水稻中一个25 kD Bowman-Birk蛋白酶抑制剂的表达和抑制活性分析

水稻Bowman-Birk 蛋白酶抑制剂(RBBI)在体外是胰蛋白酶抑制剂, 有的有1 个同源结构域 (8 kD), 有的有2 个同源结构域(16 kD). 本研究发现, 在水稻体内存在带有3 个同源结构域的RBBI(25kD), 而且RBBI 受发育和伤害调控. 体外实验发现, 3:13 二硫键(而不是4:5 二硫键)可抑制胰蛋白酶的活性; 而RBBI3-1 的D3 结构域对胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、木瓜蛋白酶和枯草芽孢杆菌素没有抑制活性. 突变实验表明, 改变D1 结构域N 端的P1 位点(把Lys 突变为Leu)并不能获得对胰凝乳蛋白酶的抑制活性, 这表明RBBI3-1 的D1 结构域反应回环阻碍了P1 位点获得新的抑制活性; 而对胰凝乳蛋白酶的抑制活性可能还需要其他结构(比如3:13 二硫键)的参与.     

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.     

绿豆胰蛋白酶抑制剂Fe-S配合物的穆斯堡尔谱研究(二)

在前文的报道中,我们采用了小分子量的酸性蛋白质——绿豆胰蛋白酶抑制剂为配体,人工模拟了天然植物型(2Fe-2S)铁氧还蛋白。用穆斯堡尔效应对这种模拟物Ⅰ进行了研究,在室温下就得到了很好的穆斯堡尔谱:有两组双峰,一组我们称之为S峰,一组我们称之为C峰。模拟物IS峰的Q.S.值及I.S.值与天然植物型Fd(2Fe-2S)的穆斯堡尔谱参     

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.     

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。     

一氧化碳诱导绿豆下胚轴不定根的发生

研究了一氧化碳(CO)在绿豆下胚轴插条不定根发生中的调控作用. 结果表明, 与NO相类似, CO供体高铁血红素(Hematin)以浓度和时间依赖性诱导绿豆下胚轴的不定根发生, 不同浓度的CO气体饱和溶液也具有诱导作用. 此外, CO清除剂血红蛋白(Hb)和合成专一性抑制剂ZnPPIX, 抑制生长素极性运输的NPA以及一氧化氮合酶(NOS)抑制剂L-NAME均能不同程度地逆转CO供体对绿豆下胚轴不定根发生的诱导作用; CO处理36 h后NO荧光信号有明显的增强趋势, 并主要分布在维管束, NO专一性清除剂cPTIO对CO诱导的NO荧光有抑制作用, 推测CO可能主要通过NOS途径来合成NO, 进而诱导绿豆下胚轴的不定根发生.     

水稻过敏原基因cDNA原核表达产物的功能分析

在大多数的禾谷类植物中,如小麦、高梁、玉米等,广泛存在着抑制α淀粉酶的蛋白,它们属于禾谷类植物α淀粉酶/胰蛋白酶抑制剂家族.长期以来人们认为在水稻中没有α淀粉酶抑制剂.近年来有人从水稻胚乳中分离到一类称为水稻过敏原(ＲｉｃｅＡｌｌｅｒｇｅｎ)的蛋白,分子量约14～16ｋｕ[1],由一个多基因家族编码[2].根据基因序列比较的结果人们把水稻过敏原归入α淀粉酶/胰蛋白酶抑制剂家族,但对它们是抑制α淀粉酶还是抑制胰蛋白酶尚不清楚.我们通过ＲＴＰＣＲ从水稻未成熟种子中扩增并克隆了一个水稻过敏原基因ＲＡ17[3],并将其转到原核表达载…     

绿豆胰蛋白酶抑制剂Fe-S络合物的穆斯堡尔谱研究

Mortenson等人在1962年命名了铁硫蛋白为铁氧还蛋白。近年来,这些蛋白质引起了广泛的注意,因为这些蛋白质参予了生命过程中所有的氧化还原反应。是一种人们正在努力探索,但还未完全搞清楚的电子传递体。我们采用合成的方法,模拟自然界的植物型铁氧还蛋白(2Fe-2S)。所用的配体是绿豆胰蛋白酶抑制剂。它是一种从绿豆中分离纯化、对热和酸稳定的小分子量酸性蛋白质的结晶,分子量约为8900,由73个氨基酸组成,含有7对S—S键。     

