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.     

脱血红素细胞色素c与膜结合及插膜时的构象研究

应用特殊的单分子层样品制备技术,分别制备了与中性、酸性磷脂膜结合的和完全插膜的鸡心脱血红素细胞色素c样品,并运用圆二色谱(CD)、表面衰减全反射Fourier变换红外光谱(ATR-FTIR)对膜上蛋白的构象进行了鉴定.研究结果表明,蛋白在与膜结合及插入阶段的构象是不同的,膜界面性质的不同也会对蛋白的构象产生不同的诱导,在酸性磷脂DSPG膜表面,该蛋白是以α螺旋和β折叠混合的构象形式结合;而在中性磷脂DSPC膜表面是以β折叠为主的构象形式结合.插入 DOPG单分子层内时则是 α螺旋为主的构象形式.     

蛇肌果糖1,6—二磷酸酯酶的R态和T态的构象

几种高活性形式的蛇肌果糖１,６－二磷酸酯酶的紫外差光谱与酶在尿素或盐酸胍中差光谱相似,它们的酶学性质及巯基暴露的程度各不相同,提示这些高活性形式的酶的构象呈稳定的松驰状态,构象松驰的程度也各不相同,受果糖２,６－二磷酸、ＡＭＰ的过量底物抑制的酶处于帮种不同的低活性状态,它们的构象特征与Ｒ态相反,提示此三种低活性酶构象处于较紧凑状态,这几种Ｔ态酶巯基暴露的程度,受蛋白水解酶限制性酶解的速度不同,说明     

蛇肌果糖1,6-二磷酸酯酶的冷失活

蛇肌果糖1,6-二磷酸酯酶在0℃左右很易失活。这是它不同于兔肌果糖1,6-二磷酸酯酶的一个特性。这种冷失活可被底物保护,提高溶液中酶蛋白的浓度可降低其失活程度。现有的结果表明,这一失活是不可逆的,且不伴随有亚基的解离或整个分子结构的松散;但用1-苯胺萘-8-磺酸作萤光探剂和用5,5'-硫-二(2-硝基苯甲酸)与巯基反应可探测到酶分子在低温诱导下发生了比较小的构象变化。     

蛇肌果糖1,6-二磷酸酯酶的冷失活

蛇肌果糖1,6-二磷酸酯酶在0℃左右很易失活。这是它不同于兔肌果糖1,6-二磷酸酯酶的一个特性。这种冷失活可被底物保护,提高溶液中酶蛋白的浓度可降低其失活程度。现有的结果表明,这一失活是不可逆的,且不伴随有亚基的解离或整个分子结构的松散;但用1-苯胺萘-8-磺酸作萤光探剂和用5,5'-二硫-二(2-硝基苯甲酸)与巯基反应可探测到酶分子在低温诱导下发生了比较小的构象变化。     

蛇肌果糖1,6-二磷酸酯酶的低底物浓度动力学

本文报道了对蛇肌果糖1,6-二磷酸酯酶的低底物浓度的动力学研究,采用酸碱指示剂方法能在0.25μmol/L的低底物浓度下对酶活力进行准确的测定。通过对动力学行为的分析,提出了蛇肌果糖1,6-二磷酸酯酶的作用机制的模型,认为在低底物浓度和高底物浓度的情况下,酶催化水解果糖1,6-二磷酸的机制不同。推导得到了酶的初速度方程,用电子计算机拟合求得了七个表观动力学参数。统计检验表明,本文提出的机制能够较好地拟合实验结果。     

