水合溶菌酶肽链伸展的DSC研究

蛋白质和溶剂的相互作用在决定天然蛋白质的构象和稳定性中起重要作用.世界上第一个蛋白质结构的发表就是基于球蛋白中的憎水氨基酸侧链是避开水溶剂的这一热力学依据.因此研究水对蛋白质热稳定性的影响对于了解天然蛋白质的构象及肽链的折叠、伸展会提供重要信息.     

高效合成手性α-羟基-β-氨基酸类化合物取得新进展

发展合成具有多种功能基团的手性非天然氨基酸具有重要的药物化学意义,同时将其设计引入到多肽片段中也是发展新的多肽药物的重要策略和方法.手性α-羟基-β-氨基酸是许多具有药物活性多肽的关键组成单元,也是一些复杂天然产物的组成部分,如紫杉醇(taxol)的侧链结构就是顺式的手性α-羟基-β-氨基酸,而其也是构成leuhistin的核心骨架.虽然对于合成α-羟基-β-氨基酸已经发展了多种     

基于开环聚合的聚氨基酸材料的二级结构效应及调控

聚氨基酸是一类蛋白模拟物,近年来在诸多领域都有着广泛的应用.同天然的蛋白质一样,聚氨基酸的主链氢键作用也赋予其丰富的二级结构,而二级结构的调控对材料的功能以及组装等都有着十分重要的意义.本文结合聚氨基酸近几年的最新研究进展,分析了聚氨基酸二级结构的形成机制以及侧基功能化对二级结构的影响,总结了二级结构的影响因素,在此基础上,详细阐述了二级结构的调控方法,并探讨了二级结构的形成对穿膜、基因递送、抗菌性能、自组装行为以及蛋白修饰的影响.     

新型聚类肽生物高分子材料及其在生物医用领域的应用

聚类肽高分子是一种具有良好生物相容性的新型生物高分子材料.聚类肽高分子具有与聚肽高分子相似的主链结构,其取代基位于主链氮原子上,其主链上不含有手性中心和–NH···O=C–氢键相互作用.因此,聚类肽高分子具有较为柔顺的主链结构、良好的溶解性,以及优异的蛋白酶稳定性.此外,聚类肽高分子的性能主要由侧链结构和性质决定,通过对聚类肽高分子侧链结构的合理设计,可以有效调控其性能.聚类肽高分子具有类似蛋白质的主链结构,从而使其具有优良的生物相容性以及潜在的生物活性.本文首先对聚类肽高分子这类新型高分子材料进行了介绍,进一步对聚类肽高分子常用的合成方法、刺激响应性聚类肽高分子材料、分子自组装构筑新型微纳结构进行了概述,最后对聚类肽高分子在抗菌、防污涂层、基因转染、药物传递、以及诊疗学等生物医用领域的相关应用及其未来的发展进行了详细的总结阐述.     

血红蛋白的结构分析

全世界迄今发现的异常血红蛋白达270多种,化学结构分析证明大多数属于肽链上的单个氨基酸替代;国内也发现多种异常血红蛋白,但尚未作化学结构分析。本文介绍应用指纹法(fingerprinting)和肽段氨基酸层析法对国内发现的一种异常血红蛋白进行化学结构分析,证明它是血红蛋白S(HbS)。     

用四氢噻唑-2-硫酮分解氨基酸铜络合物的研究

多官能团的氨基酸如L-赖氨酸、L-酪氨酸在合成肽过程中或进行其它化学反应时,常需将其侧链官能团ε-氨基或酚羟基加以适当的保护。通常的方法是使氨基酸的α-氨基和α-羧基与二价铜离子形成一个稳定的络合物(Ⅰ):     

Ⅳ.胰岛素B链的合成及其与天然A链组合成结晶胰岛素

自从天然胰岛素的A及B链重合成结晶胰岛素成功以后,接着又证明天然胰岛素先经钠-液氨处理,再经过S-磺酸化、还原及重氧化等步骤也有约5％的胰岛素活力恢复。因此,人工合成胰岛素的工作就有可能从化学合成A及B链入手。胰岛素B链是由三十个氨基酸基按下列次序排列的三十肽(包括十六种不同的氨基酸):     

