高稳定人胰岛素的晶体学研究:Ⅲ,A21-Asp突变体的结晶和初步晶体学分析

研究一系列有明确意义改性胰岛素的结构将有益于新型胰岛素分子的设计。经蛋白质工程制备的AspA21—人胰岛素(ADHI)基本保持了生物活力,而在酸性溶夜(pH3—4)中的稳定性比天然胰岛素在中性溶液中高5—10倍。本文报道ADHI的结晶、初步晶体学研究及中等分辨率衍射数据的收集。ADHI晶体属R3空间群:a_H=b_H=82.72埃,c_H=34.02埃。     

啤酒酵母乙醇脱氢酶Ⅰ(ADHI)的遗传变异

在啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中观察到存在一种新的ADHI:ADHIF,电泳迁移率明显快于文献报道的ADHI:ADHIS。这种ADHIF在10％葡萄糖的培养条件下,以及在呼吸缺陷型菌株进行无氧呼吸时都能够出现。ADHIF性状的遗传分析表明,它受1个与结构基因ADC-1S(编码ADHIS)等位的基因ADC-1F控制。     

龋齿致病菌变形链球菌蛋白 Smu.260 的 制备、结晶及初级晶体学分析

变形链球菌 (Streptococcus mutans) 是最主要的龋齿致病菌,其基因 Smu.260 编码一个约 23 ku (200 个氨基酸 ) 的蛋白质. Smu.260的 DNA 片段被克隆到表达载体 pET28a 后在大肠杆菌 BL21(DE3) 菌株中表达得到很好的产量. 产物 Smu.260 蛋白通过 Ni²⁺亲和柱和分子筛两步法纯化,并发现纯化后的蛋白以两种形式存在,二聚体 (约46 ku) 和四聚体,前者呈亮黄色,后者无色. 采用悬滴气象扩散法得到了二聚体形式的晶体. 晶体的 X 射线衍射分辨率达到 2.3埃,晶体属正交空间群 P2₁2₁2₁,晶格参数为a=89.88埃, b=90.91埃, c=105.17埃. 晶胞不对称单元内估计含有一个二聚体,溶剂含量为 53％ .     

人CD96第一个IgV结构域的表达、结晶及晶体学分析

CD96(Tactile)是一个主要表达在活化的T细胞、NK细胞上的免疫受体分子。它属于免疫球蛋白超家族,胞外区有3个免疫球蛋白结构域(V1,V2/C和C)。最近的研究表明,CD96的第一个IgV结构域(CD96V1)在细胞粘附和NK细胞介导的杀伤过程中起着重要的作用。文中构建了人类CD96第一个IgV样结构域(hCD96V1)的表达载体,并将它在大肠杆菌BL21(DE3)菌株中以包涵体形式表达。通过包涵体体外复性,得到了CD96可溶性蛋白。分析超速离心结果证明CD96可溶蛋白在体外以二聚体形式存在。采用座滴气相扩散法获得了衍射质量较好的CD96蛋白晶体,衍射分辨率为1.9,晶体属于空间群P21,晶胞参数为a=35.1,B=69.5,C=49.6,α=γ=90°,β=105.4°。CD96晶体及衍射数据的获得为后续的结构和功能研究奠定了基础。     

猪胰岛素晶体结构测定

1969～1974年间,我国科学工作者先后在分辨率4埃(1970)、2.5埃(1971)、1.8埃(1973)测定了猪胰岛素三方二锌晶体结构。这是我国第一个蛋白质晶体结构,也是当时亚洲地区第一个蛋白质晶体结构,国际上少     

不同年龄红细胞(人)的增溶胰岛素受体和胰岛素结合以及依赖于胰岛素的磷酸化反应

1.我们研究了人的不同年龄红细胞的胰岛素受体从膜上增溶后和胰岛素相结合的特征。结果表明,随着红细胞年龄的增加,增溶胰岛素受体和胰岛素的最大结合能力下降;ED_(50)降低,同时受体结合位点数减少。青年红细胞的增溶胰岛素受体数比去年的高一倍,但其亲和性不论在结合平衡状态或动力学状态都基本一致。 2.利用γ-~(32)P-ATP的~(32)P参入量研究了胰岛素对不同年龄红细胞增溶蛋白质及外源蛋白质的磷酸化的影响。在胰岛素存在时,磷酸化分别增加2.3—2.9倍,及3.4—4.4倍。胰岛素刺激青年红细胞的增溶蛋白质的磷酸化的敏感性为老年的2.4倍。 3.研究结果表明,单个人的血样可用来研究胰岛素受体的结合及激酶的性质。     

