血红蛋白M的毫微秒荧光的研究

血红蛋白M是导致遗传性高铁血红蛋白血症的一种异常血红蛋白。据现已报道的有五种血红蛋白M,本文研究的是在我国上海发现的血红蛋白M,通过一级结构分析表明,它是属于HbMlwat[α_(87)(F8)His→Tyr]。这个异常血红蛋白的α链第87位的组氨酸被酪氨酸所替代,其血红素中的铁原子处于三价状态,形成高铁血红蛋白故不能与氧分子结合,因而不能进行正常生理活动,使患者呈青紫症状,对此已有较多的研究,但未见对这分子进行毫微秒荧     

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)。     

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。     

血红素加氧酶催化产生的CO参与ABA诱导的蚕豆气孔关闭及其信号转导

一氧化碳(CO)是哺乳动物中新发现的一种重要的生物活性/信号分子, 其生物学效应往往通过一氧化氮(NO)和环鸟苷酸(cGMP)信号介导. 本研究发现, 可引起蚕豆叶片气孔关闭的ABA处理能诱导蚕豆叶片CO释放的增加以及CO合成酶血红素加氧酶(HO)活性的提高; 同时, ABA诱导的蚕豆气孔关闭也可以被CO合成酶抑制剂ZnPP和CO/NO清除剂血红蛋白(Hb)部分阻断. 进一步的研究表明, 外源添加CO供体高铁血红素(Hematin)和CO水溶液不仅能促进CO的释放, 还能以依赖于时间进程的形式诱导蚕豆气孔的关闭, 后者与NO供体SNP处理的结果相类似; NO合成酶硝酸还原酶(NR)的抑制剂钨酸钠(Tungstate), NO专一性清除剂cPTIO, ZnPP和Hb不同程度地逆转了这一过程. 在4 h的处理过程中, SNP, 0.01%饱和度的CO水溶液以及Hematin明显地激发了NO的产生; 反之, 结合cPTIO或Tungstate处理后, NO的荧光信号几乎被完全抑制. 此外, 鸟苷酸环化酶(GC)的抑制剂ODQ阻断了CO诱导的气孔关闭, 而ODQ的作用又被cGMP的类似物8-Br-cGMP所逆转. 上述结果暗示, HO产生的CO可能参与了ABA诱导的蚕豆气孔关闭, NO和cGMP则是CO信号通路的下游分子.     

火山可能是生命的催化剂

火山爆发可能对地球上早期生命的出现起到了关键作用。科学家最近发现,火山喷出的有毒气体有助于将氨基酸组合成缩氨酸短链,而缩氨酸短链是蛋白质的前身。在实验中,科学家将氨基酸溶液暴露在有毒的氧硫化碳(一种火山气体)里。结果发现,即使是在室温下,氧硫化碳也有助于将氨基酸分子三三两两地组     

科学在取得突破的同时,也遭受"损害"

1957年,约翰?肯德鲁(John C. Kendrew)和马克斯?佩鲁茨(Max F. Perutz)通过X射线晶体学方法揭示了第一个蛋白质结构——肌红蛋白的三级结构.之后,他们又确定了血红蛋白结构.作为一名生物无机化学家,我对此深感欣喜——观察着过去只能想象的东西,必定是一种非凡的体验.     

冠醚——一类崭新的化合物

自然界所发现的各种大环配体以及它们的金属络合物,在生物体中起了十分重要的作用,它们的结构与功能已逐渐被人们所了解。例如,人体血液中的血红蛋白,在盐酸存在下水解,可得结晶的氯化血红素(见图1);它和在光合作用中起作用的叶绿素a(见图2)一样,都是卟啉的金属络合物,而维生素B_(12),则是咕啉环与钴的络合物(见图3),而作为K~ 离子载体的缬氨霉素,则是具有三十六元环的缩酚肽     

名词卡片

血红蛋白：高等生物体内负责运载氧气的一种蛋白质(缩写为HB或HGB)，是使血液呈红色的蛋白。血红蛋白由四条链组成，分别是两条α链和两条β链，每一条链有一个包含一个铁原子的环状血红素。氧气结合在铁原子上，被血液运输。     

