固氮酶CrFe蛋白和MnFe蛋白的空间晶体生长

从分别牛长于含Mn和Cr培养基中的棕色固氮菌(Azotobacter vinelandii Lipmann)突变种UW3分离纯化出MnFe和CrFe蛋白。为适应包括固氮酶在内的氧敏感蛋白的空间晶体生长的要求,应用简易而适用的厌氧加样装置代替固氮酶实验室所用的笨重厌氧箱(dry box),在地面进行厌氧加样。在充满氮气的简便有机玻璃箱内厌氧加样的所有样品中,分别用液／液扩散法和汽相扩散的坐滴法都可在一周内使MnFe和CrFe蛋白在宇宙飞船上从溶液中结晶出来。在所用的数种蛋白沉淀剂中,飞船上形成的所有晶体都为单品,而地面上在多数沉淀剂中都生成大量挛晶。在相同沉淀剂中用液／液扩散法,飞船上生成CrFe蛋白的最大晶体比地面生成的最大晶体大1倍。而在相同沉淀剂中用汽相扩散的坐滴法,飞船上生成的MnFe蛋白最大晶体却没有地面生成的最大晶体大。这种差异也许是由不同结晶方法而不是不同蛋白所引起的。     

固氮酶CrFe蛋白和MnFe蛋白的空间晶体生长

从分别生长于含Mn和Cr培养基中的棕色固氮菌(Azotobacter vinelandii Lipmann)突变种UW3分离纯化出MnFo和CrFe蛋白.为适应包括固氮酶在内的氧敏感蛋白的空间晶体生长的要求,应用简易而适用的厌氧加样装置代替固氮酶实验室所用的笨重厌氧箱(dry box),在地面进行厌氧加样.在充满氮气的简便有机玻璃箱内厌氧加样的所有样品中,分别用液/液扩散法和汽相扩散的坐滴法都可在一周内使MnFe和CrFe蛋白在宇宙飞船上从溶液中结晶出来.在所用的数种蛋白沉淀剂中,飞船上形成的所有晶体都为单晶,而地面上在多数沉淀剂中部生成大量孪晶.在相同沉淀剂中用液/液扩散法,飞船上生成CrFe蛋白的最大晶体比地面生成的最大晶体大1倍.而在相同沉淀剂中用汽相扩散的坐滴法,飞船上生成的MnFe蛋白最大晶体却没有地面生成的最大晶体大.这种差异也许是由不同结晶方法而不是不同蛋白所引起的.     

一种纯化棕色固氮菌固氮酶蛋白组分的方法

棕色固氮菌(Azotobacter vinelandii)固氮酶钼铁蛋白结晶和铁蛋白的纯化国内外虽已有过一系列报导。但是目前仍有些实验室致力于获得高活性和高产率的固氮酶蛋白研究。我们参考Burgess和Mckenna等人的方法,结合我们的具体情况加以修改,在厌氧条件,产率等方面都取得了较为满意的结果,报导如下。     

固氮作用

本综述总结了固氮酶的一些物理化学性质。考察了该酶的催化特性,包括固氮酶的电子分配和体内固氮酶的能量要求。主要综述了电子向固氮酶转运的生物能学,包括电子载体和产生还原电势的机制。描述了固氮生物中的铁氧还蛋白/黄素氧还蛋白还原系统,包括专性厌氧固氮菌、     

不同重力条件下生长的溶菌酶晶体的结构

利用我国返回式卫星和国内研制的蛋白质结晶装置 ,先后进行了 2次空间蛋白质晶体生长实验 ,均获得了质量较好的溶菌酶晶体 .为了探索微重力对溶菌酶晶体结构的影响 ,对 2次空间生长的和地面实验室生长的溶菌酶晶体进行了高精度的晶体结构测定和研究     

