真菌漆酶的结构与功能

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,能催化氧化酚类和芳香类化合物,同时伴随4个电子的转移,并将分子氧还原成水。漆酶结构的解析是阐明其催化作用机理、了解蛋白质结构与功能关系的基础。综述近年来对真菌漆酶蛋白结构及其功能研究的进展。     

绿豆胰蛋白酶抑制剂—猪胰蛋白酶复合物的四方晶体结构

本文报道了绿豆胰蛋白酶抑制剂－猪胰蛋白酶复合物的四方晶体的结构２测定。晶体属于１４２２空间群,衍射分辨率为０．２５ｎｍ,共确定了绿豆抑制剂５６个残基的空间位置。与已报道的三方结构相比,其中的抑制剂分子的结构基本相同,并且抑制剂－酶三元复合物在四方晶体中也处于堆积无序状态,即复合物按两种取向进行堆积;Ｔａ;ＭａＭｂ;Ｔｂ和Ｔｂ：ＭｂＭａ：ａ。     

甘油醛-3-磷酸脱氢酶与辅酶类似物ATP及底物磷酸结合特性的晶体学研究

气相扩散共晶生长法培养出Ｐ．ｖｅｒｓｉｃｏｌｏｒ龙虾肌ＡＴＰ－Ｄ－甘油醛－３－磷酸脱氢酶（ＡＴＰ－ＧＡＰＤＨ）的晶体。用同步辐射Ｘ光源－磷光储屏－Ｗｅｉｓｓｅｎｂｅｒｇ照相机系统收集了一套２．０分辨率的衍射数据。用同晶差值傅立叶法解析了其结构。精化后的结构模型最终Ｒ因子为０．１９７,与标准键长、键角的均方根偏差为０．０１６°和３．２０°。ＰｖＡＴＰ－ＧＡＰＤＨ结构总体上和Ｐｖａｐｏ－ＧＡＰＤＨ相似。ＡＴＰ分子的占有率较低,并表现出一定程度的无序性,提示ＡＴＰ与酶蛋白结合的稳定性较低,表明ＮＡＤ＋的尼克酰胺核苷部分与蛋白质分子的作用在辅酶与蛋白质的稳定结合中起关键作用。ＡＴＰ－ＧＡＰＤＨ中每个亚基只有一个磷酸结合位点（Ｐｉ）。认为无机磷酸结合位点Ｐｉ的形成不依赖于ＮＡＤ＋,而底物磷酸结合位点ＰＳ的形成则依赖于ＮＡＤ＋的存在。     

(E160A)和(E160D)天花粉蛋白两种突变体晶体结构研究

培养了（Ｅ１６０Ａ）ＴＣＳ和（Ｅ１６０Ｄ）ＴＣＳ的单晶。在ＭＡＲＲｅｓｅａｒｃｈ面探测器系统上分别收集了０．１９３ｎｍ和０．２０ｎｍ分辨率的Ｘ射线衍射数据。数据处理用ＭＡＲＳＣＡＬＥ程序系统完成。用同晶差值Ｆｏｕｒｉｅｒ法解析了突变体的晶体结构,结构修正利用Ｘ－ＰＬＯＲ程序。修正结果,晶体学Ｒ因子分别为０．１７５,０．１７９,键长和键角的ＲＭＳ偏差分别为０．００１１ｎｍ和２．４５７°,０．００１３ｎｍ和２．６７５°。在这两个突变体的结构中均未见到Ｇｌｕ１８９侧链方向的改变。通过对（Ｅ１６０Ａ）ＴＣＳ和（Ｅ１６０Ｄ）ＴＣＳ的结构比较,说明（Ｅ１６０Ｄ）ＴＣＳ活性低于（Ｅ１６０Ａ）ＴＣＳ的原因：这可能是由于在（Ｅ１６０Ｄ）ＴＣＳ中Ｔｙｒ１１１和Ｔｙｒ７０的侧链都具有较大的运动性,使它们与腺嘌呤碱基的芳香堆垛作用减弱,从而导致活性的降低     

甘油醛-3-磷酸脱氢酶结构的保守性

对中国南海龙虾等五种种属的甘油醛－３－磷酸脱氢酶晶体结构进行了比较,结果显示该酶三维结构的高度保守性。结构类似性包括酶活性中心、与辅酶结合部位、二级结构、结构域组织、亚基排列以及许多有序水结构。位于分子中心的Ｓ－ｌｏｏｐ区存在两种略有差别的构象,分别对应于耐热酶与不耐热酶。对其它细小的结构差别也进行了分析与讨论。     

