天花粉蛋白的作用机制—RNA N—糖苷酶型

核糖体失活蛋白(ribosome-inactivating protein,RIP)是一类广泛分布于植物界的能抑制真核细胞核糖体功能的毒蛋白。其作用的分子机制有两类:(1)RNA水解酶型,如帚曲霉素(α-sarcin),专一水解28SrRNA第4325—4326位之间的磷酸二酯键;(2)RNA N-糖苷酶(RNA N-glycosidase)型,如蓖麻蛋白A     

核糖体失活蛋白对核糖体拓扑结构的影响

辛纳毒蛋白和克木毒蛋白是本实验室纯化的2种新RIP,它们的作用位点是大鼠肝核糖体285rRNA的A4324.足迹分析表明除 A4324位外,其上、下文的鸟苷酸、腺苷酸也是辛纳毒蛋白和克木毒蛋白的识别位点.辛纳毒蛋白或克木毒蛋白修饰大鼠肝核糖体后,其rRNA的拓扑结构发生了变化,rRNA茎环结构中的双链区相对增多,核糖体的整体拓扑结构也随之变化,80 S核糖体减少,60 S和 40 S亚基增多.以上结果表明“S/R结构域”修饰后所引发的rRNA及核糖体拓扑结构的变化是RIP抑制蛋白质合成的重要机理之一.     

核糖体失活蛋白的结构功能与分布

核糖体失活蛋白是一类在植物中较广泛存在的毒蛋白。植物核糖体失活蛋白具有RNAN-糖苷酶活力,可作用于核糖体RNA,使核糖体失去蛋白质合成的功能。根据一级结构,核糖体失活蛋白可分为两种类型。Ⅰ型核糖体失活蛋白由一条链组成,分子量在25—30 kDa之间。Ⅱ型核糖体失活蛋白由两条以二硫键相连的链(A、B链)组成,分子量在60 kDa左右。B链可以与细胞表面含半乳糖的受体结合,有助于A链进入细胞,作用于核糖体。目前至少已从9个科31种植物中分离纯化了Ⅰ型RIP。Ⅱ型RIP较少,仅在6科8种植物中发现。除了具有RNA N-糖苷酶活性,还发现一些核糖体失活蛋白可以切割超螺旋双链DNA,产生缺口环状和线状DNA。此外,一种Ⅰ型RIP,克木毒蛋白还具有超氧化物歧化酶活性。     

核糖体失活蛋白与超螺旋DNA相互作用的原子力显微镜直接观察

运用原子力显微镜研究了核糖体失活蛋白 (RIP)与超螺旋DNA相互作用 ,发现这类毒蛋白 (克木毒蛋白和蓖麻毒蛋白A链 ) ,既能与超螺旋形式的DNA结合 ,又能结合在超螺旋DNA分子中未解旋的双链环区 .在与超螺旋DNA结合后 ,引起超螺旋DNA构象变化以利解旋并与双链DNA结合 ,进而将松弛的DNA双链切成缺口或线性形式 .这说明RIP是一种超螺旋DNA结合蛋白 ,并表现出依赖超螺旋的DNA内切酶活性     

用质粒作底物测定核糖体失活蛋白酶活性的新方法

植物核糖体失活蛋白(ribosome-inactivating protein,RIP)是一类能作用于核糖体最大RNA的独特蛋白质.它是研究蛋白质生物合成中核糖体RNA结构与功能的有力工具.利用RIP能在DNA中脱去一些腺嘌呤碱基使超螺旋DNA解旋的特点,分别以常用的质粒PUC18、PUC19和PBR322 DNA为底物,建立了测定RIP酶活性的一种新方法,其灵敏度是50ng(天花粉蛋白)和5ng(还原型的辛纳毒蛋白),酶催化反应的时间是60min.这个新方法具有方便、快捷、灵敏的特点,避免了常用方法中制备核糖体、提取RNA的仪器和技术条件的限制,检测的时间由原来的几天缩短到约120min,大大地降低了检测的费用,为广泛和深入地研究RIP提供了有利的条件.     

商陆抗病毒机理:RIP

美国商陆的商陆抗病毒蛋白作为一种控制植物和人类病毒(包括人免疫缺陷病毒)的手段,具有惊人潜力。已知这种蛋白为核糖体钝化蛋白(RIP),是其作用方式的基础。许多科学家估测,RIP肯定不作用于商陆核糖体,否则植物将不能合成蛋白。这一设想受蓖麻蛋白(一种对哺乳动物特异的毒素、并不钝化蓖麻核糖体的蓖麻RIP)的支持。Texas的一个科研小组正在设法证实商陆核糖体对商陆抗病毒蛋白高度敏     

樟树种子核糖体失活蛋白的初步研究

植物毒蛋白对真核细胞蛋白质生物合成的抑制主要是使核糖体失活,所以这类毒蛋白又称核糖体失活蛋白。其作用机制有两种类型:(1)核酸水解酶型(如α-Sarcin);(2)RNA N-糖苷酶型。这种酶的作用机制是近两年来才搞清楚的。它专一水解真核细胞核糖体28s RNA的第4324位腺苷酸的糖苷键,释放一个     