螺呲喃在聚苯乙烯介质中的光致色变反应多重性

螺吡喃化合物具有可逆的光化学活性是众所周知的,但对这个光化学反应的多重性问题并不十分清楚。最近,Zerbetto等用MINDO法计算了这个光化学反应的基态,激发单重态和激发三重态的位能面,认为在T_1和S_1位能面上均可以发生光化学反应。而且,他们认为螺吡喃的开环体(酚菁类染料)有两种异构体存在。业已知道许多螺吡喃在溶液中的反应特点。我们以前的工作证明:螺吡喃的激发三重态有化学活性,在实验测定了三重态的参     

生物活性N-对甲基丙烯酰胺基苯甲酸酯的研究

在前一文中,我们曾报道了丙烯酸活性酯的合成、聚合及其与血清蛋白或胰蛋白酶的固定化。我们发现在主链与蛋白质间有一个疏水性及刚性的苯环作为间隔基团时,会对提高固定化酶的生物活性有利;如聚(N-对甲基丙烯酰氧苯甲酰氧-5-降冰片烯-2,3-双甲酰亚胺)-胰蛋白酶[P(MBONB)-trypsin]的生物活性是聚(N-甲基丙烯酰氧-5-降冰片烯-2,3-双甲酰亚胺)-胰蛋白酶[P(MONB)-trypsin]的三倍左右。     

四氧化三铁纳米颗粒过氧化物酶样活性的应用

除具有独特的超顺磁性外,四氧化三铁纳米颗粒(IONPs)还具有过氧化物酶样活性,能催化过氧化氢(H_2O_2)氧化底物(如邻苯二胺、鲁米诺、有机染料等)产生化学发光、颜色或荧光性质变化等.IONPs具有和天然过氧化物酶类似的最适反应条件,但是其能够在较宽的酸碱环境、温度范围以及抑制剂存在条件下保持较高的催化效率,且催化活性可以通过颗粒大小、结构、组成以及表面修饰等进行调节.本文首先简要介绍IONPs过氧化物酶样活性的影响因素,然后根据作用机制分类介绍其在各个领域的应用研究进展,包括:(1)替代过氧化物酶用于免疫印迹分析;(2)IONPs体内分布示踪;(3)H_2O_2浓度测定,涵盖消耗H_2O_2的物质和能够转化为H_2O_2的物质测定;(4)催化反应抑制剂或保护剂的测定;(5)催化H_2O_2产生强氧化性羟自由基,应用在包括有机污染物降解、病原微生物防治以及肿瘤治疗等领域.鉴于IONPs在生物医学领域的广泛应用,本文最后对如何深入开发IONPs过氧化物酶样活性在生物体内的应用,并且防范相应风险进行了探讨和展望.     

蛋白质的谱维数

由于蛋白质的性质和功能与其内部原子的振动、链构象有密切关系,因此人们从振动简正模式分析、分子动力学及Monte Carlo模拟等方面对蛋白质作了大量研究.Wako等人发展了一套计算蛋白质构象能的快速方法,Go等人提出了研究蛋白质低频振动模式的动力学方法,并计算了牛胰蛋白酶抑制剂(BPTI)的简正模式密度分布.我们近年对蛋白质的分形     

白血病患者红细胞中Cu—Zn SOD活性的测定

本文用间接法——分光光度法测定患者血中红细胞的Cu-Zn SOD(铜-锌超氧化物歧化酶,简称SOD)活性,以观察SOD活性与白血病的关系,因为SOD活性直接左右着O_2~-的消长: 据此,本文采用图1所示之测定原理。     

短小芽孢杆菌启动子活性片段的克隆、表达及序列特征分析

利用启动子探测载体克隆在组织培养水稻表面定殖外附生的短小芽孢杆菌的启动子活性片段。对克隆到的启动子片段进行了序列测定,证明均为新的DNA序列。通过测定CAT酶活性、对启动CAT基因转录的强度进行了分析,得到了6个较强的启动子元件。用RNA引物延伸法对启动子序列的转录起始点进行了定位,并对启动子的结构进行了初步分析,发现有3个启动子与枯草杆菌σ^29型启动子结构相似,其余两个为未知的启动子。     