蛇肌果糖-1,6-二磷酸酯酶的别构部位

比较蛇肌果糖1,6-二磷酸酯酶的别构抑制剂AMP和它的类似物对该酶的抑制作用的结果表引,5′-AMP的嘌呤环上6位氨基以及核糖上5′磷酸基团是抑制剂和别构部位结合所必需的。8-BrAMP和5′-AMP具有相似的抑制能力,表明嘌呤环上的咪唑部分对于AMP的抑制作用贡献不大。5′-d-AMP对蛇肌果糖1,6-二磷酸酯酶的抑制作用比较特殊,按照50%抑制该酶时的抑制剂浓度计算,得到的抑制常数为3×10~(-6)M,其数值和5′-AMP的抑制常数接近。但是当抑制剂浓度增大时所能达到的最大抑制程度只有60%左右。表明5′-dAMP和5′-AMP结合后,对果糖1,6-二磷酸酯酶的催化部位的影响不同,2′羟基和酶的结合可能和别构部位的信号传导到催化部位有关系。被水溶性羰二亚胺修饰的蛇肌果糖1,6-二磷酸酯酶受5′-AMP的抑制作用和5′-dAMP的抑制作用相似,推测这个传导变构部位的信息到催化部位去的基团有可能和羧基有关。     

磷酸吡哆醛修饰的蛇肌果糖1,6-二磷酸酯酶的时间分辨荧光分析

在别构抑制剂AMP或底物果糖1,6-二磷酸(FruP_2)存在下,磷酸吡哆醛(PLP)分别专一性地修饰在蛇肌果糖1,6-二磷酸酯酶(FruP_2ase,E.C.3.1.3.11.)的催化部位或别构部位。测得了修饰在催化部位或别构部位的PLP的荧光寿命及其连续分布。通过荧光寿命分布宽度的比较,认为该酶的活性部位柔性大于别构部位的柔性。     

蛇肌果糖1,6-二磷酸酯酶的提纯、性质及钾离子激活的别构动力学

从乌梢蛇肌肉中提纯了果糖1,6-二磷酸酯酶,其最适pH在中性,分子量14万,由四个亚基组成,二价金属离子镁、锰或锌为表现活力所必需,一价金属离子钾、铵和铯能激活此酶。在不同浓度的甲醇、乙二醇、甘油和二甲基甲酰胺的水溶液中测活表明,蛇肌果糖1,6-二磷酸酯酶比兔肌的这一酶更易失活,提示了在蛇肌酶分子中疏水键对维持酶的三维结构起着更大的作用。K~ 存在下,蛇肌酶的最适pH从无K~ 时的6.6位移至7.0;而兔肌酶在同样条件下,不论有否K~ ,均为pH7.4。表明K~ 对蛇肌酶有专一性的相互作用。K~ 对蛇肌果糖1,6-二磷酸酯酶的激活是一别构激活作用,具有正协同性,但其Hill系数随着底物浓度的增高而减小;另一方面,底物抑制的阈值随着K~ 浓度增高而上升,表明K~ 与过量底物为一对相拮抗的别构效应剂,它们与酶的结合部位之间存在着相互作用。K~ 的别构效应导致过量底物与酶的亲和力下降,使酶趋于活性状态;过量底物的别构效应对抗了K~ 的激活,使酶趋于非活性状态。在K~ 存在下,5,5′-二硫-(2-硝基苯甲酸)与酶上巯基的反应速度较无K~ 的为快,表明K~ 的存在改变了酶的构象,使巯基更易发生反应。对于过量底物有抑制作用的酶,在其底物浓度大于抑制阈值的条件下的动力学处理,本文提出了一个公式和方法。     

