绿豆胰蛋白酶抑制剂的研究 Ⅶ.N-端活力碎片的研究

绿豆胰蛋白酶抑制剂经溴化氰及胃蛋白酶限止性裂解后经固相胰蛋白酶亲和层析及Sephadex G-50柱分离可得一活力碎片,能当量抑制胰蛋白酶,它是属于抑制剂中两个活性区域中近N端的一个,而近C端的活性区域经CNBr裂解后活力丧失。此活力碎片是由两条肽链所组成,通过两对二硫键相连结,它们分别含26及9个氨基酸残基,N末端分别为丝氨酸及苯丙氨酸,C末端分别为亮氨酸及高丝氨酸。活力碎片与牛胰蛋白酶当量结合后的络合物能获得片状或小颗粒晶体,在低pH下解离后的活力碎片可用Sephadex G-50柱分离提纯,其氨基酸组成与抑制活力特性都保持不变。在pH 3～12范围内不同温度下测定活力碎片的稳定性,当pH低于6时即使在100℃下加热10分钟也不失活,在较高pH下活力碎片的失活情况大致上与天然抑制剂相仿。活力碎片再同时经过量氨肽酶与羧肽酶进一步酶解后,氨基酸残基数虽降至27个左右,活力仍不丧失,是目前已知分子量最小而活力又全保留的抑制剂活力碎片。     

绿豆胰蛋白酶抑制剂的研究——Ⅷ.两个活性碎片的拆分

1.绿豆胰蛋白酶抑制剂有二个活性中心,可以同时抑制两分子胰蛋白酶。用苯乙二醛及顺丁烯二酸酐分别进行化学修饰,都可使其活力降低至原有的50%左右,表明此两活性中心分别应为精氨酸残基及赖氨酸残基。2.绿豆抑制剂经胃蛋白酶酶解后,活力不丧失,在凝胶过滤中出现分子量为原抑制剂一半的新活力峰,经证实为两个不同活性中心的活力碎片。3.利用两活性中心残基赖氨酸和精氨酸侧链基团解离pK值的差异,在pH11.4的条件下通过固相胰蛋白酶亲和层析可将两活力碎片彼此分离。分离所得两碎片活力大致相等。4.以赖氨酸为活性中心的碎片能被顺丁烯二酸酐全部抑制失活,在pH3.5下保温却和原抑制剂一样能恢复其原有活力的90%以上。此活力碎片由两条肽链所组成,共含35个氨基酸残基,N-末端为丝氨酸和苯丙氨酸,两C-末端分别为亮氨酸及甲硫氨酸。5.以精氨酸为活性中心的碎片的活力能被苯乙二醛全部抑制,经鉴定为一条肽链,其含约27个氨基酸残基,N-末端为门冬酰胺,C-末端为门冬氨酸。     

绿豆胰蛋白酶抑制剂的研究——Ⅷ.两个活性碎片的拆分

1.绿豆胰蛋白酶抑制剂有二个活性中心,可以同时抑制两分子胰蛋白酶。用苯乙二醛及顺丁烯二酸酐分别进行化学修饰,都可使其活力降低至原有的50%左右,表明此两活性中心分别应为精氨酸残基及赖氨酸残基。2.绿豆抑制剂经胃蛋白酶酶解后,活力不丧失,在凝胶过滤中出现分子量为原抑制剂一半的新活力峰,经证实为两个不同活性中心的活力碎片。3.利用两活性中心残基赖氨酸和精氨酸侧链基团解离pK 值的差异,在pH11.4的条件下通过固相胰蛋白酶亲和层析可将两活力碎片彼此分离。分离所得两碎片活力大致相等。4.以赖氨酸为活性中心的碎片能被顺丁烯二酸酐全部抑制失活,在pH3.5下保温却和原抑制剂一样能恢复其原有活力的90%以上。此活力碎片由两条肽链所组成,共含35个氨基酸残基,N-末端为丝氨酸和苯丙氨酸,两C-末端分别为亮氨酸及甲硫氨酸。5.以精氨酸为活性中心的碎片的活力能被苯乙二醛全部抑制,经鉴定为一条肽链,其含约27个氨基酸残基,N-末端为门冬酰胺,C-末端为门冬氨酸。     

