吡咯赖氨酸：第 22 种参与蛋白质生物合成的氨基酸

吡咯赖氨酸在产甲烷菌的甲胺甲基转移酶中发现,是目前已知的第 22 种参与蛋白质生物合成的氨基酸,与标准氨基酸不同的是,它由终止密码子 UAG 的有义编码形成 . 与之对应的在产甲烷菌中也含有特异的吡咯赖氨酰 -tRNA 合成酶 (PylRS) 和吡咯赖氨酸 tRNA (tRNA^Pyl). tRNA^Pyl具有不同于经典 tRNA 的特殊结构 . 产甲烷菌通过直接途径和间接途径这两种途径生成吡咯赖氨酰 -tRNA^Pyl(Pyl-tRNA^Pyl) ,它还可能通过 mRNA 上的特殊结构以及其他还未发现的机制,控制 UAG 编码成为终止密码子或者吡咯赖氨酸 . 比较了吡咯赖氨酸与另一种非标准氨基酸,第 21 种氨基酸———硒代半胱氨酸的相似点与不同点 .     

我的老师邹承鲁先生

1964年末 ,我有幸大学毕业的前夕被同意报考研究生。翻阅了招生简章中国科学院上海生物化学研究所邹承鲁先生指导的生物催化专业最令我感兴趣 ,向中科院北京植物研究所工作的姨妈请教 ,她告诉我邹先生是英国剑桥大学的博士 ,国内著名的酶学专家 ,能够考取邹先生的研究生是最好不过了。尽管别人警告我注意考不取的风险 ,我还是毫不犹豫地在研究生报考志愿表上填上了邹先生的名字。考试结束后 ,我翘首等待。等了5个月 ,终于收到了生化所的录取通知书。着实兴奋了一阵。当时中国科学院规定所有的研究生都要集中到北京中国科技大学研究生院学习…     

tRNA来源的小片段RNA——新的基因表达调控因子

转移核糖核酸(tRNA)是蛋白质合成的关键接头分子,特异性识别信使RNA(mRNA)的密码子信息,将其接载的氨基酸基团掺入到新生多肽链中。最新研究表明,在很多物种中,在某些特定情况下,tRNA或其前体被特异性剪切产生tRNA来源的小片段RNA(tRNA-derived fragment,tRF)。这类tRF是一类新的基因表达调控因子,其发挥作用的机制多样,如某些tRF以microRNA方式抑制mRNA翻译;某些tRF作为逆转录病毒RNA基因组的逆转录引物;而某些tRF参与了前体rRNA剪切复合物的组装。此外,细胞受胁迫产生的带有多聚鸟苷酸模块的tRF则会竞争性抑制延伸因子elF4G与mRNA的结合,从而抑制蛋白质翻译。随着研究的继续深入,对tRF的发生发展、作用机制以及在疾病中的潜在作用将会进一步丰富。拟从tRF作为新的基因表达调控分子的角度,简要介绍tRF发挥作用的分子机制。     

酵母ENO2上游激活顺序对酵母 LEU2表达的影响

本文将酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中编码烯醇化酶的基因之—ENO2的上游墩活顺序嵌入穿梭质粒YEpl3上酵母LEU2基因上游—405Hpa I的酶切部位。LEU2为编码β-异丙基苹果酸脱氢酶基因。从而研究了酵母ENO2的上游激活顺序对酵母LEU2表达的影响。实验结果表明ENO2上游激活顺序不论正向或反向嵌八都激活LEU2的表达达四倍左右。有亮氨酸存在的条件下,LEU2的表达受到抑制。ENO2上游激活顺序在对LEU2表达的激活上并不受葡萄糖的诱导。提出了用ENO2上游激活顺序组建高表达系统的可能性。     

