D-氨基酸调节细菌生物被膜解离的研究进展
生物化学第三章蛋白质化学名词解释
第三章蛋白质化学1蛋白质：是一类生物大分子，由一条或多条肽链构成，每条肽链都有一定数量的氨基酸按一定序列以肽键连接形成。
蛋白质是生命的物质基础，是一切细胞和组织的重要组成成分。
2标准氨基酸：是可以用于合成蛋白质的20种氨基酸。
3、茚三酮反应：是指氨基酸、肽和蛋白质等与水合茚三酮发生反应，生成蓝紫色化合物，该化合物在570mm波长处存在吸收峰。
4、两性电解质：在溶液中既可以给出H+而表现出酸性，又可以结合H+而表现碱性的电解质。
5、兼性离子：即带正电和、又带负电荷的离子。
6、氨基酸的等电点：氨基酸在溶液中的解离程度受PH值影响，在某一PH值条件下，氨基酸解离成阳离子和阴离子的程度相等，溶液中的氨基酸以兼性离子形式存在，且净电荷为零，此时溶液的PH值成为氨基酸的等电点。
7、单纯蛋白质：完全由氨基酸构成的蛋白质。
8、缀合蛋白质：含有氨基酸成分的蛋白质。
9、蛋白质的辅基：缀合蛋白质所含有的非氨基酸成分。
10、肽键：存在于蛋白质和肽分子中，是由一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基缩合时形成的化学键。
11、肽平面：在肽单元中，羧基的π键电子对与氮原子的孤电子对存在部分共享，C-N键具有一定程度的双键性质，不能自由旋转。
因此，肽单元的六个原子处在同一个平面上，称为肽平面。
12、肽：是指由两个或者多个氨基酸通过肽键连接而成的分子。
13、氨基酸的残基：肽和蛋白质分子中的氨基酸是不完整的，氨基失去了氢，羧基失去了羟基，因而称为氨基酸的残基。
14、多肽：由10个以上氨基酸通过肽键连接而成的肽。
15、多肽链：多肽的化学结构呈链状，所以又称多肽链。
16、生物活性肽：是指具有特殊生理功能的肽类物质。
它们多为蛋白质多肽链的一个片段，当被降解释放之后就会表现出活性，例如参与代谢调节、神经传导。
食物蛋白质的消化产物中也有生物活性肽，他们可以被直接吸收。
17、谷胱甘肽：由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸通过肽键连接构成的酸性三肽，是一种生物活性肽，是机体内重要的抗氧化剂。
新编生物工艺学复习题1
新编生物工艺学复习题21、绪论一、生物技术归纳起来可有三个特点•A生物技术是一门多学科、综合性的科学技术；•B反应中需有生物催化剂的参与；•C其最后目的是建立工业生产过程或进行社会服务，这一过程可称为生物反应过程二、生物催化剂特点1）优点：A常温、常压下反应,B反应速率大,C催化作用专一,D大幅度提高效率，成本低廉2)缺点：A稳定性差.B控制条件严格.C易变异三、近代生物技术的全盛时期（20世纪40年代初至70年代末）的核心技术和产业：•青霉素工业化生产；•微生物次级代谢产物和抗生素产业的兴盛以及新的初级代谢产物开发；•以酶为催化剂的生物转化及酶和细胞固定化技术及应用。
四、现代生物技术建立和发展时期（20世纪70年代开始）这一时期，主要是以分子生物学为基础的基因工程技术的发展和应用为特征。
2、生产菌种的来源与菌种选育1）微生物选择性分离方法大致分为五个步骤：1、含微生物材料的选择—采样2、材料的预处理3、所需菌种的分离4、菌种的培养5菌种的选择和纯化理想的工业发酵菌种-优良菌种应符合以下要求：(1)遗传性状稳定；(2)生长速度快，不易被噬菌体等污染；(3)目标产物的产量尽可能接近理论转化率； (4)目标产物最好能分泌到胞外，以降低产物抑制并利于产物分离； (5)尽可能减少产物类似物的产量，以提高目标产物的产量及利于产物分离； (6)培养基成分简单、来源广、价格低廉； (7)对温度、pH、离子强度、剪切力等环境因素不敏感；(8)对溶氧的要求低，便于培养及降低能耗。
2）液体富集培养，即通过给混合菌群提供一些有利于所需菌株生长，或/和不利于其他菌株生长的条件（供给特殊的基质或加入抑制剂），从而增加混合菌群中所需菌株数量的培养方法。
