耐热碱性磷酸酶功能结构域的进一步定位

为了进一步精确定位耐热碱性磷酸酶 (TAP)的功能结构域和建立酶功能结构域定位的有效方法 ,在对TAP进行序列相容性比对及二级结构统计预测的基础上 ,以二级结构单元的完整性为依据对其功能结构域进行定位 .TAP的功能结构域在 35～ 4 76氨基酸之间 ,记为TAPN3 4C2 5(TAP的N端去掉 34个氨基酸而C端去掉 2 5个氨基酸 ) ,比盛小禹等定位的少 15个氨基酸 .克隆、表达实验结果证明了TAPN3 4C2 5的酶学活性 ,其最适反应温度为 72℃ ,比TAPND2 7(N端去除了 2 7个信号肽氨基酸的TAP)上升了 7℃ ,而最高耐受温度为 83℃ ,比TAPND2 7下降了 16℃ .实验结果表明 ,以二级结构预测结果进行酶功能结构域定位是一种更为精确的方法 .     

无机磷酸盐对耐热碱性磷酸酶耐热性的影响

 为研究体外磷酸根离子对嗜热菌 (Thermussp .30 4 1)碱性磷酸酶TAPND2 7耐热性的影响 ,通过克隆于高表达质粒上编码TAPND2 7的基因在E .coli中的诱导表达和蛋白产物的纯化 ,获得了电泳纯的TAPND2 7.耐热性实验表明磷酸根离子能显著提高该酶的热稳定性 ,在 10mmol L磷酸根离子存在下 ,TAPND2 7的Tm 值从 91℃上升到了 97℃ ;酶的动力学实验证实无机磷酸盐 (Pi)对TAP ND2 7的酶活性有可逆竞争性抑制作用 ,Ki 值为 0 99× 10 -4 mol L .上述结果说明 ,TAPND2 7耐热性的提高是由于磷酸根离子对TAPND2 7活性位点的竞争性结合 ,这种结合 ,推测为Pi 与氨基酸残基间的非共价相互作用 ,减小了TAPND2 7的自由能 ,从而提高了它的热稳定性     

人小肠三叶因子缺失半胱氨酸57突变体的构建及其生物活性

用 PCR方法构建了一个不能形成二聚体的 C端缺失半胱氨酸 57的 h ITF突变体 .将其克隆到大肠杆菌表达载体 p GEX- 4T- 1中 ,ITPG诱导表达 ,融合蛋白经 Glutathione- Sepharose 4B亲和层析 ,凝血酶酶切和 Sephacryl S 1 0 0纯化 ,得到突变体蛋白 .SDS- PAGE,氨基酸组成 ,飞行质谱 ,N端氨基酸序列测定结果与期望值一致 .研究表明突变体的生物学活性有所降低 .对胃蛋白酶作用的稳定性降低 .     

615小鼠血红蛋白α链的氨基酸组成及个别肽段的氨基酸序列

用CM-Cellulose-23柱层析分离纯化了615小鼠珠蛋白α链,测定其N端氨基酸残基为缬氨酸.615小鼠珠蛋白α链含有141个氨基酸残基,其中19个亮氨酸残基,10个组氨酸残基,9个缬氨酸残基,上述氨基酸残基的数目与文献中其亲本C₅₇BL不同.用胰蛋白酶水解615小鼠珠蛋白α链,发现有不溶性的‘核心’和可溶性的酶解片段.其中一个酶解肽段从N端数第8位氨基酸残基发生了突变,由亲本的缬氨酸变为亮氨酸.     

重组人白细胞介素6部分生化物理学性质的鉴定

采用工程菌 E.coli DH5 α(p IB- h IL- 6 ) ,经过发酵培养、表达和包含体的分离纯化等步骤 ,获得了 N端缺失 5个氨基酸的 rh IL- 6纯品。对其理化生物学性质进行分析。结果表明 ,纯品 N-端氨基酸序列为 MEDSKD… ;在 2 76 nm波长处有一个特异的蛋白吸收峰 ;分子量为 2 1 487.2 ;裂解的肽段分布在理论值的肽段分布范围之内 ;p I为 6 .1 ;能与兔抗人 IL- 6抗体特异性结合 ;比活性达2 .0 5× 1 0 8IU/mg。     

