1. 研究目的与意义
一、研究内容
皮克特-施彭格勒（Pictet-Spengler）化学反应能够合成异喹啉类和吲哚类生物碱的骨架结构四氢异喹啉和四氢-β-咔琳，在这两类生物碱的化学全合成领域发挥着非常重要的作用。Pictet-Spengler化学反应是指具有β-芳香乙胺结构的化合物与醛或酮在酸性条件下缩合脱水为亚胺（席夫碱），然后亚胺质子化后形成的亚胺离子作为亲电试剂，对芳环进行分子内的亲电取代而发生环化，形成含有哌啶环的异喹啉或β-咔琳化合物的化学反应。皮氏酶（Pictet-Spenglerase）是指能够催化Pictet-Spengler反应的一类酶的总称，产生高度立体专一性的Pictet-Spengler反应产物。与Pictet-Spengler化学反应相比，皮氏酶具有立体专一性、反应条件温和、产率高等优点，在生物健的化学酶法和合成生物学合成领域逐渐受到重视。毕设所在课题组前期采用生物信息学分析方法从一株分离自黄海海鱼肠道的真菌球毛壳菌Chaetomium globosum 1C51基因组中发现类似皮氏酶的蛋白基因 1C51_02909和 1C51_06703，并且发现该菌株能够产生基于Pictet-Spengler反应的一系列骨架全新的吲哚类生物碱。本毕业设计的研究内容包括以下三个方面：
（1）Chaetomium globosum 1C51 候选皮氏酶1C51_02909和 1C51_06703的鉴别与分子克隆；
2. 文献综述
皮克特-施彭格勒反应酶研究进展
摘 要：皮克特-施彭格勒反应酶（Pictet-Spenglerases），简称皮氏酶，是指能够催化Pictet-Spengler反应的一类酶的总称，产生高度立体专一性的Pictet-Spengler反应产物。Pictet-Spengler化学反应能够合成异喹啉类和吲哚类生物碱的骨架结构四氢异喹啉和四氢-β-咔琳，在这两类生物碱的化学全合成领域发挥着非常重要的作用。与Pictet-Spengler化学反应相比，皮氏酶具有立体专一性、反应条件温和、产率高等优点，在生物碱类药物的化学酶法和合成生物学法合成中具有重要应用。已发现的几种主要皮氏酶主要来源于植物和细菌，并且发现新的皮氏酶目前该领域最活跃和主要发展方向之一。最近有研究暗示真菌界存在皮氏酶。
关键词：皮氏酶；P-S反应；异胡豆苷合成酶；去甲基衡州乌药碱合成酶；McbB；FPS基因
3. 设计方案和技术路线
研究方案：
1. Chaetomiumglobosum 1C51 候选皮氏酶1C51_02909和 1C51_06703的鉴别与分子克隆
1根据NCBI公布的C.globosum CBS 148.51 基因组序列和注释信息（http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/304）,以已经报道的所有皮氏酶基因序列作为参考序列进行Blastp检索，检测发现C. globosum CBS 148.51 基因组中具有类似异胡豆苷酶的基因CHGG_02909和CHGG_06703；
4. 工作计划
2022年
1月-2月16日：查阅课题相关文献并翻译外文文献，撰写综述；
2月17日-3月23日：撰写开题报告；完成1C51_06703蛋白纯化，获得目的蛋白；以及Tev酶纯化
5. 难点与创新点
从P-S反应酶角度来说，如若能将1C51_02909和1C51_06703在E.coil中成功表达，纯化并获取高表达量的目的蛋白肽链段，将为真菌来源皮氏酶的研究奠定基础，进而推动新型生物碱的合成。
从蛋白生产角度来说，蛋白质的生产都需要三个独立的因素：表达、可溶、纯化。尽管蛋白质纯化的显著改进促使蛋白质表达不再是一个主要的限制步骤，但是生产用于纯化的可溶性蛋白质的问题仍然是该领域的一个主要瓶颈，尤其是对于在E.coil中表达可溶性蛋白。本研究的特色与创新在于，对重组蛋白添加不同助溶标签后再进行纯化，借助蛋白电泳条带筛选出带有MBP助溶标签的重组蛋白效果最好，酶切之后，对比不同柱子纯化的效果筛选使用目的蛋白表达量较高的柱子从而进行最终纯化获得目的蛋白肽链段。
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