蛇肌果糖1,6-二磷酸酯酶的提纯、性质及钾离子激活的别构动力学

从乌梢蛇肌肉中提纯了果糖1,6-二磷酸酯酶,其最适pH 在中性,分子量14万,由四个亚基组成,二价金属离子镁、锰或锌为表现活力所必需,一价金属离子钾、铵和铯能激活此酶。在不同浓度的甲醇、乙二醇、甘油和二甲基甲酰胺的水溶液中测活表明,蛇肌果糖1,6-二磷酸酯酶比兔肌的这一酶更易失活,提示了在蛇肌酶分子中疏水键对维持酶的三维结构起着更大的作用。K~ 存在下,蛇肌酶的最适pH 从无K~ 时的6.6位移至7.0;而兔肌酶在同样条件下,不论有否K~ ,均为pH7.4。表明K~ 对蛇肌酶有专一性的相互作用。K~ 对蛇肌果糖1,6-二磷酸酯酶的激活是一别构激活作用,具有正协同性,但其Hill 系数随着底物浓度的增高而减小;另一方面,底物抑制的阈值随着K~ 浓度增高而上升,表明K~ 与过量底物为一对相拮抗的别构效应剂,它们与酶的结合部位之间存在着相互作用。K~ 的别构效应导致过量底物与酶的亲和力下降,使酶趋于活性状态;过景底物的别构效应对抗了K~ 的激活,使酶趋于非活性状态。在K~ 存在下,5,5'-二硫-(2-硝基苯甲酸)与酶上巯基的反应速度较无K~ 的为快,表明K~ 的存在改变了酶的构象,使巯基更易发生反应。对于过量底物有抑制作用的酶,在其底物浓度大于抑制阈值的条件下的动力学处理,本文提出了一个公式和方法。     

银鲫果糖-1,6-二磷酸酶的分子克隆与表达分析

果糖-1,6-二磷酸酶(EC 3.1.3.11)是糖异生中的关键限速酶之一, 在糖代谢中起重要作用。哺乳动物存在肝脏型和肌肉型两种果糖-1,6-二磷酸酶同工酶,分别由Fbp1和Fbp2编码。银鲫作为我国重要的经济养殖鱼类, 尚无果糖-1,6-二磷酸酶基因的有关资料, 其组织分布特征和胚胎发育模式亦不清楚。本研究采用RACE方法从银鲫原肠胚SMART cDNA文库中扩增了果糖-1,6-二磷酸酶基因的全长cDNA, 其长度为1170 bp,编码337个氨基酸残基,多重序列比对和系统发育分析表明该基因为肝脏型果糖-1,6-二磷酶。RT-PCR分析虽在银鲫的肝、脑、心、脾、肾、肠、肌肉和卵巢组织中皆能检测到该基因的表达, 但以肝组织的表达量最高。Western Blot检测表明, 肝脏组织除有一条与其他组织(肌肉除外)共有的蛋白带之外,还有一条特异带;肌肉中有不同于其他组织的特异带。成熟卵子和不同发育阶段胚胎的RT-PCR和Western Blot分析都可检测到母源的CagFbp转录本和蛋白,且其转录本从原肠期开始上升, 到神经胚时迅速上升到较高水平, 其蛋白从尾芽期以后出现一条比母源蛋白分子量小、与肝脏的特异带大小基本相同的蛋白带。这些结果证实本研究克隆的CagFbp为肝脏型,且鱼类至少存在肝脏型和肌肉型两种果糖-1,6-二磷酸酶同工酶。       

粘质沙雷氏菌中果糖-1,6-/景天庚酮糖-1,7-二磷酸两个双功能酶的研究

[目的]明确粘质沙雷氏菌中两个FBPases是否同时具有催化果糖-1,6-二磷酸(F-1,6-BP)与景天庚酮糖-1,7-二磷酸(S-1,7-BP)的功能。[方法]PCR构建p ET28a-Sm-FBPase和p ET28a-Sm-Glp X,IPTG诱导表达于大肠杆菌并应用镍柱纯化靶蛋白。应用体外酶学分析Sm-FBPase与Sm-Glp X酶学特性。[结果]SDS-PAGE结果表明Sm-FBPase、Sm-Glp X的分子量是45 k Da、38 k Da。体外酶学分析表明两个酶均可催化F-1,6-BP和S-1,7-BP。Sm-Glp X是Mn2+或Mg2+依赖型酶,而Sm-FBPase的激活需要Mn2+。根据被测试的底物,Sm-FBPase最适p H 7. 0～7. 5、最适温度40℃; Sm-Glp X最适p H 8. 0、最适温度40～45℃。当F-1,6-BP作底物时,Sm-FBPase与Sm-Glp X的Kcat/Km分别为6. 88、7. 55 S-1mmol-1L。然而,当S-1,7-BP作底物时,Sm-FBPase与Sm-Glp X的Kcat/Km分别是3. 17、8. 54 S-1mmol-1L。[结论]Sm-FBPase和Sm-Glp X均可催化F-1,6-BP与S-1,7-BP,Sm-Glp X催化S-1,7-BP的效率是Sm-FBPase的2. 69倍。     