扩展青霉PF898碱性脂肪酶cDNA的克隆及序列分析

扩展青霉 (Penicilliumexpansum)PF898可产生一种具有工业价值的碱性脂肪酶 (PEL) .在测定了其N端 12个氨基酸残基序列的基础上 ,通过RT PCR、5′RACE、基因克隆及序列测定 ,获得了PEL完整的cDNA序列 (GenBank登录号为AF2 84 0 6 4 ) .cDNA全长 10 5 0bp ,包括PEL编码区、3′非翻译区和部分 5′非翻译区基因的序列 .编码区cDNA由 85 5个碱基组成 ,编码 1个由 2 85个氨基酸残基组成的酶蛋白 ,其信号肽及前肽部分由 2 7个氨基酸残基组成 ,成熟肽部分由 2 5 8个氨基酸残基组成 .根据氨基酸组成推导该脂肪酶蛋白的分子量为 2 7 3kD .该脂肪酶的氨基酸序列 130～ 134位上有各类脂肪酶中普遍存在的G X S X G保守序列     

GL—7ACA酰化酶（C130）β亚基N端氨基酸残基的突变及功能

戊二酰 7 氨基头孢烷酸酰化酶 (即GL 7ACA酰化酶 ,EC .3.5 .1.11)的催化中心通常在 β亚基N端的第一个氨基酸 ,底物亲和标记的研究亦显示N端存在着结合靶点 ,因而该区域的结构可能与酶的功能密切相关。对C130 β亚基N端的 2～ 8位氨基酸残基分别进行了肽段置换和定点突变研究。将N端前 8位肽段置换为来源于Arthrobacterviscosus的青霉素G酰化酶 (PAC)的对应序列后 ,C130酰化酶活力丧失 ;而置换为来源于E .coli的青霉素G酰化酶 (PGA)的对应序列后 ,酰化酶活力仍然保留 ,但Km 值从 0 .44× 10 -3 mol·L-1增大为 0 .5 5× 10 -3mol·L-1,kcat值由 4.92s-1降低为 1.6 4s-1。另对C130 β亚基N端 2～ 4位氨基酸残基作了单点突变 :第 4位的Trp为可能的底物类似物结合位点 ,被变为Tyr后 ,它对底物GL 7ACA的结合能力略为减弱 ,kcat则降低为 2 .2 9s-1;而变为Leu后 ,Km 为 0 .34× 10 -3 mol·L-1,kcat为 3.15s-1;第 3位的Ser变为Met、Ala及Cys后 ,随着Km值逐渐降低 ,kcat也有所降低 ,而S3 M、S3 A突变体的kcat/Km 值比野生型的分别增加了 2 2 .3%和 39.3% ;将活性中心Ser(β1)邻位的Asn(β2 )变为Gln后 ,C130酶活大幅度下降 ,kcat减为 0 .47s-1。上述结果表明 ,C130 β亚基N端的前几个氨基酸残基均可对酶的功能     

Magainin和cecA-mil抗菌肽基因的密码子优化及在毕赤酵母中的高效表达

选用毕赤酵母偏爱密码子 ,设计合成了新型抗菌肽基因。所合成的magainin基因和cecA mil杂合肽基因全长分别为 1 0 1bp和 60bp ,并在其N端引入kex2裂解位点 ,以保证表达抗菌肽具有天然N端。其中 ,cecA mil杂合肽基因根据cecropinAN端第 1～ 7个氨基酸残基、melittinN端第 5～ 1 2个氨基酸残基所设计合成。基因分别克隆入pPICZα A质粒 ,构建分泌型重组酵母表达载体pPICZα A mag和pPICZα A CM。在AOX1 (醇氧化酶 )启动子调控下 ,类似天然抗菌肽大小的magainin及cecA mil蛋白获得分泌表达 ,其表达量分别为 1 0 5mg L和 1 1 8mg L。初步抑菌活性测定 ,显示两者对金黄色葡萄球菌及E .coliDH5α有较好的抑杀活性。     

保守的第52位色氨酸突变引起的胰高血糖素样肽1受体N端片段活性丧失

通过易错PCR方法建立了一个鼠肺不同长度的nGLP-1R(从第21个氨基酸开始到第145个氨基酸)的噬菌体随机突变展示肽库,通过噬菌体表面展示技术检测胰高血糖素样肽1受体N端片段(nGLP-1R)在缺失一段或两段基因后是否还具有结合Exendin-4的活性.经ELISA分析发现了一株无结合活性的突变株,命名为EP16.经测序比对,发现EP16缺失了前20个和后10个氨基酸,且第52位色氨酸突变为精氨酸.为确定EP16与Exendin-4无结合活性的原因,重新构建了无前20个和后10个氨基酸的EP16野生型及第52位色氨酸变为精氨酸的全长nGLP-1Rw52R与EP16进行对比分析.结果表明,EP16的活性丧失是由保守的第52位色氨酸突变为精氨酸引起的,缺失的前20个和后10个氨基酸没有影响其生物学活性.关键位点单个氨基酸残基的突变可以改变胰高血糖素样肽1受体N端片段整个蛋白质的生物学活性.     

