含门冬酰胺肽类的镇痛活性与结构的关系

Asn-Ala-Gly-Ala 四肽是从人脑分离出来的具有镇痛活性的多肽。为了阐明此活性肽生物活性的基本结构特征,曾合成了一系列的类似物并进行其活力测定。结果表明:该活性四肽的N-端三肽即Asn-Ala-Gly 和活性四肽向C-端引伸一个Asn 残基的五肽即Asn-Ala-Gly-Ala-AsnNH_2均有相似的镇痛活性,而第二位Ala 为D-Ala 取代的四肽类似物Ash-DAla-Gly-Ala 亦具有相近的镇痛活力,然维持的时间较活性四肽为长。如N-端从Asn 再延伸一个氨基酸残基或将活性四肽的顺序加以任何改变均导致镇痛活力的全部丧失。因此此活性四肽的基本结构为专一的四肽即Asn-Ala-Gly-Ala。由于此四肽的氨基酸顺序和人的β-LPH 的第14位至18位顺序相同,曾猜测是否有可能β-LPH 是此活性肽的前体。从合成牛的β-LPH14位至18位五肽即Glu-Ala-Pro-Ala-Glu 不表现镇痛活力这点说明可能此活性肽并不与β-LPH 有任何前体的关系。     

胃泌素类似物的人工合成和泌酸活性研究

本文采用液相合成法合成了九种胃泌素类似物,并用大白鼠胃灌流技术测定其泌酸活性。若以五肽胃泌素(Boc-β-Ala-Trp-Met-Asp-phe-NH_2,Boc-五肽)的泌酸活性为100％,则胃泌其它类似物的活性分别为:Boc-四肽(Boc-Trp-Met-Asp-Phe-NH_2)30.32％,Boc-三肽(Boc-Met-Asp-phe-NH_2)0.13％;Fmoc-五肽(Fmoc-β-Ala-Trp-Met-ASP-Phe-NH_2)171％,Fmoc-四肽(Fmco-Trp-Met-Asp-Phe-NH_2)32.88％,Fmoc-三肽·(Fmoc-Met-Asp-Phe-NH_2)0.17％,五肽·TFA(β-Ala-Trp-Met-Asp-Phe-NH_2·TFA)17.45％,四肽·TFA(Trp-Met-Asp-phe-NH_2·TFA)5.58％。 实验结果显示四肽胃泌素类似物的活性这比三肽的高,表明胃泌素C-端片段中色氨酸残基对泌酸活性十分重要。在胃泌素类似物的N-端导入保护基同样提高它们的生物学活性,而Fmoc-保护基的作用还强于Boc-保护性。推测其主要原因是在N-式加上一个疏水性强的基团后有利于形成一个与受体相结合的活性构象。     

广西眼镜王蛇毒神经毒素的一级结构

本文报道广西眼镜王蛇(Ophiophagus hannah)毒神经毒素(CM-9)的氨基酸顺序测定。应用固相DABITC-PITC双偶合-Edman手工降解法能对完整的还原S-羧甲胺甲基化CM-9从N端降解至第51位。联结经双向纸层析电泳纯化的用胰蛋白酶裂解肽段的顺序,完成含73个氨基酸残基的全部顺序。CM-9的顺序与Joubert报道的泰国眼镜王蛇神经毒素的顺序基本相似。整个顺序中有18%氨基酸残基不同,特别在C端四位残基有很大差别,颇与银环蛇α-毒素的C端的疏水性十分相似。     

胰岛素类似物的内源萤光光谱

为了进一步了解胰岛素构象与功能的关系,测定了不同条件下胰岛素和它的类似物的内源萤光光谱,胰岛素类似物包括去B链羧端五肽胰岛素,去B链羧端七肽胰岛素和去B链羧端八肽胰岛素。它们的发射光谱的峰在306nm,激发光谱峰在277nm。不同pH值,不同浓度的十二烷基硫酸钠和温度变化对胰岛素的荧光光谱的影响和对类似物的影响非常相似。说明这些类似物的环境酪氨酸残基的微环境是相似的。由于去五肽胰岛素有接近于天然胰岛素的生物活力,去七肽胰岛素没有生物活力,因此说明,胰岛素分子的受体结合部位中,B_(24～25)两个苯丙氨酸侧链本身具有重要的地位。并不是因为失去它们后引起胰岛素构象变化而失活的。     

