聚吡咯-亚甲蓝薄膜修饰电极对细胞色素c直接氧化还原的电催化

蛋白质生物大分子在电极上的电子转移过程是生物电化学领域的重要研究课题。电化学家认为以蛋白质-电极之间的电子转移过程模拟生物体中蛋白质-蛋白质之间的电子转移有可能提供某些解释生物体中电子传递机理的信息。细胞色素c(Cyt.c)是一种典型的传递电子的蛋白质,其辅基血红素铁为氧化还原活性中心。     

V92A突变改变了鸡心脱血红素细胞色素c的折叠倾向性

鸡心脱血红素细胞色素c具有较其它种类脱血红素细胞色素c更强的自发折叠倾向性,部分折叠的鸡心脱血红素细胞色素c具有蛋白质折叠中间体的性质.它具有一定程度     

细胞色素b5 Phe35定点突变后对蛋白质结构和性质的影响

牛肝氧化态细胞色素b5以及Tyr35,Leu35突变体蛋白的尿素变性动力学研究表明Tyr35突变体比野生型稳定 ,而Leu35突变体经历了与野生型、Tyr35突变体不同的蛋白变性机理 .这可能是由于Leu35的侧链体积比Phe35小 ,在蛋白内部形成的空穴为尿素分子进入疏水腔提供了通道 .细胞色素b5与细胞色素c结合常数的测定结果表明细胞色素b5与细胞色素c在溶液中形成了 1∶1蛋白复合物 .其结合常数分别为4 2 (± 0 0 1)× 10 6(野生型 ) ,3 7(± 0 0 1)× 10 6(Tyr35) ,4 7(± 0 0 1)× 10 6(Leu35) (I =1mmol/L磷酸缓冲液 ,pH =7 0 ,2 5℃ ) ,这说明 35位的突变并没有影响细胞色素b5与细胞色素c的结合     

轴向配体的改变对细胞色素c式电位的影响

为了阐明血红素蛋白结构和功能关系,弄清轴向第六配体对血红素蛋白生物功能的影响,本文用光透薄层电极(OTTLE),测定了细胞色素c(cyt c)中Met-80被外源配体咪唑(Im)1-甲基咪唑(1-MeIm),1-乙基咪唑(1-EtIm)取代后所形成的Im·cyt c,1-MeIm·cyt c和1-EtIm·cyt c的式电位及电子转移数.     

细胞色素b5若干表面荷负电残基突变体蛋白的制备及初步表征

用寡聚核苷酸诱导定点突变方法，将细胞色素b5血红素暴露边周围的负电荷残基用疏水性丙氨酸残基取代，得到7种双方和多点突变的细胞色素 b5蛋白，基因碱基序列测定以及蛋白质分子量测定结果都表明突变正确，突变体蛋白的光谱电化学研究结果表明，它们的表观还原电位发生了2－10mV的正向移动，突变体蛋白的整体结构没有明显变化，为进一步研究蛋白表面电荷的作用奠定了基础。     

细胞色素b5 Phe58在稳定蛋白质结构中的作用

为了解细胞色素b5血红素疏水袋中芳香性氨基酸残基和卟琳环之间π-π电子云堆积对蛋白质结构和性质的影响，用蛋白质工程的定点突变技术，分别以Tyr和Trp取代Phe58残基。用UV—vis和荧光光谱研究了F58Y，F58W突变体蛋白盐酸胍诱导的去折叠过程；研究了突变体蛋白与脱辅基肌红蛋白血红素转移反应的动力学，结果表明，用不同的芳香性氨基酸取代Phe58残基，减弱了血红素辅基与蛋白质肽链之间的结合、导致蛋白质的热变性中点温度Tm和盐酸胍变性中点浓度Cm下降、血红素转移反应速率增加以及氧化还原电位移动。     

细胞色素酶2D6的分子对接以及分子动力学研究

细胞色素酶P450是人体内重要的药物代谢酶. 通常, 这类酶在其结构中都含有一个亚铁血红色分子, 并且负责代谢超过90%的已知药物分子. 细胞色素酶2D6是这类酶中的重要一员, 它负责代谢大约20%~30%的已知药物分子. 利用分子对接和分子动力学模拟的方法, 研究了细胞色素酶2D6的结构特征以及其与药物分子之间的相互作用. 并且发现, 细胞色素酶2D6活性位点中的Glu216, Asp301, Ser304和Ala305在其与药物分子的相互作用中有着重要的作用. 它们可以形成一个或者多个氢键来固定药物分子. 同时其活性位点中的Phe120可以通过形成一定的Π-Π相互作用来识别和固定药物分子. 这些发现有助于进一步了解细胞色素酶2D6的结构特征, 特别是其活性位点附近的结构特征, 理解细胞色素酶2D6代谢药物的机理. 同时, 由于细胞色素酶2D6存在着单核苷酸多肽性, 所得到的结果可以为个性化医疗提供一定的理论基础.     

