關(guān)于一種新型溶栓酶-納豆激酶的簡(jiǎn)介

1關(guān)于一種新型溶栓酶——納豆激酶的簡(jiǎn)介目錄背景介紹壹傳統(tǒng)溶栓藥物貳新型天然溶栓酶叁參考文獻(xiàn)肆2背景介紹3血管栓塞類疾病現(xiàn)狀全世界每年約有2600萬(wàn)人因血栓類疾病死亡，我國(guó)心腦血管疾病死亡人數(shù)占因病死亡總?cè)藬?shù)的40.7%，居死因之首。4血栓形成機(jī)制血小板紅細(xì)胞凝血因子凝血因子與抗凝血因子平衡打破纖維蛋白單體聚合形成多聚體產(chǎn)生血栓的核心基質(zhì)5傳統(tǒng)溶栓藥物6溶栓藥物的作用機(jī)理溶栓藥物主要依靠溶栓系統(tǒng)機(jī)制進(jìn)行血栓的降解，傳統(tǒng)藥物傳統(tǒng)溶栓藥物主要依靠激活纖溶酶原產(chǎn)生纖溶酶通路進(jìn)行血栓降解，新一代的溶栓藥物則直接或間接作用于纖維蛋白（Pm）。新型藥物7傳統(tǒng)溶栓藥物第一代溶栓藥物第二代溶栓藥物第三代溶栓藥物降解纖維蛋白同時(shí)也降解纖維蛋白原，易致全身纖溶，安全性較差。與纖維蛋白原親和力低，高的纖維蛋白選擇活性半衰期短，短時(shí)間內(nèi)需大量用藥，且價(jià)格昂貴，有一定的出血副反應(yīng)快速，特異性強(qiáng)，安全性高，是當(dāng)前溶栓藥物的主體整體來(lái)說(shuō)存在半衰期短、成本高等問(wèn)題8新型天然溶栓酶9新型天然溶栓酶納豆激酶（NK）蚯激酶（LK）單環(huán)刺螠溶栓酶吸血蝙蝠唾液溶栓酶原激活劑納豆激酶優(yōu)點(diǎn)：與其他纖維蛋白溶解酶（如尿激酶，第一代溶栓藥物）相比，具有無(wú)副作用，成本低，壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，是一種有潛力的治療心血管疾病的藥物。10納豆激酶結(jié)構(gòu)納豆激酶由275個(gè)氨基酸組成，分子量為27.7kDa，pI為8.6。納豆激酶在pH5.5?9.0時(shí)顯示出相當(dāng)大的活??性。強(qiáng)堿破壞其功能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，當(dāng)溫度超出60℃其活性降低Ser-His-Asp催化三聯(lián)體，是納豆激酶催化活性的中心ZhengZL,ZuoZY,LiuZG,TsaiKC,LiuAF,ZouGL(2005)Constructionofa3Dmodelofnattokinase,anovelfibrinolyticenzymefrom

Bacillusnatto.Anovelnucleophiliccatalyticmechanismfornattokinase.JMolGraphModel23(4):373–380Asn155作為氧離子洞11納豆激酶作用機(jī)理內(nèi)源性尿激酶纖溶酶原激活物抑制劑納豆激酶尿激酶纖溶酶纖維蛋白降解纖維蛋白纖溶酶原激活物纖溶酶原納豆激酶ＮＫ可以直接激活纖溶酶原（Pg）產(chǎn)生纖溶酶（Pm）從而降解血栓，也可直接對(duì)纖維蛋白進(jìn)行降解，是研究較早且較完善的天然溶栓酶WengY,YaoJ,SparksS,WangKY.Nattokinase:AnOralAntithromboticAgentforthePreventionofCardiovascularDisease.Arráez-RománD,ed.InternationalJournaofMolecularSciences.2017;18(3):523.12納豆激酶生產(chǎn)1、基因工程重組生產(chǎn)納豆激酶大腸桿菌提取純化困難NK活性低中國(guó)大腸桿菌不溶且非活性包涵體（重組NK蛋白聚集體）分離出NK基因，與周質(zhì)分泌信號(hào)、PeLB、天然NK信號(hào)肽結(jié)合改進(jìn)細(xì)胞外蛋白酶缺陷型枯草芽孢桿菌枯草芽孢桿菌啟動(dòng)子(TACAAT)—10元件被共有的—10區(qū)（TATAAT）替換NK表達(dá)增加會(huì)同時(shí)產(chǎn)生水解NK的天然的細(xì)胞外蛋白酶改進(jìn)acoA啟動(dòng)子的控制高產(chǎn)不適合大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生存在的問(wèn)題2113納豆激酶生產(chǎn)1、基因工程重組生產(chǎn)納豆激酶

