东亚钳蝎毒中Alpha型昆虫神经霉素的HPLC纯化及其部分氨基酸顺序

蝎毒中存在着多种神经毒素,其中除个别小分子多肽成分被证实是神经细胞膜上钾离子通道的阻断剂外,绝大部分是一类选择性地影响电压敏感钠离子通道的、由60—70个氨基酸残基组成的单链多肽。蝎神经毒素作为一种工具物已被广泛地应用在神经电信号传导机制的基础理论研究中。文献[1,2]曾报道了从国产东亚钳蝎(Buthus martensi Karsch)毒中纯化的2个哺乳动物神经毒素(BmK Ⅰ和Ⅱ)和一个被命名为BmK IT的昆虫神经毒素,并分别确立了它们的完整蛋白初级结构。本文将报道东亚钳蝎毒中另一个昆虫神经毒素BmK aIT的HPLC纯化及其部分氨基酸排列顺序的测定结果。     

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.     

中华马氏钳蝎中一种强毒性神经毒素的结晶和晶体学研究

蝎毒是由一系列具有高度选择作用的神经毒素构成的,大部分蝎神经毒素是由60～80个氨基酸组成的碱性多肽(BmKIV除外),它们是一组同源蛋白质.已发现蝎神经毒素能作用于多种离子通道,不同的蝎毒素对通道的作用具有高度的亲和性和选择性,且随一级结构的不同而出现毒性和专一性的显著差异,构成了研究结构与功能关系的极好的系统.中华马氏钳蝎(Buthus martensii Karsch,以下简称BmK)广泛分布在我国各地.虽然对中华马氏钳蝎的分离纯化和序列研究已有一些报道,但关于它们的晶体学研究在国内只在近期才取得     

BmK AS,一种新型骨骼肌Ryanodine受体激动肽的氨基酸序列

前文曾报道从东亚钳蝎毒中纯化了一个新型骨骼肌Ryanodine受体激动肽(BmK AS).本工作将进一步报道该活性肽的完整氨基酸序列.由它的序列(共66个残基)计算出的最小分子量为7698u与经电喷雾质子光谱测定的7696.26u值基本吻合.其分子结构与同一蝎毒中已知的各类Na~ 通道配体间的同源性较差.但与一种独特的非洲蝎所产抗昆虫毒素(AaH IT),同属Na~ 通道配体间却存在着>80%的相似性.1 材料与方法BamK AS的纯化参照文献进行.分别用SDS-PAGE电泳法和电喷雾质子光谱仪鉴定纯化样品的纯度和分子量.     

蛋白毒素是如何杀死细胞的

蛋白毒素或称毒蛋白,是一类具有酶活性的有毒蛋白质,对人和动物有强烈毒性。蓖麻毒素(ricin)、相思子毒素(abrin)、蒴莲根毒素(modeccin)、槲寄生素(viscumin)和最近报导的由植物产生的Volkensin,白喉毒素(diphterin toxin)、痢疾杆菌毒素(shigella toxin)和绿脓杆菌外毒素A(pseudomonas aeruginosa erotoxin A)都是由细菌产生的。这些毒素均由A、B两部分(链)组成,A链具有酶的活性,B链是结合部分,两者通过二硫键连接。这种功能上的区分在植物来源的毒素方面表现最明显。在植物毒素中,蓖麻毒素是研究得最多的,它的一级结构已经清楚,由A、B链组成,A链有265个氨基酸残基,分子量为30625,B链有260个氨基酸残     

小分子蛋白酶抑制剂及多肽毒素的研究回顾

对以往小分子蛋白酶抑制剂及多肽毒素的研究成果作一历史性回顾, 重点介绍了Bowman-Birk家族的绿豆胰蛋白酶抑制剂, 对此抑制剂的Lys活性功能区作了解析. 它是双头抑制剂, 有两个功能区, 用蛋白与基因测序、基因表达、突变、肽段合成等手段证实, 其核心结构是一个由两个相连九元环组成的16肽, 与天然14环肽的向日葵抑制剂极类似. 另一深入研究的抑制剂是27肽的天花粉胰蛋白酶抑制剂, 属于南瓜族, 介绍了该家族的基因序列. 多肽毒素的研究包括蝎毒毒素及芋螺毒素. 本文介绍了多种东亚马氏钳蝎新的钾通道毒素, 有的是钙离子依赖的BK或SK钾通道毒素, 有的是电压门控毒素, 有的具有两个不同的功能区, 阐明了它们的构效关系. 表达的重组蝎氯毒素有望用于恶性胶质瘤的治疗. 芋螺毒素分子量小、序列多变、功能广泛, 有更好的应用前景. 从中国南海16种芋螺中纯化了50个结构新的芋螺毒素, 克隆了134个新基因; 确定了3个新超家族, 命名为V, Y, K超家族; 研究发现, 在某些芋螺毒素一级结构中有新的二硫键骨架和二硫键配对、独特的模板(motif)、氨基酸的D型化等; 分析了A超家族的基因组结构, 在内含子的3′端有一非常保守的序列, 可用作引物克隆更多新的芋螺毒素基因; 阐明了个别芋螺毒素的生理功能.     

