蛋白质的挤压组织化改性─—大豆蛋白在挤压过程中的物理、化学变化

将挤压过程用于蛋白质改性，使大豆浓缩蛋白经挤压组织化处理后，成为一种具有一定组织特性的功能蛋白质。由缓冲液浸出试验、聚丙烯酰胺凝胶电泳分析，并结合傅立叶变换红外差谱测试结果可知：大豆浓缩蛋白在挤压组织化过程中，发生了二硫键交换反应，但并未形成异肽键，蛋白质的相对分子质量也无变化。维持组织蛋白结构的主要空间构象力是二硫键和疏水相互作用。     

蛋白质的挤压组织化改性：大豆蛋白在挤压过程中的物理,化学…

将挤压过程用于蛋白质改性，使大豆浓缩蛋白经济挤压组织化处理后，成为一具有一定组织特性的功能蛋白质，由缓冲液浸出试验，聚丙烯酰胺凝胶电泳分析，并结合傅立叶变换红外差谱测试结果可知：大豆浓缩蛋白在挤压组织化过程中，发生了二硫键交换反应，但并未形成肽键，蛋白质的相对分子质量也无变化。维持组织蛋白结构的主要空间构象力是二硫键和疏水相互作用。     

利用圆二色谱法研究突变体BFR分子稳定性

通过引入人为突变,研究BFR纳米蛋白分子的稳定性与其一级结构的关系,探索蛋白质序列与结构的关系。选择可能与BFR构象密切相关的氨基酸残基引入突变,经表达、纯化后,利用圆二色谱仪检测突变体蛋白分子的结构变化。结果关键部位氨基酸的突变可以引起BFR分子中α螺旋含量及熔链温度发生了显著的变化。说明某些氨基酸的改变会引起BFR分子整体结构与稳定性的变化,有可能影响甚至改变蛋白质分子的功能。     

国外科技期刊亮点

蛋白活性研究新进展 作为一个非常有效的机制,变构调节能够控制诸多生物过程中的蛋白质活动,包括信号转导、新陈代谢、催化和基因调控等。其原理是一些酶除了有活性中心外,还有所谓的变构中心,与配体（或底物）结合可使酶的构象发生改变,影响酶活性中心与底物的亲和力及酶的活性。     

生物大分子开放研究实验室

一、实验室概况生物大分子开放研究实验室设于中国科学院生物物理研究所,是由国家计划委员会和中国科学院共同投资建立的国家重点实验室。它主要从事生物大分子结构与功能的基础研究和应用基础研究,近期主要研究方向包括酶的催化和调控原理,酶的动力学与不可逆抑制动力学,生物大分子(包括酶、功能蛋白、多肽激素和核酸等)的空间结构、构象运动及其与功能的关系和以膜脂—膜蛋白的相互作用为中心的生物膜的结构与功能的研究。该实验室注重联系医学、农业等实际,开展应用基础研究,不断开拓研究成果的应用前景。     

卵清溶菌酶激话剂的研究Ⅱ——溶菌酶与激活剂LIA,底物相互作用的紫外差光谱

紫外差光谱是研究蛋白质在溶液中构象的有用工具,能揭示蛋白质中多种生色的氨基酸残基的存在和状态,并广泛用于多种酶类的必要基团、作用机理、过液态的存在等多方面的研究。前报I已证明,激活剂LIA能显著提高溶菌酶的活力,且是以无竞争的方式,随机地与溶菌酶结合的机理使其催化能力成倍地提高。显然,激活剂的加入使溶菌酶的结构,特别是在溶液中的空间构象发生了有利于催化作用的变化。为了弄清LIA诱导的溶菌酶构象的变化及在激活作用中所涉及的分子机理,我们进一步探索了溶菌酶与激活剂,底物相互作用的紫外差光谱。     

溶液粘度对酶活性的影响

酶动力学的研究对于了解酶的结构与功能的关系,阐明酶作用的机理是极其重要的。近年来生物高分子在溶液中的空间构象与功能关系的研究证明蛋白质活力与在溶液中的构象紧密相关。这方面国内外已有不少报道,但用酶动力学方法研究溶液对酶活力的影响却只有零零碎碎的一些论文。鉴于生物体内反应系统具有一定的粘度,并非纯粹的水溶液系统,另外弄清楚粘度影响可能有助于体外实验更好地模拟体内生理状况,同时也能为酶制剂在工业上的应用提供部分理论根据。影响酶促反应速度的因素,诸如酶浓度、配体浓度(底物、产物、抑制物和激活剂)、PH值、温度等早已众人皆知。本文仅就溶液粘度对酶活力的影响进行初步的试验研究,捉出了影响酶促反应的一个新因素——粘度。     