绿豆胰蛋白酶抑制剂的研究 Ⅸ.两活力碎片及抑制剂的一级结构

前文已报道绿豆胰蛋白酶抑制剂经胃蛋白酶酶解后能使两个活性区域拆开,分离后的两活力碎片,经证实它们的活性中心分别为Lys及Arg,并测定了各自的氨基酸组成及N、C末端。今在此基础上确定了绿豆抑制剂的全部氨基酸排列顺序。一、绿豆抑制剂N端的氨基酸顺序天然绿豆胰蛋白酶抑制剂在聚丙烯酰胺凝胶电泳中显示有四条不同粗细的条纹,样品的N末端分析主要有Ser及Asp,它们是属于差异极少的异构体,具有完全相同的活     

绿豆胰蛋白酶抑制剂的研究——Ⅸ.两活力碎片及抑制剂的一级结构

前文已报道绿豆胰蛋白酶抑制剂经胃蛋白酶酶解后能使两个活性区域拆开,分离后的两活力碎片,经证实它们的活性中心分别为Lys 及Arg,并测定了各自的氨基酸组成及N、C 末端。今在此基础上确定了绿豆抑制剂的全部氨基酸排列顺序。     

苦荞胰蛋白酶抑制剂的纯化及特性研究

利用固相胰蛋白酶亲和色谱及离子交换色谱,从苦荞种子中分离纯化了三个具有抑制胰蛋白酶活力的组份(BTI-Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ)。经聚丙稀酰胺凝胶等电聚焦测定,三种抑制剂的等电点为6.87,6.7,5.14。根据Sephadex G-75凝胶过滤,SDS-PAGE测定,以及由当量抑制比值和氨基酸组份的推算,它们的分子量范围分别为5200-5700(Ⅰ),5500—6000(Ⅱ),5000—5600(III)。三者对胰蛋白酶的抑制常数分别为2.12×10~(-8),4.78×10~(-9),1.22×10~(-8)。氨基酸分析结果表明,它们均含有很高的极性氨基酸。在酸性条件下,它们均具有很高的热稳定性。化学修饰的结果表明,它们活性中心的氨基酸残基为Lys。     

丝氨酸蛋白酶抑制剂的结构与功能

本文介绍了三种丝氨酸蛋白酶抑制剂。绿豆胰蛋白酶抑制剂与慈菇蛋白酶抑制剂均为双头抑制剂,分别由72与141个氨基酸残基所组成。绿豆抑制剂能被胃蛋白酶降解为活性中心分别为Lys及Arg的两个活性碎片,其抑制剂本身及Lys碎片的晶体结构已阐明。慈菇抑制剂有A、B两个主要组份,两者对不同蛋白酶有不同抑制活性,是一种新类型的抑制剂。天花粉胰蛋白酶抑制剂是迄今已知的最小多肽抑制剂,共含27个氨基酸残基,用2D-NMR研究了它的构象。讨论了上述三种抑制剂的异同。     

慈菇中两种结晶的多功能蛋白酶抑制剂的研究

由于蛋白酶抑制剂在生理、生化、病理、药理上都占有很重要的地位,特别是具有多功能的蛋白酶抑制剂被广泛应用于临床,近年来愈来愈受到各方面的重视。本文报道了从慈菇中提取两种结晶的多功能蛋白酶抑制剂,它们都具有两个活力相等的活性中心,这与其他已知的同类型植物蛋白酶抑制剂不同,有它的特殊性。(1)慈菇蛋白酶抑制剂A、B,除能抑制胰蛋白酶外,还能抑制胰凝乳蛋白酶及猪颌下腺的舒缓激肽释放酶。用酰胺、酯及蛋白等不同底物分别求出抑制剂A、B对胰蛋白酶的当量抑制比值及对胰凝乳蛋白酶的半抑制比值。两者对胰蛋白酶的抑制常数在10~(-9)～10~(-10)的范围内,抑制剂B对胰蛋白酶较之A有更大的结合力,但抑制剂A对胰凝乳蛋白酶及舒缓激肽释放酶较之B却有更明显的抑制活力。(2)用葡聚糖凝胶过滤及聚丙烯酰胺凝胶电泳分别测定抑制剂A、B的分子量均在17000左右。从抑制剂A、B对胰蛋白酶的当量抑制比值求得分子量为8500。这说明每一抑制剂分子中具有两个活力相等的活性中心。(3)测定了抑制剂A、B的氨基酸组成,二者除碱性氨基酸及天冬氨酸含量略有差异外其余皆相同,各含有两对二硫键,非极性氨基酸含量较高约占60%左右。由氨基酸组成求得最小分子量约16500。(4)用二硝基氟苯,二甲基氨基萘磺酰氯及氨肽酶M测定抑制剂A、B的N末端,都证实是天冬氨酸。     