尖吻蝮蛇毒碱性出血毒素AaHⅢ晶体结构初步测定

出血毒素广泛存在于很多蛇毒中,它能引起动物的皮下、脑、肾以及心脏等组织的出血和坏死。80年代末以来,随着部分蛇毒出血毒素氨基酸序列的测定和生化性质的深入研究,发现大部分出血毒素都是含锌金属蛋白酶。根据蛇毒金属蛋白酶所包含的从N端到C端的功能结构域的数目,可将其分为4个类型:P-Ⅰ,P-Ⅱ,P-Ⅲ和P-Ⅳ。其中P-Ⅰ型分子量最小,只含蛋白酶结构域,是所有蛇毒含锌金属蛋白酶中共同的催化结构域。蛇毒金属蛋白酶活性区域的氨基酸序列与哺乳动物基底膜金属蛋白酶(Matrix Metalloproteinase,MMP)高度相似,并且与MMP一样能作用于结缔组织的胶原蛋白,对细胞分化和肿瘤生长起着信号传递作用,同属于MMP超家族,是抗肿瘤和关节炎药物设计研究中重要的靶蛋白。同时,出血活性是蛇毒毒害作用的一个重要方面,出血毒素空间结构与功能关系研究将有利于对蛇毒出血活性机理的认识。迄今只有3种蛇毒金属蛋白酶的晶体结构得以测定,蛇毒金属蛋白酶的作用机理,特别是出血作用的分子机制还有待于进一步研究。中国皖南尖吻蝮蛇(Agkistrodon acutus)蛇毒中含有丰富的出血毒素。已有3种出血毒素(AaHⅠ,AaHⅢ,AaHⅣ)得以分离纯化和结晶。其中AaHⅢ分子量为22ku,等电点pI>9.0,具有酪蛋白水解酶活性。在已发现的100多种各类蛇     

两个东亚钳蝎抑制型昆虫毒素cDNA的克隆及序列分析

蝎在长期的进化过程中逐步形成了一套为生存所需的毒素成分。蝎毒贮存于蝎子尾刺的毒囊内,它不仅是蝎子捕食御敌的必要武器,也是人类用来治疗某些疾病的良药。蝎毒按其作用的对象可分为3类:作用于哺乳动物的神经毒素、作用于甲壳纲类动物的神经毒素和作用于昆虫的神经毒素。这些毒素现已作为有效工具物被广泛地应用于相关离子通道的研究中。     

天然毒物制药

人们从很早以来就已经知道从大自然中的动物、植物、海洋生物和微生物中提取原料制造药物。近年来,从天然有毒动物中提取毒素精华开发新药已取得了显著的成绩。下面有三个典型的用有毒动物制药的成功例子。 众所周知,一些毒蛙会分泌出一些剧毒的天然毒素。过去,当地人把箭毒蛙的毒素涂在箭头上作为打猎的武器。近年来,科学家已经从厄瓜多尔毒蛙的皮肤上分离出了一种生物碱活性物质,该物质现在被应用于研制生产治疗帕金森氏症和阿尔茨海默氏症等神经衰退疾病的新药,并被广泛地用于止痛药的制造。 近年来,研究人员发现有毒锥形蜗牛分泌的毒素是几种毒素的混合物。一部分毒素分子的工作方式跟眼镜蛇毒素是一样的,另一部分毒素分子又采用了河豚毒素的工作方式。这就可以解释为什么锥形蜗牛的毒素毒性会那么大。美国生物学家奥利弗说,这就好像你在同一时间被眼镜蛇咬了一口,又吃下了毒河豚的肝脏,所以这是致命的。最近科学家已经从这种毒蜗牛分泌的毒素中提取出了几种多肽活性分子,将这几种多肽分子作为原料单独或混合在一起制药,可以生产出不同疗效的新药用于治疗癌症和艾滋病。奥利弗说,我们认为我们现在想到的用“鸡尾酒”疗法治疗艾滋病很聪明,而实际上锥形蜗牛在１５００ｆ年前就发现了...     