氨基酸残基手性对肽基水凝胶性能的影响

肽基水凝胶作为一种可降解、生物相容性良好的生物材料,其氨基酸残基手性对水凝胶性能具有显著影响.一般情况下,在水凝胶骨架中引入D型氨基酸残基会增强水凝胶对蛋白酶水解的抵抗性,以及增强材料在宿主体内的免疫响应.同时,不同残基手性也会对细胞行为,如干细胞分化、骨修复,以及水凝胶的凝血、抗菌和抗肿瘤性能产生明显的影响.本文综述了近年来氨基酸残基手性在影响肽基水凝胶性能方面的研究,针对开环聚合获得的聚肽和缩合方法(包括固相合成)制备的寡肽与多肽等材料,重点阐述了氨基酸残基手性对肽分子及其水凝胶的二级结构、凝胶化性能、降解、免疫响应等性质,以及体外细胞行为、体内组织再生、抗菌性能和抗肿瘤作用等生物医学应用方面的影响.     

Ⅲ.胰岛素A链的合成及其与天然B链组合成结晶胰岛素

牛胰岛素A链是由廿一个氨基酸所组成的一条肽链。它共合四个半胱氨酸,其中二个与其它四个氨基酸通过硫硫键形成一个廿员环,另外两个与B链中的二个半胱氨酸通过两个硫硫键连结(图1)。一般胰岛素的种属差异性主要表现在A链中第8,9,10上的氨基酸有所不同,例如牛胰岛素A链第9位是丝氨酸,而在羊胰岛素则为甘氨酸。     

胰岛素B链的合成及其与天然A链重合成结晶胰岛素

前文中报导,我们曾经合成出和Sanger所提出的胰岛素B链氨基酸顺序相同的卅肽S-磺酸化衍生物,它与天然A链重组合后,能表现最高达4％的胰岛素活力。现在,我们又在合成方面作了一些改进,所得的B链S-磺酸化衍生物与天然A链进行重组合,能表现出较高的生物活力,而且此氧化粗产物经仲丁醇-醋酸抽提后,已经获得形状与天然胰岛素完全相同的结晶(图1)。重结晶产物的活力为25个国际单位/毫克(表1)。根据此结果,加上其它的一些分析数据,可以充分说明我们已经完成了胰岛素的半合成工作。     

聚酮聚肽类天然产物生物合成过程中“多余”结构单元的引入、去除及其生物学意义

来源于动植物或微生物的天然产物,特别是聚酮类(polyketides,PKs)、非核糖体聚肽类(non-ribosomal peptides,NRPs)及其杂合化合物,由于其广泛而良好的生物活性而在现代医药产业中占有重要地位,引起人们极大的研究兴趣.近年来,在PKs,NRPs及其杂合类化合物的生物合成研究中,一些结构单元先被引入,再在后续反应中被去除的现象在某些分子中陆续被发现.这些结构单元包括脂肪酰基、氨基酸残基、非天然氨基酸残基和脂肪酰基-氨基酸等,其引入往往发生在聚酮合成酶或聚肽合成酶的装配线上,而去除发生在线下,并且去除机制差异巨大.更特别的是,这些结构单元看似多余,但实际上起到了非常重要的作用,例如作为生化反应的保护基团、控制后续生化反应指导分子组装、特殊的自身抗性保护机制等等.本文总结了2000年以来报道的这一类分子中额外结构单元的引入以及去除的生化过程,探讨这一过程在生命活动中的重要作用,从这些有限的例子中发现一些规律,为分析其他复杂生化反应和生物体生命活动提供线索,为其他化合物的生物合成途径研究提供参考,并且可以作为基因信息与化合物结构关联的重要桥梁为现代生物信息学分析提供依据.     