一种新阿片肽的分离纯化

报道了一种新阿片肽OP1的分离纯化。将重组毕赤酵母经适宜的生长和表达培养后,所得的发酵液经离心得无细胞上清液,上清液经超滤后过Sephadex G-10柱。将经Sephadex G-10柱所得具有阿片活性的粗组分用HPLC-MS分析,根据阿片肽N-端均有一个酪氨酸残基,且在肽链的第三或第四位上有一个芳香族氨基酸残基这一性质,依据分子量确定活性组分中可能存在的所有阿片肽,然后根据这些阿片肽的等电点,利用AKTA Purifier 100快速纯化系统的DEAE-阴离子交换纤维素柱将其进一步分离,活性组分再用Sephasil peptide C18反相高压液相柱分离得到活性组分OP1肽,鉴定纯度后测定其氨基酸组成。最后确定该肽的一级序列为YPFPGPIRYG,该阿片肽序列目前尚未见报道。     

浙江蝮蛇(Agkistrodon halys Pallas)蛇毒激肽释放酶Ⅰ的分离纯化及其性质的研究

浙江产蝮蛇(Agkistrodon halys Pallas)蛇毒中含有激肽释放酶,不需活化即可水解激肽原,释放激肽,并具有较弱的精氨酸酯酶的活力。粗毒经DEAE纤维素(DE-22,DE-52)和Sephadex G-75分离纯化后,可得到两个激肽释放酶的组分:Ⅰ与Ⅱ,二者电泳行为与酶活力有所不同,激肽释放酶Ⅰ在聚丙烯酰胺凝胶电泳中呈一条带,而组分Ⅱ中还杂有少量组分Ⅰ。激肽释放酶Ⅰ为一糖蛋白,含糖量20.3%,约由221个氨基酸残基组成,凝胶过滤和SDS电泳测定其分子量分别为31,000和30,000。此酶具有严格的底物专一性,能作用于激肽释放肽的专一底物Z-Phe-Arg-MCA及Bz-Pro-Phe-Arg-PA,不作用于一般蛋白质底物酪蛋白,对TAME的水解速度仅是对BAEE的14%。以BAEE为底物时,其最适pH为8～9,K_m值为2.85×10~(-4)M。本文测定了不同pH和不同温度下酶的稳定性,pH低于5或大于9,温度在40℃以上,酶活力迅速下降。其精氨酸酯酶及激肽释放酶的活力均能被丝氨酸蛋白酶抑制剂PMSF和DFP所抑制,两者呈平行关系,但都不被胰蛋白酶的专一抑制剂TLCK所抑制,慈菇抑制剂与大豆(Kunitz)抑制剂对此酶有部分抑制作用。经磷酸纤维素等阳离子交换树脂层析或交联的慈菇抑制剂Sepharose-4B亲合层析也能提纯激肽释放酶Ⅰ,但提纯后精氨酸酯酶活力下降,激肽释放活力几乎全部丧失。经圆二色光谱测定表明,酶的构象已发生改变。     

蕃茄蛋白酶抑制剂Ⅱ_a、Ⅱ_b的分离纯化及性质研究

经硫酸铵分级、CM-纤维素柱层析和Sephadex G-75柱层析,从野生型秘鲁蕃茄未成熟果实的匀浆液中分离纯化了蛋白酶抑制剂Ⅱa、Ⅱb。纯化的蛋白酶抑制剂经SDS-PAGE鉴定呈单一带,分子量均为17kD。Western blotting结果表明蛋白酶抑制剂Ⅱa、Ⅱb均与马铃薯蛋白酶抑制剂Ⅱ有血清学上的交叉反应。抑制蛋白酶活性测定显示两种蛋白酶抑制剂都表现強的抑制胰凝乳蛋白酶的活性,但对胰蛋白酶的抑制活性蛋白酶抑制剂Ⅱb強于蛋白酶抑制剂Ⅱa。     

