尿胰蛋白酶抑制剂的空间结构预测

尿中的胰蛋白酶抑制剂(urinary trypsin inhibitor,简称UTI)是丝氨酸蛋白酶抑制剂的一种,存在于人类的尿液中,可抑制胰蛋白酶、弹性蛋白酶等多种蛋白酶的活性,是治疗急性胰腺炎的特效药。迄今为止,UTI的三维结构仍属未知。它是一种糖蛋白,含糖量高达50％,同时,它也是一种双结构域蛋白,它的结构信息对于我们研究蛋白质结构域间的相互作用也极有益。鉴于UTI重要的生物学功能以及特殊的结构意义,我们对UTI的空间结构进行了预测,所用的方法是已被众多结构生物学家认可的同源结构预测法,它的基本思想是:蛋白质的空间结构比一级序列更为保守。     

番茄系统抗性反应的信号转导

番茄中受伤诱导的蛋白酶抑制剂(PIs)为阐明植物系统性抗性反应信号转导途径的分子基础提供了一个理想的模式系统. 在这一模式系统中, 与日俱增的证据表明多肽信号分子系统素和来源于不饱和脂肪酸的植物激素茉莉酸都具有信号分子的功能, 二者通过一个共同的信号转导途径激活蛋白酶抑制剂和其他抗性相关基因的表达, 从而使植物产生抗性. 然而, 关于这些信号分子如何相互作用而促进细胞间长距离信号传递所知甚少. 对番茄中由系统素/茉莉酸共同介导的蛋白酶抑制剂基因的表达过程进行遗传解析, 为全面认识多肽和氧化脂类信号分子在调控植物系统性抗性反应中的作用机制提供了独特的契机. 以前的研究认为, 系统素是诱导抗性基因表达的长距离运输的信号分子. 但是最近的遗传分析表明, 系统抗性反应中长距离运输的信号分子是茉莉酸而不是系统素, 系统素的作用在于调控茉莉酸的生物合成.     

绿豆胰蛋白酶抑制剂与猪胰蛋白酶复合物三方晶体的晶体生长和初步结晶学研究

丝氨酸蛋白酶抑制剂广泛存在于植物、动物组织以及细菌中,尤其在植物的贮藏器官和组织(种子和根茎)中含量较高。按照Laskowski和Kato按抑制药中二硫桥的排布,它们可分成10类。其中Kunitz型抑制剂,Kazal型抑制剂以及链霉素枯草杆菌酶型抑制剂的立体结构均已报道。它们的立体结构以及它们与相应的酶的复合物立体结构的研究加深了人们对蛋白质分子之间相互作用的本质以及酶催化机理的理解。     

慈菇蛋白酶抑制剂正交晶型的晶体生长和晶体学研究

蛋白酶及其抑制剂广泛存在于自然界中。它们在生物体内各种重要生理体系中起着生物调控作用。各种蛋白酶都有其相应的抑制剂。目前已提取的抑制剂就有上百种。对于这些抑制剂已经做了大量的生物化学研究。其中有十来种分子的三维结构已被测定。这些研究表明它们以类底物的方式与蛋白酶结合。结合部位的装配巧妙,形成大量的范德瓦尔键、氢键和盐桥。它们之间有如一种锁与钥匙的相互作用。     

蛋白酶抑制剂mRNA在抗褐飞虱水稻中的原位定位

利用RNA原位杂交技术, 对抗虫水稻B5植株接种褐飞虱若虫72 h后的根、茎、叶组织切片进行了蛋白酶抑制剂基因(E61932)的原位定位. 结果显示, 在未接虫的材料中, 该基因在根、茎、叶等部位都有表达, 但表达水平很低; 褐飞虱取食后, 蛋白酶抑制剂基因在水稻茎、叶的薄壁组织中大量表达, 根中表达较弱, 说明受褐飞虱若虫取食诱导该基因表达上升.     