氨基酰-tRNA合成酶与神经退行性疾病

氨基酰-tRNA合成酶催化tRNA的氨基酰化反应为生物体内的蛋白质合成提供原料.这类古老且保守的蛋白质分子在高等生物复杂的细胞分子网络中分化出的新功能是目前人们关注的焦点.近期在对一些患有神经退行性疾病的病人和小鼠模型的研究中发现,位于酪氨酰-tRNA合成酶、甘氨酰-tRNA合成酶和丙氨酰-tRNA合成酶上的突变,可分别导致DI腓骨肌萎缩症(Charcot-Marie-Toothdisease,CMT)C型,腓骨肌萎缩症2D型及小脑浦肯雅(Purkinje)细胞丢失.初步的致病机理研究表明,致病突变对这3种酶的影响各不相同:酪氨酰-tRNA合成酶的氨基酰化催化能力受到影响,甘氨酰-tRNA合成酶受影响的可能是一种未知的新功能,而丙氨酰-tRNA合成酶受影响的则是它的编校功能.这些研究结果揭示了氨基酰-tRNA合成酶涉及神经退行性疾病的广泛性和其机制的复杂性,并将促进对神经退行性疾病这一类常见疾病的病理和治疗方法的研究.     

大肠杆菌亮氨酰—tRNA合成酶基因表达和酶的纯化

在克隆含大肠杆菌氨酰－ｔＲＮＡ合成酶基因的３．２ｋｂＤＮＡ片段,并ｌｅｕＳ在大肠杆菌和中高表达提高３５倍的基础上ｌｅｕＳ改造,分别将两处不同长度的ｌｅｕＳ１和ｌｅｕＳ２分别构建在表达载体ＰＫＫ－２３３－２和ｐＴｒｃ－９９Ｂ中,其中ｌｅｕＳ１比ｌｅｕＳ２多一段１３０ｂｐ的３非翻译区。构建在表达载体ｐＴｒｃ－９９Ｂ中的基因片段ｌｅｕ３２可将酶的表达量提高１３５倍,经ＤＥＡＥ－Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ和ＨＡ－     

大肠杆菌精氨酰－tRNA合成酶的Lys306为酶活力所必需

将大肠杆菌精氨酰ｔＲＮＡ合成酶（ＡｒｇＲＳ）上Ｌｙｓ３０６用基因点突变的方法分别变为Ａｌａ和Ａｒｇ的密码子;得到变种基因ａｒｇｓ３０６ＫＡ和ａｒｇｓ３０６ＫＲ。变种基因重组在ｐＵＣ１８上,转化到大肠杆菌ＴＧ１中,转化子中ＡｒｇＲＳ及其变种ＡｒｇＲＳ３０６ＫＡ和ＡｒｇＲＳ３０６ＫＲ所表达的蛋白量至少为ＴＧ１表达ＡｒｇＲＳ蛋白量的１００倍。细胞粗抽提液中ＡｒｇＲＳ的比活ＴＧ１、转化子ｐＵＣ１８－ａｒｇｓ、ｐＵＣ１８－ａｒｇｓ３０６ＫＡ和ｐＵＣ１８－ａｒｇｓ３０６ＫＲ分别为１．６５、２１０、１．８和３８单位／毫克。结果表明ＡｒｓＲＳ的Ｌｙｓ３０６为Ａｌａ取代使活力完全丧失;若被Ａｒｇ取代,则活力丧失８０％以上。Ｌｙｓ３０６为ＡｒｇＲＳ活力所必需。     

