來源于Pseudomonas多巴脫羧酶的異源表達、純化及酶學性質研究

周耀林, 孫登岳,2, 曾志雄, 李 霞,2

(1. 齊魯工業大學(山東省科學院)生物工程學部, 濟南 250000; 2. 齊魯工業大學(山東省科學院)生物基材料與綠色造紙國家重點實驗室, 濟南 250000)

多巴胺(3,4-二羥基苯乙胺,DOPA) 是一種廣泛存在于人類和動物腦中的重要神經遞質,在哺乳動物大腦中含量最為豐富,其約占大腦中兒茶酚胺總量的80%[1]。多巴胺生理功能在60多年前被發現[2],此后人們一直在努力揭示多巴胺在生物體中的作用及其相關的分子作用機制,研究發現,多巴胺參與調節一系列的機體行為調節過程,包括運動、藥物成癮、長時程增強(LTP)、食物攝入和激素分泌等[3-9];多巴胺還與生理過程的調節有關,如在大腦外周作為心血功能、血管張力、胃和胃腸道功能的調節劑[10]。此外,多巴胺濃度的變化與一些疾病密切相關,如帕金森病、精神分裂癥、阿爾茨海默病和朊病毒病等[11-13]。

多巴脫羧酶(DODC)于1938年首次在哺乳動物腎臟組織中被發現[14],是酪氨酸合成黑色素代謝途徑中的關鍵轉化酶[12],可以催化左旋多巴(L-DOPA)脫羧生成多巴胺[15-16]。多巴脫羧酶廣泛存在于哺乳動物、昆蟲和植物中。在哺乳動物中,多巴脫羧酶常見于中樞及外圍組織的神經元內,在肺部、肝部、腎、腎上腺和胃腸道等組織內也有較高的表達,參與機體調節。在昆蟲中,多巴脫羧酶合成的多巴胺和5-羥基色氨作為一種幫助角質層硬化的前體物質,對昆蟲的行為和發育起著重要的作用[17-18]。在植物中,多巴脫羧酶與植物的激素合成和成熟相關,此外,還能產生作為藥物活性分子前體的芳香族生物堿[19]。……