酪氨酸蛋白磷酸酶可能影响ABA的积累和参与植物细胞水分胁迫信号传递

以水分亏缺诱发ABA积累的“刺激-反应”系统为模型对玉米胚芽鞘细胞的逆境信号传递进行了研究. 结果表明, 水分亏缺诱导的ABA积累可被质膜H⁺-ATPase及酪氨酸蛋白磷酸酶(protein tyrosine phosphatase, PTPase)专一抑制剂NaVO₃阻断. 水分亏缺对质膜H⁺-ATPase活性没有影响, 质膜H⁺- ATPase激活剂也不能诱导ABA积累, 表明ABA积累和质膜H⁺-ATPase没有关系. 进一步研究表明, 水分亏缺诱导的ABA积累可被PTPase专一抑制剂PAO抑制, 并且水分亏缺可大大激活蛋白磷酸酶活性, 表明蛋白磷酸酶参与了细胞逆境信号传递. 脱水玉米胚芽鞘中至少含有4种以上的蛋白磷酸酶组分, 其中仅有1个组分是对NaVO₃敏感的. 对NaVO3敏感的蛋白磷酸酶组分进一步纯化, 最终得到了在SDS-PAGE上惟一的分子量为66 kD的蛋白组分. 该蛋白磷酸酶对PTPase专一底物呈现很高的活性, 最适pH为6.0. 除可被PTPase特征抑制剂NaVO₃抑制外, 还可被其他PTPase特征抑制剂如PAO, Zn²⁺, MO₃3+抑制, 但活性不受Ca²⁺和Mg²⁺的影响, 表明该纯化的蛋白磷酸酶可能为PTPase. 除对PTPase专一抑制剂敏感外, 该纯化的蛋白酶活性还对ABA积累的阻断剂DTT敏感, 这为PTPase参与ABA积累调控的细胞逆境信息传递提供了有力证据.     

苏芸金芽孢杆菌kurstaki HD-1变种δ内毒素基因在大肠杆菌中表达

1987年Vaeck和Fischpoff分别将苏芸金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis简称B.t.)的δ内毒素基因转移至烟草及番茄中,得到了转基因植株,表达出δ内毒素对烟青虫等鳞翅目害虫作用。从此,植物杀虫基因工程的研究进入了一个新的阶段。 B.t.kurstaki HD-1菌株是一个毒杀鳞翅目害虫的优良菌株,在中国早已应用于B.t.菌剂的生产,对于防治蔬菜、玉米、棉花、松树等鳞翅目害虫效果显著。     

木霉纤维素酶内源抑制剂的发现与初步研究

最近十多年开展起来的微生物酶内源抑制剂的研究具有重大意义。理论上,它是细胞内酶功能的调控系统之一;实践中,可用于临床,治疗许多疾病。日本梅泽滨夫预计,一个生产酶抑制剂的工业,必将蓬勃发展,而与抗菌素工业媲美。目前,发现了十多种酶都有内源抑制剂,研究得最多的是蛋白酶抑制剂。纤维素酶[Ec,3,2,1,4]的内源抑制剂除提及过外,还未见报道。本文是关于其发现和某些性质的一个初步研究。     

一种新发现的镉超积累植物龙葵(Solanum nigrum L.)

以杂草为研究对象,通过盆栽模拟试验和小区试验,从20科54种杂草植物中筛选出镉（Cd）超积累植物龙葵(Solanum nigrum L.).试验结果表明:在Cd投加浓度为25mg/kg条件下, 龙葵茎和叶中Cd含量分别为103.8和124.6mg/kg, 超过了Cd超积累植物应达到的临界含量标准100 mg/kg；而且, 其地上部Cd富集系数为2.68, 地上部Cd含量大于其根部Cd含量, 植物的生长未受抑制, 这些特点均满足Cd超积累植物的衡量标准. 小区试验也表明, 龙葵对Cd的富集特性均符合Cd超积累植物的基本特征. 因此, 可以确定龙葵是Cd超积累植物. 本研究对于超积累植物筛选乃至植物耐性生理、遗传和进化等具有一定意义,并为Cd污染土壤的植物修复提供了一种具有自主知识产权的新材料.     

