富硒螺旋藻中含硒藻蓝蛋白的纯化、结晶及初步晶体学研究

从富硒螺旋藻中提取含硒藻蓝蛋白,经凝胶色谱和离子交换色谱纯化,应用悬滴气相扩散法,采用(NH4)2SO4和PEG4000作沉淀剂,获得了该蛋白质晶体的两种晶型.晶型Ⅰ属于单斜晶系,晶胞参数a=10.80 nm,b=11.70 nm,c=18.40 nm,β=90.2°,晶体空间群属于P21.单位晶胞中每个晶体学不对称单位含12个(αβ)单体,晶体衍射的最高分辨率达0.28 nm.晶型Ⅱ为六方晶系,晶胞参数为a=b=15.5 nm,c=4.03 nm,晶体空间群属于P63.晶体衍射的最高分辨率达0.28 nm.单位晶胞中每个晶体学不对称单位含1个(αβ)单体.对分子在晶体中的可能堆积方式进行了讨论.     

P.versicolor龙虾D-甘油醛-3-磷酸脱氢酶的X射线晶体学研究——分子置换法结构测定

由P.versicolor龙虾尾肌提取的HOIO-D-甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH),已长出可供Χ射线衍射用的晶体。初步Χ射线晶体学研究确定:此酶晶体属於C2空间群,不对称单位内含有半个分子,分子坐落在二重轴上。以Homarus Amercanus龙虾GAPDH结构为模型结构,应用分子置换技术进行了低分辨率Χ射线结构分析,结果表明:分子内亚基排列具有222对称性,分子Q轴平行于晶体学二重轴b,分子P和R轴分别平行于晶体学a和c轴。按分子置换法推出的结构模型算得5A分辨率的晶体学R因子为0.46。并获得了一套5A。分辨率的电子密度图。此酶的几种同晶型晶体,特别是荧光NAD衍生物晶体的较高分辨率的结构分析工作正在进行中。     

江浙蝮蛇毒碱性磷脂酶A2正交晶型Ⅰ--0.25nm分辨率晶体结构

江浙蝮蛇毒碱性磷脂酶A2具有强烈的溶血及抗凝血活性.运用刚体修正技术获得了正交晶型Ⅰ中分子的精确旋转与平移参数.采用非晶体学二重对称性制约的最小二乘修正方法在0.6～0.25 nm分辨率范围内进行了结构精化.最终的晶体学R因子为20.1%, 键长、键角与标准值的均方根偏差分别为0.0013 nm和1.55°.与正交晶型Ⅱ结构比较表明,二者除了β-折叠部位与Ca2+结合部位构象存在小的差别外,磷脂酶A2分子主体构象极其相似.2种晶型由不对称单位中2个分子形成的二体也是类似的.但是,二体中1个单体分子的相对取向有5.5°的差别,提示二体结合面有一定柔性.晶型Ⅰ二体较晶型Ⅱ二体在晶胞中的堆积更紧密.     

马氏钳蝎中性神经毒素BmK M4 0.20nm晶体结构测定

BmKM4是一种中性蝎神经毒素,在BmK系列中具有中等毒性,属GroupⅢα-型毒素.纯化样品结晶为六方晶体,空间群为P61.运用X射线衍射分析技术,通过分子置换法在0.20nm分辨率水平测定了BmKM4晶体结构,并对模型结构进行了修正.最后的晶体学R因子为0.142,自由R因子为0.173,模型的标准键长偏差为0.0015nm,标准键角偏差为1.753°.在一个不对称单位里加入了64个水分子.精化的结构显示第10位残基含有1个反常的非脯氨酸顺式肽键.将精化后的结构与GroupⅡα-型蝎毒素BmKM8(酸性弱毒素)的结构进行比较,并以此为基础讨论该cis肽键可能的结构意义.     

鸡肝果糖-2,6-二磷酸酯酶结构域的初步晶体学研究

从鸡肝6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酯酶分离的果糖-2,6-二磷酸酯酶结构域(残基245～468)已在E.coli中获得高效表达,并经分离得到纯化,使用悬滴气相扩散法成功地培养出该果糖-2,6-二磷酸酯酶结构域单晶.该酶晶体属于四方晶系,空间群为P4₁2₁2或P4₃2₁2,晶胞参数为:a=b=10.02nm,c=13.98nm,α=β=γ=90°.晶胞内每个结晶学不对称单位含有2个果糖-2,6-二磷酸酯酶分子.利用日本 Photon Factory同步辐射光源收集了分辨率为 0.32 nm的母体衍射据.     