蛋白质结构的晶体学修正

近十多年来,蛋白质空间结构的精确化,取得了显著进展。用于测定蛋白质和核酸等生物大分子三维结构的X射线单晶衍射法,通常采用同晶置换等实验方法,来获得结构的初始模型。由于各种原因,初始模型的原子坐标误差平均达0.3到0.5埃。这样的精度远不能满足结构和功能研究的需要。蛋白质反应的分析指出,原子位置0.1埃数量级的变化,可以产生相当不同的蛋白质行为。酶的特异作用来源于活性部位的独特原子配置以及同底物结合中或以后的构象变化,这种变化有时小到用一般方法难以确定。为了测定这类原子水平的结构细节和微     

用半合成方法证明B_(22)-精氨酸不是胰岛素表现活性所必需的

胰岛素六甲酯经胰蛋白酶和羧肽酶B水解,得去B链羧端九肽(B_(22-30))胰岛素五甲酯OMe—(DNIOH)。OMe—DNIOH的两个α-氨基用叔丁氧羰酰(BOC)保护后与X-D-Ala-PheOMe(X=Arg,D-Arg,Gly,BOG—Lys或OTB—Asp)缩合,去除所有的保护基后得B_(22)改变的去B链羧端六肽胰岛素(D-Ala~(B_(22))-DHI)。这些类似物的生物活性表明:Arg~(B_(22)能为Lys或Asp代替,这结果说明Arg~(B_(22))不是胰岛素活力所必需。但Arg~(B_(22))若为D-Arg或Giy代替,活力很低。     

糖尿病不同发展阶段胰岛功能的变化趋势*

目的:研究糖尿病不同发展阶段胰岛素敏感性及胰岛素分泌功能的改变,指导2型糖尿病的早期诊断。方法:57例行OGTT体检者,分为NGT、IGT、IFG+IGT、新诊断T2DM四组,并行IVGTT,采用HOMA-IR评估胰岛素敏感性,采用葡萄糖处置指数[DI1=HOMA-β/HOMA-IR,DI2=ΔI30/ΔG30/HOMA-IR,DI3=MBCI×IAI,DI4=AIR0-10/HOMA-IR]及AUCINS/HOMA-IR评估胰岛素分泌功能。结果:IGT、IFG+IGT、新诊断T2DM组HOMA-IR无统计学差异(P>0.05),均显著高于NGT组(P<0.05)。IGT、IFG+IGT、新诊断T2DM组DI1逐步降低(P<0.05);NGT、IGT组DI1无统计学差异(P>0.05)。NGT、IGT、IFG+IGT、新诊断T2DM组DI2、DI3、DI4逐步降低(P<0.05)。IFG+IGT、新诊断T2DM组OGTTAUCINS/HOMA-IR逐步降低(P<0.05),且显著低于NGT组(P<0.05);NGT、IGT组OGTTAUCINS/HOMA-IR无统计学差异(P>0.05)。结论:(1)IGT阶段胰岛素抵抗及胰岛素1相、早期相分泌功能的下降同时存在。IFG+IGT阶段胰岛素1相、早期相分泌进一步下降,并出现基础相、2相分泌的减少,胰岛素抵抗加重不明显。新诊断T2DM阶段胰岛素各相分泌进一步减少,胰岛素抵抗加重不明显。(2)在T2DM发生过程中,胰岛素分泌功能下降较胰岛素敏感性下降更为明显。(3)胰岛素抵抗及胰岛素1相、早期相分泌功能的下降是T2DM的预测因子。(4)IFG+IGT阶段应积极干预。     

去五肽胰岛素晶体生长的进一步探索及某些晶体学观察

用重结晶法得到了去B链羧端五肽胰岛素(DPI)单斜晶系C2空间群的大单晶。该晶体有两个优点:(1)生成的大晶体是单晶而不是双晶,所以不需要在使用前切割双晶,从而避免了晶体的损伤。(2)衍射能力强,可以得到重原子衍生物的好的反常散射数据。对DPI的原料进行了一系列的生化分析,发现DPI原料中有一定量的去六肽胰岛素,这可能是影响晶体生长的原因。经纯化后的DPI制剂可用重结晶法获得适合于X射线衍射用的单晶。     