氧对固氮螺菌(Azospirillum brasilense)Yu 62固氮酶活性的调节作用

本文研究了在好气条件下,在以谷氨酸为氮源的液体培养基中,固氮螺菌(Azospirllumbrasilense)Yu62固氮酶形成的条件及溶氧压对固氮酶活性的影响。厌氧使整体细胞固氮酶迅速失活;而见氧后固氮酶又重新恢复活性。Western blotting实验证实,这种可逆失活的分子基础,是由于固氮酶铁蛋白-亚基被修饰和去修饰。呼吸抑制剂KCN对固氮酶活性的抑制,亦是由于固氮酶铁蛋白被修饰。因此推论细胞内的能量状态可能是启动固氮酶活化酶系统的重要信号。谷氨酰胺合成酶的抑制剂MSX不能去除厌氧和KCN引起的抑制作用。结果表明：固氮酶活性的NH+4和厌氧关闭可能通过不同的机制起作用。     

我国第2次空间蛋白质晶体生长实验

1994年7月,在我国返回式卫星FSW-2上进行了第2次空间蛋白质结晶实验.该次实验中的晶体生长状况明显优于首次空间实验结果,参加实验的10种蛋白质中有9种蛋白质在空间长出了晶体,48个样品的单晶产生率达70％以上.其中3种蛋白质在空间长出较大单晶体,能用于X射线衍射实验和收集强度数据.这3种蛋白质中,除了在首次空间实验中长出较大晶体的溶菌酶,还有由于结晶条件优化而结晶效果明显改进的酸性磷脂酶A₂和斑头雁氧合血红蛋白.微重力条件对蛋白质晶体生长的良好效应在本次实验中得到进一步证实.     

棕色固氮菌突变种UW3部分提纯的固氮酶CrFe蛋白溶液中残存细菌铁蛋白的晶体生长及鉴定

从无钼、无氨而含铬的固氮培养基中生长的棕色固氮菌(Azotobacter vinelandii Lipmann)突变种UW3中纯化得到了部分纯的CrFe蛋白。在试图培养CrFe蛋白大晶体时发现,棕色晶体和砖红色晶体可同时或单独出现。SDS-PAGE和厌氧天然PAGE皆表明,棕色晶体主要由与固氮酶钼铁蛋白(Av1)类似大小的亚基(～60kD)组成,而砖红色晶体则由～20kD亚基组成。免疫分析表明只有～60kD的亚基可与固氮酶钼铁蛋白的抗体反应,而～20kD亚基则无这种反应。在部分纯的CrFe蛋白溶液中,～20 kD的总蛋白含量远低于～60 kD蛋白的含量,表明由这种小亚基组成的蛋白只是CrFe蛋白溶液中的一种污染蛋白。用3,5-二氨基苯甲酸染色的天然电泳表明,形成砖红色和棕色晶体的蛋白是迁移率不同的两种含铁蛋白。质谱分析表明砖红色晶体蛋白为棕色固氮菌的细菌铁蛋白。分辨率为2.34的X射线衍射结果也表明,砖红色晶体属于H3空间群,晶胞参数为a=124.965,b=124.965和c=287.406。即将发表的三维结构解析表明,此砖红色晶体确为24聚体的细菌铁蛋白。     

一种从琼脂糖凝胶上回收DNA的高效、快捷、经济的方法

目前在国内分子生物学实验室所采用的多种从琼脂糖凝胶上回收DNA的方法普遍存在着各种问题。本文介绍一种新的从琼脂糖凝胶上分离和提取DNA简易装置。实验表明用这种装置回收DNA具有高效、快捷和经济的优点,非常适合在国内实验室普及推广。     

一种简易实用的CO2培养装置

近年来由于杂交瘤技术和细胞培养方法的发展,CO_2培养箱的使用日益广泛。目前进口或国产的CO_2培养箱价格昂贵,货源较缺,并需配CO_2钢瓶,因此某些地区的一般实验室购置和使用常有困难。有人采用烛罐法或通过范氏气体定量器通CO_2至厌氧罐法作为替代,但有CO_2量不易控制或操作较繁复之弊。本文介绍我们试制的一种用化学法产生CO_2的简易CO_2培养装置。