莱茵衣藻腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶的相互作用蛋白组分析

微藻利用光能和CO₂合成淀粉作为藻细胞的储能物质,是以燃料乙醇为代表的液体生物燃料的可持续原料来源.理解微藻淀粉代谢关键酶的催化机制和调控方式是基因工程操作以提高藻细胞淀粉积累能力的前提. 基于此,以莱茵衣藻淀粉合成代谢中的关键酶腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)催化亚基为探针蛋白,获取该酶的GST融合蛋白后使用GST沉降分析实验结合HPLC-MS/MS的蛋白质检测技术及生物信息学分析方法获得一组与AGPase催化亚基存在相互作用蛋白质,主要包含分子伴侣蛋白、光合作用相关蛋白和信号蛋白分子等. 通过综合分析上述蛋白组的生理功能及亚细胞定位,揭示了它们通过与AGPase相互作用在淀粉合成代谢中的生物学意义.      

降低PARP酶活性对培养细胞SCE及微核效应的影响

聚腺苷二磷酸核糖基化作用是细胞内的一种重要的核蛋白转译后加工修饰，它参与细胞内很多重要的生物事件．催化该反应的酶是聚腺苷二磷酸核糖合酶（ＰＡＲＰ），底物为ＮＡＤ．本文使用ＰＡＲＰ酶的抑制剂苯甲酰胺处理培养细胞，研究了降低ＰＡＲＰ酶活性对培养细胞姐妹染色单体交换及微核效应的影响，为全面评价ＰＡＲＰ酶抑制剂在细胞内的功效打下基础．     

降低PARP酶活性对培养细胞SCE及微核效应的影响

聚腺苷二磷酸核糖基化作用是细胞内的一种重要的核蛋白转译后加工修饰，它参与细胞内很多重要的生物事件。催化该反应的酶是聚腺苷二磷酸核糖合酶（ＰＡＲＰ），底物为ＮＡＤ。本文使用ＰＡＲＰ酶的抑制剂苯甲酰胺处理培养细胞，研究了降低ＰＡＲＰ酶活性对培养细胞姐妹染色单体交换及微核效应的影响，为全面评价ＰＡＲＰ酶抑制剂在细胞内的功效打下基础。     

半乳糖苷化修饰葡萄糖氧化酶提高其热稳定性

利用一种单胺化的半乳糖衍生物,在炭化二亚胺的催化下,对葡萄糖氧化酶(COD)进行糖苷化修饰,并利用蓖麻凝集素亲和层析分离已修饰的和未修饰的酶.修饰后的酶经荧光光谱和吸收光谱分析,证实其结构发生了变化.酶活性检测证明了修饰后GOD的热稳定性增加,在较高温度如在55℃下酶活性提高了7.28倍.本研究为拓宽COD的应用奠定了基础.     

蛋白翻译后SUMO化修饰在动脉粥样硬化中的作用与机制

动脉粥样硬化是过程复杂的慢性炎症性疾病,涉及内皮激活、内皮功能障碍和局部炎症反应等多个关键病理步骤.小分子类泛素修饰因子(small ubiquitin-like modifier,SUMO)化修饰是真核细胞中常见的较新发现的蛋白翻译后修饰,参与多种细胞进程生物学事件,如DNA的转录活性细胞增殖分化、蛋白质的稳定性和定位细胞凋亡以及细胞信号转导等.近期研究发现, SUMO化在动脉粥样硬化发生发展的多个环节中起到重要的调控作用.针对动脉粥样硬化上述几个过程中涉及的蛋白翻译后SUMO化修饰对病程发展的调控作用及其机制的研究现状作一综述.     

m6A RNA甲基化对神经系统发育及其相关疾病的调控作用

N6-甲基腺苷(m6 A)甲基化是RNA水平转录后的表观遗传学修饰,由RNA甲基转移酶催化腺嘌呤在N6位置发生甲基化的过程,调控RNA稳定性、定位、运输、剪切和翻译,将影响mRNA的命运与转归,进而影响机体结构和功能的改变.新近研究表明m6 A甲基化修饰在神经发育、传导、再生及学习记忆功能等方面发挥重要的作用,并与神经...     

