铁蛋白介导的地衣多糖酶胞内自发聚集及其高效制备

酶分离纯化、固定化及催化性能提升一直是生物催化领域的研究热点和前沿,也是众多研究者致力解决的难点。研究和开发新型的纯化、固定化及提升催化性能的方法,降低纯化及储存等设备的要求及生产成本,对酶大规模应用具有重要意义。文中将铁蛋白(ferritin)与目标酶(地衣多糖酶)基因融合,经高效表达后,在细胞内自发形成无载体固定化酶,且可经低速离心分离纯化,纯度可达90%以上,酶活回收率为61.1%,在30℃储存608 h后,依然能够保持活力,且比初始时活力略有增加。在重复使用10次以后,仍保持初始酶活力的50.0%。该微米级固定化酶可自发复溶,形成直径约为12 nm的可溶寡聚地衣多糖酶,其比活力是游离地衣多糖酶的12.48倍,催化效率则是后者的7.11倍,在50℃时,酶活性降低为初始值一半所需时间也延长了11.09倍。这表明铁蛋白有望成为一种全新的分离纯化目标酶并大幅提升其催化性能的标签。     

溶剂特性对三臂星型类弹性蛋白多肽相变温度的影响

本文利用SpyTag/SpyCatcher特性构建了三臂星型结构的类弹性蛋白多肽(elastin like polypeptides, ELPs),考察其在不同溶剂,如分子拥挤试剂、osmolytes及深共熔溶剂(deep eutectic solvents,DESs)中的相变温度及行为,并与含有相同ELPs重复数的线性ELPs120作对比。结果表明：在不同浓度拥挤试剂PEG2000作用下,两种结构的ELPs相变温度均降低,当其各自浓度均为25 μmol/L时,三臂星型ELPs相变温度降低3℃～13℃,而ELPs120相变温度仅降低1.5℃～10.8℃。此外,在添加PEG2000后,三臂星型ELPs相变缓慢;在不同类型和浓度的osmolytes溶液中,25 μmol/L三臂星型ELPs相变温度明显要比线性ELPs高8℃左右;在DESs体系中,三臂星型ELPs有类似与水溶液中的相变行为,且其相变温度受到抑制,另外三臂星型ELPs和ELPs120在DESs/PBS体系中,与在(氯化胆碱+尿素)/PBS体系中的相变行为一致,其中当DESs体积含量为50%,ELPs120相变温度是最低的。由于ELPs在非单一缓冲液体系中的相变行为不同,这丰富了ELPs作为纯化标签的应用,且在非单一缓冲液体系中因降低了相变温度,节约了纯化融合蛋白的经济成本,同时也为研究ELPs拓扑结构与其相变行为之间的关系奠定理论基础。     

影响类弹性蛋白多肽自组装成微球的因素及其作用机制

影响类弹性蛋白多肽(ELPs)自组装成微球的因素较多,目前尚缺乏系统研究。以类弹性蛋白多肽[KV8F]n为对象,利用动态光散射仪测定了不同条件下其自组装成微球的粒径。结果表明:随着分子量的增加ELPs形成的微球粒径也随之增大,粒径的均一度减小;当盐浓度低于0.4 mol/L时,盐浓度的增加,微球粒径相应增加,而盐浓度高于0.4 mol/L则呈减少的趋势,但粒径均大于1.1μm;而当ELPs末端融合木聚糖酶和1,3-丙二醇氧化还原酶后,其自组装形成的微球粒径急剧减小,约为游离ELPs的1/10,分别为151.0 nm和174.2 nm。导致这种现象的原因可能是酶分子和ELPs通过静电引力相互作用后,酶分子的空间位阻妨碍了ELPs分子的聚集。     

骨桥蛋白通过调控MMP-2和VEGF参与肝癌细胞侵袭的机制研究

目的：骨桥蛋白（Osteopontin,OPN）在肝癌细胞侵袭中的作用机制。方法：采用siRNA干涉的方法处理人肝癌细胞,用PCR和Western-blot法检测OPN的表达;用transwell小室检测不同处理后的HepG2和MHCC97H细胞的侵袭能力;采用Western．b1．ot和ELISA方法检测基质金属蛋白酶-2（matrixmetalloproteinase-2,MMP-2）和血管内皮生长因子（vascularendothelialgrowthfactor,VEGF）蛋白表达和活力的变化情况。结果：在不同肝癌细胞系中,随着肝癌细胞系侵袭能力的增强,OPN的表达逐渐增高。siRNA可以降低HepG2和MHCC97H细胞中OPN的表达,并且能够降低HepG2和MHCC97H细胞的侵袭能力;抑制OPN的表达能够降低MMP-2和VEGF蛋白表达和蛋白活性。结论：OPN在肝癌侵袭过程中起着重要作用,其作用机制可能是通过调控MMP-2和VEGF蛋白表达和活性来参与肝癌的侵袭,OPN可作为肝癌侵袭转移治疗的新靶点。     