水稻OsSH3P2短肽多克隆抗体的制备和鉴定

特异性抗体的成功制备是研究蛋白功能的重要环节,目前短肽抗体制备技术在动物中的应用日益成熟,然而该项技术在植物中的应用甚少.本研究通过分析水稻OsSH3P2蛋白的抗原表位、亲水性以及同源蛋白氨基酸序列,同时利用RoseTTAFold系统进行蛋白模型预测.选取了3条序列特异、亲水性高、具有抗原表位和不同肽链结构的氨基酸序列,通过人工合成短肽抗原、偶联KLH载体蛋白后,免疫新西兰大白兔制备得到相应多克隆抗体.经酶联免疫吸附测定检测获得了3份Anti-OsSH3P2-1#、Anti-OsSH3P2-2#、Anti-OsSH3P2-3#高效价短肽多克隆抗体血清.用免疫印迹(Western blotting)方法对OsSH3P2原核重组蛋白和植株内源的OsSH3P2蛋白进行检测,以进一步确定短肽抗体的特异性.结果显示,由不含α-螺旋和β-折叠结构的肽段作为抗原,免疫制得的Anti-OsSH3P2-1#短肽多克隆抗体能有效识别OsSH3P2蛋白,且不受同源蛋白干扰,说明该抗体具有较高的免疫特异性. OsSH3P2短肽多克隆抗体的成功制备,为进一步挖掘OsSH3P2生物学功能奠定基础,且为植物短肽抗体...     

猪胰脂肪酶在单相有机溶剂中催化酯交换反应拆分DL-苯丙氨酸

近年来,随着酶工程研究的发展,酶在有机溶剂中的应用变得广泛.利用酶反应的立体选择性、区域选择性对许多醇、酯进行了光学拆分.其中也有报道利用酶在有机相中拆分氨基酸的结果,如α-胰凝乳蛋白酶在甲苯-水双相体系中拆分DL-苯丙氨酸甲酯,此反应实际上是水相进行的水解反应;α-胰凝乳蛋白酶在甲醇中催化DL-苯丙氨酸异丙醇酯和甲醇的酯交换反应,此反应酶存在于水相,反应过程必须随时控制pH;脂肪酶催化氨基酸N端     

自组装DNA链置换分子逻辑计算模型

将DNA自组装与链置换技术相结合,构建了DNA分子逻辑计算模型.通过输入DNA信号链,经特异性识别和链置换,自组装初始结构发生变化,并释放特定信号分子或结构作为输出.计算模型能通过DNA自组装结构电泳迁移率的改变输出计算结果.计算系统在室温下可自动触发、混合输入信号以及并行置换.另外,本模型中引入了单极和双极两种置换模式设计,其还具有并行信息处理和模块化组装等特点.最后经实验验证,通过输入特异性DNA分子链置换,该计算模型能正确输出逻辑计算结果.     

人胰岛素原C肽的合成及放射免疫测定

胰岛素原是胰岛素的前体,本身生物活力很低,只是在胰脏β-细胞中经酶解后才释放出胰岛素发挥其作用,同时也释放出一分子C肽和两对碱性氨基酸.人胰岛素原C肽部分是三十一肽,其他动物的C肽与人C肽的差异较大.尽管C肽的功能尚不清楚,但人体血浆中C肽含量是检测β-细胞释放胰岛素功能的最好指标.临床放射免疫(放免)方法测定血清中C肽含量已是许多国家糖尿病研究中较为重要的手段.放免建立的先决条件是具备天然的或合成的     

肽6A和RGDS对缺血-再灌注心肌肌浆网钙转运功能的影响

肽6A(Peptide 6A,P6A)和 RGDS 是纤维蛋白(原)的体内降解肽片段,分别来源于纤维蛋白 B_β链的 N 端(43—47)和 A_α链的第95—98或第572—575位的氨基酸残基。实验表明,P6A 和 RGDS 具有扩张血管和/或抑制血栓形成等多种生物学效应,但其作用机理有待阐明.目前,关于 P6A 和 RGDS 对心肌的作用未见报道.本工作在离体大鼠心叽缺血-再灌注损伤模型上观察 P6A 和 RGDS 对心肌肌浆网(Sarcoplasmic reticulum,SR)     

