基质金属蛋白酶-2/9敏感型可跨膜融合抗氧化酶的表达、纯化和表征北大核心CSCD

融合了跨膜肽的抗氧化酶可进入细胞,保护细胞免受放射损伤。然而跨膜肽的跨膜能力没有靶向性,其也可把抗氧化酶带入肿瘤细胞进而保护肿瘤细胞,降低放疗的效果。为此,根据多数肿瘤细胞微环境中存在活性基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)-2或MMP-9的特点,在细胞跨膜肽R9与人铜、锌超氧化物歧化酶(superoxide dismutase 1,SOD1)和谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)之间融合MMP-2/9的底物肽X,设计了融合蛋白GST-SOD1-X-R9。该蛋白在肿瘤微环境中可因MMP-2/9酶切底物肽X而失去跨膜肽,从而无法进入肿瘤细胞,进而只能进入正常细胞。全基因合成SOD1-X-R9序列,并将其插入原核表达载体pGEX-4T-1中,得到表达质粒,并实现了GST-SOD1-X-R9融合蛋白的可溶表达。GST-SOD1-X-R9经硫酸铵沉淀和GST亲和层析纯化,分子量约为47 kDa,与理论值一致。纯化的融合蛋白的SOD活性和GST活性分别为2954 U/mg和328 U/mg。GST-SOD1-X-R9的SOD活性或GST活性在生理条件下几乎没有变化。该融合蛋白在溶液中可被胶原酶Ⅳ部分水解。分别建立了2D和3D培养的HepG2细胞模型来检验肿瘤微环境中的MMP-2活力对该蛋白跨膜能力的影响。在2D培养模型中,HepG2的MMP-2活力极低,但在3D培养模型中,随着培养时间的增加,HepG2肿瘤球的体积变大,其胞外MMP-2活力也随之增强。GST-SOD1-X-R9在2D培养的HepG2细胞中具有和GST-SOD1-R9蛋白一样的跨膜效率,但在3D培养的HepG2细胞球中的跨膜能力大大降低。本研究为后续深入研究GST-SOD1-X-R9靶向防护正常细胞的氧化损伤效应奠定了基础。     

蕨藻红素促进大豆插条不定根的形成

对蕨藻红素影响大豆下胚轴插条不定根形成的研究表明：蕨藻红素促进大豆插条不定根的形成,其最适浓度为0.5μmol·L^-1,最适处理时间为2d。0.5μmol·L^-1蕨藻红素处理大豆插条后,不定根诱导阶段（0～24h）的POD、CAT、IAAox活性较低;而不定根形成生长阶段（24～72h）的CAT和IAAox活性较高,POD活性低于未作处理的。试验推测蕨藻红素促进大豆插条不定根形成的生理基础可能与其影响POD、CAT和IAAox活性有关。     

GST-SOD1-R9融合蛋白的表达、纯化、稳定性与跨膜效应

穿膜肽TAT介导的双效抗氧化酶GST(谷胱甘肽巯基转移酶)-TAT-SOD1(Cu,Zn超氧化物歧化酶),可有效清除胞内自由基,其预防氧化损伤的效果强于SOD1-TAT,但前者的跨膜能力不如后者。为增强双效抗氧化酶的跨膜效率,本研究融合了SOD1和穿膜肽R9,合成SOD1-R9全基因序列,并将其插入带有GST的原核表达载体pGEX-4T-1中,成功构建了GST-SOD1-R9融合蛋白表达质粒。然后,将重组质粒pGEX-4T-1-SOD1-R9转化大肠杆菌BL21(DE3),用IPTG诱导表达融合蛋白,通过改变诱导温度和诱导时间,确定了融合蛋白在25℃下表达11 h,可得到高表达量的可溶性GST-SOD1-R9融合蛋白。利用80%硫酸铵沉淀和GST琼脂糖树脂纯化得到纯蛋白,应用SDS-PAGE和酶活性鉴定纯化的蛋白为正确表达的目标蛋白。GST-SOD1-R9融合蛋白的温度和pH稳定性实验结果证实,该蛋白在生理条件下具有良好的SOD和GST活性。细胞跨膜实验结果证明其跨膜能力与GST-TAT-SOD1融合蛋白相比显著增强(P0.05)。这些工作为深入研究GST-SOD1-R9的抗氧化损伤效应建立了基础。     

