytic Enzymes):包括磷酸果糖激酶(Phosphofructokinase,PFK)和磷酸葡萄糖异构酶(Phosphoglucose Isomerase,PGI)等,这些酶参与糖酵解途径中葡萄糖的分解过程。
这些糖代谢酶基因在糖尿病小鼠肝脏中可能受到调节,其异常表达或功能异常可能导致糖代谢紊乱,从而影响血糖水平的调节,进而促进糖尿病的发生和发展。
因此,对这些基因的研究可以帮助深入理解糖尿病的发病机制,并为糖尿病的治疗提供新的靶点和策略。
果糖-6-磷酸激酶(6-phosphofructokinase,PFK)试剂盒使用说明微量法货号:BC0535规格:100管/96样产品内容:提取液:100mL×1瓶,4℃保存;试剂一:液体20mL×1瓶,4℃保存;试剂二:粉剂×1瓶,-20℃保存。
试剂三:粉剂×1支,4℃保存。
试剂四:液体×1支,4℃保存。
产品简介:PFK(EC2.7.1.11)广泛存在于动物、植物、微生物和培养细胞中,负责将果糖-6-磷酸和ATP转化为果糖-1,6二磷酸和ADP,是糖酵解过程的关键调节酶之一。
PFK催化果糖-6-磷酸和ATP生成果糖-1,6-二磷酸和ADP,丙酮酸激酶和乳酸脱氢酶进一步依次催化NADH氧化生成NAD+,在340nm下测定NADH下降速率,即可反映PFK活性。
试验中所需的仪器和试剂:紫外分光光度计/酶标仪、水浴锅、台式离心机、可调式移液器、微量石英比色皿/96孔板、研钵、冰和蒸馏水。
操作步骤:一、样本的前处理1、细菌或培养细胞:先收集细菌或细胞到离心管内,离心后弃上清;按照细菌或细胞数量(104个)提取液体积(mL)为500-1000:1的比例(建议500万细菌或细胞加入1mL提取液),超声波破碎细菌或细胞(冰浴,功率20%或者200W,超声3s,间隔10s,重复30次);8000g4℃离心10min,取上清,置冰上待测。
2、组织:按照组织质量(g):提取液体积(mL)为1:5-10的比例(建议称取约0.1g组织,加入1mL提取液),进行冰浴匀浆;8000g4℃离心10min,取上清,置冰上待测。
3、血清(浆)样品:直接检测。
二、测定步骤:1.分光光度计预热30min以上,调节波长至340nm,蒸馏水调零。
2.样本测定(1)在试剂二瓶中加入17ml试剂一和1.13ml蒸馏水充分溶解,置于37℃(哺乳动物)或25℃(其他物种)水浴5分钟。
用不完的试剂4℃保存一周。
pfkm过表达质粒-概述说明以及解释1.引言1.1 概述pfkm基因(也被称为磷酸果糖激酶基因)在细胞能量代谢中发挥着重要的调控作用。
它编码一种重要的酶,即磷酸果糖激酶(PFKM),该酶在糖酵解途径中催化磷酸果糖的转化。
糖酵解是一种细胞中常见的代谢过程,它将葡萄糖分解成能量和其他代谢产物,为细胞提供所需的能量。
pfkm基因的调控机制也备受研究者的关注。
细胞对能量的需求和代谢产物的浓度都可以影响pfkm基因的转录水平。
多种信号传导通路和转录因子可以参与调控pfkm基因的表达,从而确保细胞能够根据需要动态地调整糖酵解途径的活性。
过表达是指pfkm基因在细胞中的表达水平高于正常水平。
过表达的pfkm可能对细胞的能量代谢和其他生物学过程产生重要影响。
对于生物体而言,维持pfkm基因的适度表达水平非常关键,过高或过低的表达水平都可能对细胞的正常功能产生不利影响。
在本文中,我们将详细探讨pfkm基因的功能和调控机制,并阐述pfkm过表达对细胞的影响。
同时,我们也将探讨pfkm过表达的意义以及进一步研究的展望。
通过对pfkm的深入研究,我们有望深化对细胞能量代谢调控的理解,为相关疾病的治疗和新型治疗策略的开发提供重要的理论基础。
文章结构部分主要用来介绍整篇文章所包含的各个章节和各个章节之间的逻辑关系。
下面是文章1.2文章结构部分的内容:1.2 文章结构本文按照以下结构组织:引言部分介绍了本篇长文的背景和目的,对pfkm过表达质粒进行了简要概述,并阐明了本文的目标。
正文部分分为两个主要章节。
首先,在2.1部分,我们将详细介绍pfkm基因的功能和调控机制。
我们将探讨pfkm基因在细胞中的作用以及其在代谢调节中的重要性。
此外,我们将研究pfkm基因的调控机制,包括转录因子的调节、信号通路的参与等等。
通过深入了解pfkm基因的功能和调控机制,我们可以更好地理解其过表达所带来的影响。
其次,在2.2部分,我们将重点探讨pfkm过表达对细胞和有机体的影响。
大肠杆菌的磷酸转移酶系统专业: 计算机科学与技术生物信息处理方向姓名:张钰倩手写签名:班级:一班学号:20107660159大肠杆菌的磷酸转移酶系统The phosphotransferase system (PTS) of E.coli摘要:细菌是种非常节俭又聪明的细胞生物体,他们的体积小,新陈代谢快,许多情况下都生存在恶劣的环境当中,因而在长期进化过程中产生了一套巧妙的方法以适应其接触的环境,以达到最好的物尽其用。