醛基化大分子强化介孔泡沫硅中青霉素酰化酶和胰蛋白酶的固定化

为了提高酶的亚基增强固定化酶的稳定性,在介孔泡沫硅中对固定化酶进行共价修饰.以青霉素酰化酶和胰蛋白酶为目标酶,考察醛基化修饰对固定化酶活力、负载率的影响以及在酸性缓冲溶液、亲水有机体系和离子液体中的催化稳定性,并对固定化酶进行电泳分析.结果表明:醛基化修饰的青霉素酰化酶在酸性缓冲液中6h保留95%的残余活力,在疏水离子液体中50℃处理10h保留近80%的残余活力;醛基化胰蛋白酶在20%乙醇中50℃保持活力不变.因此,醛基化修饰能稳定酶的亚基,在创建酶催化的微环境的同时,又能提高酶在极端环境下的稳定性.     

ABCG1基因表达调控在心血管疾病中的作用

胆固醇流出作为胆固醇逆向运输的第一步,是维持细胞稳态的重要机制.三磷酸腺苷结合盒转运蛋白G1 (adenosine triphophate (ATP)-binding cassette (ABC) transporter G1, ABCG1)能够促进细胞内胆固醇流出至胞外的高密度脂蛋白,参与维持细胞胆固醇动态平衡,在动脉粥样硬化、肥胖以及糖尿病等多种疾病中发挥重要作用. ABCG1的基因表达受多重因素调控,如转录因子、蛋白修饰、DNA甲基化及小分子核糖核酸的调控,进而影响多种疾病的发生发展.主要针对ABCG1及其表达调控在心血管疾病中的作用作一综述,以期为该领域的研究提供新的方向.     

动态RNAm~6A甲基化修饰及其调控mRNA剪接机制（英文）

RNA 6-甲基腺嘌呤(m6A)动态修饰酶的研究及RNA m6A免疫沉淀及高通量测序技术(Me RIP-seq/m6A-seq)的快速发展,为揭示m6A在调控RNA加工、个体发育、分化、代谢及生殖等生物学功能提供了新契机.催化m6A修饰形成的甲基转移酶复合物至少包括了催化亚基METTL3和METTL14及调控亚基WTAP;加双氧酶家族蛋白FTO和ALKBH5作为m6A去甲基化酶催化m6A去甲基化;而m6A结合蛋白主要分布于细胞质的YTH结构域家族YTHDF1-3和细胞核的YTHDC1-2.扰动上述调控m6A动态的修饰酶活性可导致上千基因的表达变化,并影响m RNA稳定性及剪接加工等.本文综述了近期m6A甲基转移酶、去甲基化酶和结合蛋白的重要研究进展,并讨论了m6A调控RNA加工代谢尤其是pre-m RNA剪接的潜在作用机制.     

基因工程中常用的酶及其功能分析

酶是活细胞所产生的一种具有特殊催化功能的蛋白质,在生物工程中应用非常广泛,如食品、医药、废水处理等方面.基因工程中常用的酶主要包括核酸酶、连接酶、聚合酶和修饰酶,分别发挥着不同的功能.     

神经退行性疾病相关蛋白的翻译后修饰

特定靶蛋白的翻译后修饰对其执行细胞功能有重要作用,是细胞对生长、分化和应激等信号刺激所产生的调节功能的一种反应.翻译后修饰包括磷酸化修饰、乙酰化、甲基化、泛素化、类泛素化等不同的修饰.在神经退行性疾病的研究中,翻译后修饰对疾病的发生和病理影响日益受到人们的重视,我们对磷酸化、泛素化和类泛素化(SUMO化)修饰与神经退行疾病的关系及本实验室的工作进行介绍.     

RNA内切酶CPSF3受E3D泛素连接酶UBE3D调控

泛素化是泛素分子在系列特殊酶作用下,对靶蛋白进行特异性修饰的过程,该过程参与细胞周期、基因表达、信号传递等几乎一切生命活动的调控,近年来成为开发新药物的新靶点.泛素化研究中,确定E3泛素连接酶和其特异性底物之间的作用是研究的重点和难点,探索底物蛋白翻译后修饰命运,对于研究E3泛素酶的修饰类型具有指示性的作用.E3D泛素...     