棉铃虫齿唇姬蜂对棉铃虫血淋巴酚氧化酶的影响

以齿唇姬蜂（Campoletis chlorideae）及其寄主棉铃虫（Helicoverpa armigera)为模型,研究了内寄生蜂对寄主血淋巴酚氧化酶（PO）的影响。结果表明,棉铃虫被寄生后,血淋巴的体外黑化率显著下降,酚氧化酶的活性被抑制。寄生后48h,血浆中PO的活性降低约83％。注射0.5雌蜂当量的萼液对PO活性的影响与寄生相似,这表明寄生引起的PO活性的下降与寄生蜂萼液中所含成分有关。进一步研究表明,在正常未寄生情况下,血细胞中的酚氧化酶原（proPO)可被牛胰蛋白酶激活,而在寄生及注射萼液后,血细胞中的proPO则不能被牛胰蛋白酶激活,而且活性略有下降。以上结果显示,齿唇姬蜂对棉铃虫的寄生造成了PO的活性下降,而且这种抑制与寄生蜂的萼液有关,抑制的原因可能是萼液成分（多分DNA病毒等）抑制了proPO在血淋巴中的表达或加速其降解所致。     

人可溶性肿瘤坏死因子受体Ⅰ型基因在黑曲霉中的表达

将人可溶性肿瘤坏死因子受体Ⅰ（sTNFRI)基因插入黑曲霉（A.niger)融合蛋白基因的表达质粒pIGF中,融合之处设计类胰蛋白酶（KEX2）加工位点,构建融合表达载体pHBC。以pHBC转化黑曲霉胞外蛋白酶缺失株A.niger3.795-1-23,通过Southern杂交鉴定阳性克隆。A.niger3.795-1-23重组菌株的蛋白电泳显示有特异表达带,Western blotting证实该分泌蛋白具有sTNFRI的免疫活性。     

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。     

猪心线粒体可溶性ATP酶(F_1)与H~+-ATP酶复合体(F_0·F_1)的Arrhenius图比较

线粒体H~+-ATP酶是一个很复杂的复合体,位于线粒体内膜,是偶联磷酸化的关键装置。它具有催化ATP合成和ATP水解的双重功能。H~+-ATP酶复合体由三部分组成:位于膜外的可溶性头部(F_1)、嵌在膜内疏水区的基部(F0)及联系F_1和F_0的柄(OSCP)。其中可溶性F_1是H~+-ATP酶的催化活性部分,当它从膜上分离下来后,虽然不再能催化ATP合成,仍具有水解ATP的功能。但对抑制剂寡霉素不敏感,对冷不稳定。当F_1与F_0和膜脂重新结合形成H~+-ATP酶复合体之后,催化ATP水解的活性又具有对抑制剂寡霉素的敏感性和对冷稳定性的性能。     

蛋白激酶C的抑制剂

蛋白激酶催化将三磷酸腺苷(ATP)γ位磷酰基转移到蛋白质侧链的羟基上, 从而在将胞外信号透过质膜传送到细胞质以及通过核膜传送到细胞核信号途径中起重要的作用. 蛋白激酶C(PKC)是一大类磷脂依赖的丝/苏氨酸激酶. 目前为止至少发现12个亚基, 各个亚基有不同的组织分布和功能. 由于它们与许多疾病有不同程度的关系, 如癌症、炎症、自免疫失调、心脏病等, 因此, 一些能够封闭PKC活性及阻断细胞因子与受体结合, 或干扰信号转导通路的PKC抑制剂就有可能开发成为新药. 为此人们致力于开发特异蛋白激酶特别是亚基特异性抑制剂用于疾病治疗. PKC结构有4个保守区, 针对抑制剂作用不同保守位点, 以及运用不同的抑制机理, 人们已取得了一些成绩, 有些抑制剂已进入临床实验. 本文根据抑制剂与PKC作用位点、机理, 综述近年来PKC抑制剂的发展.     

夏季清暑汤

五色豆汤:用绿豆、黄豆、黑豆、赤小豆、白扁豆各等量,加入白糖合煮成清凉饮料,热吃或冷吃均可,有清热解毒、健脾利水湿之功效,适于防治中暑、痱疖、夏季皮炎、食欲不振、小便短赤等症。冬瓜绿豆汤:取冬瓜(连皮)、绿豆各适量,加红糖同