去五肽胰岛素晶体生长的进一步探索及某些晶体学观察

用重结晶法得到了去B链羧端五肽胰岛素(DPI)单斜晶系C2空间群的大单晶。该晶体有两个优点:(1)生成的大晶体是单晶而不是双晶,所以不需要在使用前切割双晶,从而避免了晶体的损伤。(2)衍射能力强,可以得到重原子衍生物的好的反常散射数据。对DPI 的原料进行了一系列的生化分析,发现DPI 原料中有一定量的去六肽胰岛素,这可能是影响晶体生长的原因。经纯化后的DPI 制剂可用重结晶法获得适合于X 射线衍射用的单晶。     

A_(21)—Asp人胰岛素突变体2.4埃分辨率晶体结构研究

A_(21)-Asp人胰岛素(A_(21)D-HI)是经由蛋白质工程途径制备的突变体,具有高稳定特性.本文报道在2.4埃分辨率A_(21)-HI X-射线晶体结构的测定,所获结构模型经能量制约的最小二乘技术(EREF)精化,最后的晶体学一致性因子R=0.192,共价键长与标准值的平均偏差为0.019埃.在(2F-F_e)电子密度图上,突变残基A_(21)-Asp清晰可见.与天然胰岛素比较,除践基A_(21)外,突变体分子的构象在该分辨率未见显著变化,具有重要结构意义的残基A_(21)-NH与B_(23)-Co之间的主链氢键在两个独立分子中都仍然保持,A链末端羧基与B_(22)-Arg的侧链胍基间的盐键在分子中也仍然保持.在这一基础上,讨论了突变体与分子的化学稳定性和生物活力的关系.     

[Trp]~(B_1)胰岛素结构研究——Ⅰ.晶体生长与初步晶体学观察

用微量气相扩散法生长出猪和牛[Trp]~(B_1)胰岛素单晶体,用X射线晶体学方法测定了空间群和晶胞参数,其空间群为R3,晶胞参数与天然猪胰岛素晶体很接近。在徘循衍射图上可以观察到衍射强度的变化。     

[Trp]~(B_1)胰岛素结构研究——Ⅰ.晶体生长与初步晶体学观察

用微量气相扩散法生长出猪和牛[Trp]~(B_1)胰岛素单晶体,用X 射线晶体学方法测定了空间群和晶胞参数,其空间群为R3,晶胞参数与天然猪胰岛素晶体很接近。在徘循衍射图上可以观察到衍射强度的变化。     

用半合成方法证明B_(22)-精氨酸不是胰岛素表现活性所必需的

胰岛素六甲酯经胰蛋白酶和羧肽酶B水解,得去B链羧端九肽(B_(22-30))胰岛素五甲酯的两个α-氨基用叔丁氧羰酰(BOC)保护后与X-D—Ala—PheOMe(X=Arg,D-Arg,Gly,Lys或Asp)缩合,去除所有的保护基后得B_(22)改变的去B链羧端六肽胰岛素(D-Ala~B_(22)-DHI)。这些类似物的生物活性表明:Arg~B_(22)能为Lys或Asp代替,这结果说明Arg~B_(22)不是胰岛素活力所必需。但Arg~B_(22)若为D-Arg或Gly代替,活力很低。     

TNFα对正常昆明小鼠骨骼肌和肝脏葡萄糖摄取的影响

目的观察肿瘤坏死因子α(TNFα)对正常昆明小鼠骨骼肌和肝脏葡萄糖摄取的影响。方法80只昆明小鼠随机分为高剂量连续注射组(TH组,n=20)、TNFα低剂量连续注射组(TL组,n=20)、TNFα高剂量一次注射组(T1组,n=20)和正常对照组(C组,n=20),以3H标记的2脱氧葡萄糖(2-DG)为示踪剂,观察各组非胰岛素刺激(基础)和胰岛素刺激的离体骨骼肌和肝脏葡萄糖摄取量的变化。结果1)正常昆明小鼠肝脏基础葡萄糖摄取量明显高于骨骼肌葡萄糖摄取量(P<0.01),肝脏胰岛素刺激的葡萄糖摄取量变化值明显低于骨骼肌葡萄糖摄取量变化值(P<0.01)。2)TH组和TL组骨骼肌和肝脏基础葡萄糖摄取量均明显高于C组(P<0.01),且TH组明显高于TL组(P<0.01)。3)TH组和TL组骨骼肌和肝脏胰岛素刺激的葡萄糖摄取量均明显低于C组(P<0.01),且TH组明显低于TL组(P<0.01)。4)T1组骨骼肌和肝脏无论基础还是胰岛素刺激的葡萄糖摄取量均与C组差异无显著性(P>0.05)。结论1)正常动物肝脏和骨骼肌葡萄糖摄取方式不同,骨骼肌葡萄糖摄取受胰岛素调控比肝脏强。2)TNFα抑制组织胰岛素刺激的葡萄糖摄取,但促进组织基础葡萄糖摄取。3)TNFα对组织葡萄糖摄取的影响,呈剂量和时间依赖性。     