四膜虫的一个RNA插入序列的自拼接和酶促活性（上）

导言1926年,James B.Sumner结晶出尿酶,并发现它是一类蛋白质.此后经过10年的争论才认识到,生物体内几乎所有的生化反应均由蛋白酶催化.由此,酶是蛋白质的概念便深深地植入生物学工作者的脑海长达半个世纪之久.然而,在1981-1982年期间,我的研究小组和我一起发现了另一种酶——RNA分子,它能切割和连接自身的核苷酸.     

水稻Bowman-Birk蛋白酶抑制剂基因OsWIP1-2的诱导表达及其抑制活性

克隆了水稻的WIP1基因, 该基因属于Bowman-Birk蛋白酶抑制剂(BBI)家族. RNA杂交实验结果显示该基因的表达受伤害和茉莉酮酸的诱导, 表明它在植物防御反应中起着重要的作用. 将此基因克隆到表达载体pET28a, 并在大肠杆菌中表达融合蛋白. 分别用胰凝乳蛋白酶和胰蛋白酶为底物检测纯化的融合蛋白的抑制活性, 发现融合蛋白具有胰凝乳蛋白酶的抑制活性, 但没有对胰蛋白酶的抑制活性; 同时发现融合蛋白C端的融合残基对蛋白酶抑制活性有重大影响, 具有C端(His)₆纯化标签的融合蛋白不具有胰凝乳蛋白酶的抑制活性, 而有天然C端序列的融合蛋白具有胰凝乳蛋白酶的抑制活性, 这暗示了过长的C末端序列可能会影响WIP1蛋白的正确折叠. 蛋白酶抑制活性分析表明水稻Bowman-Birk抑制剂家族的成员可能在结构和功能上均发生了分化.     

豇豆胰蛋白酶抑制剂抗虫转基因烟草的获得

主要农作物、园艺作物以及林木由于受到多种害虫的严重危害,造成巨大的经济损失。即使每年喷洒大量农药,也不能得到有效控制。害虫易产生抗性,而且造成严重的环境污染。因此,培育广谱抗虫的作物有重要的现实意义。植物蛋白酶抑制剂是一类天然的抗虫物质。与     

基质金属蛋白酶的催化亚基——分子生物学在药物研究中的应用

近几年来,分子生物学的迅速发展为新药研究提供了理论基础,本文以对基质金属蛋白酶(matrix metallo-proteinases)催化亚基的研究为例,说明将分子生物学应用于药物研究的一条途径。基质金属蛋白酶是一类参与结缔组织更新的蛋白水解酶,与关节炎、肿瘤扩散转移、牙周炎等疾病有关,一些人的基质金属蛋白酶的催化亚基成功地在大肠杆菌中表达出来,用于酶抑制剂的随机筛选、酶或酶与抑制剂复合物的三维结构测定、酶与其抑制剂相互作用的结构活性关系研究,为得到新一代高亲合性、高选择性、高生物利用度的基质金属蛋白酶抑制剂作为药物打下了基础。     

东南景天(Sedum alfredii H)——一种新的锌超积累植物

通过野外调查和温室试验, 发现并鉴定出东南景天(Sedum alfredii H)是一种新的锌超积累植物. 调查结果发现, 东南景天对土壤中高含量的锌有很强的忍耐、吸收和积累能力, 地上部Zn含量为4134～5000 mg/kg, 平均为4515 mg/kg. 营养液培养实验证明, 东南景天对生长介质中的Zn有很强的忍耐能力, 当生长介质中Zn浓度高达240 mg/L时, 植株仍生长正常, 其生物量与对照相比无显著差异. 地上部Zn含量及其积累量均随生长介质中Zn浓度的增加而增加, 当生长介质中Zn浓度为80 mg/L时, 地上部Zn含量和积累量达到最高值, 分别为19.674 g/kg, 19.83 mg/株. 结果表明, 东南景天是我国发现的一种新的Zn超积累植物, 为今后探明植物超积累Zn的机理和Zn污染土壤的植物修复提供了一种新的种质资源.     

