蚜虫报警信息素类似物的结构与生物活性关系

利用AccuModel和PowerFit软件比较了蚜虫报警信息素［反］-β-法尼烯（EBF）的氟取代类似物与EBF的结构相似性,并对非EBF系列物结构活性关系进行了研究。结果发现对于一氟取代化合物来说,在分子骨架两端进行取代修饰,所得化合物EBF04, EBF05, EBF12与EBF结构最相似;非EBF系列化合物的扭转角(H25-C4-C5-C1和C5-C6-C7-C8)数值的正负取向对报警活性有明显影响。     

2′-氟取代对T7 DNA连接酶连接效率的阻滞

为更好地理解连接酶的接合机制,研究了2′-氟取代核苷酸（2′-fluorinated nucleotide, FN）对T7 DNA连接酶接合特性的影响。利用分子信标的荧光信号变化来检测连接酶接合活性。结果显示,在连接酶作用的分子信标缺口处的5′端和3′端分别进行F取代时,对T7 DNA连接酶的接合效果分别阻滞（48.7±6.7）%和（70.6±4.0）%。在取代同时发生在5′端和3′端时,接合效果被阻滞（76.6±1.3）%。动力学参数的回归显示,FN取代会导致连接反应最大速率（Vmax）降低,同时导致米氏常数Km增大,说明酶和底物之间的亲和力在取代后减小。缺口两端的碱基错配也对酶接合反应效果产生一定的阻滞效应。本研究的结果和结论使对氟取代后,T7 DNA连接酶的接合特性有了更进一步的认识,为更好地应用T7 DNA连接酶接合活性提供有力的实用依据。     

橡实不同极性萃取物对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制作用研究CSCD

探索橡实不同极性萃取物对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制作用。采用40%乙醇和纤维素酶组合提取,石油醚、乙酸乙酯依次萃取分离,获得橡实粗提物、石油醚相、乙酸乙酯相、萃余水相。通过测定酶抑制作用,研究各极性萃取物的体外降糖活性,并利用高效液相色谱(HPLC)和分子对接实验验证各提取物可能的活性成分。结果表明:橡实不同极性萃取物对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶均有明显的抑制作用,其中乙酸乙酯相抑制效果最佳,其对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶IC_(50)分别为1.590±0.073 mg/g、3.927±0.019(×10^(-3) mg/g);通过HPLC含量测定发现乙酸乙酯相中6种活性成含量最高,鞣花酸含量为500.75±6.93 mg/g,高于其他组分10~50倍;分子对接结果表明只有鞣花酸与α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶有良好的结合活性。以上结果表明,鞣花酸可能是橡实乙酸乙酯萃取物抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的主要活性成分。     

虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅰ单残基突变体R20A-HWTX-Ⅰ的化学合成与性质分析

虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅰ(Huwentoxin-Ⅰ,HWTX-Ⅰ)是从虎纹捕鸟蛛(-Selenocosmia huwena)-的粗毒中分离出的一种多肽类神经毒素。为了探明该毒素分子中唯一的Arg残基与其生物学活性的关系,运用固相多肽合成技术和Fmoc化学直接构建了Ala取代HWTX-Ⅰ第20位Arg(R20)的突变体R20A-HWTX-Ⅰ;将合成的突变体置于含谷胱甘肽的缓冲体系中氧化复性后用反相和特殊设计的离子交换HPLC纯化,并对之进行氨基酸组成、Edman降解与质谱分析。活性测定结果表明,HWTXⅠ分子中的R20被A取代后,活性下降了92%,提示R20是与活性密切相关的重要残基。     

新德里金属β-内酰胺酶-1及其突变体结构与功能研究进展

耐药菌株所分泌表达的新德里金属β-内酰胺酶-1(New Delhi Metalloβ-lactamase-1,NDM-1)是金属-β-内酰胺酶家族的成员,能够催化几乎所有β-内酰胺类抗生素的水解,其迅速传播已成为人类健康的严重威胁。我国是产该酶病原菌分离率较高的国家之一,绝大部分为革兰氏阴性菌。到目前为止,全世界已报道了由16个突变位点和1个插入位点所形成的21种不同的NDM突变体,这些突变体的核酸序列通过单个或多个碱基取代或插入而改变。本文总结了NDM-1的结构及催化水解机理,对其结构中α-螺旋、β-折叠和环区结构进行了探讨,并基于此突变位点对该酶结构的影响进行了分析。这些区域所发生的突变,直接影响其水解底物的活性。深入了解这些突变对其结构和功能方面的影响,对于在分子水平上的进化研究具有十分重要的意义。     