氨基酸分子的太赫兹时域光谱

采用THz时域光谱(THz-TDS)测试技术, 在室温氮气环境中, 对4种氨基酸分子(酪氨酸、精氨酸、组氨酸和谷氨酰胺)在0.2~3.0 THz波段的光谱特性进行了探测. 根据提取材料THz光学参数的物理模型, 获取了吸收系数和折射率等光学参数, 得到了具有高分辨率的特征吸收谱和折射率谱; 所得结果填补了氨基酸在远红外区域的光谱空白, 为利用THz时域光谱技术研究其他氨基酸分子, 建立氨基酸类分子的指纹谱库以及分析分子构象等问题提供了科学依据.     

排除基因:发现癌机理的线索

新近的研究工作增强了一种想法:在癌细胞中和在受到正常的、遗传程序影响的细胞中,DNA(脱氧核糖核酸)分子上甲基的变化是重要的。同时,从医学的观点看,已知引起肿瘤生长的化学药品同样破坏部份身体的防御机构。在过去几年中,有几个研究小组发现了高级生物的一个规律:在 DNA 的特定的脆嘧啶残基上没有甲基的基因比有甲基的基因更富于活性。新近,有的分子生物学家也发现,瘤细胞中 DNA 上的甲基是“不稳定的”,而且,激素会影响细胞中 DNA上甲基化的程度。有研究者曾看到三个基因的DNA:两个编码的携氧蛋白血红素和一个生长激素。这三个基因固定在不同的染色体上,在结肠瘤细胞和肺瘤细胞中,它们均不起作用。然而,所有     

1986年化学新闻一瞥

1.对血红蛋白的化学修饰表明有希望治疗心脏病和中风症。据美国化学会全国春季会议上报告,“血红蛋白分子上有这样一个位点可以削弱或加强与氧的键合”。正常情况下这个极为重要的位点为2,3-二磷酸甘油酸(DPG)所占据。威纳(Weiner)和罗伯特S.弗朗科(Robert S.Franco)业已发现了取代DPG与血红蛋白结合的方法,DPG的天然类似物——肌醇六磷酸能     

紫云英参与共生固氮的2个新结瘤素基因的分离与鉴定

通过抑制差减杂交, 比较了接种华癸中生根瘤菌(Mesorhizobium huakuii) 7653R的紫云英(Astragalus sinicus)的根与未接种根瘤菌的对照根在转录水平上的差异, 建立了紫云英共生结瘤过程中的差异表达基因文库, 并在此基础上证实了2个结瘤特异性基因AsⅡC259和AsG2511. 其可读框显示, AsⅡC259和AsG2511编码的多肽链长度分别为134和58个氨基酸, 其氨基端均含有一个信号肽. 结构域查询结果揭示, AsⅡC259编码的多肽链包含了2个N-糖基化位点、一个依赖于cAMP的蛋白激酶(PKA)和cGMP依赖的蛋白激酶(PKG)磷酸化位点以及一个酪蛋白激酶Ⅱ(CK2)磷酸化位点. BlastP同源搜索表明, AsⅡC259多肽链仅与一个来自羽扇豆(Lupinus luteus)根瘤的新结瘤素蛋白表现出较低的同源性. 对于AsG2511多肽链, 没有发现任何明显的同源序列. Virtual Northern blot和半定量RT-PCR分析表明, AsⅡC259和 AsG2511均只在接种根中表达, 说明它们确为结瘤特异性基因; 另外, 这2个基因的表达比豆血红蛋白基因晚2~4 d, 应为晚期结瘤素基因.     