几种核糖体失活蛋白对超螺旋环状DNA的切割与解旋作用

天花粉蛋白(trichosanthin)是一种单链核糖体失活蛋白(ribosome-inactivating protein,RIP),它失活核糖体的机制属于RNA N-糖苷酶型。最近Li等发现天花粉蛋白可作用于超螺旋环状DNA,将其切割与解旋成缺口及线状分子,但并不作用于线状DNA。为了     

苦瓜核糖体失活蛋白的分离纯化及其抑制烟草花叶病毒活性

目的:探讨分离纯化苦瓜种子核糖体失活蛋白(RIP)的方法,并研究利用纯化后的RIP抑制烟草花叶病毒(TMV)的活性。方法:用盐溶液抽提总蛋白后,经30%～90%的(NH4)2SO4分级沉淀,制成粗提液。用CMSepharoseFastFlow离子交换层析结合SephadexG-75凝胶柱分离纯化RIP。结果与结论:经SDS-PAGE检测及RNAN-糖苷酶活性鉴定,确定最终得到的蛋白为苦瓜RIP;所纯化的RIP对感染黄瓜和番茄的TMV有明显的抑制作用,但RIP的浓度并不与其抑制TMV的活性呈正相关。     

“核糖体失活蛋白抗艾滋病病毒活性及构效关系的研究”获2003年度云南省科学技术奖（自然科学类）二等奖

中国科学院昆明动物研究所郑永唐研究员主持的“核糖体失活蛋白抗艾滋病病毒活性及构效关系的研究”,利用分子生物学和病毒学等手段,系统研究了核糖体失活蛋白(RIP)抗人艾滋病病毒(HIV)活性,并对天花粉蛋白(TCS抗HIV活性的作用机制、构效关系进行了深入的研究。     

滨藜（Atriplex patens）核糖体失活蛋白基因的克隆和分析

为开发利用新疆野生植物滨藜,采用反转录-多聚酶链式反应(RT-PCR),从滨藜（Atriplex patens）叶中克隆核糖体失活蛋白（ribosome inactivating proteins ,RIPs）基因的完整读码框ORF片段.序列分析表明,该片段大小为843 bp,编码1 条长280个氨基酸肽链, 其中N 端的26个氨基酸是信号肽.滨藜核糖体失活蛋白（ApRIP）属Ⅰ型核糖体失活蛋白.同源性比较分析显示,滨藜RIP与藜科植物藜的核糖体失活蛋白,天花粉蛋白（TCS）和美洲商陆蛋白（PAP）基因序列的同源性分别为82%,41%和55%.氨基酸序列比对和SWISS-MODEL同源模建分析表明,滨藜RIP的3′端氨基酸肽链具有与其它RIP相同的活性中心位点"EAARXKXI".     

玉米核糖体失活蛋白基因的克隆及序列分析

将提取的玉米RNA反转录成Cdna,以此为模板,合成特异性引物,应用多聚酶链式反应(PCR)技术扩增出目的片段。对PCR片段直接进行序列分析,测定并克隆玉米的核糖体失活蛋白(RIP)基因。序列分析表明,已测定的玉米RIP基因序列长为983bp,其中编码区长828bp,共编码有275个氨基酸和一个终止密码子,GC含量为58.3%。与已发表的序列相比较其核苷酸序列及推导的氨基酸序列的同源性分别为98.4%和97.4%。     

核糖体失活蛋白及核糖体拓扑结构的研究进展

天花粉毒蛋白使核糖体失活的分子机制是它有ＲＮＡＮ－糖苷酶的作用。从樟树种子中纯化的两种新的核糖体失活蛋白（ＲＩＰ）——辛纳毒蛋白和克木毒蛋白也都具有ＲＮＡＮ－糖苷酶和依赖超螺旋结构的核酸内切酶活性。辛纳毒蛋白还有杀虫活性;克木毒蛋白还有超氧化物歧化酶活性。被ＲＮＡＮ－糖苷酶失活的核糖体用硼氢化钠还原或氨基酸加成反应可部分地复活,这表明失活的核糖体ＲＮＡ上产生的一个活泼醛基对其失活起着重要作用。工作中建立了荧光标记在凝胶上测定小分子ＲＮＡ序列和定性测定糖蛋白的两种新方法。     

麻疯树核糖体失活蛋白基因的克隆和表达

麻疯树(Jatropha curcas L.)核糖体失活蛋白(curcin)是存在于麻疯树种子中的一种毒性较强的蛋白,它与蓖麻毒蛋白和相思子毒蛋白的性质相似,属Ⅰ型核糖体失活蛋白。从麻疯树种子中分离得到一种分子量为28.2kD的蛋白质,其对无细胞系统中蛋白质合成的抑制活性较强,IC_(50)为(0.19±0.01)nmol/L,具有RNA N-糖苷酶活性。依据curcin的N端部分氨基酸设计简并引物,通过RT-PCR和5′-RACE技术从未成熟种子总RNA中克隆到curcin全长cDNA序列。该cDNA全长由1 173个碱基组成,包含一个编码293个氨基酸的前体蛋白,前42个氨基酸为信号肽。推测的多肽序列与测定的蛋白质N端序列相同,与多种已发表的Ⅰ型核糖体失活蛋白和Ⅱ型核糖体失活蛋白的A链有一定的同源性。将curcin的编码区与表达载体pQE-30相连后,转入大肠杆菌(Escherichia coil)M15菌株中得到了有效的表达。将表达的融合蛋白纯化后发现,它具有抑制无细胞系统蛋白质合成的能力。     

克木毒蛋白三种酶活性与色氨酸残基的关系

对一种新的核糖体失活蛋白──克木毒蛋白的研究表明,该分子中仅含一个色氨酸.此色氨酸与克木毒蛋白具有的三种酶活性有明显不同的关系.     