红藻条斑紫菜变藻蓝蛋晶体结构的分子置换法研究

以蓝藻钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)变藻蓝蛋白(APC-SP)的晶体结构为搜索模型,运用AMoRe程序,对红藻条斑紫菜(Porphyra yezoensis)变藻蓝蛋白(APC-PY)的晶体结构进行了分子置换法研究.APC-PY晶体(晶型3)属R32空间群,晶胞参数为a=b=10.53 nm,c=18.94 nm,α=β=90°,γ=120°.在单位晶胞的每个结晶学不对称单位中含一个αβ单体.在获得交叉函数解的基础上,进行了平移函数搜索,给出了Cc值和R因子分别为67%和36.1%的最佳平移解.所得分子置换法的结果被用于APC-PY初始结构模型的构建和结构精化,经一系列2Fo-Fc OMIT图的综合验证分析,进一步证实了所得分子置换法解的正确性.     

江浙蝮蛇毒碱性磷脂酶A2正交晶型Ⅰ——0.25nm分辨率晶体结构

江浙蝮蛇毒碱性磷脂酶A₂ 具有强烈的溶血及抗凝血活性 .运用刚体修正技术获得了正交晶型Ⅰ中分子的精确旋转与平移参数 .采用非晶体学二重对称性制约的最小二乘修正方法在 0 .6～ 0 .2 5nm分辨率范围内进行了结构精化 .最终的晶体学R因子为 2 0 .1 % ,键长、键角与标准值的均方根偏差分别为 0 .0 0 1 3nm和 1 .5 5° .与正交晶型Ⅱ结构比较表明 ,二者除了β -折叠部位与Ca ²⁺结合部位构象存在小的差别外 ,磷脂酶A₂分子主体构象极其相似 .2种晶型由不对称单位中 2个分子形成的二体也是类似的 .但是 ,二体中 1个单体分子的相对取向有 5 .5°的差别 ,提示二体结合面有一定柔性 .晶型Ⅰ二体较晶型Ⅱ二体在晶胞中的堆积更紧密 .     

斑头雁(Anser indicus)高铁血红蛋白的晶体生长和初步的X-射线衍射研究

本文报导了斑头雁(Auser indicus)高铁血红蛋白的晶体生长和初步的晶体学研究.晶体的衍射分辨率为2.5A或更好,四方晶系.空间群为P4:2_12,晶胞参数为:a=b=80.8A,e=107.3A,V=700523A~3.每个晶胞中含4个四聚体分子,每个不对称单位中含半个四聚体分子.     

斑头雁(Anser indicus)高铁血红蛋白的晶体生长和初步的X-射线衍射研究

本文报导了斑头雁(Auser indicus)高铁血红蛋白的晶体生长和初步的晶体学研究.晶体的衍射分辨率为2.5A或更好,四方晶系.空间群为P4:2_12,晶胞参数为:a=b=80.8A,e=107.3A,V=700523A~3.每个晶胞中含4个四聚体分子,每个不对称单位中含半个四聚体分子.     

广西眼镜蛇毒磷脂酶A2初步晶体学分析

广西眼镜蛇毒酸性磷脂酶A2具有抗凝血活性和溶血活性。采用悬滴气相扩散法,培养出该酶四方和立方两种晶型的单晶,并进行了X射线衍射鉴定。四方晶型的空间群为P43212或P41212,晶胞参数为α=b=8.797nm,c=10.831nm。每不对称单位中含3个分子;立方晶型的空间群为P213,晶胞参数为a=b=c=6.840nm,其不对称单位含1个分子,对两种晶型分别收集了0.28nm分辨率衍射数据。对不同地域眼镜蛇毒磷脂酶A2的晶体特性进行了比较。     

江浙蝮蛇毒碱性磷脂酶A2正交晶体分子置换法结构测定

江浙蝮蛇(Agkistrodon halys pallas)毒碱性磷脂酶A2具有很强的溶血作用.P2₁2₁2₁晶型的晶体学不对称单位中含有2个分子.用自身旋转函数研究了此2分子的相对空间关系,用交叉旋转函数和平移函数测定了2分子在晶胞中的取向与位置.在此基础上进行了初步的三维结构模型构建与结构修正.碱性磷脂酶A2正交晶体不对称单位中2个分子的排布呈现非晶体学二重对称关系.     