利用CRISPR/Cas9慢病毒系统敲除人源HOIP基因

泛素化修饰是一种能调节诸多细胞功能的重要蛋白质翻译后修饰,近几年研究发现了一种新的泛素化修饰即线性泛素化修饰,LUBAC(linear ubiquitin chain assembly complex)是目前已知唯一的导致蛋白质发生线性泛素化修饰的E3酶。目前LUBAC复合物的底物和功能所知甚少。为了探索LUBAC复合物新的底物和功能,利用CRISPR/Cas9慢病毒系统构建稳定敲除LUBAC核心组分HOIP基因的HeLa细胞系,通过质谱鉴定此细胞系和对照细胞的差异泛素化修饰蛋白质,即可能是LUBAC新的底物。首先将靶向HOIP基因的不同CRISPR序列插入lenti CRISPRv2载体中,制备慢病毒质粒感染He La细胞,然后使用嘌呤霉素压力筛选,用Western Blot方法检测HOIP基因的敲除效果,最后成功地构建HOIP基因稳定敲除HeLa细胞系。此稳定细胞系的构建为日后深入研究LUBAC的功能提供一个人类细胞模型。     

离子液体提高青霉素G酰化酶催化活性作用机制研究进展

青霉素G酰化酶(penicillin G acylase, PGA)是生物催化合成青霉素类和头孢菌素类等β-内酰胺抗生素的重要工业用酶,在药物中间体的合成、手性化合物的拆分、多肽合成过程中基团的保护和去保护等领域有重要的应用.设计与选择PGA固定化适宜的载体和酶催化反应介质,是提高PGA的合成活性和稳定性的有效途径.综述离子液体在青霉素G酰化酶固定化过程中的溶剂化作用和对载体的修饰作用以及催化反应的介质效应,分析离子液体阴阳离子的结构特点和体积大小、溶剂微环境、水活度及亲疏水性等因素对PGA催化性能的影响;总结介质效应及离子液体功能化提高催化剂活性的作用机制,并对离子液体在酶催化技术的应用前景提出展望.     

组蛋白H3K36位点甲基转移酶识别组蛋白底物的分子机制研究进展

组蛋白H3第36位赖氨酸的甲基化修饰在染色质上含量丰富,与活跃转录以及DNA损伤修复等重要生理过程相关．H3K36位点可以被一甲基化、二甲基化和三甲基化3种形式修饰,目前已知的负责组蛋白H3K36三甲基化修饰的人源蛋白是SETD2,负责组蛋白H3K36二甲基化修饰的酶包含NSD1、NSD2和NSD3和ASH1L共4名成员．这些H3K36甲基转移酶都具有非常特异的H3K36位点选择性,因此,对调控体内H3K36甲基化修饰的水平和分布十分重要．此外,它们的表达异常与人类的多种疾病相关．因此,解析组蛋白H3K36甲基转移酶识别并修饰组蛋白底物的分子机制,对揭示这些酶参与的表观遗传调控机制及其在体内的生理功能都具有十分重要的意义．早期的研究使得人们对组蛋白H3K36甲基转移酶催化底物的机制有了较深入的认识,但是由于解析的修饰酶与底物复合物的结构较少,对这些酶特异识别组蛋白底物分子机制的认识尚有很多不足．近年来,随着冷冻电镜技术的应用,H3K36甲基转移酶与核小体底物的复合物结构相继取得了突破,极大地推进了人们对这些酶识别并催化组蛋白底物分子机制的认识．本文以这几个组蛋白H3K36甲基转移酶为主要目标,对其分子机制的最新进展进行介绍总结．      