麻疯树核糖体失活蛋白基因的克隆和表达

麻疯树(Jatropha curcas L.)核糖体失活蛋白(curcin)是存在于麻疯树种子中的一种毒性较强的蛋白,它与蓖麻毒蛋白和相思子毒蛋白的性质相似,属Ⅰ型核糖体失活蛋白.从麻疯树种子中分离得到一种分子量为28.2 kD的蛋白质,其对无细胞系统中蛋白质合成的抑制活性较强,IC50为(0.19±0.01)nmol/L,具有RNA N-糖苷酶活性.依据curcin的N端部分氨基酸设计简并引物,通过RT-PCR和5'-RACE技术从未成熟种子总RNA中克隆到curcin全长cDNA序列.该cDNA全长由1 173个碱基组成,包含一个编码293个氨基酸的前体蛋白,前42个氨基酸为信号肽.推测的多肽序列与测定的蛋白质N端序列相同,与多种己发表的Ⅰ型核糖体失活蛋白和Ⅱ型核糖体失活蛋白的A链有一定的同源性.将curcin的编码区与表达载体pQE-30相连后,转入大肠杆菌(Escherichia coil)M15菌株中得到了有效的表达.将表达的融合蛋白纯化后发现,它具有抑制无细胞系统蛋白质合成的能力.     

天花粉蛋白及其与抗体的复合物对蛋白质合成的抑制作用(简报)(英文)

天花粉蛋白在无细胞系统中显示强烈的抑制蛋白质生物合成的能力,其活性与经巯基试剂还原开裂的蓖麻毒蛋白相当。天花粉蛋白对BEL-7402人肝癌细胞的毒性甚低,但当它通过二硫键与抗肝癌单抗Hepama-1偶联后,其毒性增强五十倍。张学军和王家槐不久前发现天花粉蛋白与蓖麻毒蛋白A链的一级结构有很大的相似性~[5]。我们的实验结果与他们的发现互相印证。天花粉蛋白与抗体偶联后,可能通过抗体与细胞表面抗原的结合而内化,从而增强了它的细胞毒性。考虑到天花粉蛋白与其他植物单链致核糖体失活蛋白(RIPs)有不少特性十分相似,我们推断天花粉蛋白是RIP家族中的一员。天花粉蛋白与抗体偶联过程中,双功能试剂SPDP的修饰使天花粉蛋白的活性降低一个数量级,似乎意味着天花粉蛋白上的某些氨基可能对其活性至关紧要。发展新的偶联方法的工作正在进行。如能在双功能试剂修饰后保留其大部分活性,天花粉蛋白作为免疫毒素的“弹头”药物可能颇具潜力。     

蓖麻毒蛋白研究及应用进展(综述)

蓖麻毒蛋白(ricin)是一种核糖体失活蛋白,它由分子量分别为32KD和34KD的A、B两条链组成,具有很强的细胞毒性。本文综述蓖麻毒蛋白的结构和物理性质、毒性作用机理、制备及在医疗和生物农药方面的应用前景。     

八肋游仆虫酸性核糖体蛋白基因克隆与特征分析

原核和真核生物的核糖体大亚基上都存在着一类酸性核糖体蛋白,在大肠杆菌中,分别为L10和L7/L12蛋白,而在真核生物中是P0、P1和P2(简称P蛋白)。这些酸性核糖体蛋白共同组成五聚体复合物P0-(P1/P2)2,在大亚基上形成一个向外侧凸出的柄状结构(Ribosomalstalk)。酸性核糖体蛋白位于核糖体的活性部位,一方面     

香樟树种子中两种Ⅱ型核糖体失活蛋白凝集素活性的研究

从香樟树成熟的种子分离到两种新的Ⅱ型核糖体失活蛋白：新丰毒蛋白和辛纳毒蛋白. 两者A链的分子质量虽然相差近一倍,但B链的分子质量相同. Ⅱ型核糖体失活蛋白的A链是RNA N-糖苷酶,B链是凝集素,A链进入细胞表现毒性在很大程度上依赖于B链的糖结合活性和特异性.对辛纳毒蛋白和新丰毒蛋白B链的凝集素活性进行了测定和比较. 红细胞凝集实验显示辛纳毒蛋白和新丰毒蛋白具有相同的细胞凝集活性,半抗原抑制实验发现它们都属于半乳糖型核糖体失活蛋白,荧光光谱法显示它们的糖结合常数也相同.