慈菇中两种结晶的多功能蛋白酶抑制剂的研究

由于蛋白酶抑制剂在生理、生化、病理、药理上都占有很重要的地位,特别是具有多功能的蛋白酶抑制剂被广泛应用于临床,近年来愈来愈受到各方面的重视。本文报道了从慈菇中提取两种结晶的多功能蛋白酶抑制剂,它们都具有两个活力相等的活性中心,这与其他已知的同类型植物蛋白酶抑制剂不同,有它的特殊性。(1)_慈菇蛋白酶抑制剂A、B,除能抑制胰蛋白酶外,还能抑制胰凝乳蛋白酶及猪颌下腺的舒缓激肽释放酶。用酰胺、酯及蛋白等不同底物分别求出抑制剂A、B对胰蛋白酶的当量抑制比值及对胰凝乳蛋白酶的半抑制比值。两者对胰蛋白酶的抑制常数在10~(-9)～10~(-10)的范围内,抑制剂B对胰蛋白酶较之A有更大的结合力,但抑制剂A对胰凝乳蛋白酶及舒缓激肽释放酶较之B却有更明显的抑制活力。(2)_用葡聚糖凝胶过滤及聚丙烯酰胺凝胶电泳分别测定抑制剂A、B的分子量均在17000左右。从抑制剂A、B对胰蛋白酶的当量抑制比值求得分子量为8500。这说明每一抑制剂分子中具有两个活力相等的活性中心。(3)_测定了抑制剂A、B的氨基酸组成,二者除碱性氮基酸及天冬氨酸含量略有差异外其余皆相同,各含有两对二硫键,非极性氨基酸含量较高约占60%左右。由氨基酸组成求得最小分子量约16500。(4)_用二硝基氟苯,二甲基氨基萘磺酰氯及氨呔酶M测定抑制剂A、B的N末端,都证实是天冬氨酸。     

红藻条斑紫菜凝集素的纯化及其色氨酸化学修饰对其活性的抑制作用

为了探索条斑紫菜凝集素(Porphyra yezoensis Ueda lectin, PYL)的作用机理,对其进行了分离和纯化．条斑紫菜经磷酸盐缓冲液浸泡、20%～75%硫酸铵分级、DEAE 纤维素52离子交换层析和Sephadex G-200凝胶过滤层析,得到PYL纯品. Sephadex G-200分子筛层析测得其分子量为63.2 kD,在非还原SDS-PAGE上显示1条蛋白染色带,分子量为63.1 kD,还原SDS-PAGE显示1条蛋白染色带,亚基分子量为15.8 kD．PYL在对兔、大鼠、鸡、羊、狗血细胞的凝集作用中,对大鼠红细胞的凝集活性最高.PYL在pH 6.50～10.53范围内均有活性,在pH 8.40～8.91活性最高．经42 ℃热处理10 min后,仍然对大鼠红细胞血凝活性保留12.5%,其活性最大温度范围为4 ℃～20 ℃, 48 ℃加热10 min后,其活性完全丧失．EDTA对PYL的凝集活性有抑制作用,最小抑制浓度为156 mmol/L,而 Ca2+和Mg2+未发生凝集抑制现象．PYL凝集大鼠红细胞的作用不被D 果糖、葡萄糖、D-半乳糖、D-甘露糖、菊粉、γ球蛋白、牛甲状腺球蛋白等所抑制,但可被蔗糖和麦芽糖抑制,最小抑制浓度蔗糖为20 mmol/L,麦芽糖为40 mmol/L．用N 溴代丁二酰亚胺(NBS) 对PYL分子中的Trp残基进行化学修饰,有2.1个Trp残基被修饰,修饰后PYL活性丧失, 表明Trp残基是PYL凝集活性所必需的基团．     