3）菌种选育是微生物工程的关键技术，主要方法有传统的自然选育、诱变育种、杂交育种以及现代的原生质体融合与基因工程等。
4）自然选育是指在生产过程中，不经过人工处理，利用菌种的自发突变，选择合适的自发突变（spontaneous mutation）体的古老的育种方法。
抗癌肽研究进展
抗癌肽研究进展岳硕豪;田弛;胡元昭;张军林【摘要】随着全球癌症患病比例的逐年增加,癌症已经成为全球死亡的主要原因和重大的公共卫生问题.抗癌肽能破坏肿瘤细胞膜结构或抑制癌细胞增殖和迁移以及肿瘤血管的形成,几乎不表现溶血性且对正常的人体细胞基本无损伤等优点,已经成为抗肿瘤新药研究的一大热点.抗癌肽主要来源可分为4类:抗菌肽类如牛乳铁蛋白肽(LfcinB)、天蚕素等,对细菌等微生物具有广谱高效的抑制活性,同时能够抑制多种癌细胞的增殖和生长,诱导癌细胞凋亡;多肽激素类如心房利钠肽(ANP)以及在ANP形成过程中的其他一些多肽,在临床上具有增加血管通透性、降压、利钠、利尿、舒张血管平滑肌、调节水盐平衡和抑制细胞增殖等作用,最近研究发现它们可以直接杀死肿瘤细胞或强力抑制癌细胞DNA的合成,从而抑制癌细胞的生长;多肽毒素类如蜂毒、蛇毒、蝎毒等毒性较强的生物毒素,对多种肿瘤均有抑制作用;内皮抑制素可以抑制肿瘤血管的生成抑制癌细胞的生长和转移.抗癌肽主要通过诱导细胞凋亡、破坏细胞的膜结构,改变细胞周围或细胞内pH以及增强免疫应答等多种机制来抑制癌细胞增殖.综述抗癌肽的来源、抑癌机理,并对抗癌肽的应用前景进行分析,旨为抗癌肽的深入研究和开发应用提供参考.%With the increase of cancer global incidence in each year,cancer has become a major cause of death in global and public health problem.Anticancer peptides,which could directly kill tumor cells or inhibit the growth and metastasis of cancer cells as well as the formation of tumor blood vessels,almost showing no hemolysis and no damages to normal human cells,has become a focus in new antitumor drug research.The main sources of anticancer peptides can be divided into four categories.Antimicrobial peptides such as Lactoferricin B (Lfcinb) andCecropin,feature the broad-spectrum and highly effective inhibitory activities to bacteria and other microorganisms,.and simultaneously inhibit the proliferation and growth of a variety of cancer cells,thus induce the apoptosis of cancer cells.Peptide hormones such as atrial natriuretic peptide (ANP) and other peptides in the formation process of ANP,having the ability of increasing vascularpermeability,antihypertensive,natriuretic,diuresis,vasodilation,regulating