番茄果实中焦磷酸:D-果糖-6-磷酸 1-磷酸转移酶的两种酶型的分离纯化及其特性

用快速蛋白液相层析仪(FPLC)Mono Q柱(HR5/5)分离纯化成熟绿番茄果实中PFP的两种分子酶型及其特性。一种酶型为Q_1,是含两个β-亚基(60kD)的二聚体,比活为5μmol min~(-1) mg~(-1);另一种为Q_2,由四个α-亚基(66kD)和四个β-亚基(60kD)组成八聚体,比活为70.5μmol/min~(-1)·mg~(-1)。Q_1的分子量是120kD,Q_2的分子量介于500kD和530kD之间。用纯化的Q_2制备的抗血清专一地与Q_2起沉淀反应。PFP酶液贮存后,其Q_1/Q_2蛋白量比值增加明显,表明部分Q_2转化为Q_1。Q_1具有催化活力表明PFP的活性中心位于β-亚基。α-亚基可能借增强PFP酶对F2,6P_2的亲和力以提高酶的比活而起调节功能,但是Q_1的活力依赖于F2,6P_2的激活,表明β-亚基处也可能存在F_2,_6P_2的调节位点。Q_2含紧密结合的F2,6P_2分子,并表现出对F2,6P2_的不敏感性,基于此种现象,有必要重新认识PFP对F2,6P_2敏感性的内在实质。     

7号淀粉酶链霉菌M1033菌株木糖异构酶晶体结构研究

7号淀粉酶链霉菌M1033菌株木糖异构酶(SDXyI).19nm分辨率晶体结构已经解出.晶体空间群为I222,晶胞参数为a=9.884nm,b=9.393nm,c=8.798nm.参考锈赤链霉菌木糖异构酶(SRXyI)的晶体结构模型,通过分析晶体密堆积关系和晶体学R因子搜索,获得了SDXyI晶体结构的初始模型.采用PROLSQ软件包使用0.60～0.19nm分辨率衍射数据对模型进行了修正.最终模型的晶体学R因子为0.177,键长键角均方根偏差分别为0.0019nm和2.1°.与SRXyI相比较,SDXyI整体构象未发生明显变化,活性中心构象有显著差异.     

江浙蝮蛇毒中性磷脂酶A2晶体的非晶体学对称性研究

用悬滴气相扩散法获得了突触前神经毒素中性磷脂酶A₂的晶体,空间群为P2₁,并有明显的C2赝对称性.晶胞参数为a=10.836nm,b=8.486nm,c=7.082nm,β=109.87°在Siemens X-200B面探测器上收集了0.26nm分辨率的衍射数据.赝C2对称性揭示存在一个平行于晶体学b轴方向的非晶体学二重对称轴.采用POLARRFN程序进行分子置换法的自身旋转函数计算,在不同积分半径和分辨率范围均得到了稳定且相对突出的4个峰,对应3个一般方向的非晶体学二重对称轴和1个特殊的非晶体学对称关系.从它们之间的相互关系推测晶胞内多个分子的堆积情况:分子可能以二体形式存在,并以“二体的二体”方式排列.     

江浙蝮蛇毒性碱性磷脂酶A2新单斜晶型晶体结构测定

江浙蝮蛇毒碱性磷脂酶A2具有溶血和抗凝血活性。在不含正辛基吡喃葡萄糖苷（n-octyl β-o-glucopyranoside,简称β－OG）结晶条件下,培养出该酶新单斜晶型晶体。采用X射线晶体学方法,成功地解出了不对称单位含4个分子的新单晶型结构。在分子置换研究中心运用自身与交叉旋转函数的联合分析,在结构修正中使用非晶体学对称性制约,最终结构模型具有可接受的晶体学R因子和合理的立体化学参数。与已报道的结合β－OG的单斜晶型结构类似。新晶型中分子也形成具有二重对称性的、被界面识别部位连接的二体,两个二体再通过非晶体学二重轴联系形成一个赝222对称的四聚体。 结晶条件改变对四体在晶胞中的堆砌产生重要影响,导致晶胞参数的显著变化,然而对二体和四体本身影响较小,表明单斜晶型中观察到的二体与四体是稳定的。     

小偃麦异附加系TAI-13中来自中间偃麦草的低分子量麦谷蛋白亚基基因的分子克隆

通过分析小麦(Triticum aestivum L.)-中间偃麦草(Agropyron intermedium(Host)Beav)异附加系TA1-Ⅰ系列的麦谷蛋白SDS-PAGE电泳图谱和基因组DNA的PCR扩增产物,发现在异附加系TAI-13中附加的中间偃麦草染色体上具有编码高分子量和低分子量麦谷蛋白亚基基因的位点,属于第一同源群.随后,采用RT-PCR方法,从TAI-13的未成熟子粒中克隆了4个来自中间偃麦草的低分子量麦谷蛋白亚基基因.序列分析表明,13003、13006和13054是包括信号肽编码序列的全长基因,而13514没有信号肽编码序列.根据由核苷酸序列推导的蛋白质分子的N-末端氨基酸序列,这4个基因编码的麦谷蛋白亚基可分为3种类型,即Ai-M型(由基因13514编码,命名为LAi1)、Ai-Q型(由基因13006和13045编码,分别命名为LAi2和LAi3)和Ai-Ⅰ型(由基因13003编码,命名为LAi4).通过与小麦的低分子量麦谷蛋白亚基分子比较,发现Ai-M和Ai-Q是两种未见报道的新的低分子量麦谷蛋白亚基类型,而Ai-Ⅰ型与小麦的Ⅰ型亚基相似.氨基酸序列分析发现,基因13514编码的蛋白质亚基分子LAi1有较长的重复区(26个重复模块)和较多的半胱氨酸残基(9个),推测其可形成3个分子间二硫键,可能对增强面团的强度和粘弹性有正面效应.     

