无色杆菌蛋白酶Ⅰ突变体的结构与稳定性研究

报道了用定住诱变技术,改变无色杆菌蛋白酶Ⅰ的酶原加工位点,使其向左或向右移动,导致突变体成熟酶的肽链从N端延长或缩短若干氨基酸残基．所获突变体显示了低于野生酶的活性．突变体的园二色谱和荧光光谱研究表明,它们的结构发生了某些微小的改变．在不同的pH值、温度和不同浓度的SDS和盐酸胍条件下,也表现了低于天然酶的稳定性．在N端延长的突变体中,酶原加工位点越远离天然加工位点的突变体,显示了越低的活性和稳定性．缩短的突变体活性和稳定性最低．这些结果表明,天然成熟酶的N端可能比较靠近酶的活性中心,并参与构成活性中心附近的局部构象由此可见N端区在成熟酶的结构与功能方面的重要作用．     

通过定点突变提高纳豆激酶纤溶活性和热稳定性

纳豆激酶（Nattokinase, NK）是一种纤溶酶，可溶解血栓，常用于治疗心血管疾病（CVDs）。然而，野生型NK往往表现出很少的纤溶能力和较低的热稳定性，针对如何提高NK的热稳定性和活性开展研究。使用重叠延伸PCR法将NK中位于194位的Ser替换为Pro，为验证突变后的热稳定性，将野生型NK和突变体S194P均在不同温度下孵育相同时间，使用纤维蛋白板法测定二者酶活，验证热稳定性。成功构建了pET-26b-NK_S194P，测量酶活结果显示，野生型NK和突变体S194P酶活分别达到101.30 IU/mL和123.23 IU/mL，结果表明突变体S194P的酶活比野生型NK高（18.10±2）%，将野生型NK和突变体S194P在60~65 ℃温度下孵育30 min后测量酶活，野生型NK在63 ℃时丧失酶活，突变体S194P在65 ℃时丧失酶活，耐热温度提高2 ℃。结果表明，突变体S194p的蛋白结构在突变后发生了改变，使NK提高了耐热温度。     

点突变Pro229Ser和Glu243Gly对耐热邻苯二酚2，3—双加氧酶性质的影响

用PCR随机诱变方法,研究氨基酸置换对耐热邻苯二酚2,3-双加养酶性质的影响。比较分析了突变体ro229Ser和Glu243Gly与野生型酶的酶学性质。结果显示点突变Pro229→Ser或Glu243→Gly并未改变酶的最适反应温度（均为60℃）;突变体Pro229Ser（Kcat／Km＝4.89±0.01×10     

亚硝酸钠体外随机突变枯草杆菌纤溶酶基因及其产物性质研究

通过对目的基因随机突变,希望获得纤溶酶活性提高的突变体。方法:采用一种简单方便的突变方法--亚硝酸钠直接突变含目的基因的质粒,然后转化受体菌获得突变体。在亚硝酸钠浓度为40mmol／L,温度为37℃,反应时间为1h条件下,突变带枯草杆菌纤溶酶基因的质粒pUBH,转化受体菌DB403,得到大量突变体。随机挑取约1600个转化子,用纤维平板法筛选。结果:获得酶活不同程度改变的突变体,其中有纤溶酶活性增加高达一倍的突变体;分离纯化了活性最高的突变酶,并证明其活性提高是与比活性提高相关的;序列分析该突变体发现碱基发生8处改变,而氨基酸只发生1处改变即V298A;和序列分析一致,SDS／PAGE和Westernblot检测结果显示其分子量和抗原性质没有改变。同时研究了诱变剂浓度、反应温度和作用时间对随机突变的影响。     

SIRT2去乙酰化酶活性位点突变体的构建及活性鉴定

[目的]构建人沉默信息调节因子2(silent information regulator 2,SIRT2)的去乙酰化酶活性位点突变体，并验证其去乙酰化酶活性。[方法]设计合成人SIRT2的酶活性关键位点(Q167、N168和H187)突变基因PCR引物。利用重叠延伸PCR技术，获得hSIRT2突变基因。利用分子克隆技术构建hSIRT2突变体。利用Western Blot技术检测hSIRT2突变体的表达及其去乙酰化酶活性。[结果]成功获得了hSIRT2的168、187、167/168双位点和167/168/187三位点突变基因，片段大小为1 190 bp。所构建的突变基因重组质粒经DNA测序验证，显示成功插入。细胞内检测到清晰明确的突变体的表达信号。与野生型SIRT2相比，突变体的去乙酰化酶活性具有不同程度的改变。[结论]成功构建了hSIRT2的4种不同的去乙酰化酶活性位点突变体，其去乙酰化酶活性有不同程度降低。     