water and salt balance and inhibiting cell proliferation in clinic,were recently discovered that they can directly kill tumor cells or inhibit the synthesis of cancer cell DNA,leading to the growth inhibition of cancer cells.Peptide toxins such as bee venom,snake venom,scorpion venom and other strong toxins all showed inhibitory effects on multipletumors.Endostatin also may prevent the growth and metastasis of cancer cells by suppressing the formation of tumor blood vessels.Anticancer peptides inhibit the proliferation of cancer cells by inducing apoptosis,destroying the membrane structure of cells,altering the pH of cells around or intracellular and enhancing immuneresponse.Therefore,this paper reviewed the sources of anticancer peptides,the mechanism of inhibiting cancer,and analyzed the application prospect of anticancer peptides,providing a reference for the further research and development of anticancer peptides.【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2017(033)011【总页数】7页(P41-47)【关键词】抗癌肽;抗癌肽来源;抑癌机理【作者】岳硕豪;田弛;胡元昭;张军林【作者单位】武汉生物工程学院药学院,武汉430415;湖北工业大学生物工程与食品学院发酵工程教育部重点实验室,武汉430068;武汉生物工程学院药学院,武汉430415;华南农业大学生命科学学院,广州510642;武汉生物工程学院药学院,武汉430415【正文语种】中文癌症是一类非常复杂的疾病，其表现为异常细胞增殖失控，同时侵入正常组织并向其它器官转移［1］。
复旦大学研究生入学——生物化学第一轮综合检测
复旦大学研究生入学——生物化学第一轮综合检测生物化学第二轮学习效果考试（总分：150分时间：180分钟）判断题（25分，判断错误的写出理由）您的姓名： [填空题] *_________________________________1、蛋白质的变形作用的实质就是蛋白质分子中所有的键均被破环引起天然构象的解体。
[判断题] *对错(正确答案)2、起转录调控作用的DNA元件都能结合蛋白质因子。
[判断题] *对错(正确答案)3、胆固醇是生物膜的主要成分，可调节生物膜的流动性。
[判断题] *对(正确答案)错4、花生四烯酸广泛存在于植物中，是哺乳动物必需脂肪酸。
[判断题] *对(正确答案)错5、葡萄糖和果糖都具有还原性。
[判断题] *对(正确答案)错6、根据凝胶过滤层析的原理，分子量愈小的物质，因为愈容易通过，所以最先被洗脱出来。