蛋白质在溶液中构象转换的分子动力学模拟

将蛋白质的稳定和失活、折叠和去折叠等现象概括为蛋白质分子在溶液中的构象变化问题。采用非品格模型和Langevin分子动力学方法研究了无限稀释溶液及不同尺度和不同表面亲／疏水性球形限制性空间内β模型蛋白的构象分布及其转换特性。模拟结果显示：尺寸适度的疏水性空间有利于蛋白质结构发生缩塌,而亲水性空间有利于缩塌态蛋白质结构的稳定,且表面亲／疏水性的影响作用随着空间半径的增大而减弱。计算结果与实验报道一致,为研究蛋白质分子在溶液中的折叠和稳定化提供了理论工具。     

氧自由基对CAT、SOD和GPX的氧化修饰研究

以氧自由基产生系统作用于CAT、SOD和GPX，探索氧自由基的氧化修饰对CAT、SOD和GPX结构与功能的影响。结果：CAT被氧自由基氧化修饰后，改变了酶蛋白二级结构(α—螺旋百分含量减少)、空间构象(△Cp减少，分子粒晶直径增大)、辅基Fe(Ⅲ)微环境及酶、底物的亲和力和催化活性。过氧化氢，羟自由基系统可以使SOD酶蛋白氨基酸残基氧化产生羰基，并使SOD活性降低。过氧化氢／羟自由基可在His对SOD作用背景上更为严重地损伤SOD(活性降低幅度更大)。氧自由基对GPX有损伤作用：氧自由基可使GPX酶蛋白氨基酸残基氧化产生羰基，并可使GPX酶蛋白二级结构发生变化(α—螺旋百分含量减少)，这些可能是使GPX活性下降的原因。结果提示：氧自由基的氧化修饰，可对抗氧化酶CAT、SOD和GPX造成损伤。氧自由基使酶蛋白结构和辅基的微环境与价态发生变化，可能是酶活性降低的原因。     

低致敏食品制备技术及其工业化应用研究进展

食物过敏是联合国粮农组织和世界卫生组织认定的全球性食品安全问题之一。在食品加工多元化的背景下,食物过敏患者要完全避免过敏原十分困难,研发低致敏食品对食物过敏患者的安全膳食至关重要。总结了低致敏食品制备技术的加工技术原理；以蒸煮、微波和烘烤为主的热加工技术通过加热诱导蛋白质变性的方式破坏致敏性构象性表位；高压、脉冲电场、脉冲光、低温等离子体、辐照和超声等非热加工技术可以通过过敏原蛋白结构修饰、多肽链断裂、新化学键的产生等方式直接破坏致敏性表位；酶水解、酶交联、糖基化、微生物发酵等其他加工方法则通过改变蛋白质构象或将蛋白质与糖类物质结合,破坏或隐藏过敏原致敏性表位。另外,对工业化低致敏蛋白配料的加工方法和生产现状进行了阐述分析。基于酶法水解的部分水解乳蛋白和深度水解乳蛋白已经可以工业化生产,其他消减食物致敏性的方法以及其他低致敏蛋白配料值得进一步研究。希望可以为工业化生产低致敏食品提供参考。     

信息生物学技术在人神经元蛋白17.3(NP17.3)结构和功能研究中的应用

本文利用信息生物学技术,对新近克隆的人神经元蛋白基因(np17.3)所编码的人神经元蛋白NP17.3的一、二级结构特点及其理化特性进行分析,同时就其空间三维构象进行了模拟,为研究其在活体内的功能提供了理论指导。     

信息生物学技术在人神经元蛋白17.3（NP17.3）结构和功能？…

本文利用信息生物学技术，对新近克隆的人神经元蛋白基因所编码的人神经元蛋白ＮＰ１７．３的一、二级结构特点及其理化特性进行分析，同时就其空间三维构象进行了模拟，为研究其在活体内的功能提供了理论指导。     

蛋白质构象与折叠行为的研究

蛋白质结构预测与蛋白质折叠是生命科学研究的核心问题之一,也是后基因时代推动生物学朝着定量化发展的重要方向之一,它是分子生物学中心法则还没有解决的一个重大生物学问题.简单介绍了蛋白质分子的结构特点,讨论了蛋白质分子构象研究的重点,即蛋白质结构预测与蛋白质折叠.重点介绍了拥挤环境对蛋白质构象的影响和蛋白质分子的力学性质,这是蛋白质分子构象研究的深入.这些介绍可以帮助我们更清楚地认识蛋白质分子.     

利用光谱技术定量研究蛋清溶菌酶结构与功能关系

通过对蛋清溶菌酶(hen egg white lysozyme,HEWL)热处理过程中圆二色谱(CD)和紫外差谱(UV diff.)信号测定,利用蛋白质去折叠二态转变模型,对CD和UV diff.信号进行最小二乘法非线性拟合,定量获取蛋白质稳定性热力学数据.实验结果表明:随pH下降,蛋白质构象稳定性降低.功能性质分析发现:随pH下降,HEWL的酶活性降低,但表面活性(乳化性和乳化稳定性)升高.进一步,将蛋白质构象稳定性(ΔG_(25℃,water))数据和酶活性、乳化性和乳化稳定性数据进行相关性分析发现:蛋白构象稳定性与酶活性、乳化活性和乳化稳定性呈较好的相关性.这些结果说明:蛋白质构象稳定性降低引起蛋白质柔性增加,使其铺展到油水两相界面能力提高.该研究为从分子水平定量研究食品蛋白结构和功能关系奠定了基础.     