——基因重組提高納豆激酶產(chǎn)量CaiD1,ZhuC1,ChenS2.Microbialproductionof

nattokinase:currentprogress,challengeandprospect.WorldJMicrobiolBiotechnol.2017May;33(5):8414納豆激酶生產(chǎn)2、植物分子農(nóng)業(yè)（PMF）煙葉2、納豆激酶必須及時(shí)收取;

否則會(huì)受到蛋白水解利用植物系統(tǒng)產(chǎn)生人類藥用重組蛋白通過(guò)黃豆矮病毒（BeYDV）的DNA復(fù)制系統(tǒng)1、NK被細(xì)胞壁包被，經(jīng)胃腸道時(shí)被保護(hù)1、納豆激酶被蛋白糖基化，患者注射產(chǎn)生副作用：免疫原性克服手段口服給藥；經(jīng)消化系統(tǒng)消耗時(shí)不會(huì)誘導(dǎo)免疫原性反應(yīng)在植物種子中表達(dá)重組蛋白3、納豆激酶的下游加工和純化昂貴克服手段克服手段在食用植物中生產(chǎn)，未加工的植物材料作為重組蛋白口服遞送藥劑優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)15納豆激酶提取分離傳統(tǒng)的提取分離方法有機(jī)溶劑分餾，鹽析和蛋白質(zhì)親和層析等存在的問(wèn)題蛋白質(zhì)回收率低和操作復(fù)雜目前發(fā)現(xiàn)的優(yōu)化策略1、通過(guò)使用膨脹床方法，從枯草芽孢桿菌發(fā)酵液中純化95%的納豆激酶與傳統(tǒng)方法相比，產(chǎn)率提高50%2、使用一種新型的混合模式吸附劑（fastlinePRO）其通過(guò)分析pH和離子濃度，被用于膨脹床反應(yīng)器中，提高吸附劑的吸附能力3、使用三項(xiàng)分配（TPP）從發(fā)酵液中純化納豆激酶4、通過(guò)結(jié)合微濾和超濾，提高回收率和純度。16納豆激酶優(yōu)化CaiD1,ZhuC1,ChenS2.Microbialproductionof

nattokinase:currentprogress,challengeandprospect.WorldJMicrobiolBiotechnol.2017May;33(5):84納豆激酶幾個(gè)保守的氨基酸序列被認(rèn)為是其活性的主要決定因素，因此可以通過(guò)定點(diǎn)誘變，提高納豆激酶的穩(wěn)定性，如對(duì)pH和溫度的穩(wěn)定性，催化活性和抗氧化活性。在101位絲氨酸引入大側(cè)鏈，I31L突變菌株中納豆激酶的催化活性提高兩倍優(yōu)化220位的蘇氨酸和222位的甲硫氨酸納豆激酶的抗氧化活性得到提高17納豆激酶的挑戰(zhàn)與前景挑戰(zhàn)1、雖然通過(guò)基因工程和蛋白質(zhì)工程等提高了納豆激酶的產(chǎn)量和酶活性的優(yōu)化，但在此方面仍需進(jìn)一步優(yōu)化，才能滿足生產(chǎn)需求。2、雖然通過(guò)定點(diǎn)誘變進(jìn)行了許多科學(xué)的嘗試，但是溫度，pH和氧化敏感性已經(jīng)阻礙了納豆激酶的產(chǎn)生和應(yīng)用。3、

提取和純化過(guò)程限制了納豆激酶的工業(yè)生產(chǎn)，即使遺傳修飾的菌株具有強(qiáng)大的產(chǎn)生納豆激酶的能力。