[判断题] *对错(正确答案)7、维生素对人体的生长和健康是必需的，但人体不能合成维生素。
[判断题] *对错(正确答案)8、肾上腺素能与细胞膜上专一受体结合，这种激素受体复合物能直接活化环化酶，使细胞cAMP浓度增加，引起级联反应。
[判断题] *对(正确答案)错9、维生素E是一种抗氧化剂，对线体膜上的磷脂有抗自由的作用。
[判断题] *对(正确答案)错10、酶的最适pH与酶的等电点是两个不同的概念，但两者之间有相关性，两值通常比较接近或相同。
[判断题] *对错(正确答案)11、糖酵解反应有氧无氧均能进行。
[判断题] *对(正确答案)错12、尿素循环中的两个氮均来自氨甲酰磷酸。
[判断题] *对错(正确答案)13、酮体代谢是生物体在柠檬酸循环活性极低的情况下降解脂肪酸的途径。
[判断题] *对(正确答案)错14、氧化脱氨是人体内氨基酸脱氨的主要方式。
[判断题] *对错(正确答案)15、槭糖尿症(MSUD) 是氨基酸代谢缺陷症，此类患者的尿液中可检出槭糖。
[判断题] *对错(正确答案)16、缺氧对红细胞三羧酸循环没有影响。
第十六章 氨基酸、多肽和蛋白质
OH R CH COOH +N2
+ H2O
若定量测定反应中所释放的N2的体积，即可计算出 氨基酸的含量，此方法称为van Slyke氨基氮测定法，常
用于氨基酸和多肽的定量分析。
第二节 肽
一、肽的结构和命名
肽是氨基酸残基之间彼此通过酰胺键相连而成的一 类化合物。 肽分子中的酰胺键又称为肽键（peptide bond）。 二肽可视为一分子氨基酸中的-COO―与另一分子氨基 酸中的NH3+脱水二成的。肽也是以两性离子的形式存在。
OH
H+
等电点 脱水
OH
H+
- - 带负电荷 脱水
OH
H
+
- - - -
（五）蛋白质的颜色反应 蛋白质分子内含有许多肽键和某些带有特殊基团的 氨基酸残基，可以与不同试剂产生特有的颜色反应，利 用此性质可鉴别蛋白质。
反应名称 试剂 颜色 作用基团 缩二脲反应 强碱、稀硫酸铜溶液 紫色或紫红色 肽键 茚三酮反应 稀茚三酮溶液 蓝紫色 氨基 蛋白黄反应 浓硝酸、再加碱 深黄色或橙红色 苯环 亚硝酰铁氢化钠 亚硝酰铁氢化钠溶液 红色 巯基
（五）氧化脱氨反应 氨基酸中的氨基能被 H2O2 或 KMnO4 等强氧化剂所氧 化，脱氨而生成α―酮酸。
[O]
R CH COOH NH2
R CH COOH + H2O NH
R C COOH + NH3 O
（六）氨基酸与亚硝酸的反应 氨基酸与亚硝酸作用，可定量释放氮气
+ NH3 R CH COO
+ H2NO2
使蛋白质发生沉淀的现象称为盐析（saltingout）。常用
的盐析剂有(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl和MgSO4等。
南开大学结构生物学第五讲-2-核酸-蛋白质的相互作用研究方法的新进展
2.2 核苷酸-氨基酸相互作用数据库
核苷酸-氨基酸相互作用数据库搜集核苷酸和氨基 酸间4 埃大小内的成对原子，能让使用者找到成对 的核苷酸和氨基酸。
使用者可以指定残基名称( 核苷酸或氨基酸)、原子 类型和侧链/ 骨干。
3 生物芯片技术
生物芯片技术是基于生物大分子间相互作用 的大规模并行分析方法，使得生命科学研究 中所涉及的样品反应、检测、分析等过程得 以连续化、集成化和微型化，现已成为当今 生命科学研究领域发展最快的技术之一。
目前的生物芯片主要有核酸芯片、蛋白质芯 片和糖体芯片等几大类。
蛋白质芯片是依靠手工、压印或喷墨的方 法将探针蛋白点样在化学膜、凝胶、微孔 板或玻片上形成阵列，经过与样品的杂交 捕获靶蛋白，再用原子力显微镜、磷光成 像仪、光密度仪或激光共聚焦扫描仪进行 检测，获得靶蛋白表达的种类、数量及关 联等信息。
研究蛋白质/ 核酸相互作用近期采用的新技 术有：1.核酸适体技术、2.生物信息学方法、 3.蛋白质芯片技术以及4.纳米技术等。
蛋白质和核酸是构成生命体最为重要的两类 生物大分子。