AMP对蛇肌果糖-1,6-二磷酸酯酶pH9.2活力的激活作用——蛋白水解酶限制性酶解作用不是果糖-1,6-二磷酸酯酶变成碱性酶的唯一原因

低纯度的NADP⁺ 中含有一种在pH 9.2能够激活蛇肌果糖- 1 ,6 -二磷酸酯酶活力的物质 .经过分离鉴定 ,证明它就是 5′- AMP .该激活作用只有当较高浓度的Mg ²⁺ 存在时才表现出来 .在AMP的存在下 ,果糖 -1 ,6 -二磷酸酯酶的行为很像碱性酶 .Mg ²⁺ 激活动力学表明 ,AMP和Mg ²⁺ 在对蛇肌酶活力调节上存在着竞争关系 .AMP能解除高浓度Mg ²⁺对酶在碱性pH活力的抑制作用 .以往认为果糖- 1 ,6 -二磷酸酯酶由中性酶变成碱性酶均是由蛋白水解酶限制性酶解引起的 ;现报道 5′- AMP也能将蛇肌酶变成碱性酶 ,指出蛋白水解酶限制性酶解作用不是造成该酶由中性酶变为碱性酶的唯一原因 ,并且也可能有生理调节作用 .     

人转化生长因子β1在大肠杆菌中的表达——Ⅰ.胞内直接表达

采用PCR技术 ,扩增了人转化生长因子β1 (hTGFβ1 )成熟肽基因 ,并对其进行了全序列测定 .采用DH5α/ pBV2 2 0表达系统 ,使TGFβ1在大肠杆菌胞内的表达达到 1 6 % .通过N端氨基酸序列测定和免疫印迹分析 ,证实重组蛋白为hTGFβ1单体蛋白 .采用谷胱甘肽法或CHAPS/DMSO法 ,使重组蛋白的复性率达到 30 % .通过纯化获得了银染一条带的重组蛋白 ,MTT法对Mv1Lu细胞的测活表明 ,重组蛋白具有较强的生物活性     

双磷酸核酮糖羧化酶和果糖双磷酸酯酶合成的光调节

用红光(650nm)或远红光(740nm)照射后,测定了黄化芥菜子叶中活化状态下核酮糖1,5-二磷酸羧化酶(RuBPCase,E.C.4.1.1,39),果糖1,6-二磷酸酯酶(FBPase,E.C.3.1.3.11)和景天庚酮糖1,6-二磷酸酯酶(SBPase,E.C.3,1.3.37)的酶活性。叶片对光的反应表明存在光敏感期。在光敏感期的红光可使 RuBPCase 和 FBPase 合成,但对 SBPase 的合成没有影响。红光的这种作用可被远红光逆转,所以红光对这两种酶的合成的启动是通过光敏色素而实现的。在超过阈值的光下,酶合成的量与光量子数无关,光敏色素只影响酶合成的启动,但是酶的持续合成还要依赖其它因素。     

鸡肝6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2-,6-二磷酸酯酶单克隆抗体制备及对酶活力影响

利用鸡肝-6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酯酶(6PF-2-K/Fru-2,6-P₂ase)的单克隆抗体对其结构和功能进行了初步研究.用鸡肝6PF-2-K/Fru-2,6-P₂ase为抗原免疫Balb/C小鼠,最后获得7株单克隆抗体.其中6株抗体的抗原决定簇位于6PF-2-K/Fru-2,6-P₂ase的酯酶结构域部分,而另一株H₂的抗原决定簇则位于其激酶结构域部分.7株单克隆抗体都能引起鸡肝6PF-2-K/Fru-2,6-P₂ase的激酶活力提高2倍左右,而对酯酶活力的影响大致相同.它们激活该酶的酯酶活力至4倍左右,但却不影响分离的鸡肝果糖-2,6-二磷酸酯酶结构域的酯酶活力.以上结果再次提示6PF-2-K/Fru-2,6-P₂ase双功能酶和分离的Fru-2,6-P₂ase结构域的酯酶处于2种不同的构象和活性状态.     