藻红蓝蛋白裂合异构酶E基因突变体的构建、表达与酶活性检测

通过诱变分别得到PecE的N端,C端和中间位置缺失突变的一系列突变基因的编码产物,测定了这5种缺失蛋白质的酶活性的大小。实验结果显示：来自层理鞭枝藻(M．laminosus,UTEX 1931)的PecE[简称PecE(UTEX 1931)]与来自层理鞭枝藻(M．laminosus,．PCC 7603)的PecE[简称：PecE(PCC 7603)]有81％的同源性。PecE(UTEX1931)／PeeF(PCC 7603)的酶催化活性与PecE(PCC 7603)／PecE(PCC 7603)的酶催化活性相当。PecE(UTEX 1931)的N端缺失22个氨基酸的蛋白质显示出了约20％的催化活性;而N端缺失36个氨基酸、56个氨基酸的蛋白质,C端缺失23个氨基酸的蛋白质和PecE(PCC 7603)中间缺失27个氨基酸的蛋白质均丧失活性,结果对酶的结构以及对酶活性的影响提供了重要信息。     

信号肽去除的耐热碱性磷酸酯酶FD-TAP在大肠杆菌中的亚克隆和高表达

通过计算机辅助分析,发现在耐热碱性磷酸酯酶（简称ＦＤ－ＴＡＰ）的Ｎ端存在２６个氨基酸的信号肽序列。但一般信号肽切点并非是完全专一的,所以利用基因工程手段将ＦＤ－ＴＡＰ的Ｎ端分别缺失２４、２５、２６和２７个氨基酸,得到了Ｎ端分别缺失２４、２５、２６和２７个氨基酸的克隆子ｐＴＡＰＮＤ２４、ｐＴＡＰＮＤ２５、ｐＴＡＰＮＤ２６和ｐＴＡＰＮＤ２７。考虑到这样的无隆子其翻译起始区所形成的能量较低结构稳定的二组     

Taq DNA聚合酶功能区域的定位

通过参Ｕ法定点突变产生了ＴａｑＤＮＡ聚合酶Ｎ端分别缺失３个,２３５个,２８７个和４４３个氨基酸的４个缺失体,利用Ｂａｌ－３１连续缺失法产生了ＴａｑＤＮＡ聚合酶的Ｃ端分别缺失了２个、１６个、２９个、３２个、３４个氨基酸的５个缺失体．经ＤＮＡ聚合酶活性测定表明Ｎ端缺失３个,２３５个,２８７个氨基酸后活力和完整的Ｔａｑ相近,而缺失４４３个氨基酸后则失去了ＤＮＡ聚合酶活力;Ｃ端的５个缺失体都失去了ＤＮＡ聚合酶活性．据此ＴａｑＤＮＡ聚合酶的功能区域被定位在２８７～８３２氨基酸之间．     

人脯氨肽酶活性中心结构的计算机模拟

氨酰基脯氨酸二肽酶 (脯氨肽酶 )为广泛分布于生物界的细胞内二肽水解酶 .它特异性地水解以脯氨酸或羟脯氨酸为羧基端的二肽 (X Pro) ,而且只对反式肽键有催化活性 .此酶与脯氨酸代谢、胶原蛋白合成及细胞生长有密切关系 .文献报道 ,从Alteromonas细菌中提取的脯氨肽酶有水解梭曼的活性 ,其有机磷酸酐水解酶也有脯氨肽酶活性 .用重组基因表达的人肝脯氨肽酶也同时具有脯氨肽酶活性和水解梭曼的活性 .研究脯氨肽酶活性中心的结构具有重要理论意义和潜在实用价值 .但目前尚无人脯氨肽酶晶体结构的报道 .本文采用蛋白质结构模式识别 (threading)方法对脯氨肽酶的高级结构进行模拟 ,以大肠杆菌甲硫氨酸氨肽酶 (1MAT)为模板 ,模建了人脯氨肽酶C端结构域的空间结构 .通过对模建结构的 3D评估及电荷分布分析 ,对人脯氨肽酶活力中心结构进行了预测 .模建的人脯氨肽酶活性中心位于C端结构域 ,为 6条β折叠围成的一个疏水性口袋 ,外面被 5条α螺旋及一些loop包围 ,活力中心位于疏水结构中央 ,其中有 5个保守氨基酸 ,形成 1个较强的负电荷区 ,周围有 3个较弱的正电荷区域 .实验还发现 ,虽然Mn2 + 或Co2 + 对酶的活性极其重要 ,但对酶蛋白结构的贡献很小 .提示它们可能是在催化反应的电荷转移过程中发挥着重要作用     