用有机相提高共价固定化胰蛋白酶活力

蛋白质共价固定时,容易发生由于共价化学反应而引起蛋白质构象的不可逆变化而造成蛋白活性丧失的现象,该问题在诸如药物修饰、蛋白质芯片、酶生物电极等制备中十分重要.本研究以壳聚糖为载体,以胰蛋白酶为研究对象,比较了水相与多种有机相条件下的共价固定化酶的动力学特性.结果发现,固定化酶特征常数Km值:所有的有机相条件下共价固定的胰蛋白酶均优于传统的水相中共价固定的该酶,且更接近于游离酶的Km值(水相中固定的胰蛋白酶其Km是1,4-二氧六环中固定的胰蛋白酶的3.69倍),提示有机相中固定的胰蛋白酶比水相中固定的该酶更接近于酶的天然构象;与水相中共价固定的胰蛋白酶相比,所有有机相中共价固定的胰蛋白酶均获得了更高的转换数Kcat(乙酸乙酯中固定的胰蛋白酶其转换数Kcat是水相中固定的该酶的58.64倍),即有机相中共价固定的胰蛋白酶均显示出比传统的水相中共价固定的该酶更高的催化效率.本研究表明,利用酶蛋白在有机相中变得刚硬的特性,在有机相中对某些酶进行共价固定化修饰有利于维持酶蛋白天然构象,一定程度上能够克服传统水相中进行共价固定化过程中造成的酶变性失活现象.     

微射流处理对芸豆蛋白构象和功能特性的影响

采用高压微射流纳米均质机处理芸豆分离蛋白, 探讨了不同压力微射流处理对芸豆蛋白构象和功能特性的影响. 结果表明: 微射流处理诱导不溶性蛋白聚合物解聚, 增加蛋白质的溶解度,改善蛋白的乳化活性指数; 圆二色光谱和荧光光谱分析表明微射流处理对蛋白质构象在二级和三级结构水平没有明显的影响, 热分析表明蛋白热稳定性和有序结构均未受到明显的影响.     

铽-钛铁试剂络合物荧光猝灭法测定辅酶Ⅱ

结合蛋白酶是由酶蛋白和非蛋白质部分(包括辅酶及金属离子)组成的全酶,单纯的酶蛋白没有催化功能,只有全酶才具有催化性能.     

h—SOD在脲、胍变性剂中的光谱学特征

研究了人血超氧化物歧化酶（h-SOD)在脲、胍及不同温度下变性的分子构象与活力之间的关系。酶的吸收光谱与酶活力的变化表明：当用不同的变性剂处理后,酶蛋白的空间结构发生了改变,紫外吸收表现出明显的增色效应;酶的荧光强度随脲浓度的增加有所增加随胍浓度的增加明显下降,在4mol/L胍变性条件下,h-SOD的发射峰自337nm红移到353nm,且酶活力明显下降。据此结果推测：酶活力的下降与构象的改变是同步发生的。     

一种基于酵母3',5'-二磷酸核苷酸酶的蛋白亲和层析纯化体系

<正>蛋白质是生命活动的主要承担者。蛋白质的结构和功能的研究在后基因组时代尤为重要。为深入分析蛋白质的结构和功能,研究者们需要分离纯化大量不同的蛋白质。亲和层析具有高选择性、高活性回收率和高纯度等特点已成为纯化蛋白质等生物大分子最有效的技术之一。目前,常用的亲和层析标签有多聚组氨酸、谷胱甘肽转硫酶、麦芽糖结合蛋白等,但不同的标签各有其优缺点。例如:研究发现如果表达的蛋白表面有几个接近的组氨酸,此蛋白可能结合Ni-NTA介质,最终和目的蛋白一同洗脱下     

计算机辅助蛋白结构预测及酶的计算设计研究进展

随着不可再生资源的日益减少以及化学催化所带来的环境污染问题的日益严重,应用低污染的生物催化技术改造或取代传统化工工艺已经成为可持续发展的研究热点。酶作为一种重要的生物催化剂,具有高效无污染、专一性较强等优点,在化工、医药等领域具有巨大的应用潜力和良好的发展前景。但由于新功能酶的开发速度较慢,使其应用受到严重限制。酶的理性设计是新酶发现的一个重要来源,随着计算机技术的发展,蛋白质结构预测方法和新功能酶计算设计策略得到迅猛的发展,已成为酶功能改造的有力工具和新的研究前沿。本文就蛋白质结构预测方法、新功能酶计算设计方法和策略以及未来发展趋势进行简要介绍和讨论。