蛋白质与核酸的相互作用是分子生物学研究 的中心问题之一，它是许多生命活动的重要 组成部分。
随着人类基因组计划的完成，大量基因被发 现和定位，基因的功能问题将成为今后研究 的热点。大多数基因的最终产物是相应的蛋 白质，因此要认识基因的功能，必然要研究 基因所表达的蛋白质。
通过准确检测DNA分子穿孔过程中引起的 电流阻塞效应，可将DNA与组蛋白的相互 作用的一些性质反映出来。
蛋白质的功能往往体现在与其他蛋白质及 (或)核酸的相互作用之中。
细胞各种重要的生理过程，包括信号的转导、 细胞对外界环境及内环境变化的反应等，都 是以蛋白质与其他物质的相互作用为纽带。
水稻白叶枯病抗性基因Xa21的分子生物学研究进展
水稻白叶枯病抗性基因Xa21的分子生物学研究进展陈小林;颜群;高利军;高汉亮【摘要】由黄单胞杆菌水稻致病变种Xanthomonas oryzae pv.oryzae(Xoo)引起的白叶枯病是水稻重要细菌性病害之一.迄今,已有7个水稻白叶枯病抗性基因被克隆.Xa21是第一个被克隆的白叶枯病抗性基因,因具有广谱抗性而受到广泛的关注.对Xa21的发现、定位及克隆、表达特征、编码产物XA21的生化特性、作用与调控以及XA21介导的免疫反应模式等方面的研究结果进行综述,并对今后的研究方向进行展望.【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】7页(P8-14)【关键词】水稻;白叶枯病;抗性基因;Xa21【作者】陈小林;颜群;高利军;高汉亮【作者单位】广西作物病虫害生物学重点实验室广西农业科学院植物保护研究所,南宁530007;广西作物病虫害生物学重点实验室广西农业科学院植物保护研究所,南宁530007;广西作物病虫害生物学重点实验室广西农业科学院植物保护研究所,南宁530007;广西作物病虫害生物学重点实验室广西农业科学院植物保护研究所,南宁530007【正文语种】中文由黄单胞杆菌水稻致病变种（Xanthomonas oryzaepv.oryzae，Xoo）引起的水稻白叶枯病是水稻最严重的细菌性病害之一［1，2］。
受白叶枯病危害的田块一般减产10%-20%，严重的减产50%以上，甚至绝收［3］。
白叶枯病1909年首次在日本福冈地区出现，随后在亚洲各国以及非洲、美洲和澳洲等地的水稻产区被发现，已成为一种世界性的水稻病害［4］。
目前，我国除了新疆、西藏和东北北部以外，其余各稻区均有发生，尤其在南方稻区危害更为严重［3］。
抗性基因的研究一直以来都是水稻白叶枯病防治的重要内容之一，并且已取得较大的成果。
到目前为止，经注册确认的和期刊报道的水稻白叶枯病抗性基因共38个，其中，Xa1、xa5、xa13，Xa21、Xa23、Xa26和Xa27等7个基因已成功被克隆［5-11］。
生物化学检验各章节试题答案
第一章绪论答案一、1.C 2.A 3.E 4.D二、1. 功能基因、蛋白质2. 繁殖能力、遗传特征三、1. 临床生物化学：是在人体正常生物化学代谢基础上研究疾病状态下，生物化学病理性变化的基础理论和相关代谢物的质与量的改变，从而为疾病的临床实验诊断、治疗监测、药物疗效和预后判断、疾病预防等方面提供信息和决策依据的一门学科。
四、临床生物化学研究领域就象生命本身一样宽广。
临床生物化学在医学中的应用主要有：（1）探讨疾病发病机制中的应用；（2）临床疾病和治疗中的应用；（3）医学教育中的作用。
五、临床生物化学的主要作用有两个方面：第一，阐述有关疾病的生物化学基础和疾病发生发展过程中的生物化学变化。
第二，开发应用临床生物化学检验方法和技术，对检验结果的数据及其临床意义作出评价，用以帮助临床诊断以及采取适宜的治疗。
第二章蛋白质与非蛋白含氮化合物的代谢紊乱答案一、1.A 2.C 3.E 4.E 5.E 6.D 7.D 8.D 9.A 10.D 11.B 12.D 13.A 14.E 15.C 16.E 17.D 18.A二、1. PA、ALB2. PA、ALB、TRF3.由嘌呤合成代谢紊乱引起、嘌呤吸收增多、嘌呤分解增加。