新氨基酸拓扑描述子得分矢量及支持向量机用于肽定量序列-迁移预测

收集了23种氨基酸1262种结构信息, 经主成分分析得新的-氨基酸拓扑描述子得分(SATD)矢量. 将其用于125个不同长度肽的结构表征, 分别以支持向量机(SVM)和偏最小二乘(PLS)建立肽定量序列-迁移模型(QSMM). 结果表明, SATD描述子所含信息量大, 易于操作, 能较好地表征125个肽结构. 与PLS相比, SVM在对电泳迁移率建模预测中表现出较强的拟合能力和良好的预测能力.     

水稻中一种RNA结合蛋白cDNA的筛选和结构分析

植物叶绿体基因组全结构的阐明,已充分揭示该遗传体系兼有原核生物和真核生物基因组的特征。在叶绿体基因中,除存在一些内含子结构外,还具有像rpl12这样复杂的分割式基因。同时,不同基因的转录速度也存在着显著的差异。这些都意味着叶绿体基因在转录后必然有着复杂的剪接加工过程。RNA结合蛋白是一类在RNA加工中起重要作用的蛋白。Li等首次从烟草叶绿体中分离到与RNA转录直接相关的RNA结合蛋白,并且证明它们是由细胞核编码,在细胞质中合成后再输入到叶绿体中去的。至今,已从烟草、菠菜以及拟南芥菜等植物中发现了约10种核编码的叶绿体RNA结合蛋白,它们有类似的构造特征。我们从水稻cDNA文库中首次筛选到一个RNA结合蛋白(cp28)的基因,其相应的肽链由264个氨基酸组成。和其他叶绿体RNA结合蛋白相仿,它也包含有两个RNA结合结构域(称为consensus sequence-type RNA-binding domain,即CS-RBD),其中各含有一个由8个氨基酸组成的高度保守的一致顺序(ribonucleoprotein consensus sequence,即RNP-CS)。N端区域的传送肽(穿膜信号肽)由60个氨基酸组成,其后是一段负电荷十分集中的酸性肽段,但传送肽和酸性肽段的氨基酸顺序与其他植物的RNA结合蛋白的同源性很低。根据全长肽链的同源性比较,我们还分析了水稻cp28     

甲基三环萜烷与甲基四环萜烷的鉴定及其生源意义

迄今带长侧链的环状萜类生物标志物中,无论双环的补身烷系列,还是五环的藿烷系列,均发现具有C-3或C-2位甲基取代的对应同系列.尽管对长侧链三环萜烷和四环萜烷系列的报道已有20年之久,而且对三环萜烷的同系物、异构体和芳构化衍生物的发现陆续有所闻,但是始终未见有关其甲基取代产物的报道.     

天然产物中β-位甲基化氨基酸单元的生物合成研究进展

相对于组成蛋白质大分子的20种标准氨基酸,更多的非标准氨基酸(将近500种)被引入天然产物的生物合成中,后者对于天然产物发挥独特的生物学功能具有至关重要的作用.β-位甲基化氨基酸作为一类非标准氨基酸,在一些活性天然产物的生物合成中及初级代谢中也有很多报道.它们的生物合成主要通过3种方式:(1)谷氨酸变位酶催化;(2)甲基转移酶和氨基转移酶联合催化;(3)S-腺苷甲硫氨酸自由基酶催化.本文综述了近年来文献中报道的天然产物中β-位甲基氨基酸单元的生物合成方式,通过代谢工程、合成生物学及酶工程的手段,将有助于提高含有该单元的活性天然产物的产量,同时有助于创造更多含有该单元的非天然-天然产物.