用分子轨道法探讨油田废水中取代苯系物的毒性效应

采用半经验的分子轨道AM1方法中的MOPAC软件包计算了55种在油田废水中易于检出的取代苯系物的分子轨道能（EHOMO,ELUMO,ENHOMO,ENLUMO）、分子生成熟（△H^f0)和偶极矩（μ）等量化参数,结合一阶价分子连接性指数（^1X^V)和正辛醇／水分配系数(logP)与实验所得发光菌的半数活性浓度（EC50）成功建立了多参数定量－结构活性关系模式,在分类建模的基础上,又获得了仅包含1^X^V和EHOMO两个参数的55种取代苯系物的定量结构－活性相关模式,探讨了不同取代基的毒性作用机制,结果表明,量化参数与物化参数结合能够很好地预测油田废水中具有不同取代基团的取代苯系物的生物活性,预测模式中量子化学参数的出现有利于深入探讨油田废水中有机污染物的毒性效应。     

11-脱氧18α-和18β-甘草次酸类抗癌复合物的制备和结构表征

为寻找新型肝靶向抗癌前药,将具有肝靶向特征的天然分子甘草次酸的半合成衍生物与抗癌药环磷酰胺的活性代谢物氮芥磷酰二氯偶联制成11-脱氧甘草次酸类两个目标化合物和7个中间体。化合物的化学结构用常规光谱分析法进行鉴定,对合成工艺、理化性质和光谱特征进行系统描述。本研究对甘草次酸类新型肝靶向抗癌前药的药理活性筛选奠定基础。     

本期重点推介

大多数蚜虫在遇到攻击等机体胁迫时会释放报警信息素E-β-法尼烯(E-β-farnesene,EBF)。枫长镰管蚜Drepanosiphum platanoidis是已知的少数几种不分泌EBF的蚜虫之一。ApisOBP3是首个鉴定自     

14-3-3蛋白研究进展

14-3-3蛋白是高度保守的、所有真核生物细胞中都普遍存在的、在大多数生物物种中由一个基因家族编码的一类蛋白调控家族。它几乎参与生命体所有的生理反应过程,人们在各种组织细胞中发现了各种不同的14-3-3蛋白。作为与磷酸丝氨酸／苏氨酸结合的第一信号分子,14-3-3蛋白在细胞的信号转导中起着至关重要的作用,尤其是它直接参与调节蛋白激酶和蛋白磷酸化酶的活性,被称为蛋白质与蛋白质相互作用的”桥梁蛋白”;它可以与转录因子结合形成复合体,调节相关基因的表达。一些研究表明,14-3-3蛋白调控机制的紊乱可以直接导致疾病的发生,在临床上14-3-3蛋白常常可以作为诊断的标志物。     

s-三唑[3,4-b]-1,3,4-噻二嗪衍生物抑菌活性研究

为了探讨新合成的s-三唑[3,4-b]-1,3,4-噻二嗪衍生物的抗菌活性,对10种s-三唑[3,4-b]-1,3,4-噻二嗪衍生物进行了抑菌实验测定,对其中4种进行了MIC、生长曲线测定及构效关系的探讨。结果表明,该系列s-三唑[3,4-b]-1,3,4-噻二嗪衍生物对受试菌株均有一定的抑制作用,其中TSQ5、TSQ6、ISO2和ISO3作用较为明显,通过构效关系探讨证实氯取代基起了重要作用。     

小麦与蔬菜蚜虫新型防控技术研究进展

近几年通过国内外科研协作,小麦及蔬菜蚜虫基础及防控技术研究有了长足进展:在害虫行为调控技术方面,通过蚜虫报警激素反-β-法尼烯[(E)-β-Farnesene,EBF]等挥发物缓释对蚜虫及其天敌种群调查,明确了田间应用剂量及持效期、释放点间距、释放器放置高度,以及EBF与化学农药协调应用对蚜虫控制及对天敌的引诱效果及其作用机理,发展了防控小麦、蔬菜蚜虫的"推-拉"技术;在利用作物多样性布局对害虫生态调控技术方面,研究明确小麦与多种作物间、套及混种对蚜虫具有良好控制作用及其最佳作物布局模式,并揭示其降低蚜虫密度、保护天敌及提高土地利用当量等增产效果;筛选了植物源杀虫活性成分,发现博落回提取物中血根碱及植物凝集素对麦蚜具有强杀虫活性,开发获得了一种博落回提取物(Macleaya cordata extract,简称MCE)与烟碱复配配方,杀蚜虫效果达98.9%;通过技术集成研究与示范,在河南、河北与山东推广应用;并采用可量化评价体系,获得当地农民及农技推广部门的反馈意见,对区域集成技术进行调整。研究结果对改变目前过度依赖化学农药防治小麦、蔬菜病虫害的现状,减少农药使用和残留、促进农民增收等小麦、蔬菜病虫害绿色防控技术的开发推广及食品安全具有重要意义。     