三、1.急性时相反应蛋白（acute phase raction protein,APRP）：在急性炎症性疾病如手术、创伤、心肌梗死、感染、肿瘤等，AAT、AAG、Hp、CRP以及α1-抗糜蛋白酶、血红素结合蛋白、C3、C4、纤维蛋白原等，这些血浆蛋白浓度显著升高；而血浆PA、ALB、TRF则出现相应的低下。
这些血浆蛋白质统称为急性时相蛋白。
2. 氨基酸血症（Aminoacidemia）：当酶缺陷出现在代谢途径的起点时，其催化的氨基酸将在血循环中增加，成为氨基酸血症。
3. 必需氨基酸（essential amino acid）：体内需要而又不能自身合成，必须由食物供应的氨基酸，包括：苏氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、赖氨酸和色氨酸。
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［收稿日期］ ２０１４－１２－１２［基金项目］ 广东省自然科学基金（２０１４Ａ０３０３１３０５２）；广州市科技计划（２０１４Ｊ４１００１３２）［作者简介］ 王琴琴（１９８４－），女（汉族），江西省乐平市人，博士研究生，主要从事呼吸病发病机制与治疗研究。
［通信作者］ 周燕斌 Ｅ-ｍａｉｌ：ｓｙｓｕｚｙｂ＠ａｌｉｙｕｎ．ｃｏｍDOI ：１０．３９６９／j ．issn．１６７１－９６３８．２０１５．０５．０２１·综述·D -氨基酸调节细菌生物被膜解离的研究进展Advances in D -amino acids in re g ulatin g bacterial biofilm dis p ersal王琴琴（ＷＡＮＧＱｉｎ-ｑｉｎ）周燕斌（ＺＨＯＵＹａｎ-ｂｉｎ）（中山大学附属第一医院，广东广州 ５１００８０）（ＦｉｒｓｔＡｆｆｉｌｉａｔｅｄＨｏｓｐｉｔａｌｏｆＳｕｎＹａｔ-ｓｅｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１００８０，Ｃｈｉｎａ）［关 键 词］ Ｄ-氨基酸；细菌；生物被膜；氨基酸消旋酶［中图分类号］ Ｒ３７８ ［文献标识码］ Ａ ［文章编号］ １６７１－９６３８（２０１５）０５－０３５７－０４ 自然环境和医疗设备中普遍存在细菌生物被膜，往往引起难见治疗成效的慢性感染，探索和开发新的药物以防止细菌生物被膜的形成和／或破坏已形成的生物被膜引起了研究人员极大兴趣。
本文就细菌Ｄ-氨基酸的生成及其在调节生物被膜解离过程中的作用进行综述。
一直以来，人们认为在生命物质中只存在Ｌ-氨基酸，随着分析方法的发展，相继在海洋动物、陆生动物、脊椎和无脊椎动物、藻类、种子植物，以及人体内发现了各种Ｄ-氨基酸，除甘氨酸外，其他均有互称镜像的对映体Ｌ型和Ｄ型，并且逐渐认识到Ｄ-氨基酸在调节生物体生命活动中充当着重要角色［１］。
细菌生物被膜是指细菌附着于惰性或者活性实体的表面，繁殖、分化并分泌一些多糖基质，将菌体群落包裹其中而形成的细菌聚集体膜状物［２］。
细菌稳定期产生的Ｄ-氨基酸不仅影响生物被膜形成，也会导致生物被膜解离。
本文将阐述细菌Ｄ-氨基酸的生成及其在调节细菌生物被膜解离中的作用。
１ 细菌Ｄ-氨基酸的生成细菌中的Ｄ-氨基酸主要由氨基酸消旋酶催化Ｌ-氨基酸生成［３］。
氨基酸消旋酶有两大类，一类是以磷酸吡哆醛（ｐｙｒｉｄｏｘａｌ-５-ｐｈｏｓｐｈａｔｅ，ＰＬＰ）为辅酶的消旋酶，如丙氨酸消旋酶和丝氨酸消旋酶等；另一类消旋酶则不依赖于ＰＬＰ，这类酶主要包括谷氨酸消旋酶、天冬氨酸消旋酶和脯氨酸消旋酶等。
下面详细介绍这两大类消旋酶是如何催化Ｄ-氨基酸的生成。
１．１ 依赖于ＰＬＰ的消旋酶１．１．１ 丙氨酸消旋酶 丙氨酸消旋酶依赖于ＰＬＰ在丙氨酸的α-位点上脱氢，然后在α-位点的反侧加氢生成Ｌ-丙氨酸的对映体［４］。