细菌的磷酸转移酶系统,通常缩写为PTS,正是这些方法当中的一个典型例子。
通过PTS的作用机制,即在糖酵解等生化反应当中的磷酸化和去磷酸化的基团转移过程以达到细菌细胞中糖的转运与分配,对于细菌的物质,能量利用,碳水化合物运转代谢,分解物代谢阻遏,碳源储备与平衡乃至整个新陈代谢系统都起着至关重要的作用。
PTS 是运载体家族当中的转位分子,在原核生物和古细菌中广泛存在。
此处以大肠杆菌(E.coli)为例,通过对大肠杆菌的PTS的结构,功能和作用机制等各方面的初步分析与研究,进一步了解它的效应和生物影响,控制反应中产生的消极影响,以便更好地应用在工业等方面的生产当中提高效率。
关键词:磷酸转移酶系统; E.coli;糖酵解;磷酸基团转移;Abstract:Bacteria is very thrifty and intelligent cell organisms,they havesmall size and fast metabolism.But in many cases they always live in harsh environments,thus they developed a smart way to adopt the environment they meet during the long-term evolutionary,so that they can make most use of resources. Phosphotransferase system of bacteria,usually abbreviated as PTS, is a typical example of these methods.Through the PTS of the mechanism,the phosphorylation and dephosphorylation of the group transfer process in the glycolytic and other biochemical reactions in order to achieve a sugar transporter distribution of the bacterial cells,which plays a vital role in bacterial substances and energy utilization,metabolism of carbohydrates operation, the metabolic repressor decomposition,carbon source reserves and balance, even the whole metabolic system.Here make E.Coli as an example, preliminarily analysis and research various aspects of the structure,function and mechanism of E. coli PTS ,then learn more about its biological effects,and control negative reaction in order to better apply in industrial and other aspects of the production to improve efficiencyKeywords:phosphate transferase enzyme system; E. coli;glycolysis; transfer of phosphate groups;目录摘要I引言11 PTS的结构与功能11.1细菌磷酸转移酶的发现11.2 E.COLI的PTS三维结构与各蛋白组分功能 11.3 E.COLI的PTS蛋白组分氨基酸序列 32 PTS的作用机制与研究方法42.1PTS作用机制 42.2PTS的研究方法63PTS的生理意义与改进 63.1PTS的生理意义 63.2PTS存在的问题与改进7结论8参考文献8引言:蛋白的磷酸化及去磷酸化状态在分解物代谢阻遏中起关键作用。
果糖-6-磷酸试剂用于生物实验中的一些检测方法,如焦磷酸酶法。
它可以帮助确定某些物质的反应性,如D-果糖-6-磷酸,从而有助于研究生物化学过程中的反应机制。
在生物化学领域,果糖-6-磷酸是糖解作用过程中的一个重要分子,参与了糖酵解和糖异生等代谢过程。