枯草杆菌蛋白酶突变体的纯化和晶体生长

应用基因工程手段,获得了枯草杆菌蛋白酶Ｅ的双突变体基因（Ｍ２２２Ａ,Ｎ１１８Ｓ）,此基因在枯草芽孢杆菌中表达得到了既抗氧又耐高温的碱性蛋白酶,含Ｍ２２２,Ｎ１１８Ｓ碱性蛋白酶基因的枯草杆菌发酵液经过硫酸铵分级沉淀和ＤＥＡＥＳｅｐｈａｄｅｘＡ－２５阴离子交换层析柱,再在ＦＰＬＣ层析系统上用Ｈｉｌｏａｄ２６／１０ＳＳｅｐｈａｒｏｓｅＨＰ阳离子交换柱分离得到ＳＤＳ－ＰＡＧＥ电泳纯的蛋白酶样品。突变体酶的等电点为ｐＨ８．９,分子量为２７４００,用四肽底物测得的动力学参数也有较大的变化。对该突变体酶进行了晶体生长研究,获得了较大的单晶体。     

PEX5参与调控拟南芥根系抗逆性的初步研究

以拟南芥过氧化物酶体生成蛋白突变体pex5和野生型为试验材料,初步研究PEX5对拟南芥根系抗逆性的影响。结果表明,在MS基础培养基中,突变体pex5的根长相较于野生型根长显著变短;同时,拟南芥pex5突变体株高也低于野生型,说明PEX5基因功能缺失影响了拟南芥根系和茎的生长。pex5突变体在添加氯化钠或甘露醇的MS培养基上培养时,萌发和根伸长受到的抑制显著高于野生型,突变体幼苗的SOD和POD活性也显著低于野生型,说明PEX5参与调控拟南芥根系的抗逆性。本研究为解析PEX5在植物抗逆中的调控机制提供了重要参考。     

无色杆菌蛋白酶Ⅰ肽链N端作用的突变研究

无色杆菌蛋白酶Ⅰ（AchromobacterproteaseⅠ,APⅠ）是高度专一于赖氨酸的丝氨酸蛋白酶．比较其它典型同类蛋白酶的一级结构,该酶的成熟体肽键在N端和C端分别长出9个和26个氨基酸践基．在其N端设计和构建了一些突变体,它们分别具有缩短或延长的N端．这些突变体低于天然酶的活性和稳定性的结果揭示,N端这部分延长在稳定该酶的活性构象方面起着重要作用．     

NaCl 胁迫对小麦抗盐突变体根液泡膜H+-ATP酶 和H+-PP酶活性的影响

随着盐胁迫强度（ ＮａＣｌ ０ ～１５０ｍ ｍｏｌ／Ｌ） 和时间（０ ～７２ ｈ） 的增加,小麦抗盐突变体根液泡膜Ｈ＋ＡＴＰ 酶和Ｈ＋ＰＰ 酶活性显著增加,虽然野生型酶活性在盐胁迫下也有增加,但其增加的幅度显著低于突变体,Ｈ＋ＰＰ酶活性的差异更为显著。Ｈ＋ＡＴＰ酶和Ｈ＋ＰＰ酶的最适ｐＨ 值在两者之间以及盐胁迫前后均无改变,分别为７ ．０ 和８ ．０ 。无盐胁迫下野生型液胞膜５８ ｋＤ 蛋白带缺失,盐胁迫下这一蛋白有微弱的表达。与此不同,突变体５８ ｋＤ 蛋白在盐胁迫前后均有明显的表达,但其２９ ｋＤ 蛋白带在无盐胁迫下明显减弱。     