五步蛇蛇毒磷脂酶A_2的纯化及部分性质

经Sephadex G-75和QAE-Sephadex A-50离子交换层析等方法,从湖南产五步蛇(Agkistrodon acutus)蛇毒中纯化一种均一的酸性磷脂酶A_2。SDS-PAGE测得分子量为15.8kD,按氨基酸残基计算其分子量为14.352kD,IEF-PAGE测得等电点为5.32。氨基酸组份分析表明磷脂酶A_2分子由128个氨基酸残基组成,富含Asp和Glu,不含中性糖。PLA_2酶活性的最适温度为45℃,最适pH为8.5左右,没有抗胰蛋白酶的活性,具一定的热稳定性。K~+、Ca~(++)和Na~+离子激活,而Cd~(++)、Sn~(++)、Cu~(++)、Li~+、Hg(++)、Zn~(++)、Fe~(++)和Co~(++)离子可抑制或完全丧失酶活力。手工微量顺序分析测得PLA_2分子N-末端氨基酸为Leu。此酶对小白鼠的LD_(50)至少大于10mg/kg(ip)。     

浙江蝮蛇(Agkistrodon halys Pallas)蛇毒中舒缓激肽增强肽的研究——Ⅱ.舒缓激肽增强肽组分Ⅰ结构与功能的关系

1.浙江蝮蛇毒冻干粉的70%甲醇提取液,经Sephadex G-15层析柱,可分离出三个舒缓激肽增强肽的组分。对其中BPP_1的结构进行了测定,其氨基酸顺序为: (?)GIu·Gly·Arg·Pro·Pro·Gly·Pro·Pro·Ile·Pro·Pro 2.研究了BPP_1结构与功能的关系。当用焦谷氨肽酶移去BPP_1 N末端的焦谷氨酸残基时,对舒缓激肽的增强效应反而升高一倍左右;此后随着逐步进行Edman降解,活力也随之下降,但降解至C末端三肽时,生物活力仍保留约90%,至C末端二肽时,活力就骤然丧失。对BPP_1C末端用羧肽酶Y水解时,一小时后活力降低二分之一。这些部说明,BPP_1 C末端结构的完整,是其生物活力所必需的。     

浙江蝮蛇(Agkistrodon halys Pallas)蛇毒中舒缓激肽增强肽的研究 Ⅱ.舒缓激肽增强肽组分Ⅰ结构与功能的关系

1.浙江蝮蛇毒冻干粉的70%甲醇提取液,经Sephadex G-15层析柱,可分离出三个舒缓激肽增强肽的组分。对其中BPP_1的结构进行了测定,其氨基酸顺序为: -Glu·Gly·Arg·Pro·Pro·Gly·Pro·Pro·Ile·Pro·Pro 2.研究了BPP_1结构与功能的关系。当用焦谷氨肽酶移去BPP_1N末端的焦谷氨酸残基时,对舒缓激肽的增强效应反而升高一倍左右;此后随着逐步进行Edman降解,活力也随之下降,但降解至C末端三肽时,生物活力仍保留约90%,至C末端二肽时,活力就骤然丧失。对BPP_1C末端用羧肽酶Y水解时,一小时后活力降低二分之一。这些都说明,BPP_1C末端结构的完整,是其生物活力所必需的。     

基于定点突变技术对苦荞麦胰蛋白酶抑制剂活性位点的研究

目的:为了研究胰蛋白酶抑制剂的活性位点,揭示Ft TI结构与功能的关系。将Ft TI和突变体aFtTI-R65L,aFtTI-D67V和aFtTI-R65L/D67V经IPTG诱导培养5h,收集菌液经过超声波破碎得到粗产物,经过纯化后的胰蛋白酶抑制剂对胰蛋白酶的摩尔抑制比分别为1∶1,1∶1.15,1∶1.3,1∶1.2;抑制常数Ki分别为1.62n M,1.69 n M,1.9 n M,1.8 n M(BAp NA作为底物)。结果:SDSPAGE分析表明突变前和突变后表达产物胰蛋白酶抑制剂的大小一致,均为9.5 k Da。对突变体aFtTI-R65L,aFtTI-D67V和aFtTI-R65L/D67V抑制反应温度研究表明,其最适反应温度均为40℃。在10~80℃保温30 min后,突变体对胰蛋白酶的抑制活性仍保留80%以上;在90℃保温30min,突变体的抑制活性开始显著下降,只保留其39%。具有较高的耐热性。将aFtTI在pH 3.0~10.0的不同缓冲溶液中放置30 min后,其抑制活性可保留90%左右,在pH 2.0条件下,aFtTI抑制活性丧失约31%;在pH 11.0条件下,aFtTI抑制活性丧失约43%。结论:对苦荞麦蛋白酶抑制剂Ft TI的定点突变并不会改变它是一种偏碱性的胰蛋白酶抑制剂的性质,突变前后均保持了耐碱性的特点。     