拥挤试剂PEG2000对不同拓扑结构类弹性蛋白相变的影响

类弹性蛋白（Elastin-like polypeptides,ELPs）是属于弹性蛋白中的一种且具有温控性的生物大分子,本文研究拥挤试剂对不同拓扑结构ELPs相变温度的影响,利用温控-紫外分光光度计研究其相变特性,结果发现,随着PEG2000浓度的增加,T-E-F的相变温度下降11.9~17.1℃;在固定Tadpole-like-E浓度下,随着PEG2000浓度的增加,Tadpole-like-E的相变温度降低11.5~16℃,其中,25 μmol/L的Tadpole-like-E其相变速度缓慢;ELPs浓度越大,其相变温度降低愈大,且PEG2000影响ELPs相变温度的趋势与ELPs的拓扑结构关系不大。另外,在简单的PBS缓冲溶液中加入PEG2000,可以使E-C在浓度＜0.5 mol/L的Na2CO3中发生相变,且随着PEG2000浓度的增加,E-C相变温度逐渐降低。本研究为今后ELPs在复杂体系的应用提供前期的基础研究。     

层迭灵芝子实体的体外抗肿瘤及免疫活性

【背景】层迭灵芝Ganoderma lobatum是灵芝属中的一个种,在民间有药用历史,但缺乏对其化学成分和药理活性的科学研究。【目的】以赤芝Ganoderma lingzhi子实体为参照,研究对比层迭灵芝子实体的抗肿瘤及免疫活性的强弱,探讨层迭灵芝的药用价值。【方法】采用化学分析及仪器分析的方法,比较2种灵芝子实体中三萜及多糖含量差异,并进行体外抗肿瘤及免疫活性研究。【结果】层迭灵芝和赤芝的子实体中三萜含量差异不大,分别为1.14%和1.21%,但2种灵芝中三萜化合物的种类差异较大。层迭灵芝子实体中的多糖含量较赤芝稍高,分别为3.60%和2.67%,2种子实体中多糖的重均分子量分布特征有所差别。2种灵芝醇提物对肿瘤细胞K562及SW620的增殖均具有一定的抑制活性,其中,层迭灵芝对SW620细胞具有较强的抑制活性,其IC50值达到了52.5μg/mL。2种灵芝水提物可以促进RAW 264.7细胞释放NO,说明两者均具有一定的免疫活性。【结论】层迭灵芝具有较好的抗肿瘤及免疫活性,可以作为药用开发的原料来源。     

基于不同标度伪氨基酸组成预测脂肪酶的类型

从序列出发预测某蛋白质是否为脂肪酶以及属于哪种脂肪酶具有重要的理论和应用价值.提出了基于Z标度和T标度的伪氨基酸组成方法提取序列特征值,采用了k-近邻算法回答上述问题.经参数选择后,三种方法在各自最优运行参数下,其1倍交叉验证的结果为:对脂肪酶和非脂肪酶预测精度分别为92.8%、91.4%和91.3%;对脂肪酶类型预测的精度分别为92.3%、90.3%和89.7%.其中基于Z标度伪氨基酸组成效果最佳.基于T标度的次之,但均明显优于其他6种常见的特征值提取方法,并对其可能的原因进行了探讨.     

类弹性蛋白多肽及其在生物医学材料的应用

类弹性蛋白多肽是一种人造基因工程蛋白质聚合物,其结构主要由五肽重复串连序列单元 (GVGXP) 的这一肽段单元重复组成。由于具有可逆相变特征,并可进行高通量生产,加之良好的生物相容性及生物可降解性,使其在新型生物医学材料方面展示了广阔的应用前景。概括了类弹性蛋白多肽的相变机理、合成方法及在生物医学材料上的应用,重点阐述了类弹性蛋白多肽在组织工程、靶向肿瘤、构造药物载体微粒的应用。     

黄鳍金枪鱼抗菌肽YFGAP在大肠杆菌中融合表达及其活性检测

【目的】抗菌肽YFGAP由32个氨基酸组成,分子量为3.4 kD,对革兰氏阳性菌(G+)和革兰氏阴性菌(G?)表现出强效的抑制作用,不具有溶血活性。在大肠杆菌中表达抗菌肽YFGAP,分离纯化抗菌肽并鉴定其生物学活性。【方法】化学合成EK-YFGAP和L-EK-YFGAP基因序列,构建表达载体pET22b-ELP20-EK-YFGAP、pET22b-ELP40-EK-YFGAP和pET22b-ELP40-L-EK- YFGAP,分别转化至大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达,可逆相变循环纯化融合蛋白。肠激酶酶切,经Vivaspin Turbo纯化柱纯化,测定重组抗菌肽的抑菌活性和溶血活性。【结果】纯化出两种融合蛋白ELP40-EK-YFGAP和ELP40-L-EK-YFGAP,肠激酶酶切纯化后获得重组抗菌肽YFGAP,对4种病原菌均有抑制效果,溶血活性较低。【结论】以ELPs作为非色谱纯化标签,实现了抗菌肽YFGAP的融合表达,具有操作简单、成本低、易于扩大的优势,为重组抗菌肽的量化制备及应用提供了理论基础和技术支持。