一种新4/3型α-芋螺毒素突变体的合成及功能研究

目的：合成难溶的新4/3型α-芋螺毒素Eb1.3突变体Eb1.3［ΔR1,W13M］,并初步测定其与烟碱型乙酰胆碱受体亚型的结合作用。方法：采用Fmoc-固相法合成线性肽Eb1.3［ΔR1,W13M］,通过空气氧化折叠和磺化产物折叠获得含二硫键的折叠产物,利用两步折叠法测定其二硫键连接方式,双电极电压钳技术检测其药理活性。结果：Eb1.3［ΔR1,W13M］线性肽经折叠生成的主产物Ⅰ的二硫键排列方式为少见的C1-C4、C2-C3,而非典型的C1-C3、C2-C4,线性肽磺化后再经GSH交换可加速折叠,10 μmol/L的产物Ⅰ对乙酰胆碱受体α3β2亚型的抑制率为28.97%±8.44%。结论：新4/3型α-芋螺毒素Eb1.3突变体Eb1.3［ΔR1,W13M］形成非典型的二硫键C1-C4、C2-C3,产物Ⅰ对乙酰胆碱受体α3β2亚型具有一定的结合活性。     

合成芋螺多肽SO3实验动物毒性及依赖性研究

通过对中国南海线纹芋螺毒素的基因克隆并经多肽化学合成,得到了一种含有25个氨基酸残基、3对二硫键的芋螺多肽SO3,并用电生理方法确定其属于N型钙离子通道抑制剂。金鱼采用脊背注射给予4μl不同浓度的药物来观察毒性反应,小鼠按2.5、5、12.5、15、25、62.5、125mg/kg的剂量侧脑室给予10μl药物来测定LD50。大鼠采用脊髓鞘内套管重复给药,剂量为2.0μg/kg,给药体积10μl,用烫尾法及压尾法测定其痛阈反应,观察连续给药15d时大鼠对SO3的药物依赖性。结果表明,当药物量分别为0.5、1.0、3.0、8.5μg时,MⅦA对金鱼的致死率分别为60％、80％、100％和100％,而SO3的致死率均为零。小鼠SO3的LD50为13.5mg/kg。经大鼠15d连续给药,未发现大鼠对SO3有药物依赖性,与进入Ⅲ期临床的无致瘾镇痛剂MⅦA相比,SO3同样没有药物依赖性,且副作用低。     

化学合成ω-芋螺毒素MⅦA的复性与质谱分析

为了探讨质谱分析在合成多肽氧化复性和分离纯化研究中的应用,用固相多肽合成方法合成ω－芋螺毒素MⅦA,在含谷胱甘肽的缓冲体系中进行氧化复性后,经离子交换和RP－HPLC分离纯化。利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI－TOF－MS）和电喷雾串联质谱（ESI－MS／MS）分析ω－芋螺毒素MⅦA氧化复性和分离纯化的效果,最后用电生理学实验测定复性ω－芋螺毒素MⅦA的生理活性。其结果表明,获得的ω－芋螺毒纱MⅦA纯化复性样品具有与天然ω－芋螺毒素MⅦ完全相同的空间构象和生理活性。     

芋螺毒素与钙离子通道相互作用的计算机模拟

电压门控N－型钙离子通道是与神经元中释放的神经信号传递有关的跨细胞膜的特殊蛋白质分子,它由好几个蛋白质亚基组成,其中的α1亚基包含了电压敏感器和钙离子的选择性孔道,该亚基的一级结构已经发表,一般认为α1亚基包含4个重复单位（I－Ⅳ）,每个重复单位包括6段跨膜区（S1－S6）,其中跨膜区S4上有很多正电荷,被认为是通道的电压敏感器,S5和S6之间的连接区（P区）被认为是形成通道的门孔的部分,N－型钙离子通道能够被一些w-芋螺毒素特异性在阻断,这些ω－芋螺毒素的三维结构已经由二维核磁共振方法测定,尽管还没有被证实,但一般认为w-芋螺毒素占据了通道的孔道,有实验证明,钙离子第三个重复单位的P区（ⅢP区）是通道的芋螺毒素结合的主要部位,在本中,我们用分子模拟程序建模了ⅢP区的结构,为了通道的阻断机理有一个清楚的了解,我们利用分子对接程序模拟了IIIP区和三种芋螺毒素GVA,MVIIA和S03作用的理论模型,在我们的模型中,GVIA与钙通道的作用方式可能与MVIIA不同,而M VII A和SO3与钙通道的作用方式可能相同,我们还讨论了这些芋螺毒素中的关键残基的作用。     