血红素丙酸基甲酯化的细胞色素b5及其F58位突变体蛋白的研究

为了进一步认识Phe58与血红素b之间芳环堆砌相互作用对蛋白质结构稳定性和性质影响的本质, 我们将Cyt b₅和它的突变体F58Y, F58W蛋白的血红素丙酸根进行了甲酯化, 考察丙酸根参与的氢键网络是否对Phe58与血红素的π-π相互作用有影响. 各种谱学和反应的研究表明, 野生型及58位突变体蛋白甲酯化后, 58位芳环与周围芳环之间的堆积作用仍然存在, 但由于替代氨基酸残基的体积、疏水性及形成氢键能力等方面性质不同, 对蛋白的稳定性产生了一定的影响.     

两亲性的蝎毒毒素扰动脂双层促进脱血红素细胞色素c跨膜运送

细胞质中合成的线粒体蛋白质大部分在N-端有一段导肽,导肽的两亲性对引导该蛋白质进入线粒体是很重要的。导肽的作用可能是对膜脂进行扰动以便使牵引的蛋白质通过脂双层。细胞色素c的前体——脱血红素细胞色素c(Apocytochrome c简称apocy.c)是在细胞质中合成的,它本身没有导肽,但它能自发地插入或通过人工膜,不同来源的apocyt.c可能由于N-端序列形成的二级结构的两亲性的差异导致其转运能力不同。     

烟酸及其同分异构体对细胞色素c直接电化学反应的影响

细胞色素c作为生物体内的一种电子载本,近年来它的电化学行为引起了电化学家们的极大兴趣.本文比较了与生物体内细胞色素c电子传递过程相关的烟酸及其同分异构体对细胞色素c电化学反应的促进作用,Hill研究组曾利用短时间吸附法考察过4-吡啶羧酸对细胞色素c电化学反应的影响,未观察到该化合物的促进作用.但我们发现金电极在4-吡啶羧酸溶液中经过长达1h以上浸泡后就可以观察到它的促进作用,而且     

心磷脂-细胞色素c体系MCD谱的研究

心磷脂是线粒体内膜的特征性磷脂,带有2个负电荷,具有4条不饱和脂肪酸链。它既与细胞色素c特异性结合,又与细胞色素c氧化酶紧密连接,为其活性所必需。但在以往的探讨中,并未考虑磷脂的影响。从蛋白与脂相互作用的观点出发,研究膜蛋白的功能,除需考虑膜脂提供的适宜环境外,还应了解它对蛋白功能的直接影响。近年来,这方面的工作开始引起重视。Schlame等报道,心磷脂与蛋白作用的特异性部分地依赖于其疏水部分的双键。我们     

细胞色素c氧化酶薄膜中还原型双铜簇的MLCT吸收带的辨认

低浓度的连二亚硫酸钠可以诱导浸在酸性磷酸缓冲液中的固态薄膜中细胞色素c氧化酶的双铜和血红素A中心还原, 但铁铜双核中心仍处在氧化态. 这种变化在差光谱上表现为426 nm的负峰和408 nm左右的正峰. 前者表示氧化型血红素A的减少, 即Fe_a³⁺®Fe_a²⁺变化. 后者来自还原型双铜簇的金属配位电荷转移(MLCT)跃迁, 而非来自血红素A. 这种较强的Cu(Ⅰ)的Soret MLCT带的分辨将有利于克服金属蛋白中铜的吸收被铁所掩盖而产生的研究障碍.     

鸡心脱血红素细胞色素c的构象与跨膜运送能力的相关性

线粒体的自主性很小,它的大多数蛋白质都是由核基因编码,在细胞质核糖体上以前体形式合成的,之后再通过跨膜运送到达线粒体各个部位。这些前体都有一段导肽,在跨膜后被水解形成‘成熟’型的分子.但线粒体呼吸链组分之一——细胞色素c却不同,它的前体——脱血红素细胞色素c(apo-     

[Ptdien]~(2+)与细胞色素c修饰体系的研究

为了阐明影响金属蛋白传递电子的因素,弄清蛋白和底物所形成的中间复合物中氧还中心间的距离对电子转移速度的影响,近年来Gray等将过渡金属配合物修饰在细胞色素c(cyt c),天青朊等金属蛋白的不同残基侧链上,深入研究了所得修饰蛋白的氧还中心间的距离与电子转移速率的关系,在制备金属配合物修饰蛋白时一般采用反应物在室温温育1—3d,并认为改变反应物摩尔比不影响产物的组成.至今未见详细研究反应条件对金属配合     

细胞色素P450 配体通道的研究进展

细胞色素P450 (CYP)是一类含亚铁血红素的酶, 不但能催化内源性底物的生物合成和代谢, 而且对外源性化合物的代谢、激活以及降解毒性等起着重要作用. P450 也是人体内最主要的药物代谢酶, 能催化代谢约75%的临床药物. 已有的P450 酶晶体结构显示, 绝大多数酶呈现闭合的构象, 其催化活性位点位于血红素上方且深埋于蛋白质的中心, 没有明显的通道用于配体进出活性中心. 因此一个有趣而重要的问题是, 配体如何进出酶的活性中心达到被氧化或发生抑制作用? 近年来, 关于P450 酶配体通道的研究取得了显著进展. 本文重点综述了通道研究的实验方法及6 类P450 酶可能存在的通道和作用机制, 并对其未来的发展方向进行了展望.     

