N-氨甲酰基-D-氨基酸酰胺水解酶的快速纯化及性质

通过硫酸铵分级沉淀、疏水层析及阴离子交换层析等三步 ,有效地从一菌株NO .2 2 6 2中纯化了N 氨甲酰基 D 氨基酸酰胺水解酶。结果表明 ,酶活性回收约 2 0 %,纯化了 8 4倍。天然PAGE与SDS PAGE分析表明 ,该酶分子为同源四聚体 ,单体分子量约为 3 5kD。酶催化反应的最适pH为 7 7～ 8 0 ,最适温度为 45℃。以N 氨甲酰 DL 丙氨酸为底物时 ,Km =1 3×1 0 - 3 mol L ,Vmax=0 .3 3mol min。二价金属离子Ni2 + 有激活作用 ,Zn2 + 有明显的抑制作用 ,而Co2 + 对酶活无影响。该酶N 末端 8个氨基酸残基依次为TRQKILAF。     

敲除L-periaxin基因的大鼠RSC96细胞系的建立

轴周蛋白(Periaxin)是外周神经系统非致密性髓鞘中特异表达的蛋白,编码Periaxin的基因经由选择性剪接产生两种蛋白异构体L-periaxin和S-periaxin,对髓鞘形成的初始化有重要作用。至今在Periaxin基因上已发现有18种不同的位点突变导致外周脱髓鞘神经疾病腓骨肌萎缩症4F亚型(CMT4F)的发生。利用转录激活因子样效应物核酸酶(TALENs)靶向基因敲除技术对大鼠RSC96细胞的periaxin基因进行敲除,根据TALENs设计原则,确定L-periaxin基因的敲除靶点在其编码NLS结构域部分,设计相应的TALEN左臂与右臂的识别序列,构建含上述识别序列的L-periaxin基因敲除载体TALEN-L和TALEN-R,并将其转入RSC96细胞,经嘌呤霉素药物筛选,获得L-periaxin基因敲除细胞株,经测序确认大鼠RSC96细胞中的基因组中L-periaxin基因区段已被敲除,成功构建了L-periaxin基因敲除细胞模型。计算L-periaxin基因敲除载体的突变率为21.6%。Western blotting实验证明,在RSC96细胞中只能检测到S-periaxin蛋白的表达。通过流式细胞术及MTT实验检测基因敲除细胞的细胞周期和生长速度,发现敲除L-periaxin基因的细胞生长速度缓慢,G1期细胞增多,S期细胞减少。     

一个新的蛋白质剪切系统及其剪切条件的研究

将含麦芽糖结合蛋白－内蛋白子－几丁质结合区（简称ＭＹＢ）基因的重组质粒ｐＭＹＢ１２９转入Ｅ．ｃｏｌｉ２４２６,在ＬＢ培养基中发酵,ＩＰＴＧ低温诱导表达,菌体超声破碎,离心,上清液经直链淀粉糖亲和层析,获得ＳＤＳ－ＰＡＧＥ电泳纯的前体蛋白ＭＹＢ．ＭＹＢ中内蛋白子的Ｎ端可被还原剂ＣｙＳＨ、ＤＴＴ、β－巯基乙醇等诱导发生剪切反应．结果表明,三种还原剂中以ＤＴＴ为最佳．同时对剪切过程中温度、ｐＨ值等影响进行了研究     

突变型环酰亚胺水解酶的底物专一性

摘要 目的：研究环酰亚胺水解酶（CIH293）C-末端区残基对其底物专一性的影响。方法：通过缺失或替代获得了环酰亚胺水解酶C-末端剔除2个或3个氨基酸残基及C-末端两个Lys替代为两个Glu的突变型酶CIH291、CIH290以及KK292,293EE,用比色法与高效液相色谱法分析了重组野生型酶与突变型酶的底物专一性和动力学参数。结果：突变型酶与野生型酶相比,底物专一性未发生显著改变,最适底物仍为琥珀酰亚胺,然突变型酶对最适底物的亲和力略有降低,导致反应速度减小。结论：环酰亚胺水解酶（CIH293）C-末端区残基的改变对其底物专一性的影响不大,但影响了酶对底物的亲和力。     

PICK1中N端酸性区域对其PDZ结构域脂质结合能力的调节

蛋白激酶Cα相互作用蛋白1(protein interacting with Cα kinase 1, PICK1)是衔接膜上受体和蛋白激酶Cα的重要蛋白.利用荧光光谱结合定点突变技术 、蛋白与脂质覆盖法等方法,分析了PICK1蛋白N末端区域几个酸性氨基酸残基对PDZ 结构域与膜脂结合的影响,以及钙离子结合N末端酸性区域对PDZ脂结合能力的调节. 结果显示, 带有上游酸性区域的PDZ结构域（NPDZ）的脂质结合能力仅相当PDZ结构 域的15%,相比单独的PDZ结构域与脂质的解离常数Kd(PDZ)为1.58×103 μg·L-1, NPDZ与脂质解离常数Kd(NPDZ)为3.3×104μg·L-1,其中在N末端酸性残基中D8与 D12两个天冬氨酸是影响脂质结合能力减弱的关键残基,若将二者分别突变为丙氨酸 后,NPDZ与脂质的解离常数分别为：Kd (D8/A)=4.42×103μg·L-1;Kd (D12/A) =1.73×103μg·L-1接近于PDZ结构域与脂质结合能力;钙离子会增强NPDZ脂结合能力,当钙离子浓度达到30 μmol/L时,NPDZ的脂结合能力提高2.3倍,但只相当于PDZ的50% 的结合能力.     