铁(Ⅱ)卟啉电子光谱的理论分析

铁(Ⅱ)卟啉是血红蛋白(Hb),肌红蛋白(Mb)和细胞色素等的基本组分。X-射线结晶学的结果指出,铁卟啉具有四方单锥构型,接近C_(4v)点群对称(图1a).在五配位高自旋铁(Ⅱ)衍生物中,铁原子并不位于卟啉环的四氮原子平面。当由高自旋五配位(去氧)转化为低自旋六配位(含氧或含一氧化碳)时,铁原子即进入卟啉环平面。在铁(Ⅱ)结合部位的平均键长如表1所示。     

氨基酰化酶在低浓度脲溶液中的失活并非解聚所致

氨基酰化酶(Aminoacylasc,EC3.5.1.14)是一个含金属锌离子的二聚体酶,亚基分子量约为43 000.Zn~(2 )位于每个亚基的活性部位上,且为酶的活性所必需,过去的研究结果表明锌离子对酶活性部位结构有一定的稳定作用,最近报道的氨基酸序列表明,该酶分子中有16个色氨酸残基和18个酪氨酸残基.我们已经知道16个色氨酸残基中部分位于分子     

四硫富瓦烯衍生物-C60Brn的合成及其Langmuir膜

1985年Kroto等人首次发现在自然界中存在碳的第三种形式——C_(60)。1990年Kr(?)tschmer等人成功地合成了毫克级的C_(60)。由于C_(60)特殊的物理和化学性能,已引起人们极大兴趣。 1991年Obeng等人首次报道了C_(60)在气-液界面的分子行为,但不能获得优质的LB膜。作者发现C_(60)Br_n能克服C_(60)的缺点,其原因是C_(60)分子是一个疏水性分子,而Br原子的引入将大大提高C_(60)Br_n分子的两亲性。另外,研究结果表明C_(60)Br_n的吸电子能力比C_(60)强。C_(60)Br_n分子是一个很好的电子受体。     

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.     

我国人16种类型异常血红蛋白的化学结构分析

1949年Pauling及Itano发现镰刀状细胞贫血患者的血红蛋白的电泳行为与正常人的不同,因此认为是血红蛋白分子发生了异常,从而提出“分子病”这一概念。异常血红蛋白的研究在医学、遗传学、分子生物学、优生学及人类学方面都具有重大意义。在医学方面,某些异常血红蛋白可导致溶血性贫血,红细胞增多症,或高铁血红蛋白血症等;不     

东亚钳蝎毒中一个软瘫型抗昆虫神经毒素(BmK IT2)的初级结构研究

蝎抗昆虫神经毒素根据分子大小可分为长链(含约61或70个氨基酸残基)和短链(含约35个氨基酸残基)两大类,而前者又可根据作用效应的不同分为挛缩或软瘫两种类型.前文我们曾陆续报道了东亚钳蝎(Buthus martemsi Karsch)毒中一个挛缩型抗昆虫毒素(BmK IT)的分离及其初级结构以及一个alpha型(BmK αIT)和4个软瘫型抗昆虫毒素(BmKIT2至IT5)的纯化与鉴定.本文将进一步报道有关其中一个属软瘫型毒素(BmK IT2)氨基酸序列的测定分析结果.     

含共轭四硫富瓦烯C^N配体铱配合物的合成与性质

四硫富瓦烯(TTF)及其衍生物具有强的给电子能力以及良好的氧化还原性质.本文将吡啶基团通过苯基与TTF骨架连接,成功合成了新型?共轭C^N配体La和Lb,并利用X射线衍射谱确定了它们的单晶结构.进一步制备了基于这2个配体的新颖铱配合物[Ir(La)2(tpip)](1,tpip为四苯基二亚磷酸酰亚胺)和[Ir(Lb)2(tpip)](2).利用元素分析、红外光谱、核磁共振光谱、质谱等手段对所有化合物的结构进行了表征,并对其光化学和电化学性质进行了研究.     

镧螯合物(TTA)_4LaQH的分子结构

某些顺磁性镧系化合物能使有机物分子在溶液中产生很大的核磁谱位移。第一个核磁位移试剂是Hinkley发现的Eu(dpm)_3·2Py加合物。立即引起人们广泛的重视和浓厚的兴趣。1970年Sanders和Willims发现Eu(dpm)_3是更好的核磁位移试剂。目前稀土离子β-二酮螯合物已成为重要的核磁位移试剂。一般研究三配位体螯合的稀土络合物较多,而四个β-二酮与稀土离子络合的化合物研究很少。在噻吩甲酰三氟丙酮合镧螯合物(TTA)_4LaQH中,La~(3 )呈现高配位数,组分内有4个双齿配位体及一个喹啉分子,因而在空间及