胰岛素类似物的内源萤光光谱

为了进一步了解胰岛素构象与功能的关系,测定了不同条件下胰岛素和它的类似物的内源萤光光谱,胰岛素类似物包括去B链羧端五肽胰岛素,去B链羧端七肽胰岛素和去B链羧端八肽胰岛素。它们的发射光谱的峰在306nm,激发光谱峰在277nm。不同pH值,不同浓度的十二烷基硫酸钠和温度变化对胰岛素的荧光光谱的影响和对类似物的影响非常相似。说明这些类似物的环境酪氨酸残基的微环境是相似的。由于去五肽胰岛素有接近于天然胰岛素的生物活力,去七肽胰岛素没有生物活力,因此说明,胰岛素分子的受体结合部位中,B_(24～25)两个苯丙氨酸侧链本身具有重要的地位。并不是因为失去它们后引起胰岛素构象变化而失活的。     

Asn-Ala-Gly-Ala及Asn-Ala-Gly-Ala-Asn在溶液中的构象—远紫外圆二色性

用远紫外圆二色性研究了四肽Asn-Ala-Gly-Ala和Asn-D-Ala-Gly-Ala-NH_2及五肽Asn-Ala-Oly-Ala-Asn 的构象。在低pH 的水溶液中,五肽给出一正一负的峰,正的在215nm,负的在232.5nm。[θ]_215随pH 的关系类似滴定曲线。推想此时呈β-转角。在近中性或碱性水溶液中,圆二色谱只有195nm 的负峰,因此呈无规卷曲。pH5.8时加乙醇或三氟乙醇至90%,五肽给出218 nm 附近的负峰。设想此时分子呈类β-折迭。NAGA 给出215 nm 附近的正峰,但没有负峰。讨论了此分子呈现β-转角的可能性。NDAGA 只有在196nm 附近的负峰,因此推测它具无规卷曲。潘小平等报道,上述肽都有镇痛作用,看来这种作用与分子的立体结构无关。     

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     

镇痛多肽——内吗啡肽-1的人工合成及活性研究

 用液相合成方法合成了具有镇痛作用的μ阿片受体的内源性配体——内吗啡肽 - 1(endomorphin- 1 ) ,该四肽为 Tyr- Pro- Trp- Phe NH2 .液相合成法是在氨基酸的 N端用 Boc(叔丁氧羰酰基 )作保护基 ,C端用 HOSu(N-羟基琥珀酰亚胺 )活化 ,与未加保护基的氨基酸在碱性条件下接肽 .先分别合成 C端二肽和 N端二肽 ,再缩合为四肽 ,产物的保护基用盐酸脱帽去除 .中间产物用薄层层析和熔点鉴定其纯度 ,最终得到了高纯度的四肽 .小白鼠脑室注射 (i.c.v)测定表明 ,8.2 5nmol剂量给药 ,其镇痛活性为 87% ,明显高于吗啡 (morphine) .     

八肽胆囊收缩素的结构与活性关系

本文采用液相多肽合成法制备了八肽胆囊收缩素(CCK_8)的六种类似物,并测定了它们诱导离体的豚鼠胆囊收缩的生物学活性。发现CCK_8的N-端乙酰化不改变其生物活性,脱去N-端氨基的CCK_8类似物即Suc-CCK_7与母体CCK_8相比,其活性明显增加。在Boc-CCK_7中,Met被NIe取代活性可完全保留,Gly~(29)被D-Ala取代后仍保留相当的活性,但Gly~(29)被β-Ala取代后则失去胆囊收缩活性;在Met~(28)-Gly~(29)区域引入刚性的r-内酰胺环作为构象限制,也导致活性完全丧失。     