大多数细菌可编码２种不同的丙氨酸消旋酶，分别被命名为ＤａｄＢ和Ａｌｒ，两者的反应机制相同，但参与的代谢途径不同。
ＤａｄＢ参与Ｌ-氨基酸的分解代谢，生成的Ｄ-丙氨酸通过Ｄ-丙氨酸脱氢酶形成丙酮酸。
而Ａｌｒ生成的Ｄ-丙氨酸则参与合成肽聚糖（ｐｅｐｔｉｄｏｇｌｙｃａｎ，ＰＧ）的胞壁肽前体［５-６］。
１．１．２ 丝氨酸消旋酶 细菌丝氨酸消旋酶是丙氨酸消旋酶的同系物［７-８］。
丝氨酸消旋酶ＶａｎＴ催化Ｌ-丝氨酸产生Ｄ-丝氨酸，丝氨酸消旋酶ＶａｎＴ像丙氨酸消旋酶一样，也需要ＰＬＰ作为辅酶，并且可能使用第二种反应机制催化反应。
第１种反应机制为通过丝氨酸消旋酶的单个赖氨酸残基催化完成Ｌ-丝氨酸α-位加氢与脱氢，从而生成Ｄ-丝氨酸；第２种反应机制则是由丝氨酸消旋酶的两个不同的催化残基，即酪氨酸和赖氨酸残基完成Ｌ-丝氨酸α-位加氢与脱氢，从而催化生成Ｄ-丝氨酸。
丝氨酸消旋酶ＶａｎＴ和丙氨酸消旋酶的相似性表明，这两种酶可能有着相同的进化史［９］。
１．２ 不依赖于ＰＬＰ的消旋酶１．２．１ 谷氨酸消旋酶 与Ｄ-丙氨酸一样，Ｄ-谷氨酸也是细菌细胞壁ＰＧ的组成成分，但是这种Ｄ-氨基酸是由一种不依赖于ＰＬＰ的谷氨酸消旋酶催化生成。
谷氨酸消旋酶的反应机制与丙氨酸消旋酶类似，也是由２个催化残基来完成，即由２个半胱氨酸残基参与催化反应［１０-１２］。
枯草芽胞杆菌（Ｂacillus subtilis）编码２种分别命名为Ｇｌｒ和ＹｒｐＣ的谷氨酸消旋酶，两者具有相似的生化性能。
不同之处在于Ｇｌｒ消旋酶生成的Ｄ-谷氨酸主要参与合成聚-γ-Ｄ-谷氨酸，它是孢子包膜的结构成分之一；而ＹｒｐＣ消旋酶产生的Ｄ-谷氨酸则构成细胞壁ＰＧ［１３-１４］。
１．２．２ 天冬氨酸消旋酶和脯氨酸消旋酶 天冬氨酸消旋酶催化Ｌ-天冬氨酸生成的Ｄ-天冬氨酸是某些细菌细胞壁ＰＧ的组成成分。
天冬氨酸消旋酶存在于各种革兰阳性菌中，例如乳酸乳球菌（Lacto-coccus lactis）［１５］、屎肠球菌（Ｅnterococcus f aeci-um）［１６］、发酵乳杆菌（Lactobacillus f ermenti）［１７］、粪链球菌（Ｓtre p tococcus f aecalis）［１８］，以及一些古细菌［１９］。
和谷氨酸消旋酶一样，天门冬氨酸消旋酶也包含１个必需的半胱氨酸残基，在催化反应中不需要辅助因子，通过２个不同的催化残基反应机制来完成底物氨基酸α-位点的脱氢与加氢反应［２０］。
脯氨酸消旋酶也是一种不依赖于ＰＬＰ的消旋酶。
在艰难梭菌（Clostridium di ff icile）和斯蒂克兰德梭状芽胞杆菌（Clostridium sticklandii）中已鉴定出此酶，但是目前尚不清楚Ｄ-脯氨酸是否为这些微生物细胞壁ＰＧ的组成成分，推测其存在可能有利于病原体逃逸宿主的免疫系统［２１］。
２ Ｄ-氨基酸在调控细菌生物被膜解离中的作用在自然环境和医疗设备中细菌生物被膜普遍存在。
细菌生物被膜附着于医疗设备，如血管内置导管，导致已发生的感染难以根除。
因为生物被膜中细胞外基质保护相关的细菌，耐受抗菌药物，逃避宿主的免疫系统。
因此，探索新的药物防治细菌生物被膜的形成和／或破坏已形成的生物被膜成为研究新方向［２２-２８］，而Ｄ-氨基酸在众多的研究中崭露头角。
２．１ Ｄ-氨基酸在调控革兰阴性菌生物被膜解离中的作用 枯草芽胞杆菌在静置培养的液体培养基表面或半固体琼脂平板上可形成肉眼可见的生物被膜。
液体培养基表面的生物被膜静置培养大约６～８ｄ后开始解离，Ｋｏｌｏｄｋｉｎ-Ｇａｌ等［２９］发现这种现象是由生物被膜中的枯草芽胞杆菌产生的Ｄ-亮氨酸、Ｄ-甲硫氨酸、Ｄ-色氨酸和Ｄ-酪氨酸的混合物所引起的；而且，培养基中添加外源性的Ｄ-氨基酸可以预防静置培养的枯草芽胞杆菌形成生物被膜。
Ｄ-氨基酸的积累仅限于成熟生物被膜，并且部分Ｄ-氨基酸是由消旋酶ＹｌｍＥ和ＲａｃＸ产生的。
另外，以上４种Ｄ-氨基酸中，Ｄ-酪氨酸作用最强，其最低抑菌浓度为３μｍｏｌ／Ｌ，但４种Ｄ-氨基酸的混合物作用更有效，其最低抑菌浓度约为１０ｎｍｏｌ／Ｌ［２９］。
