还原型谷胱甘肽(L-Glutathione)简称为GSH,是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸构成的三肽,其中谷氨酸是以γ-羧基与半胱氨酸形成肽键。GSH存在于所有生物细胞中,在酵母和动物中含量较高,在植物体内含量较少。谷胱甘肽在抗氧化、保护生物体内蛋白质的巯基、结合自由基保护细胞、解除外源性有毒物质的毒性和氨基酸的转运等起到重要作用,对植物的抗旱、抗重金属等也有重要意义。GSH在医学上可以作为解毒剂用于有机溶剂等中毒治疗,同时在抗氧化和防止皮肤老化方面都有广泛运用,在食品工业,GSH作为生物活性添加剂被积极用于开发保健食品。谷胱甘肽在酵母菌中的合成由γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(GSH1)和谷胱甘肽合成酶(GSH2)催化完成,酵母、拟南芥等生物体内的GSH合成酶系相继被克隆和分析。在目前研究的大部分生物体内γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶是GSH合成中的限速酶,受GSH的反馈抑制,但已经发现在某些大肠杆菌菌株中却是GSH2做为GSH合成的关键酶,此外,在某些逆境条件下GSH1是否可作为GSH合成途径中的关键酶仍有争议。比如,在Cd(镉)胁迫条件下,GSH1可能不再是GSH合成的限制性酶,因为Cd胁迫会消耗植物体内的GSH,GSH对GSH1的反馈抑制被解除。本文以酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)基因组DNA为模板,通过PCR扩增获得了谷胱甘肽合成酶基因(gsh2),构建原核表达质粒pET-32a (+)-gsh2,转化到大肠杆菌BL21(DE3)中,并且对该载体在大肠杆菌中的表达进行了研究,对酿酒酵母的谷胱甘肽合成酶基因的基因工程研究提供了可能性,并期望进一步构建具有高GSH合成活性的重组菌。
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