肉毒杆菌毒素阻遏的大鼠神经肌肉接头在降温后传递功能的恢复

肉毒杆菌毒素对胆碱能神经纤维传递的阻遏作用被认为是不可逆的,毒素与其受体的结合早在潜伏期的初期业已完成。迄今为止,还没有任何一项措施能使离体神经肌肉标本被肉毒毒素完全阻断传递的接头恢复功能。本文报道经A型肉毒杆菌毒素处理完全麻痹的接头在降低温度后的恢复。     

青岛侧花海葵毒对神经肌肉标本的作用模式和作用部位

海葵毒是一种多肽类神经毒素。海葵毒的中毒症状是使动物痉挛和麻痹,可见外周的神经和肌肉是它的重要靶标。直到现在,海葵毒在神经肌肉标本上的作用部位仍有争论。Shapir认为海葵(Condylactic gigantea)毒素仅对螯虾神经有活性而对肌膜无活性。Metezeau     

一个东亚钳蝎K+通道阻断剂cDNA的克隆和序列分析

蝎毒液中的K⁺通道阻断剂对于研究细胞特定K⁺通道的药理学特性和生理学作用具有重要的价值 .根据已报道的一种Ca^{2 +}激活K⁺通道阻断剂BmP0 1的氨基酸序列设计1对“背对背”简并引物 ,运用反向PCR策略从中国东亚钳蝎毒腺组织中首次克隆到其全长cDNA ,它由 5′UTR ,ORF和 3′UTR 3个部分组成 .翻译起始密码子ATG旁侧序列AAAATGA在蝎Na⁺通道毒素和原生生物基因中高度保守 ,表明这类基因可能存在共同的翻译起始机制 ;3′UTR含有poly(A)信号 .ORF编码57个氨基酸残基 ,N端28个残基为信号肽序列 ,富含疏水性氨基酸 ,其长度显著不同于已报道的蝎Na⁺通道毒素信号肽 ,C端29个残基为成熟毒素 ,其氨基酸序列与天然BmP0 1完全一致 .     

大鼠膈肌β-银环蛇毒素结合蛋白的部分纯化及其鉴定

β-银环蛇神经毒素(β-bungarotoxin;β-BuTX)是从银环蛇毒分离得到的一种由两个亚基构成的碱性蛋白.与其它β-神经毒素一样,它作用于神经肌肉接头,选择地抑制神经递质乙酰胆碱的释放.在中枢神经系统,这种毒素表现出既作用于胆碱能也作用于GABA能等神经元的细胞毒性.电生理研究资料表明,β-BuTX可能结合并阻断突触前的A型K~+通道,因此我们利用这种毒素作为探针,进行毒素结合蛋白的分离纯化工作,将可能有益于对突触前的离子通道结构与功能的探索,以增进有关突触递质释放机制的知识.文献报道,从小鸡     

藻胆体-类囊体膜复合物内能量传递机制研究——Ⅰ.光状态转换技术和光谱解叠方法

目前,对藻类光合作用原初过程的研究大多集中在藻胆体(PBS)、孤立藻胆蛋白(Biliproteins)及PSⅡ和PSⅠ反应中心上,得出激发能在这些复合物内的定性流向和定量参数,从而为这一领域进行深入研究奠定了可靠的基础。然而,由于上述研究是对孤立的或部分的光合器而不是对整体来进行的,所以,它不可能解释藻胆体为什么能将其所吸收的光能高效地和快速地传递给反应中心并将其在两个反应中心(PSⅡ和PSⅠ)之间进行合理地分配。为了解决这一问题,一些研究人员利用光状态转换(Light state transition)技术和时间分辨光谱技术对整藻细胞进行研究,基于研究结果,人们对藻胆体向光合反应中心能量传递机制找出3种可能的模式:(1)“溢出”模型(Spillover over model),该模型认为:能量传递途径是PBS-PSⅡ-PSⅠ;(2)二元复合物模型,也就是说PBS-PSⅡ复合物和PBS-PSⅠ复合物独立存在,能量传递途径是PBS-PSⅡ和PBS-PSⅠ;(3)三元复合物模型,它认为存在一个三元复合物(PSⅡ-PBS-PSⅠ),能量从PBS向PSⅡ和PSⅠ分配是通过PBS在该复合物中精确的位移来调节的。许多研究结果表明能量“溢出”模型不是能量从PBS向PSⅠ传递的主要途径。目前蓝藻光合作用光状态1和光状态2的相互转换的分子作用机制还不清楚,鉴于此,本文通过对藻胆体-类囊     