通过使用果糖-6-磷酸试剂,可以更好地了解这些过程的机制和调控机制,进一步探索生命活动的奥秘。
此外,果糖-6-磷酸试剂还可以用于其他生物实验中,例如检测酶活性、研究细胞信号转导等。
总之,果糖-6-磷酸试剂是一种重要的生物实验试剂,在生物化学领域中广泛应用于各种实验和研究工作。
通过使用果糖-6-磷酸试剂,可以更好地了解生物体内的代谢过程和生命活动机制。
本试剂盒只能用于科学研究,不得用于医学诊断。
猴血小板型磷酸果糖激酶(PFKP)ELISA检测试剂盒使用说明书【猴血小板型磷酸果糖激酶(PFKP)ELISA检测试剂盒试剂盒名称】猴血小板型磷酸果糖激酶(PFKP)ELISA检测试剂盒【猴血小板型磷酸果糖激酶(PFKP)ELISA检测试剂盒试剂盒用途】定量猴血清、血浆及相关液体样本中血小板型磷酸果糖激酶(PFKP)的含量【猴血小板型磷酸果糖激酶(PFKP)ELISA检测试剂盒检测原理】本试剂盒采用双抗体两步夹心酶联免疫吸附法(ELISA)。
将标准品、待测样本加入到预先包被血小板型磷酸果糖激酶(PFKP)透明酶标包被板中,温育足够时间后,洗涤除去未结合的成分,再加入酶标工作液,温育足够时间后,洗涤除去未结合的成分。
依次加入底物A、B,底物(TMB)在辣根过氧化物酶(HRP)催化下转化为蓝色产物,在酸的作用下变成黄色,颜色的深浅与样品中血小板型磷酸果糖激酶(PFKP)浓度呈正相关,450nm波长下测定OD值,根据标准品和样品的OD值,计算样本中血小板型磷酸果糖激酶(PFKP)含量。
【猴血小板型磷酸果糖激酶(PFKP)ELISA检测试剂盒试剂盒组成】1酶标包被板12孔×8条7底物夜A6mL2标准品:200ng/ml0.6mL8底物夜B6mL 320倍浓缩洗涤20mL9终止液6mL液4标准品稀释液6mL10说明书1份5样本稀释液6mL11封板膜1张6酶标试剂6mL12密封袋1个备注:标准品用标准品稀释液依次稀释为:200、100、50、25、12.5、6.25ng/ml【猴血小板型磷酸果糖激酶(PFKP)ELISA检测试剂盒需要而未提供的试剂和器材】1、37℃恒温箱2、标准规格酶标仪3、精密移液器及一次性吸头4、蒸馏水5、一次性试管6、吸水纸【猴血小板型磷酸果糖激酶(PFKP)ELISA检测试剂盒操作步骤】1、准备:从冰箱取出试剂盒,室温复温平衡30分钟。
货号:MS2202 规格:100管/96样果糖-6-磷酸激酶(6-phosphofructokinase,PFK)试剂盒说明书
微量法
正式测定前务必取2-3个预期差异较大的样本做预测定
测定意义:
PFK(EC 2.7.1.11)广泛存在于动物、植物、微生物和培养细胞中,负责将果糖-6-磷酸和ATP转化为果糖-1,6二磷酸和ADP,是糖酵解过程的关键调节酶之一。
测定原理:
PFK催化果糖-6-磷酸和ATP生成果糖-1,6-二磷酸和ADP,丙酮酸激酶和乳酸脱氢酶进一步依次催化NADH氧化生成NAD+,在340nm下测定NADH下降速率,即可反映PFK活性。
自备实验用品及仪器:
紫外分光光度计/酶标仪、水浴锅、台式离心机、可调式移液器、微量石英比色皿/96孔板、研钵、冰和蒸馏水。
试剂的组成和配制:
提取液:100mL×1瓶,4℃保存;
试剂一:液体20mL×1瓶,4℃保存;
试剂二:粉剂×1瓶,-20℃保存;
试剂三:粉剂×1支,4℃保存;
试剂四:液体8μL×1支,4℃保存;
样本的前处理:
1、细菌或培养细胞:先收集细菌或细胞到离心管内,离心后弃上清;按照细菌或细胞数量(104个):提取液体积(mL)为1000~5000:1的比例(建议2000万细菌或细胞加入1mL提取液),超声波破碎细菌或细胞(冰浴,功率20%或200W,超声3s,间隔10s,重复30次);8000g 4℃离心10min,取上清,置冰上待测。
2、组织:按照组织质量(g):提取液体积(mL)为1:5~10的比例(建议称取约0.1g组织,加入1mL提取液),进行冰浴匀浆。
8000g 4℃离心10min,取上清,置冰上待测。
3、血清(浆)样品:直接检测。
测定步骤:
1、分光光度计或酶标仪预热30min以上,调节波长至340nm,蒸馏水调零。
2、样本测定
(1)在试剂二瓶中加入17mL试剂一和1.13mL蒸馏水充分溶解,置于37℃(哺乳动物)或25℃(其它物种)水浴5min;用不完的试剂分装后-20℃保存,禁止反复冻融;
(2)在试剂三中加入1mL蒸馏水充分混匀,冰上放置备用;用不完的试剂分装后-20℃保存,禁止反复冻融;
(3)在试剂四中加入1mL蒸馏水充分混匀,冰上放置待用;用不完的试剂分装后-20℃保存,禁止反复冻融;