食品上的应用

923449重组体葡聚糖水解啤酒酵母菌株的构迷与分析〔英〕/Suihko,M.L.…了Appl.Mierobiol一B 1 oteehnol一1991,35(6)一751~757〔译自DBA,1992,11(5),92一02748〕 构建了4种不同类型的具纤维素酶活性底面发酵酿酒酵母(Saecha,o仍鲜ees ee:e‘s￡ae),方法为利用共转化和基因置换,使里氏木霉(T八-“hoder,a俨eese￡)vTT一D一50133的纤维素酶egll基因整合到酿酒酵母VTT一A一63015(A15)的PGKI或ADHI位点。用质粒pMA91和质粒pAAHS构建分别在PGKI和ADHI启动子和终止子之间携带egn基因的质粒pMN20和质粒pMN200。构建的单拷贝整合…     

具有中等毒性的马氏钳蝎神经毒素的纯化和初步晶体学研究

运用柱层析技术对产自淅川和常德的马氏钳蝎毒素进行分离纯化,得到８种哺乳动物神经毒素。运用制备型等电聚焦电泳技术,对常德样品中具有中等毒性的蝎神经毒素（ＢｍＫ５）进一步纯化,获得了高纯度样品。两个产地的蝎毒素ＢｍＫ５均已经成功地获得了大晶体。空间群均为Ｐ２１２１２１,晶胞参数分别为：ａ＝３８．４６埃,ｂ＝３７．２８埃,ｃ＝３６．９７埃（淅川）;ａ＝３８．４４埃,ｂ＝３７．５５埃,ｃ＝３６．８３埃（常德）。对两个产地的晶体分别收集了２．１埃（淅川）和１．６２埃（常德）分辨率的衍射数据。     

PAP染色法在微生态学中应用的研究——Ⅰ.细菌染色方法的建立

在微生态学中应用过氧化物酶—抗过氧化物酶(PAP)染色法鉴定细菌的研究还未见报道。本文报告了用埃希氏大肠杆菌(O_(111)B_4)腹腔感染小鼠,取其多种脏器制石蜡切片,建立PAP染色程序。确定了第一抗体(兔抗埃希氏大肠杆菌O_(111)B_4型血清)最佳染色滴度为1:800～3200。观察到埃希氏大肠杆菌(O_(111)B_4)定位于组织器官上的状态。在细菌鉴定上PAP染色法较其它方法更具有优点。     

分娩方式对婴儿出生后一年内肠道菌群的影响

目的探讨不同分娩方式对婴儿出生后1年内肠道菌群定植的影响。方法选取45例新生儿为研究对象,根据分娩方式分为自然分娩组(n=27)和剖宫产组(n=18)。收集婴儿出生后0(胎粪)、3、6和12个月的粪便标本,应用高通量测序技术分析肠道菌群多样性及组成。结果与自然分娩组比较,在0个月时剖宫产组婴儿粪便标本拟杆菌门的相对丰度显著降低(Z=-2.374 1,P=0.017 6)。2组研究对象中,除自然分娩组和剖宫产组0个月时婴儿粪便标本分别以埃希菌-志贺菌属和克雷伯菌属为优势菌属外,余下均以双歧杆菌属为优势菌属。相比于自然分娩组,在0个月时剖宫产组婴儿粪便标本埃希菌-志贺菌属和肠杆菌属所占比例显著降低(Z=-2.136 4,P=0.032 7;Z=-2.940 8,P=0.003 3),克雷伯菌属和罗氏菌属所占比例显著升高(Z=-2.642 4,P=0.008 2;Z=-2.299 4,P=0.021 5);6个月时罗氏菌属所占比例显著降低(Z=-2.045 0,P=0.040 9),肠球菌属所占比例显著升高(Z=-2.109 2,P=0.034 9)。结论不同分娩方式下的婴儿肠道菌群的构成存在显著差异。