芋螺毒素MⅦA研究进展

来自芋螺(Conus)的芋螺毒素(conotoxin)是一类具有独特神经药理活性作用的多肽,它们能够高特异选择性识别、作用其受体,这是在五千万年进化史中与其受体相互作用形成的。其中,w-芋螺毒素MⅦA来自致幻芋螺(Conusmagus),是一种高选择性的N-型电压敏感型Ca^2 通道阻断剂。研究表明它具有强大的镇痛活性,并对脑缺血所造成的神经损伤具有保护作用。本综述芋螺毒素MⅦA的相关基础、临床前及临床研究。     

新型α-芋螺毒素Di1.1的克隆、合成及功能研究

目的：从中国南海长距芋螺中克隆出新的芋螺毒素序列并用固相方法合成该毒素,测定其折叠后的二硫键配对方式并初步研究其药理学特性。方法：根据芋螺毒素A超家族保守的信号肽序列设计引物,通过3＇-RACE扩增,从芋螺毒腺管中克隆出新的毒素基因;采用Fmoc-固相法合成线性多肽,通过空气氧化折叠获得含二硫键的折叠产物,用两步氧化折叠法测定多肽的二硫键连接方式;用双电极电压钳技术初步研究其药理学特性。结果：发现-种新的α-芋螺毒素Dil．1的cDNA序列,其成熟肽序列为CcVIESCHSNHIDECES;该肽二硫键连接方式以C1-C4、C2-C3为主,以C1-C3、C2-C4连接为辅,对烟碱型乙酰胆碱受体各亚型活性较弱。结论：Dil．1是-种新的α4／7型芋螺毒素,其折叠方式以C1-C4、C2-C3连接为主。     

M-超家族芋螺毒素研究进展

芋螺毒素是来源于芋螺毒液的活性多肽,具有分子质量小,作用靶点广泛且特异性高的优点,是一种丰富的生物资源。M-超家族芋螺毒素是芋螺毒素中较为复杂的超家族之一,包括μ-、ψ-和κM-家族,分别作用于电压门控钠通道、N型乙酰胆碱受体和电压门控钾通道。另外,mr3a和tx3c的发现预示M-超家族可能存在新的家族。本文对这些芋螺毒素的生理学和药理学特征、结构与功能的关系及应用研究进行综述。     

中国南海新α芋螺毒素Mr1.8的合成及二硫键测定

目的:采用固相方法合成新型α4/7芋螺毒素Mr1.8(PECCTHPACHVSNPELC-NH2),并测定其折叠后的二硫键配对方式。方法:采用Fmoc-固相法合成线性肽Mr1.8,通过空气氧化折叠获得含二硫键的折叠产物,利用两步折叠法测定其二硫键连接方式。结果:Mr1.8线性肽经折叠生成2种产物Ⅰ和Ⅱ,质谱和二硫键分析结果显示Mr1.8-Ⅱ为正确折叠产物,其二硫键框架为(Cys1-Cys3,Cys2-Cys4)。结论:Mr1.8是一种新的α4/7型芋螺毒素,其一种主要折叠产物的二硫键框架为(Cys1-Cys3,Cys2-Cys4)。     