0.21nm分辨率BO-(L-精氨酸)牛胰岛素晶体结构研究

应用差值Fourier技术,立体化学最小二乘技术和XPLOR程序并辅以电子密度图的人工拟合,以三方二锌猪胰岛素模型为起点,解析了0.21nm分辨率BO-(L-精氨酸)牛胰岛素的晶体结构,最终R因子为18.2%,与标准键长与键角的均方根偏差分别为0.0022nm和 4.3°.从电子密度图与模型的拟合来看,独立区两个分子中B链N端加长的L-精氨酸清晰可见.相对于三方二锌猪胰岛素分子,B链N端晶体学微环境发生了变化.     

尖吻蝮蛇毒酸性磷脂酶A2的新晶型结构

从尖吻蝮蛇毒中分离出一种酸性磷脂酶A2 ,得到了一种新的晶型。用分子置换法测定其晶体结构 ,结构的分辨率达到 0 .2 8nm。该结构给出 2 1.9%的晶体学R因子 (R free =2 5 .7% )和合理的立体化学参数。与已报道的晶型相似 ,不对称单元的两个独立分子形成二体 ,揭示了这种二体的稳定性。二体的形成过程也伴随着 14～ 2 3肽段显著的构象变化 ,这一肽段属于磷脂酶A2 的界面识别部位。氨基酸序列分析表明 ,带正电荷的 34位残基是所有第二类具有溶血活性磷脂酶A2 的共同特点。NaCl对晶体的堆积具有显著的影响 ,从而导致晶胞参数的明显改变。与已报道的晶型不同 ,在酶分子的疏水通道内观测到了 2 甲基 2 ,4戊二醇 (2 methyl 2 ,4 pentanediol,MPD)分子     

小偃麦异附加系TAI-13中来自中间偃麦草的低分子量麦谷蛋白亚基基因的分子克隆

通过分析小麦(TriticumaestivumL.)-中间偃麦草(Agropyronintermedium(Host)Beav)异附加系TAI-Ⅰ系列的麦谷蛋白SDS-PAGE电泳图谱和基因组DNA的PCR扩增产物,发现在异附加系TAI-13中附加的中间偃麦草染色体上具有编码高分子量和低分子量麦谷蛋白亚基基因的位点,属于第一同源群。随后,采用RT-PCR方法,从TAI-13的未成熟子粒中克隆了4个来自中间偃麦草的低分子量麦谷蛋白亚基基因。序列分析表明,13003、13006和13054是包括信号肽编码序列的全长基因,而13514没有信号肽编码序列。根据由核苷酸序列推导的蛋白质分子的N-末端氨基酸序列,这4个基因编码的麦谷蛋白亚基可分为3种类型,即Ai-M型(由基因13514编码,命名为LAi1)、Ai-Q型(由基因13006和13045编码,分别命名为LAi2和LAi3)和Ai-I型(由基因13003编码,命名为LAi4)。通过与小麦的低分子量麦谷蛋白亚基分子比较,发现Ai-M和Ai-Q是两种未见报道的新的低分子量麦谷蛋白亚基类型,而Ai-I型与小麦的I型亚基相似。氨基酸序列分析发现,基因13514编码的蛋白质亚基分子LAi1有较长的重复区(26个重复模块)和较多的半胱氨酸残基(9个),推测其可形成3个分子间二硫键,可能对增强面团的强度和粘弹性有正面效应。     

猪胰蛋白酶自溶活性产物—绿豆胰蛋白酶抑制剂复合物的初步晶体学研究

本文报道了猪胰蛋白酶自溶活性产物——绿豆胰蛋白酶抑制剂复合物的晶体生长及晶体学参数的测定。晶体衍射分辨率为2.8A,四方晶系,空间群I422,晶胞参数为a=b=121.6A,c=113.6A,V=1.680×10~6A~3,每个结晶学不对称单位中含一个复合物分子。