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。     

水稻生防菌株多粘类芽孢杆菌WY110抗菌蛋白的纯化及其基因克隆

通过DEAE—Sephadex A-50离子交换层析和Sephacryl S-200分子筛层析并采用抑菌活性和SDS-PAGE跟踪检测,从多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)WY110菌株中分离纯化到一种对稻瘟病菌具有拮抗活性的抗菌蛋白P2(分子量约26kD)。平板抑菌试验表明,在PDA培养基上1．5μg纯化的P2蛋白即可有效地抑制稻瘟病菌菌丝生长,并对所测试的稻瘟病菌不同菌株均表现出抑菌活性。对P2蛋白的N—端测序结果表明,N—末端24个氨基酸序列为H2N—Ala—Asn—Val—Phe—Trp-Glu—Pro—Leu—Ser—Tyr—Tyr—Asn—Pro—Ser—Thr—Trp—Gln—Lys—Ala—Asp—Gly—Tyr—Ser—Asn—。以此为靶序列在网上用BlastP程序对蛋白质序列数据库进行了类似性检索,发现其与来源于芽孢杆菌的β-1,3-1,4-葡聚糖酶前体具有很高的同源性。进一步用此酶的特异底物地衣多糖进行了定性检测,验证了P2蛋白具有β-1,3-1,4-葡聚糖酶的活性。在此基础上,根据P2蛋白N-末端氨基酸序列及此酶C-端保守性序列设计合成了两端引物,以WY110基因组DNA为模板,通过PCR高保真扩增获得了P2蛋白编码基因的全序列,并克隆到pMD18-T载体上。核苷酸序列分析表明,其5′端72个核苷酸序列与蛋白N-端已知的24个氨基酸序列完全吻合,序列全长为636bp(GenBank登录号：AF284449),编码212个氨基酸;与已报道的一例来源于Paenibacillus polymyxa的β—1,3-1,4-葡聚糖酶基因(gluB)相比,核苷酸和氨基酸序列同源性分别为84％和88．7％。β-1,3-1,4-葡聚糖酶具有抗稻瘟病菌活性尚未见报道。P2蛋白编码基因的克隆为水稻抗病基因工程提供了有潜在应用价值的新的目的基因。     

不同亚型乙肝病毒Pre-S(2)蛋白二级结构及抗原表位的预测与比较

本文采用Chou和Fasman方法预测adw,adr,ayw三种亚型的乙肝病毒Pres(2)蛋白的二级结构;并用双亲性方案和亲水性方案分析了抗原表位。结果显示三者均可能含有较多的β片层和β转折;N-末端30个残基所形成的二级结构较保守,而C-末端顺序的构象在亚型间差别较大;Th细胞识别的表位可能在39—49肽段;B细胞识别的表位可能主要在12—18残基或其附近。     

生长激素释放肽的结构和功能

生长激素释放肽(growth hormone releasing peptide,Ghrelin,GHRP),是最近发现的可以促进GH分泌的肽激素,主要来源于胃,有28个氨基酸残基,其第三位氨基酸残基(一般是丝氨酸)被脂肪酸修饰,实验证明被修饰的N端是其活性核心部位。该文介绍ghrelin的主要结构和生物学功能。     

N端的改变对大肠杆菌精氨酰—tRNA合成酶的影响

得到了缺失Asn2 的大肠杆菌 (E .coli)精氨酰 tRNA合成酶 (ArgRS)的变种和在其N端添加酵母ArgRS的N端 2 3个氨基酸残基的嵌合变种。它们的基因在大肠杆菌中表达时 ,可能由于蛋白质误折叠 ,大部分产生了包涵体。与天然酶相比 ,缺失变种保留了全部的氨基酸活化活力 ,但氨基酰化活力下降了 2 6 % ;嵌合变种的以上两种活力下降了 90 %以上 ,不能氨基酰化酵母tRNAArg。缺失Asn2 和Ile3 的变种在E .coli中虽被表达 ,但不稳定。与天然酶相比 ,嵌合变种的荧光光谱的最大发射波长向长波移动 ,强度减小。表明变种酶的构象和天然酶不同 ,色氨酸更暴露。用远紫外CD光谱预测变种酶的二级结构表明 ,嵌合酶的α螺旋更少 ,β折叠更多 ,无规卷曲稍多。E .coliArgRS的N端结构域对活力和正确折叠是重要的     

两种新的候补激素——组异肽和酪酪肽

肽类激素的发现过程,大多是先观察到粗的组织提取物中具有生物学活性,其次,进一步用生物学方法分离提纯粗制品,得到纯品激素,再后,确定激素分子结构。晚近,瑞典生化学家 Mutt 与 Tatemoto 等根据许多肽类激素都含有 C-端酰胺结构这一特性,独具匠心,设计出一种寻找肽类激素的化学新方法。即在组织提取物中先找寻含有 C-端酰胺结构的肽节段,然后用酶学方法测出 C-端及 N-端的氨基酸残基序列,最后,确定激素的分子结构。这种创造性工作,为探寻新的肽类激素开辟了广阔的道路。他们用这种方法,已经在猪的上段小肠中发现了几种以前不为人所知的肽类新激素。其中有两个,即组异肽和酪酪肽,皆是在提纯胰泌素时获得的副产品中找寻到的。组异肽(The peptide with N-terminal histidine and C-terminal isoleucine,简称 PHI),含有27个氨基酸残基。其 C-端序列为亮-异亮-NH_2,N-端序列为组-丙-门冬-甘-缬-苯丙-苏-,与胰泌素、血管活性肠肽(VIP)、胰高血糖素、肠抑胃肽(GIP)相似,属于胰泌素-胰高血糖素家族。初步观察到,它     

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.     