用定位突变方法对人脑己糖激酶活性位点的研究

哺乳动物己糖激酶Ⅰ的分子量是１００ｋＤ．目前已经认为是由分子量５０ｋＤ酵母型己糖激酶通过基因复制和融合进化来的．己糖激酶Ⅰ的Ｃ端半分子包含了底物葡萄糖的结合位点即催化位点．Ｘ射线衍射结构的结果已经推测在酵母型的己糖激酶分子中Ｓｅｒ－１５８、Ａｓｐ－２１１是和葡萄糖的结合及催化活性有关,这些氨基酸残基相当于人脑己糖激酶Ⅰ分子中的Ｓｅｒ－６０３、Ａｓｐ－６５７,它们正好位于该酶分子的Ｃ端半分子中．定位突变这两个氨基酸残基得到４个该酶的Ｃ端半分子酶（ｍｉｎｉ－ＨＫⅠ）的突变体,它们是Ｓｅｒ－６０３→Ｃｙｓ,Ｓｅｒ－６０３→Ｔｈｒ,Ａｓｐ－６７５→Ｇｌｕ,Ａｓｐ－６７５→Ｖａｌ．实验结果指出４个突变体酶的Ｋｍ值变化不大,但酶活性只保留野生型酶的０．２８％～１１％,园二色谱分析４个突变体的ＣＤ谱与野生型酶基本一致,因此说明二级结构没有变化．这些研究结果和Ｘ射线衍射结构的推断是一致的,显示了Ｓｅｒ－６０３和Ａｓｐ－６５７氨基酸残基在该酶结合底物葡萄糖或催化作用上起了重要的作用．     

无色杆菌蛋白酶Ⅰ肽链N端作用的突变研究

无色杆菌蛋白酶Ⅰ是高度专一于赖氨酸的丝氨酸蛋白酶,比较其它典型同类蛋白酶的一级结构,该酶的成熟体肽链在Ｎ端和Ｃ端分别长出９个和２６个氨基酸残基。在其Ｎ端设计和构建一些突变体。它们分别具有缩短或延长的Ｎ端。这此突变体低于天然酶的活性和稳定性的结果揭示,Ｎ端这部分延长在稳定该酶的活性构象方面起着重要作用。     

用蛋白质工程方法改变葡萄糖异构酶最适pH和最适温度

用寡核苷酸诱导的定点突变方法构建了葡萄糖异构酶基因的突变体（Ｎ１８４Ｄ和Ａ１９８Ｃ）。含突变体的重组质粒ｐＴＫＤ－ＧＩ１（Ｎ１８４Ｄ）和ｐＴＫＤ－ＧＩ２（Ａ１９８ｃ）在Ｅ．ｃｏｌｉＫ３８菌株中表达,用ＤＥＡＥ－Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ ＦＦ和Ｓｅｐｈａｃｒｙｌ Ｓ－３００ＨＲ柱层析分离纯化突变酶。与野生型葡萄糖异构酶比较实验表明：（１）突变酶Ｎ１８４Ｄ的最适ｐＨ值下降了１个单位;等电点下降了０．６个单位     

青霉素G酰化酶基因Ser177的定点突变

本研究用缺口以链法对肠杆菌青霉素Ｇ酰化酶（ＰＧＡ）基因Ｓｅｒ１７７进行寡核苷酸定点突变。通过ＮＩＰＡＢ（２－硝基－５－苯乙酰胺苯甲酸）试纸法筛选和测序鉴定,获得突变体Ｃｙｓ１７７,Ｇｌｙ１７７,Ａｒｇ１７７和Ａｓｎ１７７。它们的ＰＧＡ活性均已丧失。酶蛋白电泳分析表明突变体蛋白在体内正常表达。推测ＰＧＡ Ｓｅｒ１７７秀可能位于酶底物结合中心,是酶活性所必需,不能被置换。     

过氧化氢酶Ⅰ结构延伸突变改善酶热稳定性的初步研究

嗜热脂肪芽孢杆菌过氧化氢酶Ⅰ及其取代突变酶８８（２５）的延伸突变是指在酶蛋白的Ｃ末端上连接一段随机肽链,从而改变了酶蛋白的结构．研究结果表明,这种延伸突变的方法非常有效地提高了酶的热稳定性,并且随机肽链的疏水性与其对应的延伸突变体酶的热稳定性呈现一定的负相关性,即随机肽链的疏水性越高,对应的突变体酶热稳定性越低     

过氧化氢酶Ⅰ结构延伸突变改善酶热稳定性的初步研究

嗜热脂肪芽孢杆菌过氧化氢酶Ⅰ及其取代突变酶８８（２５）的延伸突变是指在酶蛋白在Ｃ末上连接一段随机肽链,从而改变了酶蛋白的结构,研究结果表明,这种延伸突变的方法非常有效地提高了酶的热稳定性,并且随机肽链的疏水性一与其对应的延伸突变体酶的热稳定性呈现一定的负相关性,即随机肽链的疏水性越高,对应的突变体酶热稳定性越低。     