藻胆体-类囊体膜复合物内能量传递机制研究——Ⅰ.光状态转换技术和光谱解叠方法

<正>目前,对藻类光合作用原初过程的研究大多集中在藻胆体(PBS)、孤立藻胆蛋白(Biliproteins)及PSⅡ和PSⅠ反应中心上,得出激发能在这些复合物内的定性流向和定量参数,从而为这一领域进行深入研究奠定了可靠的基础。然而,由于上述研究是对孤立的或部分的光合器而不是对整体来进行的,所以,它不可能解释藻胆体为什么能将其所吸收的光能高效地和快速地传递给反应中心并将其在两个反应中心(PSⅡ和PSⅠ)之间进行合理地分配。为了解决这一问题,一些研究人员利用光状态转换(Light state transition)技术和时间分辨光谱技术对整藻细胞进行研究,基于研究结果,人们对藻胆体向光合反应中心能量传递机制找出3种可能的模式:(1)“溢出”模型(Spillover over model),该模型认为:能量传递途径是PBS-PSⅡ-PSⅠ;(2)二元复合物模型,也就是说PBS-PSⅡ复合物和PBS-PSⅠ复合物独立存在,能量传递途径是PBS-PSⅡ和PBS-PSⅠ;(3)三元复合物模型,它认为存在一个三元复合物(PSⅡ-PBS-PSⅠ),能量从PBS向PSⅡ和PSⅠ分配是通过PBS在该复合物中精确的位移来调节的。许多研究结果表明能量“溢出”模型不是能量从PBS向PSⅠ传递的主要途径。目前蓝藻光合作用光状态1和光状态2的相互转换的分子作用机制还不清楚,鉴于此,本文通过对藻胆体-类囊体膜复合物状态转换进行研究,以便探测出能量是如何从PBS传递给PSⅡ和PSⅠ这两个反应中心的。     

A型肉毒杆菌毒素对蛇神经肌肉接头缺乏阻遏作用的观察

梭状肉毒芽孢杆菌产生的毒蛋白——肉毒杆菌毒素(BoTX),是世界上已知最强的毒物,在脊椎动物BoTX干扰乙酰胆碱从运动神经末梢的释放,从而引起与呼吸有关的肌群麻痹,导致动物死亡。已有资料表明,多数脊椎动物如鱼类、两栖动物、乌龟、鸟类和哺乳动物对BoTX都有很高的感受性。来源于植物的三萜化合物——川楝素是另一类突触前阻遏剂,它     

胰岛素样生长因子—Ⅱ受体的结构：一个扩大了的“谜”

胰岛素样生长因子—Ⅱ(IGF-Ⅱ)是和胰岛素及胰岛素样生长因子—Ⅰ(IGF-Ⅰ)有相似结构的一种多肽激素。与其他激素所不同的是,IGF-11在活体内的功能是未知的。IGF-Ⅱ虽可在分离的细胞内对广泛的生物反应有促进作用,但发现它的这些作用通常是受胰岛素和IGF-Ⅰ受体所调解。最近发现IGF-Ⅰ[     

两个东亚钳蝎毒素非编码转录本: 蝎毒腺细胞存在NMD途径的证据

从中国东亚钳蝎（Buthus martensii Karsch,BmK)毒腺组织cDNA文库中分离到两个毒素基因的非编码转录本,命名为BaαTX15-SP和BmTXKβ-SP。核苷酸序列分析表明它们的5’端序列分别与BmαTX15和BmTXKβ毒素cDNA的5’UTR和上游ORF序列一致,下游则缺乏任何同源性。两个非编码转录本含有多个短的ORF（≤34aa),3‘端含有一个AATAAA加尾信号,距poly(A)尾14－18nt。基因组织结构分析表明,两个非编码转录本并非错误剪接的产物。研究结果为蝎毒腺细胞可能存在类似于哺乳动物和酵母的无义介导的mRNA降解途径提供了证据。     

川楝素的抗肉毒作用

肉毒杆菌毒素(简称肉毒素)是迄今所知最强的毒物,它选择地作用于突触前,阻遏神经肌肉传递。肉毒中毒虽非常见多发病,但至今在世界各地,包括我国的某些地区在内仍时有发生。科学家们长期以来致力于寻找实际可用的肉毒中毒解毒药,但除特异的抗毒血清外至今尚无一确有疗效的药物。在先前的工作中我们发现,从中药楝属植物皮提取的一个三萜化合物——川楝素也是一个选择的接头前阻遏剂。李培忠等的实验表明,川楝素不但可以保护接受致死量肉毒注射的小鼠,而且能治愈接受致死剂量肉毒中毒的部分恒河猴。本工作则利用离体神经肌肉标本进一步证实了川楝素的抗肉毒作用。     

AB型肠毒素的分子生物学

随着分子遗传学及蛋白质研究技术的不断进步,越来越多的细菌毒素被证明是由具有生物活性(即毒性)的A亚单位以及具有特异性受体结合功能的B亚单位多聚体组成的,这一类毒素称为AB型细菌毒素。AB型肠毒素是肠道致病菌中分布最广的毒素之一,它包括大