中国南海堂皇芋螺毒素基因克隆及两个毒素的合成及活性研究

目的 研究中国南海堂皇芋螺(Conus imperialis)毒素基因序列,为毒素功能研究奠定基础。方法 采用Trizol法提取堂皇芋螺毒腺管的总RNA,应用3’端快速扩增cDNA末端(3’RACE)及巢式PCR技术,获得A、O、J超家族芋螺毒素新序列;或以A家族高度保守的内含子及3’端非翻译区(3’UTR)设计引物,克隆出新的α-芋螺毒素新序列。选择合成毒素ImIIA及Im1.2,测定ImIIA二硫键的连接方式,并测定两种毒素对神经型烟碱乙酰胆碱受体(nAChR)的抑制活性。结果 获得11条毒素前体肽序列,分属A、O1、O2、J3等超家族,其中Im1.95为已报道芋螺毒素,其余为新发现芋螺毒素。ImIIA二硫键连接方式为少见的“C1-C2,C3-C4”,10μmol/L Im1.2、ImIIA对α2β2、α2β4、α4β2、α3β2、α3β4 5个nAChR亚型抑制活性较低。结论 通过基因克隆方法,从堂皇芋螺中获得了11个芋螺毒素,其中10个为新序列,属于A、O1、O2、J3等超家族毒素,Im1.2、ImIIA对神经型nAChR各受体亚型活性较低。     

海南产桶形芋螺线粒体基因组DNA提取条件的优化

提取海南产桶形芋螺线粒体基因组完整DNA (mtDNA),并对提取条件进行优化。以桶形芋螺腹足肌肉、毒腺和肝胰脏三个不同组织为材料,分别采用改进高盐沉淀法、细胞器/磁珠法和试剂盒提取三种方法,提取桶形芋螺mtDNA,并利用琼脂糖凝胶电泳和紫外分光光度计对提取mtDNA的纯度和浓度进行测定。以coxⅠ-rRNA小亚基基因和α-芋螺毒素基因设计引物,通过PCR反应来确证所提取的DNA确实是mtDNA。试剂盒法提取肝胰脏、高盐沉淀法提取肝胰脏和腹足肌肉组织这三种方法的产率很高,分别为44.4μg/mg、43.3μg/mg和32.6μg/mg。A260/280比值表明,改进高盐沉淀法提取毒腺和腹足肌肉组织,细胞器磁珠法提取腹足肌肉组织的mtDNA纯度很高。综合比较,采用改进高盐沉淀法,利用桶形芋螺腹足肌肉组织所提取的mtDNA产率高、质量好、纯度高。高质量芋螺mtDNA的获取为利用分子生物学方法对芋螺进行遗传进化分析和系统分类提供了基础。     

ω－芋螺毒素研究进展

ω-芋螺毒素(ω-CTX)是由24～29个氨基酸、3对二硫键构成的刚性小肽。是芋螺毒素中最重要的毒素。它是电压敏感型钙离子通道的专一性阻断剂。有着诱人的应用前景。文章主要对其生化特征及生物合成、毒性和作用靶位以及构效关系等进行综述。     

新型α-芋螺毒素基因克隆的引物筛选

目的:优化PCR条件,建立能特异扩增出α-芋螺毒素基因片段的最理想PCR条件.方法:根据α-芋螺毒素基因保守的信号肽或内含子序列和非翻译区保守核苷酸序列设计了多组特异引物,并对引物浓度和退火温度等影响因素进行优化.结果:根据α-芋螺毒素基因保守的内含子序列为引物、引物浓度为0.1 μmol/L、退火温度为50℃时,能特异的扩增出α-芋螺毒素基因片段,分子量大约分别为180bp和300bp.结论:采用优化的PCR条件,能筛选出克隆新型的α--芋螺毒素基因片段的最理想引物,为α-芋螺毒素的化学合成、活性研究和应用提供基础.     