单猪屎豆碱（Monocrotaline）的晶体结构

从猪屎豆种子中提取分离,得到单猪屎豆碱(Monocrotaline)。经X射线衍射分析测定了晶体结构。该化合物属正交品系,空间群为P2_12_12_1,晶体学参数:a=10.072(7),b=11.431(1),c=13.560(2)A,V=1561.3(7)A,Z=4,D=1.384g·cm~(-1) ,μ(MoKa)=0.699mm~(-1),F(000)=696,M=325.36,分子式为C_(16)H_(23)NO_6。在1≤3a(1)收集1627个衍射点,最终偏差因子R和R_0分别为0.058和0.05232。     

不同重力条件下生长的溶菌酶晶体的结构

利用我国返回式卫星和国内研制的蛋白质结晶装置 ,先后进行了 2次空间蛋白质晶体生长实验 ,均获得了质量较好的溶菌酶晶体 .为了探索微重力对溶菌酶晶体结构的影响 ,对 2次空间生长的和地面实验室生长的溶菌酶晶体进行了高精度的晶体结构测定和研究     

R22L天花粉蛋白的晶体结构

培养了R2 2LTCS的单晶 ,在SIEMENSX 2 0 0B面探测器系统上收集了一套 0 .1 91nm分辨率的X射线衍射数据 .数据处理用XENGEN程序系统完成 ,数据使用到 0 .2 2 0nm .用同晶差值Fourier法解析了突变体的晶体结构 ,经XPLOR程序修正得到了R2 2LTCS的分子结构 ,并找到了 6 1个水分子 ,最后R因子为 0 .1 82 ,键长和键角RMS偏差分别为 0 .0 0 1 3nm和 2 .770°.在R2 2LTCS分子中 ,与A1 6 1 ,A1 6 2主链氧成氢键的 2 2位精氨酸被亮氨酸取代后形成的空穴被水分子 2 91和 2 96所占据 ,与 2 2位Arg形成盐键相互作用的 1 6 8位Glu的侧链与TCS相比 ,转动了大约 5 0° ,羧基折向相反方向 ,并通过水分子 2 93与 1 6 5位的Lys侧链氨基桥连 .这些水参与的氢键网络部分代替了原R2 2的作用 .还讨论了二级结构间的保守氢键和盐键对活性口袋构象的影响     

非典型腺苷酸激酶AK6/hCINAP的结构和功能

腺苷酸激酶广泛存在于各种生物中,在维持细胞中核苷酸的正常含量以及能量代谢活动中发挥重要作用。腺苷酸激酶6 (AK6,又称人coilin相互作用核ATP酶蛋白hCINAP)是一种非典型的腺苷酸激酶,既具有腺苷酸激酶的活性,又具有ATP酶的活性。本课题组对AK6/hCINAP的结构、酶学特征和生物学功能开展了长期的研究,证明其在调控基因转录、核糖体质量、早期胚胎发育、细胞衰老、细胞代谢、细胞增殖和凋亡、DNA损伤反应、炎症反应、肿瘤发展等诸多生物学过程中均发挥关键作用。本文对AK6/hCINAP的结构特征、生物学功能及上游调控因子进行了总结,阐明该酶生物学作用和分子机制具有重要的生物学意义,有助于开发AK6/hCINAP选择性抑制剂并应用于临床治疗。     

基于结构基础的嗜热细菌贝斯其热解纤维素菌木聚糖酶CbXyn10C的热稳定性分子改良

【背景】作为降解木聚糖的核心酶种,木聚糖酶可以有效促进木质纤维素的消化水解,在动物养殖领域应用广泛。来源于嗜热细菌贝斯其热解纤维素菌(Caldicellulosiruptorbescii)的GH10家族木聚糖酶Cb Xyn10C最适温度为85℃,在80℃条件下具有良好的热稳定性,具有饲料工业应用潜力。【目的】为满足饲料制粒尤其是水产饲料加工过程的工艺要求,进一步提高木聚糖酶Cb Xyn10C的热稳定性并阐明其耐热机理。【方法】以Cb Xyn10C晶体结构为基础,采用刚性氨基酸引入、疏水作用网络重排2种策略对其热稳定性进行理性设计,获得在100℃条件下比活提高的单点突变体后,通过有益突变位点叠加策略进一步提升酶的热稳定性,最后采用分子动力学模拟技术分析其热稳定性提高的分子机制。【结果】共获得了4个稳定性提高的单点突变体A45P、T69P、F309V和A325P,其中突变体A45P效果最优。随着在A45P基础上另外3个突变位点的叠加,酶的热稳定性在不损失酶活的前提下得到了逐步提升。获得的四点突变体A45P/F309V/A325P/T69P的耐热性最好,其最适反应温度和熔解温度Tm值较野生型...