链霉菌C-3662产生的纤溶活性蛋白酶的纯化与理化性质

 从链霉菌 C- 3662发酵上清液中 ,通过硫酸铵沉淀 ,CM- Sepharose Fast Flow和 Phenyl-Sepharose Fast Flow等层析色谱 ,分离纯化得到了具有纤溶活性的蛋白酶 CGW- 3,反向 HPLC鉴定纯度为 90 % ;每立升发酵上清液可得到 8mg纯品 ,活性回收率 46% ,CGW- 3为一单肽链蛋白 ,分子量 2 2 72 1 ,对丝氨酸蛋白酶抑制剂 PMSF敏感 ,对 EDTA不敏感 ;其 N端 1 5个氨基酸的顺序为 VVGGTRAAQGEFPFM,与微生物来源的胰蛋白酶类丝氨酸蛋白酶有较高的同源性 . CGW- 3的等电点 p I9.0 ,纤溶活性的最适 p H为 7.5～ 8.0 ,对温度比较敏感 .CGW- 3不仅具有直接降解纤维蛋白作用 ,而且能够激活纤溶酶原     

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 .     

Construction by site-directed mutagenesis of a 39-kilodalton mosquitocidal protein similar to the larva-processed toxin of Bacillus sphaericus 2362.

After ingestion of the parasporal crystals of Bacillus sphaericus, mosquito larvae process the 42-kilodalton (kDa) toxin to a protein of 39 kDa, which has an increased toxicity (A. H. Broadwell and P. Baumann, Appl. Environ. Microbiol. 53:1333-1337, 1987). A similar activation is performed by trypsin and chymotrypsin. Using site-directed mutagenesis, we have constructed derivatives of the 42-kDa toxin with a deletion of 10 amino acids at the N terminus and deletions of 7, 17, or 20 amino acids at the C terminus. Toxicity for mosquito larvae was retained upon deletion of 7 or 17 amino acids but was lost upon deletion of 20 amino acids. Evidence is presented indicating that the protein containing deletions of 10 amino acids at the N terminus and 17 amino acids at the C terminus (corresponding to potential chymotrypsin cleavage sites) is similar to the 39-kDa protein produced in mosquito larvae or by digestion with chymotrypsin. Digestion with trypsin appears to generate a protein lacking 16 or 19 amino acids from the N terminus and 7 amino acids from the C terminus. As is the case with the recombinant-made 42-kDa protein, toxicity of its derivatives is dependent on the presence of a 51-kDa protein which is a component of the parasporal crystal of B. sphaericus 2362.     

Different roles of N‐ and C‐ termini in the functional activity of FGF21

Fibroblast growth factor 21 is a member of endocrine FGFs subfamily, along with FGF19 and FGF23. It is emerging as a novel regulator with beneficial effects on a variety of metabolic parameters, including glucose and lipid control. FGF21 activity depends on membrane protein βKlotho that physically complexes with various FGF receptors, thus conferring them the ability to bind FGF21 and activate downstream signaling pathways. FGF21, like other FGFs, folds to a β‐trefoil‐like core region, with disordered N‐ and C‐termini. In order to investigate their role in the activity of FGF21, we have constructed a series of deletion mutants and tested them for their ability to (1) bind βKlotho, analyzed by surface plasmon resonance spectroscopy (2) signal through MAPK phosphorylation and inhibit apoptosis in 3T3‐L1/βKlotho fibroblasts (3) stimulate GLUT1 mRNA upregulation and glucose uptake in 3T3‐L1 adipocytes. Binding studies with βKlotho revealed that the interaction with the co‐receptor involves the C‐terminus, as progressive removal of amino acids from the carboxy end decreased affinity for βKlotho. By contrast, removal of up to 17 amino acids from the N‐terminus had no effect on the interaction with βKlotho. Terminal deletions had greater effect on function, as deletions of six amino acids from the amino‐terminus and only four from the carboxy‐terminus each significantly impacted activity (10‐fold). Of the extreme terminal truncations, with no detectable activity, ΔN17 acted as competitive antagonist while ΔC20 did not. Our structure/function studies show that the C‐terminus is important for βKlotho interaction whereas the N‐terminus likely interacts directly with FGF receptors. J. Cell. Physiol. 219: 227–234, 2009. © 2008 Wiley‐Liss, Inc.