蕲蛇蛇毒中一个新的类凝血酶的分离纯化与表征

使用DEAE－Sephadex A-50、POROS 50HS及POROS 20PI等色谱分离技术,从蕲蛇粗毒中分离提纯得到1个具有凝血活力的组分,经SDS－PAGE和PAGE检测均为一条带,非还原条件下相对分子质量24.3kDa,还原条件下相对分子质量33.0kDa;其凝血活力为91.0NIH u/mg。该组分不具有激活因子ⅩⅢ的活性,肝素不影响该组分的凝血活性,EDTA部分抑制其活性,苯甲基磺酰氟（PMSF）则会产生不可逆抑制作用,该酶N－末端氨基酸序列为VIGGNGXDINEHRFLVAFF,经分析表明该酶是一种新的类凝血酶。     

Potato I型蛋白酶抑制剂 rBTI及其突变体的表达、纯化和活性研究

荞麦胰蛋白酶抑制剂(BTI)属于丝氨酸蛋白酶抑制剂Potato I家族,典型构象中有1段暴露在分子外侧的结合区,该区内P1′、P2、P6′与P8′位的氨基酸残基具有高度保守性.本文依据近期解析的rBTI晶体结构以及rBTI与胰蛋白酶复合物晶体结构信息,对rBTI 中的P2和P8′位氨基酸进行突变,构建了pExSecI- Bti-P44T 和 pExSecI-Bti-W53R 重组质粒,转入大肠杆菌 BL21（DE3）中进行表达,通过Resource Q阴离子交换层析和Superdex G 75 HR 10/300凝胶柱进行分离纯化后,测定了rBTI及其突变体对胰蛋白酶的抑制常数,以及它们对HepG2 细胞内的蛋白酶体和细胞增殖的抑制作用. 实验结果显示,rBTI 的44和53位分别突变为 Thr和Arg后,Ki 分别为2.91×10-9mol/L和2.97 ×10-7mol /L,前者较rBTI（Ki = 3.56×10-8 mol/L）降低1个数量级,而后者较rBTI升高1个数量 级.功能分析显示,rBTI及2种突变体对HepG2细胞内的蛋白酶体基本没有抑制作 用,但是它们都保留了对HepG2细胞增殖的抑制活性.这些结果揭示,作为一种特异的胰蛋白酶抑制剂,rBTI分子中的保守区域氨基酸残基虽然对胰蛋白酶的抑制作用有显著影响,但并不影响其抑制肿瘤细胞的增殖,仍能发挥其原有的生物学功能.     

野生苋属植物籽实中新型α淀粉酶抑制剂的分离纯化及其性质研究(英文)

从野生苋属植物 (Amaranthuspaniculatus)籽实中分离纯化出α淀粉酶的一种新型蛋白质类抑制剂 .该抑制剂被命名为WAI 1 .MALDI TOF质谱测得其分子量为 986 5 ,是目前报道的α 淀粉酶的蛋白质类抑制剂中分子量最小的 .初步的组成和结构分析结果表明 ,WAI 1由 9个氨基酸残基组成 ,其N端为焦谷氨酸 .直接用RP HPLC纯化后 ,WAI 1能在弱酸性条件下 ,以非竞争性抑制作用方式有效抑制美洲蜚蠊消化道α淀粉酶的活性 ,最适抑制pH 6 0 ,但对人唾液淀粉酶活性无影响 .WAI 1在 37℃下与酶预温浴约 30min后显示最大抑制活性 .当α淀粉酶用量一定时 ,α淀粉酶活性的抑制率在约 5 0 %的范围内随抑制剂 酶比例的增大而呈线性增加 ,超过 5 0 %后 ,抑制率随抑制剂 酶比例的增大而缓慢上升 ,最终达到最大值 (约 6 5 % ) .