(4)在微量石英比色皿或96孔板中加入10μL样本、10μL试剂三、10μL试剂四和170μL 试剂二,混匀,立即记录340nm处20s时的吸光值A1和 10min20s后的吸光值A2,计算ΔA=A1-A2。
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注意:不同匀浆组织中PFK活力不一样,做正式试验之前请做1-2只预试,若ΔA>0.5,则说明活力太高,必须用提取液稀释成适当浓度匀浆上清液(计算公式中乘以相应稀释倍数),或缩短反应时间至2min或5min,使ΔA<0.5,以提高检测灵敏度。
PFK活力单位的计算:
a.用微量石英比色皿测定的计算公式如下
1、血清(浆)PFK活力的计算:
单位的定义:每毫升血清(浆)每分钟催化1nmol果糖-6-磷酸和1nmolATP转化为1nmol果糖-1,6-二磷酸和1nmol ADP定义为一个酶活力单位。
PFK(nmol/min/mL)=[ΔA×V反总÷(ε×d)×109]÷V样÷T=321×ΔA
2、组织、细菌或细胞中PFK活力计算:
(1)按样本蛋白浓度计算:
单位的定义:每mg组织蛋白每分钟催化1nmol果糖-6-磷酸和1nmolATP转化为1nmol果糖-1,6-二磷酸和1nmol ADP定义为一个酶活力单位。
PFK(nmol/min /mg prot)=[ΔA×V反总÷(ε×d)×109]÷(V样×Cpr) ÷T=321×ΔA÷Cpr (2)按样本鲜重计算
单位的定义:每g组织每分钟催化1nmol果糖-6-磷酸和1nmolATP转化为1nmol果糖-1,6-二磷酸和1nmol ADP定义为一个酶活力单位。
PFK(nmol/min /g 鲜重)=[ΔA×V反总÷(ε×d)×109]÷(W ×V样÷V样总)÷T=321×ΔA÷W (3)按细菌或细胞密度计算
单位的定义:每1万个细菌或细胞每分钟催化1nmol果糖-6-磷酸和1nmolATP转化为1nmol果糖-1,6-二磷酸和1nmol ADP定义为一个酶活力单位。
PFK(nmol/min /104 cell)=[ΔA×V反总÷(ε×d)×109]÷(2000×V样÷V样总)÷T=0.1605×ΔA
V反总:反应体系总体积,2×10-4 L;ε:NADH摩尔消光系数,6.22×103 L / mol /cm;d:比色皿光径,1cm;V样:加入样本体积,0.01 mL;V样总:加入提取液体积,1 mL;T:反应时间,10 min;Cpr:样本蛋白质浓度,mg/mL;W:样本质量,g;2000:细菌或细胞总数,2000万。
b.用96孔板测定的计算公式如下
1、血清(浆)PFK活力的计算:
单位的定义:每毫升血清(浆)每分钟催化1nmol果糖-6-磷酸和1nmolATP转化为1nmol果糖-1,6-二磷酸和1nmol ADP定义为一个酶活力单位。
PFK(nmol/min/mL)=[ΔA×V反总÷(ε×d)×109]÷V样÷T=642×ΔA
2、组织、细菌或细胞中PFK活力计算:
(1)按样本蛋白浓度计算:
单位的定义:每mg组织蛋白每分钟催化1nmol果糖-6-磷酸和1nmolATP转化为1nmol果糖-1,6-二磷酸和1nmol ADP定义为一个酶活力单位。
PFK(nmol/min /mg prot)=[ΔA×V反总÷(ε×d)×109]÷(V样×Cpr) ÷T=642×ΔA÷Cpr (2)按样本鲜重计算
单位的定义:每g组织每分钟催化1nmol果糖-6-磷酸和1nmolATP转化为1nmol果糖-1,6-二磷酸和1nmol ADP定义为一个酶活力单位。
PFK(nmol/min /g 鲜重)=[ΔA×V反总÷(ε×d)×109]÷(W× V样÷V样总)÷T=642×ΔA÷W
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(3)按细菌或细胞密度计算
单位的定义:每1万个细菌或细胞每分钟催化1nmol果糖-6-磷酸和1nmolATP转化为1nmol果糖-1,6-二磷酸和1nmol ADP定义为一个酶活力单位。
PFK(nmol/min /104 cell)=[ΔA×V反总÷(ε×d)×109]÷(2000×V样÷V样总)÷T=0.321×ΔA
V反总:反应体系总体积,2×10-4 L;ε:NADH摩尔消光系数,6.22×103 L / mol /cm;d:96孔板光径,0.5cm;V样:加入样本体积,0.01 mL;V样总:加入提取液体积,1 mL;T:反应时间,10 min;Cpr:样本蛋白质浓度,mg/mL;W:样本质量,g;2000:细菌或细胞总数,2000万。
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