新型2-喹诺酮类Polo样激酶1抑制剂的设计合成及分子对接研究

目的:设计合成新型2-喹诺酮类Polo样激酶1(Plk1)抑制剂。方法:以Plk1抑制剂ON 01910为先导化合物,利用生物电子等排原理设计一系列2-喹诺酮类衍生物,用Autodock软件将该类化合物与Plk1进行分子对接和虚拟筛选,计算结合自由能;以取代的氯(溴)苄为起始原料,先后经巯基乙酸取代、双氧水氧化、与(对甲氧基)苯胺酰化,再经环合、水解制得目标化合物。结果:设计的化合物大多数与Plk1的结合自由能均比ON 01910的低,结合强度高、稳定性好;合成了16个2-喹诺酮类衍生物,产物结构经1H-NMR确证。结论:所得化合物中有15个为新化合物,化合物的结构设计科学合理,虚拟筛选结果良好,为后续实体筛选和化合物结构优化提供了理论依据和参考。     

萝卜蚜反-β-法尼烯结合蛋白基因的时空表达模式分析（英文）

【目的】气味结合蛋白(odorant binding proteins,OBPs)有助于提高昆虫嗅觉系统的敏感性,并且在蚜虫报警信息素反-β-法尼烯[(E)-β-farnesene EBF]的通信过程中起重要作用。萝卜蚜Lipaphis erysimi是十字花科作物的主要害虫,为了减少蔬菜田间的农药使用,EBF对蚜虫防治具有很大的潜力。然而,目前萝卜蚜对EBF反应的研究甚少。【方法】本研究利用PCR和RACE技术克隆并鉴定了2种公认的在萝卜蚜中对EBF具有高度亲和力的气味结合蛋白的基因LeryOBP3和LeryOBP7;利用RT-qPCR检测了它们在萝卜蚜不同发育阶段和无翅成蚜不同组织中的表达谱。【结果】克隆获得的萝卜蚜2个基因序列LeryOBP3(Gen Bank登录号:KJ703012)和LeryOBP7(Gen Bank登录号:KJ703013)分别与豌豆蚜Acyrthosiphum pisum ApisO BP3和ApisO BP7序列对比有较高的氨基酸序列一致性(分别为94%和88%),基因序列符合气味结合蛋白基因的典型特征。LeryOBP3和LeryOBP7开放阅读框全长分别为357和468 bp,分别编码118和155个氨基酸。发育表达谱表明,LeryOBP3和LeryOBP7的表达量高峰出现于成虫期;组织表达谱表明,LeryOBP3在成蚜足中表达量较高,而LeryOBP7主要表达于成蚜触角组织中。【结论】在萝卜蚜成虫触角中的LeryOBP7结合蛋白可能与其对EBF的响应有关。     

11-羟基甘草萜醇类化合物的制备及体外抗氧化活性研究

为提高甘草次酸(Ib)的抗氧化活性,对其化学结构进行修饰,制备11-羟基甘草萜醇类衍生物.各化合物的抗氧化活性由肝微粒体中的细胞色素P450/NADPH氧化系统做体外抗氧化实验模型进行测定.微粒体中的自由基由探针物DCFH-DA的氧化程度进行检测.维生素E作为阳性对照物.通过还原反应获得甘草萜醇类两种光学异构体--11α-羟基物(2)和11β-羟基物(3).这两种化合物显示出较强的抗氧化活性,以1.0 mg/mL浓度,分别抑制自由基浓度为50%和51%.相同条件下,先导物Ib和维生素E分别抑制31%和32%的自由基活性.以上结果显示,对先导物Ib的C11位羰基和C30位羧基进行还原修饰,可显著提高其抗氧化活性,这种修饰将能增强先导物对自由基损伤有关病理性病变(如AS)的防治潜能.     