桶形芋螺和菖蒲芋螺的性畸变

2 0 0 1年 9月和 2 0 0 3年 8月在广东湛江的硇洲岛和 2 0 0 3年 6月在广东阳江的闸坡渔港采集桶形芋螺 (Conus betulinus)和菖蒲芋螺 (Conus vexillum) ,发现两个海区的芋螺雌性个体均发生性畸变 ,性畸变率均为 10 0 % ,但雌 /雄性比仍大于 1.0。两种芋螺的畸变阶段和类型多 ,桶形芋螺有 S3b、S3c、 S4 、S*4 、S5b、S5c,而菖蒲芋螺有 S1 c、S3b、S4 、S*4 、S6 b。 2 0 0 3年 6月在阳江采集的桶形芋螺畸变程度最高 ,种群 RPSI为 5 3.8% ,VDSI高达 4 .9,雌性不育率达 4 4 .0 %。 2 0 0 1年 9月在硇洲岛外海深水区采集的菖蒲芋螺的种群 RPSI虽然只有 14 .7% ,但性畸率为 10 0 % ,VDSI也达 4 .1%。由此可见 ,两种芋螺对有机锡污染均比较敏感 ,而且有个体大、易采集、性畸变率高、畸变阶段跨度大、畸变类型多、畸变特征易于鉴别等特点 ,是中国东南沿海低潮线和潮下带有机锡污染生物监测的理想指示种。如与潮间带有机锡污染指示种疣荔枝螺 (Thaisclavigera)结合起来 ,便可相互补充 ,能更加全面和准确地反映近岸海域有机锡污染的现状     

μ-芋螺毒素——高特异性钠通道阻滞剂

μ-芋螺毒素是一类具有独特药理活性的海洋生物毒素,至今共发现有7种,均为16～22个氨基酸大小的小肽,其分子内部形成3对二硫键。它们高度特异性地阻断电压门控Na 通道,甚至能够区分Na 通道的不同亚型。最近发现的两种μ-芋螺毒素的特异性更强,可以选择性地作用于TTX-R型Na 通道,而对TTX-S型Na 通道几乎无任何影响,这种作用的特点对于研究Na 通道亚型及新药开发具有重要价值。     

黄芩苷抑制H5N1禽流感病毒进入的机制研究

研究黄芩苷抑制H5N1禽流感假病毒的活性及其作用机理。采用H5N1假病毒检测体系,观察黄芩苷对不同H5N1禽流感假病毒株进入的抑制作用;并结合VSVG假病毒为阴性对照,判定黄芩苷是特异性的作用于H5N1禽流感病毒的进入环节;采用血凝抑制实验、ELISA实验分析其作用机理,采用MTT法测定黄芩苷毒性。黄芩苷能特异性的抑制A/Anhui/1/2005,A/Xinjiang/1/2006,A/Hong Kong/156/1997,A/Qinghai/59/2005,A/Thailand/Kan353/2004,A/Viet Nam/1194/2004 H5N1禽流感假病毒株的进入,IC50分别为65.76±5.61μM、54.98±4.38μM、46.81±5.12μM、32.88±4.18μM、63.30±1.59μM、43.23±3.43μM;黄芩苷对血凝素HA2亚基有抑制作用,IC50为35.86±3.09μM。黄芩苷在体外具有抑制H5N1禽流感进入的作用,其作用机制为抑制血凝素HA2亚基。     

α-芋螺毒素lt1a的纯化与鉴定

芋螺毒素是芋螺毒液管中所分泌的富含半胱氨酸和各种翻译后修饰的多肽混合物.从信号芋螺毒液中纯化出一系列天然多肽.其中L3组分经N端序列测定以及酶切质谱分析,确定其一级序列为GVWDγCCKDPQCRQNHMQHCPA,其中γ为羧基化谷氨酸.该毒素具有典型的α-芋螺毒素半胱氨酸骨架,被命名为lt1a,是迄今为止被报道的最长的一条α-芋螺毒素.     