抗菌药物治疗疾病的新靶位——丙氨酸消旋酶

丙氨酸消旋酶是以磷酸吡哆醛为辅酶,催化L-丙氨酸与D-丙氨酸相互转化的一种酶,它广泛分布在低等生物,而不存在于人类等高等真核生物中.来自不同物种的丙氨酸消旋酶一级结构同源性较高,其大多功能单位为同源二聚体,拥有2个相同的活性中心,每个活性中心均是由来自不同亚基的2个保守残基共同组成.丙氨酸消旋酶催化生成的产物D-丙氨酸是合成细菌细胞壁肽聚糖的重要成分,也是调节细菌孢子萌芽的关键因子.因而丙氨酸消旋酶与由细菌引起的肺结核、炭疽热、中耳炎等疾病密切相关.近年来丙氨酸消旋酶已成为设计抗菌药物的又一理想靶位.本文从丙氨酸消旋酶的结构、功能、作用机理、抑制剂以及其与疾病的关系等方面进行了阐述.     

PICK1蛋白C端酸性区域对其功能的调节

蛋白激酶C相互作用蛋白1(protein interacting with Ckinase1,PICK1)是调节AMPA(alpha-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole propionic acid)受体在细胞膜上的数量与分布,引起LTP与LTD现象的重要蛋白.本文利用基因克隆、荧光光谱以及免疫分析等方法,分析了PICK1蛋白C末端酸性区对BAR结构域与膜脂结合能力以及PICK1分子内BAR(Bin/amphiphysin/RVS)结构域与PDZ结构域相互作用的影响,研究了钙离子结合C末端酸性区后对上述相互作用的调节.结果显示,C末端酸性区的存在使BAR结构域与膜脂的结合能力减弱大约10倍,但PICK1分子内的BAR与PDZ结构域的相互作用与不含C末端的酸性区相比增强了大约4倍.另一方面,C末端酸性区的存在,伴随钙离子浓度的提高,有助于增强BAR与膜脂的结合,却削弱了PDZ和BAR结构域的作用.当钙离子浓度增加到500μmol/L时,BARC的脂质结合能力以及和PDZ的亲和力与不含酸性区相当.     

小鼠丝氨酸消旋酶的克隆、表达与纯化

丝氨酸消旋酶(Serine Racemase,SR)是一种磷酸吡多醛依赖酶,在ATP和Mg2+的辅助下,催化L型丝氨酸转变为D型丝氨酸,D-丝氨酸通过结合在NMDA受体的Gly结合位点,调节其生理功能。本文将小鼠来源的丝氨酸消旋酶基因克隆至原核表达载体pMAL-C2上,构建重组质粒pMAL-C2-SR。将重组质粒转入E.coil BL21(DE3)宿主菌中,经IPTG诱导,获得重组表达。重组蛋白带有MBP标签,经Amylose亲合柱和Sephacryl S-200纯化,获得电泳纯的目的蛋白。     

环酰亚胺水解酶C末端区为该酶活性所必需

 为了研究一个新环酰亚胺水解酶（CIH）C端区残基对酶分子构象及酶活性的影响,设计了C末端缺失1～4个氨基酸残基以及C 末端2个Lys替代为2个Glu或2个Leu的突变酶,以野生型酶基因重组质粒pE-cih₂₉₃为模板,在相应引物存在下,通过PCR扩增获得突变的CIH基因片段.经克隆、表达与纯化,得到不同的突变酶蛋白.酶活性测定、荧光光谱与CD谱分析表明,随着C 末端缺失残基的增多,酶活性丧失也越来越多,但酶分子的聚合状态未发生变化;当CIH的C末端2个Lys替代为2个Glu时,酶活性及分子结构变化均不明显,但当替代为2个Leu时,酶活性丧失殆尽,分子结构变得松散而不再保持寡聚态.pH及热稳定性实验也表明,酶的稳定性与其分子的完整性密切相关.结果证实,CIH的C末端电荷残基对该酶活性与分子状态具有重要作用.     

重组PICK1蛋白的多聚形式及其与Ca2+和Mg2+的结合

蛋白激酶Cα相互作用蛋白1(PICK1) 是从线虫到人的所有生物中非常保守的一类存在于细胞质中的膜结合蛋白,在蛋白质转运,以及细胞内信号转导过程中发挥重要作用.通过基因重组技术获得PICK1及其截短的 N-PDZ(1～110 残基)和 BAR-C(128～416残基)重组蛋白,结合变性与非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,以及分子排阻层析,表明溶液中的PICK1主要以二聚体形式存在.利用荧光光谱分析PICK1与金属离子Ca²⁺和Mg²⁺的结合情况.结果表明,在0.02 mol/L Hepes, pH 7.2,随着2种金属离子的不断滴加,PICK1在338 nm 处的最大荧光强度逐渐降低,PICK1与Ca²⁺结合常数为Ka1=（2.34±0.20）×10.6 L/mol^-1,Ka2=(7.75±0.62)×10.5 L/mol^-1,而Mg²⁺结合常数为Ka=（5.00±0.40）×10.6 L/mol^-1.另外,对PICK1的N端区域N-PDZ和C端区域BAR-C的重组片段与金属离子Ca²⁺和Mg²⁺结合情况进一步分析表明,Ca²⁺既能与PICK1的N 端N-PDZ结合,又可与C端BARC结合,而Mg²⁺只结合在PICK1的N-PDZ区域.比较Ca²⁺或Mg²⁺对PICK1结合脂质的影响,显示Ca²⁺能明显增强蛋白和脂质的结合.