与此相反，相对应的Ｌ-氨基酸混合物既不能抑制生物被膜的形成，也不能破坏已经形成的生物被膜［２９］。
此外，单独的Ｄ-酪氨酸及上述４种Ｄ-氨基酸混合物均能有效抑制铜绿假单胞菌（Ｐseudomonas aeru g ino-sa）生物被膜形成［２９］。
２．２ Ｄ-氨基酸在调控革兰阳性菌生物被膜解离中的作用 ＨｏｃｈｂａｕｍＡＩ等［３０］发现，Ｄ-氨基酸能有效抑制金黄色葡萄球菌（Ｓta p h y lococcus aureus）生物被膜的形成，并且破坏成熟的生物被膜。
采用荧光显微镜和激光共聚焦显微镜观察到Ｄ-氨基酸通过破坏细胞表面蛋白的定位，从而抑制金黄色葡萄球菌生物被膜形成，对胞外多糖的生成影响不大，与其在枯草芽胞杆菌中的作用机制相似。
另外，将环氧树脂材料在１ｍｍｏｌ／Ｌ的Ｄ-酪氨酸、Ｄ-苯丙氨酸和Ｄ-脯氨酸的混合物中浸泡过夜，可以得到与培养基中Ｄ-氨基酸相同的防止生物被膜形成的效果［３０］。
此外，研究［３１-３２］表明，Ｄ-氨基酸还能抑制表皮葡萄球菌（Ｓta p h y lococcus e p idermidis）和变形链球菌（Ｓtre p tococcus mutans）生物被膜形成。
２．３ Ｄ-氨基酸在调控细菌生物被膜解离中的作用机制探讨 不同种类的Ｄ-氨基酸对不同细菌生物被膜的作用存在差异。
在枯草芽胞杆菌中，仅Ｄ-亮氨酸、Ｄ-甲硫氨酸、Ｄ-色氨酸和Ｄ-酪氨酸能有效抑制生物被膜的形成，而其他Ｄ-氨基酸，如Ｄ-苯丙氨酸则无这种作用；然而，在金黄色葡萄球菌中，除Ｄ-亮氨酸、Ｄ-色氨酸和Ｄ-酪氨酸外，Ｄ-苯丙氨酸和Ｄ-脯氨酸也能有效抑制生物被膜的形成。
另外，Ｄ-酪氨酸、Ｄ-苯丙氨酸和Ｄ-脯氨酸的混合物比Ｄ-亮氨酸、Ｄ-甲硫氨酸、Ｄ-色氨酸和Ｄ-酪氨酸混合物抑制细菌生物被膜形成的能力更强。
这些差异显示，革兰阴性菌和革兰阳性菌（如金黄色葡萄球菌）中，Ｄ-氨基酸掺入细胞壁的机制可能有所不同［３３］。
然而，Ｄ-氨基酸在调控细菌生物被膜解离中的作用机制尚不清楚。
Ｋｏｌｏｄｋｉｎ-Ｇａｌ等［２９］认为，Ｄ-氨基酸可诱导生物被膜内连接枯草芽胞杆菌细胞基质相关的淀粉样蛋白纤维解离，这些纤维可能有助于维持生物被膜。
yq xＭ操纵子突变体可以在Ｄ-氨基酸存在的情况下形成生物被膜，yq xＭ基因产物淀粉样蛋白纤维附着于细胞是必需的［３４］。
然而，Ｄ-氨基酸破坏淀粉样蛋白网络连接，从而促进生物被膜解离可能不是唯一的作用机制，因为Ｄ-氨基酸也可以导致其他种类细菌，如铜绿假单胞菌的生物被膜解离［２９］，这些细菌是否产生生物被膜基质相关的淀粉样蛋白纤维有待进一步的研究。
此外，Ｌｅｉｍａｎ等［３５］则认为，Ｄ-氨基酸可能很大程度上是通过干扰蛋白合成，从而抑制枯草芽胞杆菌生物被膜形成。
常规用于生物被膜研究的枯草芽胞杆菌存在着dta基因突变。
该基因主要编码Ｄ-酪氨酰-ｔＲＮＡ脱酰酶，而该酶可以阻止Ｄ-氨基酸参加蛋白质的合成。
人工修复dta基因后，枯草芽胞杆菌可以有效地抵消Ｄ-氨基酸对生物被膜的抑制作用。
另一项研究［３６］从热力学的角度阐述Ｄ-氨基酸抑制细菌生物被膜形成的可能机制。
胞外聚合物（ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒｐｏｌｙｍｅｒｉｃｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ，ＥＰＳ）作为细胞和集电极之间的桥梁，通过氢键的形成，克服能量位垒从而导致细菌不可逆地黏附于物体表面。
然而，外源性的Ｄ-酪氨酸可以通过减少ＥＰＳ的生成，从而减少氢键的数量及降低黏附力，抑制大肠埃希菌的黏附［３６］。
无论Ｄ-氨基酸促进生物被膜解离及抑制生物被膜形成的机制如何，由于Ｄ-氨基酸可能具有良好的药代动力学性质和缺乏显著毒性等优点，Ｄ-氨基酸用于防治细菌生物被膜相关感染有非常重要的潜在价值［３２］。