芋螺多肽及其突变体对小鼠吗啡身体依赖发展的抑制作用

目的:评价N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体抑制剂芋螺多肽Con-G、Con-T及其突变体对小鼠吗啡身体依赖发展的抑制作用。方法:每天8:30和16:30在小鼠皮下注射吗啡30mg/kg,连续3d,形成吗啡身体依赖模型;第1d和第3d16:30给完吗啡30min后,侧脑室给予15nmol/kg的Con-G、Con-T或其突变体;第4d8:30注射纳洛酮催促戒断,测定小鼠10min内的跳跃次数。结果:Con-G突变体中,Con-G[S16Y]抑制小鼠吗啡身体依赖发展的活性显著提高,Con-G[Q6A]活性与Con-G相似,Con-G[N8A]和Con-G[γ14A]无活性,Con-G[γ10K]活性较弱。Con-T突变体中,Con-T[M8I]、Con-T[M8A]抑制小鼠吗啡身体依赖发展及急性戒断活性活性最强,Con-T[R13A]、Con-T[γ14A]、Con-T[M8F]及Con-T[M8N]有明显活性,Con-T[L9A]和Con-T[γ10A]活性低。结论:一些Con-G及Con-T突变体对小鼠吗啡身体依赖发展具有很强的活性,活性强弱与其对NMDA受体NR2B的活性及选择性相关。     

合成的哌啶并噻吩类化合物抑制肺癌细胞生长的初步研究

为了发现新的可用于肺癌治疗的小分子药物,从实验室现有的小分子化合物库中,选取13个未见报道的新型哌啶并噻吩类化合物,对其抑制肺癌A549细胞生长的作用进行初步评价。通过体外培养A549细胞,应用WST-1法检测小分子化合物(终浓度为10μmol/L)处理后细胞存活率的变化,发现化合物11(噻吩并[2,3-c]哌啶-3-甲酰胺-2-[(3-甲氧基-萘-2-羰基)-氨基]-6-苄基-,盐酸盐)能显著抑制A549细胞的生长,抑制率可达到(71.34±0.96)%。对小分子化合物结构与活性关系的分析发现苯并结构可能是增强化合物对A549细胞生长的抑制作用的关键结构基团。随后,进一步分析了化合物11(终浓度分别为1、2.5、5、10μmol/L)对A549细胞和正常人胚肺成纤维MRC-5细胞生长的抑制作用。结果表明,随着该化合物浓度增加,对A549细胞生长的抑制率逐渐增大,用GraphPad Prism软件计算出该化合物的IC50为2.407μmol/L;而该化合物对MRC-5细胞生长的抑制率显著低于对A549细胞生长的抑制率,当作用终浓度为10μmol/L时,其对MRC-5细胞生长的抑制率也只有30.41%。这些研究结果初步显示化合物11是一种新的较为理想的治疗肺癌药物先导化合物的候选分子。     

多巴胺对鲫鱼视网膜H1型水平细胞上电压门控钙离子通道的调控特性

利用细胞内的钙离子成像技术,研究了多巴胺对鲫鱼视网膜H1型水平细胞上L型电压门控钙离子通道的调控特性。研究发现,在不同胞外pH(6.8、7.4、8.0)条件下,不同浓度多巴胺(50和500μmol/L、1 mmol/L)对L型电压门控钙离子通道均具有上调作用。50μmol/L多巴胺在不同pH下的上调程度没有显著性差异;高浓度多巴胺(500μmol/L和1 mmol/L)在pH8.0条件下比pH6.8和7.4条件下具有更显著的上调作用。这些结果表明,在鲫鱼视网膜H1型水平细胞上,多巴胺对电压门控钙离子通道的调控与胞外pH环境密切相关。在光照情况下,L型电压门控钙离子通道活性被相对高浓度多巴胺上调,并被胞外碱性环境协同增强。这种协同增强效应有助于阐明视网膜对光反应的信息传递机制。     

ω-芋螺毒素MVIIC的N及C端修饰对折叠及活性影响

 合成了 ω-芋螺毒素 MVIIC的三种 N及 C端修饰肽 ,应用高压液相色谱、CD及生物体内活性实验 ,研究了其 N及 C端修饰对折叠及活性的影响 .结果表明 :MVIIC N端用 Phe及 Ser修饰后降低其线性肽形成正确折叠的比例及结构的稳定性 ,对小鼠的脑室给药活性也相应降低 ;C端酰胺转为电负性羧基端后活性降低 ,CD谱存在显著差异 .