与光系统Ⅱ颗粒结合的蛋白酶的初步分析

叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,光合作用中光能的吸收、传递和转化、水的裂解及光合磷酸化等功能均是在具有一定分子排列和空间构象并镶嵌于类囊体膜上的叶绿素蛋白复合体中进行的。叶绿体类囊体膜蛋白的周转需要多种蛋白酶的水解作用。在蛋白质合成后加工成熟中,已证实光系统Ⅱ(PS Ⅱ)反应中心D1蛋白(Q_B结合蛋白)的C-末端加工需要一个类囊体膜结合的蛋白酶,质体菁N-末端加工也需要一个类囊体结合的蛋白酶,与PSⅡ水裂解相关联的三种外在性水溶性蛋白如同Cyt.b-f在整合到膜上时需要类囊体膜结合     

广义Baker-Hausdorff公式及其应用

一、问题的提出及简化 在量子理论中,经常要进行矩阵之间的运算,因此Baker-Hausdorff(以下简记为B.H.)公式非常有用。设A,B为两个n阶矩阵,B.H.公式告诉我们可以由A,B构造一个同阶矩阵C,使得     

枯草杆菌蛋白酶E的分子置换研究

枯草杆菌蛋白酶是产生于芽孢杆菌的一种碱性蛋白酶。该类酶的肽链折叠方式完全不同于哺乳动物丝氨酸蛋白酶,但两者起催化作用的残基都是一样的,并具有几乎完全相同的空间配置,因而属两类不同的丝氨酸蛋白酶。枯草杆菌蛋白酶的结构和功能受到了深入研究,该酶还具备其它一些开展蛋白质工程研究的有利条件,它还是一种重要工业用酶,大量用作合成洗涤剂中降解蛋白质的组分。因此,国际上许多实验室和研究组对该酶进行了广泛的蛋白质工     

香菜叶片衰老相关63 ku蛋白酶的分析鉴定

采用改进的Gelatin-SDS-PAGE方法，从香菜叶片中鉴定出一种分子量约为63ku的衰老相关蛋白酶（63ku senescence related protease,SRP63），其活性上升与叶片中蛋白含量下降呈正相关。赤霉素处理可抑制其活性，乙烯处理则促进其活性。此外，SRP63活性还可被PMSF（丝氨酸蛋白酶抑制剂）抑制，这表明它属于丝氨酸类型的蛋白酶。SRP63在50℃时酶活性最强，在70℃下仍有一定活性，在pH6-9的范围内该酶活性最大，在pH为5或11时仍保持一定的活性。这些结果有助于深入了解衰老相关蛋白酶在叶片组织中的生理功能及其在衰老过程中的作用。     

含苏云金芽孢杆菌杀虫蛋白基因的杨树工程植株的建立

苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis, B.t.)制剂是杨树鳞翅目害虫的有效微生物农药,安全无毒,无环境污染问题。但无论施用化学农药或B.t.制剂防治叶部害虫时,都需要高压喷雾,困难很大。施用后如遇雨天,农药被冲走,达不到治虫效果;而在阳光直接照射下,又由于B.t.杀虫晶体蛋白对紫外线敏感,使杀虫效果大为减低。因此将B.t.杀虫蛋     

植物病原机体的生物防治——研究方向和展望

可以肯定,植物病理学家们并未忽视有益于化学防治法的生物防治,此跟社会流传的某种舆论是截然不同的。确定栽培技术,目的在于避免寄生性种菌的积累,改进植物的抗病性,流行病学提出来的巧妙规避法,这些金属于生物防治的对策。这些经济的办法虽不怎么受人欣赏但却常常有效,可是一直没有受到应有的注意,因为它要求的某种考虑和一些注意事项是和建立在集中性和专业化基础上的现代农业演变常常不相容的。离体条件下的植物防疫和繁殖以及尔后的健株选育技术也属于纯生物学性质的。动物学中的生物防治常常是强者间的一场短兵相接的结果,战场不一定是在植物上,但从植物病理学考虑生物防治时,人们也用微生物这一武器。不