Mg~（2＋）促进线粒体H~＋－ATP酶的重建机理──H~＋－ATP酶复合体亚基水平的研究

用专一性标记蛋白质巯基的荧光探剂ａｃｒｙｌｏｄａｎ测定含Ｍｇ＾２＋的Ｆ０－ＡＴＰ酶或Ｆ０－ＯＳＣＰ－Ｆ１－ＡＴＰ酶的脂酶体的构象与无Ｍｇ＾２＋者明显不同,前者的蛋白质的－ＳＨ基团处于疏水性更强的微环境中;在有Ｍｇ＾２＋和ＯＳＣＰ同时存在下重建的Ｆ０－Ｆ１－ＡＴＰ酶脂酶体较无ＯＳＣＰ者表现更高的水解活力或膜电位,表明ＯＳＣＰ增强Ｍｇ＾２＋的促进作用,这进一步提示Ｍｇ＾２＋通过改变膜脂的物理状态促进线     

真菌中温度敏感型相关基因研究进展

生物在长期进化过程中 ,逐渐演化 ,适应了周围的环境。温度是一种基本的环境因素 ,任何生物体都有其生长温度范围和最适生长温度。当生物体的某些基因发生突变后 ,可以改变生物体对温度的适应性。温度敏感型突变体是指生物体基因突变后 ,在最适生长温度条件下可以生长 ,而在低于 (或高于 )最高 (低 )生长温度的某一亚致死温度下不能生长的突变体 ,突变的基因为温度敏感型相关基因。温度敏感型突变体对温度适应性的变化涉及到一系列生理生化特性的改变 ,体现了基因功能结构域突变后基因功能的异常。因此 ,温度敏感型突变体提供了研究功能基因…     

D-泛解酸内酯水解酶的定向进化

易错PCR结合DNA改组方法向D-泛解酸内酯水解酶基因中引入突变,并构建突变体库。利用酶的催化特点和产物特性建立了基于平板初筛和高效液相复筛的两步法D-泛解酸内酯水解酶活性筛选系统。用该筛选系统以酶活力和pH稳定性为指标对突变体库进行筛选,最终获得一株酶活力高且在低pH条件下稳定性好的突变体Mut E-861。该突变体的酶活力是野生型酶的5.5倍。对突变体和野生型酶在pH 6.0和pH 5.0条件下的残余酶活进行对比,在这两种pH条件下,突变体酶的酶活残留分别为75%和50%,而野生型酶只能保持原来的40%和20%。通过软件对突变体Mut E-861酶基因和野生型酶基因进行分析对比,发现突变体Mut E-861酶基因发生了三处点突变,其中突变使两处氨基酸取代,另一处为沉默突变,未引起氨基酸的变化。     

NaCl胁迫对小麦抗盐突变体根液包膜H^＋—ATP酶和H^＋—PP酶活性的影响

随着盐胁迫强度（ＮａＣｌ０～１５０ｍｍｏｌ／Ｌ）和时间（０～７２ｈ）的增加,小麦抗盐突变体根液泡膜Ｈ＾＋－ＡＴＰ酶和Ｈ＾＋－ＰＰ酶活性显著增加,虽然野生型酶活性在盐胁迫下也有增加,但其增加的幅度显著低于突变体,Ｈ＾＋－ＰＰ酶活性的差异更为显著。Ｈ＾＋－ＡＴＰ酶和Ｈ＾＋－ＰＰ酶的最适ｐＨ值在两者之间以及盐胁迫前后均无改变,分别为７．０和８．０。无盐胁迫下野生型液胞泡５８ｋＤ蛋白带缺失,盐胁迫下这一蛋     

筛选在非生长条件下突变体酶的新方法*

利用双层平板筛选由定向进化方法产生的瑞氏木霉内切葡聚糖酶III (EGIII)突变体文库 ,根据水解圈在平板上形成的速度判断酶活高低。采用这种方法在不同的筛选条件下分别筛选得到了几株在低温或碱性条件下高活性的EGIII突变体。比色法测定的酶活性与平板筛选结果一致。该方法的建立将使通过定向进化方法改造现有蛋白质 ,获得具有新的优良性状的工业用酶的途径得到更加广泛的应用.