大肠杆菌亮氨酰－tRNA合成酶LeuRS67R的纯化及其动力学研究

本实验室已得到的亮氨酰－ｔＲＮＡ合成酶（ＬｅｕＲＳ）基因,与文献相比,６７位氨基酸残基由Ｈｉｓ变为Ａｒｇ,此酶被定名为ＬｅｕＲＳ６７Ｒ。我们从该基因与ｐＵＣ１９重组质粒的大肠杆菌ＴＧ１转化子ＴＧ１－９１中得到ＬｅｕＲＳ的高表达,粗抽液中ＬｅｕＲＳ的表达量在转化子中比在宿主菌ＴＧ１中高２０倍以上。用三步拉层析得到电泳一条带的酶,其比活为１７８９单位／毫克。测定其动力学常数,氨酰化活力对Ｌｅｕ、ＡＴＰ的Ｋｍ值分别为０．０２７ｍｍｏｌ／Ｌ、０．４７ｍｍｏｌ／Ｌ,Ｋｃａｔ值分别为３．５～５．１ｓ－１。ＡＴＰ－ＰＰｉ交换活力对Ｌｅｕ、ＡＴＰ的Ｋｍ值分别为０．０３ｍｍｏｌ／Ｌ、１．０ｍｍｏｌ／Ｌ,Ｌｃａｔ值分别为１４０～１５５ｓ－１。此结果与从野生型大肠杆菌Ｋ－１２中提纯的ＬｅｕＲＳ的动力学常数差别很小,６７位氨基酸残基在与活性中心无直接关系的域可能是大肠杆菌的种间差异。     

大肠杆菌精氨酰－tRNA合成酶的变种ArgRS306KR的纯化和基本性质

本文从含ＡｒｇＲＳ３０６ＫＲ基因ａｒｇｓ３０６ＫＲ的ｐＵＣ１８重组质粒的大肠杆菌ＴＧ１转化子中经ＤＥＡＥ－Ｓｅｐｈａｃｅｌ和Ｂｌｕｅ－Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ两步柱层析,得到电泳一条带的ＡｒｇＲＳ３０６ＫＲ。纯酶的比活为２７９０单位／毫克。该酶氨酰化和ＡＴＰ～ＰＰｉ交换活力的最适ｐＨ分别为ｐＨ８．３和ｐＨ７．５。氨酰化活力对ＡＴＰ、Ａｒｇ和ｔＲＮＡ的Ｋｍ分别为２．６ｍｍｏｌ／Ｌ、１４．０μｍｏｌ／Ｌ和５．０μｍｏｌ／Ｌ：Ｖｍａｘ为７６３０单位／毫克;ｋｏａｔ为９Ｓ－１。ＡＴＰ～ＰＰｉ交换活力对ＡＴＰ和Ａｒｇ的Ｋｍ分别为８．３ｍｍｏｌ／Ｌ和９９μｍｏｌ／Ｌ;Ｖｍａｘ为１６３２０单位／毫克;ｋｃａｔ为１８Ｓ－１。     

蛇肌甘油醛-3-磷酸脱氢酶的研究——Ⅱ.蛇肌甘油醛-3-磷酸脱氢酶和兔肌甘油醛-3-磷酸脱氢酶稳定性的比较

本文比较了蛇肌GAPDH和兔肌GAPDH的稳定性。发现蛇肌Apo-GAPDH的热稳定性比兔肌Apo-GAPDH 和Holo-GAPDH 强。蛇肌Apo-GAPDH 的“熔点”为62.5℃。C,兔肌Apo-GAPDH 的“熔点”为52.5℃。55℃蛇肌Apo-GAPDH 的热失活速度比兔肌Apo-GAPDH 小得多,蛇肌Apo-GAPDH 活力损失一半的时间(t_(1/2)为1.2小时;兔肌Apo-GAPDH t_(1/2)为1.4分。Holo-GAPDH t_(1/2)为2.6分。热失活速度符合一级反应作图。底物存在热失活速度变小,NAD~ 对热失活的保护作用最大,当[NAD~ ]/[E]=240时,热失活速度蛇肌GAPDH 小32倍,兔肌GAPDH 小165倍,但蛇肌GAPDH 仍比兔肌GAPDH 稳定。蛇肌GAPDH 与兔肌GAPDH 的最适pH 相同,pH 稳定性蛇肌GAPDH 比兔肌GAPDH 强。蛇肌Apo-GAPDH 在pH4.9～9.4稳定,兔肌Apo-GAPDH 的pH 稳定范围在pH6.1～8.1。ATP 在0℃也引起蛇肌GAPDH 失活,失活速度比兔肌GAPDH 小。结果表明蛇肌GAPDH 比兔肌GAPDH 稳定性强、结构紧密、亚基间结合力强。