B-藻红蛋白和R-藻红蛋白γ亚基的分离、特性及其在分子中的空间位置分析

紫球藻 (Porphyridiumcruentum)B 藻红蛋白和多管藻 (Polysiphoniaurceo lata)R -藻红蛋白经蛋白酶K部分酶切消化后 ,分离得到近似天然态的γ亚基 ,并且对它的光谱特性以及在藻红蛋白分子中的空间位置进行了研究 .酶解动力学分析表明γ亚基位于R- 藻红蛋白和B -藻红蛋白六聚体 (αβ) ₆的中央空洞中 .分离的γ亚基上藻红胆素的吸收峰位于 5 89nm ,荧光发射峰位于 6 2 0nm ,与藻蓝蛋白的吸收峰重叠 ,有助于藻胆体中藻红蛋白与藻蓝蛋白分子间高效能量传递 .     

α-天门冬氨酰二肽酶及其进化酶的FT-IR研究

用分子定向进化技术,在酶活力和热稳定性双重选择压力下,筛选到了一株Kcat/KM是天然酶47倍的进化酶.用FT-IR方法,测定了α-天门冬氨酰二肽酶及其进化酶的酰胺I带图谱,定量估算了天然酶和进化酶的各种二级结构含量.天然酶中,β折叠结构含量为28.5%,α螺旋结构含量为33%,这与园二色谱测量α螺旋结构为33%的结果有很好的一致,剩余的残基形成不同类型的转角和无规结构,其总含量为38.5%.在进化酶中,β折叠结构含量为26.8%,α螺旋结构含量为31%,其它结构为不同类型的转角和无规结构,含量为42.2%.     

线虫烯脂酰CoA水合酶的克隆、表达、纯化及初步晶体学分析

生物体β-氧化循环是脂肪酸氧化分解的主要途径,许多代谢疾病都与其密切相关。线虫β-氧化循环与人类相似,但线虫β-氧化循环的研究报道却很少。线虫基因C32E8.9编码的蛋白被WormBase命名为烯脂酰CoA水合酶（WormBase ID：CE29693）,被推测具有催化β-氧化循环第二步反应的功能。作者将C32E8.9基因克隆到原核表达载体上,在大肠杆菌中获得高效表达,并分别纯化了母体蛋白以及硒代蛋白衍生物。多角度静态光散射实验表明该蛋白的聚合状态为三聚体。该蛋白在沉淀剂2-甲基-2,4-戊二醇的作用下形成可供衍射分析的六棱柱形状晶体,空间群为P21,晶胞参数为a=79.0?,b=82.4?,c=79.2?,α=γ=90.0°,β=120°,数据分析表明该晶体非单晶,是一种罕见的蛋白质“三晶”——包含三套晶格。     

蛇肌果糖1，6－二磷酸酯酶的R态和T态的构象

几种高活性形式的蛇肌果糖１,６－二磷酸酯酸的紫外差光谱与酶在尿素或盐酸胍中差光谱相似,它们的酶学性质及巯基暴露的程度各不相同,提示这些高活性形式的酶的构象呈稳定的松驰状态（Ｂ态）,构象松驰的程度也各不相同。受果糖２,６－二磷酸、ＡＭＰ和过量底物抑制的酶处于三种不同的低活性状态,它们的构象特征与Ｒ态相反,提示此三种低活性酶构象处于较紧凑状态（Ｔ态）。这几种Ｔ态酶流基暴露的程度,受蛋白水解酶限制性酶解的速度不同,说明这些Ｔ态酶的构象的紧凑程度是有差异的。蛇肌酶的不同的活化状态所具有不同的稳定的构象状态,在能量上可能相差很小,便于受到多种因子的调节。这可能是别构酶所普遍具有的现象。