当归饮片蛋白质的提取与活性分析

当归是传统的补血中药,其所含的多糖与小分子已有大量的研究,然而当归中的蛋白质组成与功效仍无人知晓。该研究通过0.05 mol·L-1 Tris-HCl( pH＝8.0)缓冲液浸提和组织匀浆得到当归饮片粗提液,结合硫酸铵沉淀和透析法去除粗提液中的多糖及还原糖等小分子成分,得到当归饮片总蛋白质,并首次对其组成和生物活性进行了研究。结果表明：当归饮片蛋白含量较高,分子量为17.5~90.7 kDa,其中17.5 kDa的蛋白含量最高,达47％。饮片蛋白在pH 5~11范围内较为稳定,pH为3时,仅余少量17.5 kDa的蛋白。当归饮片蛋白质中至少有3种蛋白在80℃内稳定存在,其中热稳定性最好的是17.5 kDa的蛋白,在热处理温度达到100℃时,仍然稳定存在,但随着处理时间的延长,该蛋白有部分单体发生了交联反应。当归饮片蛋白质具有清除DPPH自由基的能力,且该能力随着热处理温度及热处理时间的增加而增加,pH处理会影响该能力,pH为5.0时,清除能力最高,5.0两侧清除能力均下降。此外,当归饮片蛋白质对细胞有很强的选择性,表现为对正常肝细胞L-02有显著的增殖作用(1.0~4.0 mg·mL-1,P<0.01),对白血病细胞K562则表现出显著的抑制作用(0.5~1.5 mg·mL-1,P<0.01),当归饮片蛋白浓度为1.0 mg·mL-1时,可使L-02细胞增值率达550％(P<0.01),而K562细胞的抑制率达18.3％( P<0.01)。综上所述,当归饮片饮片蛋白具有重要的生物活性,可望从中开发出具有保肝作用的药物蛋白。     

苦槛蓝叶的化学成分及其抑菌活性研究

为研究苦槛蓝(Myoporum bontioides A.Gray)的化学成分,采用多种柱色谱技术从苦槛蓝叶中分离得到13个化合物,它们的结构分别鉴定为:野黑樱苷(1)、类叶升麻苷(2)、5,7-二羟基二氢黄酮(3)、3-O-β谷甾醇苷(4)、(3R)-oct-1-en-3-ol-O-β-D-glucopyranosyl-(1″→2′)-O-β-D-glucopyranoside(5)、7-甲氧基香橙素(6)、异樱花素(7)、匙叶桉油烯醇(8)、愈创木醇(9)、(1S,2R,5S,6R)-2,6-bis(5-methoxy-3,4-methylenedioxyphenyl)-3,7-dioxabicyclo[3.3.0]octane(10)、(1R,2S,5R,6S)-2-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-6-(3,4-methylenedioxyphenyl)-3,7-dioxabicyclo[3.3.0]octane(11)、去甲基川陈皮素(12)和3′,4′,5,6,7,8-六甲氧基黄酮(13),其中化合物4、5、7~11为首次从苦槛蓝植物中分离得到。刃天青显色法测试部分化合物对大肠杆菌与金黄色葡萄球菌的抑制活性,结果表明,5,7-二羟基二氢黄酮(3)对大肠杆菌与金黄色葡萄球菌有一定的抑制作用,其MIC值为62.50μg mL–1。     

全长SOD2重组蛋白的可溶表达、纯化、稳定性与跨膜效应

超氧化物歧化酶(SOD)家族是保护细胞免受正常代谢过程中产生的活性氧(ROS)毒性所必需的,含Mn2+离子的超氧化物歧化酶(Mn-SOD,SOD2)是其中最重要的一种。本研究合成了人源SOD2全基因序列,并将其插入带有GST的原核表达载体p GEX-4T-1中,成功构建了GST-SOD2融合蛋白表达质粒。然后,将重组质粒p GEX-4T-1-SOD2转化大肠杆菌BL21(DE3),用IPTG在25℃下诱导表达融合蛋白,得到可溶性GST-SOD2融合蛋白,经GST亲和树脂纯化得到比活为1 788 U/mg的纯蛋白,分子量约为46 k Da。利用凝血酶切去GST标签后经肝素亲和柱纯化得到了电泳纯的SOD2重组蛋白,该蛋白分子量约为25 k Da,与SOD2全长序列的理论分子量相符,比活为2 000 U/mg。两种重组SOD2蛋白在生理条件下都具有良好的SOD活性,且都具有显著的跨膜能力(P0.05)。这些工作为深入研究两种全长重组SOD2蛋白的结构与生物效应建立了基础。     

杂交蚕后代的5S rRNA一级结构

本文用化学降解和核糖核酸酶降解凝胶电泳直读法,测定了广西蚕业指导所用人工授精方法获得的蓖麻蚕(Philosamia cynthia ricini♂)和家蚕(Bombyx mori ♀,)的杂交第六代个体(具有花斑)的5SrRNA的一级结构。以同法测定了其母本家蚕5S rRNA的一级结构。结果见到两者一样,说明杂交蚕的 5S rRNA基因来自母本。它们的结构与Komiya等(1981)测定的未知品种家蚕5S rRNA有二个核苷酸的差别。