F1F0-ATP酶的超分子结构和功能的研究

通过X衍射晶体学法、荧光标记显微镜法、负染色体电子显微镜与单克隆抗体技术等对F1F0 ATP酶结构和功能的研究发现,在大肠杆菌、叶绿体和牛心线粒体中,F1F0 ATP酶复合体分别由8、9和16种不同的亚基组成.所有F1F0 ATP酶都有类似的结构,球状的F1和F0是由一个中心转轴和一个外围柄连接在一起.其中,中心转轴由γ和ε亚基组成,外围柄由b2(Ⅰ,Ⅱ)和δ亚基组成.在酶的催化过程中,α3β3亚基通过γ亚基与膜上的c亚基环相互作用,驱动ATP合成酶的中心转轴旋转.F1F0 ATP酶利用电化学质子梯度的能量,催化ADP(腺苷二磷酸)和Pi(无机磷酸盐)形成ATP(腺苷三磷酸).     

僧帽牡蛎碱性磷酸酶功能基团的研究

采用化学修饰法研究僧帽牡蛎碱性磷酸酶活性功能基团性质.酶经0.4mmol·L-1PCMB修饰30min后活力仍然保持不变,提示巯基与酶的活力无关;用二巯基苏糖醇(DTT)对酶进行修饰,当DTT浓度达到2.5mmol·L-1时,酶活力丧失98%,表明硫 硫键与酶活力有密切的关系;以N 溴代琥珀酰亚胺(NBS)修饰酶的色氨酸残基,酶的修饰失活呈一级反应,当NBS浓度达到0.65mmol·L-1时,酶活力丧失100%,并辅以紫外吸收光谱的变化分析,表明色氨酸残基是酶催化活力所必需的;醋酸酐、马来酸酐、甲醛等氨基试剂对酶的修饰作用显示氨基是酶的必需基团.     

m6A修饰在骨肉瘤中分子机制的研究进展

N6-甲基腺苷(m6A)是真核生物mRNA中最丰富的表观遗传修饰之一,在多种疾病尤其是肿瘤中发挥重要作用。m6A修饰受到甲基转移酶、去甲基化酶和RNA结合蛋白的动态调控。骨肉瘤是一种好发于儿童和青少年的恶性骨肿瘤之一,近年来骨肉瘤发生率呈上升趋势,m6A修饰的调控表达与骨肉瘤的发生发展及预后相关。本文就m6A修饰在骨肉瘤发生发展、化疗耐药、靶向治疗、预后转归的分子机制方面的研究进行综述,旨在为骨肉瘤的早期诊断和靶向治疗提供新思路。     

组蛋白赖氨酸甲基转移酶DOT1L抑制剂分子水平高通量筛选模型的建立

类端粒沉默干扰体1(disruptor of telomeric silencing 1-like,DOT1L)是一种能够催化组蛋白H3第79位赖氨酸(H3K79)发生甲基化修饰的表观遗传调控酶,是第一个被发现不含有SET结构域的赖氨酸甲基转移酶.H3K79位点的甲基化程度能够影响和调控某些特定基因的表达,与急性髄性白血病(acute myelocytic leukemia,AML)的发生与发展密切相关.为建立一种分子水平DOT1L小分子抑制剂的高通量筛选模型,以EPZ-5676为阳性化合物,探讨最佳反应酶浓度、底物浓度及反应时间等,并对优化后的反应体系进行检测和确认.通过对多种参数优化使得高通量筛选体系的Z'因子达到0.54,表明已成功建立了DOT1L小分子抑制剂高通量筛选模型.     

中山大学化学学院欧阳钢锋教授团队在酶@MOFs杂交材料的可控设计取得重要进展

正酶是一类具有催化活性的生物大分子,其催化效率和特异性远远高于人工催化剂。由于酶固有的脆弱性,当在细胞外使用酶时,往往需要设计一个合适的"保护壳"以提高酶的稳定性。中山大学化学学院陈国胜博士后和欧阳钢锋教授团队早前发展了一种氨基酸促进的仿生封装策略,可实现不同蛋白质和酶在金属有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)材料(ZIF-8和HKUST-1)中的高效封装,以提高生物大分子的稳定性(Angew.Chem.Int.Ed.,2019,58:1463-1467)。研究团队还探讨了不同的封装模式对包埋酶生物活性的影响,并发现可通过酶表面化学修饰调控酶