5-氟尿嘧啶靶向衍生物的研究进展

5-氟尿嘧啶是目前临床上的一线抗肿瘤药物之一,其抗瘤谱广,为高效抗代谢药物,但其首过代谢明显,毒副作用大,治疗剂量与中毒剂量接近,且口服吸收不稳定,半衰期短。因此,时5-氟尿嘧啶进行有效的分子修饰,以克服其缺点,提高其靶向性,最大程度地发挥其活性作用和减轻毒副作用,已成为当今抗癌药物研究的热点。本文根据不同靶向载体,对近年来国内外各种分子修饰的5-氟尿嘧啶靶向衍生物及其抗肿瘤活性研究进行综述。     

异鼠李素和异鼠李素-3-O-葡萄糖苷的抗氧化活性分析

槲皮素类化合物是众多黄酮类中活性最高的化合物之一,在医药方面有很强的药效功效。本研究选取两种槲皮素类黄酮化合物异鼠李素和异鼠李素-3-O-葡萄糖苷作为目标化合物,运用Gaussian 09软件密度泛函(DFT)方法从分子总能量、OH解离焓(BDE)的理论表征、前线分子轨道及其轨道能级、原子的净电荷布居等方面研究异鼠李素和异鼠李素-3-O-葡萄糖苷的抗氧化活性。结果表明,异鼠李素活性大于异鼠李素-3-O-葡萄糖苷,两类分子4'位的酚羟基失去氢之后对抗氧化活性的整体影响是最大的,酚羟基在这个位置上就具有较明显的高活性特征,分子中引入的糖苷不参与前线分子轨道的形成,不具有消除自由基活性的作用,但它对于分子本身的极性有很大的影响,可以改变分子在机体反应时的溶解度和吸收度。这对进一步深入研究槲皮素类黄酮化合物的抗氧化活性以及抗氧化剂的结构改良等提供了重要的科学依据。     

5- 氟尿嘧啶靶向衍生物的研究进展

5-氟尿嘧啶是目前临床上的一线抗肿瘤药物之一,其抗瘤谱广,为高效抗代谢药物,但其首过代谢明显,毒副作用大,治疗剂量与中毒剂量接近,且口服吸收不稳定,半衰期短。因此,对5-氟尿嘧啶进行有效的分子修饰,以克服其缺点,提高其靶向性,最大程度地发挥其活性作用和减轻毒副作用,已成为当今抗癌药物研究的热点。本文根据不同靶向载体,对近年来国内外各种分子修饰的5-氟尿嘧啶靶向衍生物及其抗肿瘤活性研究进行综述。     

日本旭硝子公司酶法合成氟氨基酸

日本旭硝子(玻璃)公司决定接受基础技术研究促进中心的通融资金5700万日元(1986年度),用于酶法合成100％光学活性的含氟氨基酸。用这些资金购置数10升规模的培养罐和分析仪器。公司还考虑向中心申请1987年的通融资金。 含氟氨基酸中,氨基酸分子中的氢被氟所取代。氟的大小与氢几乎相同,所以生物体内物质的氢被氟取代的物质量被摄人体内(模仿效果)。     

Thr28突变对虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅳ钠通道活性的影响

虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅳ(HWTX-Ⅳ)是从虎纹捕鸟蛛粗毒中分离纯化到的一种新型多肽类神经毒素,能明显抑制表达于大鼠背根神经节细胞的河豚毒素敏感型(TTX-S)钠通道.为了更好地研究该毒素的结构与功能之间的关系,采用芴甲氧羰基(Fmoc)固相多肽化学合成法合成了用谷氨酸(Glu)替代HWTX-Ⅳ第28位苏氨酸残基的突变体T28D-HWTX-Ⅳ,线性多肽合成产物经反相高效液相色谱(HPLC)分离纯化后进行谷胱甘肽氧化复性.复性产物采用基质辅助激光解析飞行时间质谱(MALDI-TOF/TOF MS)技术鉴定分子质量,通过全细胞膜片钳电生理技术测定其电压门控钠通道药理学活性.当第28位Thr残基被Glu取代后,突变体T28D-HWTX-Ⅳ对表达于大鼠DRG细胞膜上的TTX-S钠通道的IC50值约为362 nmol/L,对TTX-S钠通道的抑制活性比天然HWTX-Ⅳ(IC50值=30 nmol/L)下降了约12倍,显示第28位的Thr残基是HWTX-Ⅳ与TTX-S型钠通道相互作用的关键活性残基.目前的研究为进一步探索HWTX-Ⅳ的结构与功能关系及新型镇痛药物的研发奠定了基础.     

细菌β-1,3-1,4-葡聚糖酶分子改造和表达策略

β-1,3-1,4-葡聚糖酶作为一种饲料和食品添加剂有着广泛用途。迄今在杆菌、梭菌、瘤胃细菌、真菌、高等植物中都发现了β-1,3-1,4-葡聚糖酶。综述了细菌来源β-1,3-1,4-葡聚糖酶的性质、结构、分子改造与表达研究进展。