细胞色素c对心磷脂非双层相变的影响

哺乳动物的心磷脂(CL),75—90％存在于线粒体内膜脂双层的基质面,占内膜脂总量的25—50％。CL的这种特异性分布,引起了人们对其功能意义的关注。 据文献报道,CL是线粒体内膜中主要的荷负电磷脂,它富含不饱和脂肪酸链和具备H_(11)相变能力的特点与其维持细胞色素c氧化酶等呼吸链组分的活性、参与Ca~(2+)的摄取和蛋白质的跨膜转运等功能有关。     

酵母线粒体细胞色素b基因突变的定位和内含子的功能

酵母线粒体DNA(mt-DNA)的细胞色素b(cob)基因是由6个编码区(外显子)和5个非编码区(间隔顺序或内含子)组成的镶嵌结构。长约6.5kb,但成熟的mRNA只有2.1kb,包括全部6个外显子而无内含子。间隔顺序不仅是真核基因的普遍特点,最近发现,原核基因也有内含子。其功能容易被忽视,因此研究内含子的功能具有普遍意义。许多研究者指出,cob基因的内含子突变,不仅使酵母失去了表达细胞色素b的能力,细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ基因(OXi 3)也不能转录。这种既影响cob基因,又影响OXi 3     

CeO2纳米晶的制备及其在电化学上的应用

纳米材料的合成、结构功能特性及其应用的研究成为人们共同关注的前沿课题.CeO_2是一种廉价而用途极广的材料,如用于发光材料、催化剂、电子陶瓷等.细胞色素c是一种含血红素的金属蛋白质分子,通过对其电化学行为的研究,为认识生物体内的电子传递反应机理和能量转换提供有用信息,对于揭示生命现象的本质具有重大意义.细胞色素c在裸金电极上是极不可逆的,现已发现了加速其可逆反应的多种促进剂,对其电化学反应机理也进行了深入的讨论.本文用溶胶-凝胶法合成了CeO_2纳米晶;将CeO_2纳米晶修饰在金电极上研究了细胞色素c的电子传递反应,发现CeO_2纳米晶是一种良好的促进剂.1 样品的制备与测试称取一定量草酸铈(GR),用蒸馏水调成浆状,滴加浓HNO_3(GR)和H_2O_2(AR),完全溶解后加入柠檬酸(GR),于50～70℃时缓慢蒸发形成溶胶,继续加热有大量气泡产生,并有白色凝胶形成,体积膨胀,有大量棕色烟放出.将凝胶于120℃干燥12h,得到淡黄色干凝胶,将其在不同温度下进行热处理,即得到CeO_2纳米晶.用日本理学D/MAX-IIB型X射线衍射仪进行结构分析;用H-600型透射电子显微镜进行粒子形貌分析和大小测定;用BET法测比表面积.     

重组蓝细菌PsbF亚基形成β:β同源二聚体细胞色素b-559

所有进行放氧光合作用的生物都具有两个光系统-- 光系统Ⅰ和光系统Ⅱ. 目前所分离到的最小的有光化学活性的光系统Ⅱ含3个亚基: D1, D2和细胞色素b-559. 细胞色素b-559在光系统Ⅱ中的作用至今不明. 利用基因重组方法, 将Synechococcus sp PCC7002的psbF基因以融合基因形式在大肠杆菌中高效表达, 获得有氧化还原活性的细胞色素b-559. 用凝血酶处理除去N末端谷胱甘肽氧化还原酶后获得的PsbF亚基仍有氧化还原活性, 说明PsbF可在大肠杆菌中形成二聚体. 不论是融合蛋白还是PsbF二聚体, 其氧化态吸收光谱、还原态吸收光谱和二者的差示光谱同分离到的高等植物细胞色素b-559光谱相同. 氧化还原滴定显示,二者的氧化还原电位在50 mV左右. 上述结果对确定细胞色素b-559的亚基组成和蛋白在膜上的定位有很大帮助.     

重组蓝细菌PsbF亚基形成 β∶β 同源二聚体细胞色素b-559

所有进行放氧光合作用的生物都具有两个光系统—— 光系统Ⅰ和光系统Ⅱ. 目前所分离到的最小的有光化学活性的光系统Ⅱ含3个亚基: D1, D2和细胞色素b-559. 细胞色素b-559在光系统Ⅱ中的作用至今不明. 利用基因重组方法, 将Synechococcus sp PCC7002的psbF基因以融合基因形式在大肠杆菌中高效表达, 获得有氧化还原活性的细胞色素b-559. 用凝血酶处理除去N末端谷胱甘肽氧化还原酶后获得的PsbF亚基仍有氧化还原活性, 说明PsbF可在大肠杆菌中形成二聚体. 不论是融合蛋白还是PsbF二聚体, 其氧化态吸收光谱、还原态吸收光谱和二者的差示光谱同分离到的高等植物细胞色素b-559光谱相同. 氧化还原滴定显示, 二者的氧化还原电位在50 mV左右. 上述结果对确定细胞色素b-559的亚基组成和蛋白在膜上的定位有很大帮助.