科研新闻

肾上腺髓质素前体中段(Prepro-ADM45~92):脓毒败血症的预测标志物肾上腺髓质素前体肽原(Prepro-adrenomedullin,Prepro-ADM)由185个氨基酸残基组成,经剪切后形成多个片断,包括氨基端信号肽(1~21位氨基酸)、肾上腺髓质素前体N端20肽(PAMP)、肾上腺髓质素前体中段(Prepro-ADM45~9     

肾上腺髓质素前体中段(Prepro-ADM45～92):脓毒败血症的预测标志物

肾上腺髓质素前体肽原（Prepro-adrenomedullin,Prepro-ADM）由185个氨基酸残基组成,经剪切后形成多个片断,包括氨基端信号肽（1～21位氨基酸）、肾上腺髓质素前体N端20肽（PAMP）、肾上腺髓质素前体中段（Prepro-ADM4545-92）、肾上腺髓质素（Prepro-ADM95-146）、肾上腺髓质加压素（Prepro-ADM153-185）。     

脑啡肽类似物与阿片受体亚型的结合

为了探讨脑啡肽类似物与不同受体亚型的结合,我们用液相法所合成的一系列类似物,以豚鼠回肠和小白鼠输精管作为测定类似物对不同受体亚型结合活性的模型,并用放射受体分析法测定了这些类似物对阿片受体的活力,最后我们还用小白鼠热板法测定了它们的镇痛效果。我们发现脑啡肽分子第五位氨基酸侧链的疏水性和游离羧基对δ-受体结合特别重要。对μ-受体来说第五位氨基酸不一定是必需的,而羧端的游离羧基对μ-受体的结合是不利的。第二位甘氨酸被D-氨基酸取代后无论对δ-受体或μ-受体的结合能力都可以提高,但如果D-氨基酸的侧链过于庞大,则大大影响对δ-受体的结合能力。第四位苯丙氨酸对δ-受体来说必须具有典型的苯丙氨酸芳香族。δ-受体对脑啡肽分子的结构要求更为严格,而镇痛活性基本上与μ-受体结合的活性相平行,而与δ-受体结合的活性关系不大。合成的[DAla~2-DSer(Bzl)~5]Enk类似物在与δ-受体上的活力,比已报道的[DAla~2—Ser(Bzl)~5]Enk还要高一倍多,而[DAla—(N—CH_3)Phe~4—DSer(Bzl)~5]Enk的镇痛效果比吗啡要高300倍以上。     

脑啡肽类似物与阿片受体亚型的结合

为了探讨脑啡肽类似物与不同受体亚型的结合,我们用液相法所合成的一系列类似物,以豚鼠回肠和小白鼠输精管作为测定类似物对不同受体亚型结合活性的模型,并用放射受体分析法测定了这些类似物对阿片受体的活力,最后我们还用小白鼠热板法测定了它们的镇痛效果。我们发现脑啡肽分子第五位氨基酸侧链的疏水性和游离羧基对δ-受体结合特别重要。对μ-受体来说第五位氨基酸不一定是必需的,而羧端的游离羧基对μ-受体的结合是不利的。第二位甘氨酸被D-氨基酸取代后无论对δ-受体或μ-受体的结合能力都可以提高,但如果D-氨基酸的侧链过于庞大,则大大影响对δ-受体的结合能力。第四位苯丙氨酸对δ-受体来说必须具有典型的苯丙氨酸芳香族。δ-受体对脑啡肽分子的结构要求更为严格,而镇痛活性基本上与μ-受体结合的活性相平行,而与δ-受体结合的活性关系不大。合成的[DAla~2-DSer(Bzl)~5]Enk类似物在与δ-受体上的活力,比已报道的[DAla~2-Ser(Bzl)~5]Enk还要高一倍多,而[DAla-(N-CH_3)Phe~4-DSer(Bzl)~5]Enk的镇痛效果比吗啡要高300倍以上。