一个高效表达,快速纯化大肠杆菌精氨酰—tRNA合成酶的 …

编码大肠杆菌精氨酸－ｔＲＮＡ合成酶的基因ａｒｇＳ被克隆到ｐＭＦＴ７－５载体上。将此质粒转化的大肠 力ＪＭ１０９（ＤＥ３）中,该转化子粗抽液的比活是宿主菌的２５００倍。通过ＤＥＡＥ－Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ ＣＬ－６Ｂ ＦａｓｔＦｌｏｗ和ＢｌｕｅＳｅｐｈａｒｏｓｅ ＣＬ－６Ｂ两步柱层析在一天内即可将精氨酰－ｔＲＮＡ合成酶纯化至电泳一条带,比活为３６０００ｕ／ｍｇ,总收率可达６９％。     

大肠杆菌精氨酰—tRNA合成酶高表达条件的优化及酶…

控制培养基中氨苄青霉素的用量、ＰＨ和培养时间,从含Ｅ．ｃｏｌｉ ａｒｇｓ变种ＡＲＧＳ３８１ＫＡ的Ｅ．ｃｏｌｉ ＴＧ１转化子中,得到了Ｅ．ｃｏｌｉ ＡｒｇＲＳ变种ＡｒｇＲＳ３８１ＫＡ的高表达。从２升培养液中得到１５克湿菌体,粗抽液中ＡｒｇＲＳ３８１ＫＡ的比活为５０３单位／毫克。经过两次ＤＥＡＥ－Ｓｅｐｈａｃｅｌ柱层析,在４天时间内,可得到７８毫克电泳一条的纯酶,活力回收达８０％。该方法可以作为从含ａ     

氨酰-tRNA合成酶的研究进展

氨酰-tRNA合成酶催化特异的氨基酸与同源tRNA氨酰化,从而保证了遗传密码翻译的忠实性。这些古老而保守的蛋白质分子除了具有酶的功能外,在哺乳动物细胞中还发现了多种其他功能,具有重要的应用价值。在寻找具有全新作用机制的新抗生素以应对日益严重的抗生素耐药现象过程中,氨酰-tRNA合成酶是细菌蛋白质合成过程中重要的、新颖的靶标,成为关注的重点。定向突变的氨酰-tRNA合成酶可以用来定点掺入非天然氨基酸,扩展蛋白质工程。今后,随着人们对氨酰-tRNA合成酶研究的不断深入,它们还可能用来治疗肿瘤等多种疾病。     

大肠杆菌精氨酰—tRNA合成酶的变种ArgRS306KR的纯化…

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２．６ｍｍｏｌ／Ｌ、１４．０μｍｏｌ／Ｌ和５．     

布氏锥虫苯丙氨酰-tRNA合成酶在大肠杆菌中的克隆、表达、纯化及活性测定

苯丙氨酰-tRNA合成酶是布氏锥虫蛋白合成过程中的一类重要酶,以其为靶点的抑制剂可能发展成为新一代的抗锥虫药物,但此前并没有分离锥虫苯丙氨酸-tRNA合成酶的报道。本研究用大肠杆菌成功克隆表达并纯化了布氏锥虫苯丙氨酰-tRNA合成酶并进行了活性测定。首先通过PCR方法从布氏锥虫细胞基因组中分别扩增出苯丙氨酰-tRNA合成酶的α亚基、β亚基的基因,依次克隆入pCOLADuet共表达载体,然后在大肠杆菌BL21(DE3)RIPL中进行了成功表达,并采用Ni-Bind亲和层析对其进行了纯化,最后用免疫印迹进行了鉴定。此外还采用放射性同位素方法进行了酶活性测定,这为下一步进行布氏锥虫苯丙氨酰-tRNA合成酶抑制物的设计和体外筛选奠定了良好的基础。     

氨酰-tRNA合成酶的进化差异

大量研究显示,细菌与真核生物中的许多氨酰-tRNA合成酶(aaRS)在一些细菌与真核生物中的基因进化机制与模式、氨酰化途径和结构与功能的进化模式等方面往往有着明显的差异。通过对这些差异的深入研究,对于理解蛋白质的结构与功能的进化将是非常有帮助的。虽然造成这些差异的机制目前仍不清楚,但是,所有的这些差异似乎提示,在细菌与真核生物的一些基本生命活动过程中的某些方面,可能还存在着目前尚未被人们所认识到的较大差异。     

N端的改变对大肠杆菌精氨酰—tRNA合成酶的影响

得到了缺失Asn2 的大肠杆菌 (E .coli)精氨酰 tRNA合成酶 (ArgRS)的变种和在其N端添加酵母ArgRS的N端 2 3个氨基酸残基的嵌合变种。它们的基因在大肠杆菌中表达时 ,可能由于蛋白质误折叠 ,大部分产生了包涵体。与天然酶相比 ,缺失变种保留了全部的氨基酸活化活力 ,但氨基酰化活力下降了 2 6 % ;嵌合变种的以上两种活力下降了 90 %以上 ,不能氨基酰化酵母tRNAArg。缺失Asn2 和Ile3 的变种在E .coli中虽被表达 ,但不稳定。与天然酶相比 ,嵌合变种的荧光光谱的最大发射波长向长波移动 ,强度减小。表明变种酶的构象和天然酶不同 ,色氨酸更暴露。用远紫外CD光谱预测变种酶的二级结构表明 ,嵌合酶的α螺旋更少 ,β折叠更多 ,无规卷曲稍多。E .coliArgRS的N端结构域对活力和正确折叠是重要的     

大肠杆菌精氨酰tRNA合成酶基因的诱导高表达

在高表达大肠杆菌精氨酰ｔＲＮＡ合成酶基因５５０倍的基础上,将ａｒｇ２的编码起始位点经基因突点突变导入ＮｃｏＩ限制性内切酶的位点后,重组到受异丙基硫代－β－Ｄ半乳糖苷诱导的ｐＴｒ９９Ｂ质粒上,使ａｒｇＳ比受体菌表达高近２０００倍。通过一步ＤＥＡＥ－Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ柱层析则可得到ＳＤＳ－ＰＡＧＥ一条带的ＡｒｇＲＳ,比活为１５０００ｕ／ｍｇ,与文献相同。     

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。     

大肠杆菌精氨酰tRNA合成酶基因（argS）的上游非编码区存在一个负调控区

含大肠杆菌精氨酰tRNA合成酶（ArgRS）基因(argS）的pUC18重组质粒,在大肠杆菌TG1转化子中能够高表达ArgRS近1000倍。为了研究大肠杆菌argS的表达调控,构建了一系列的缺失突变。分别缺失全部上游序列（argS△1）、Shine-Dalgarno（SD）区（argS△2）和缺失启动子－10区下游（相当于翻译起始位点－65nt,argS△3）前的上游序列后的变种argS都不能表达ArgRS。而缺失－122nt（距翻译起始位点－180nt,argS△8）、－70nt（距翻译起始位点－128nt,argS△7）、－52nt（距翻译起始位点－110nt,argS△6）、－35区9距翻译起始位点－94nt,argS△5）、启动子－10区（距翻译起始位点－71nt,argS△4）前的上游序列后,这些缺失突变基因的表达水平与野生型argS接近。但argS△4、argS△5、argS△6都会形成部分包涵体。通过RNA斑点杂交测定发现,argS△4、argS△5和argS△6的mRNA转录量为argS及argS△7的2到3倍。即－52nt和－70nt之间的19个碱基（AATAGTGAAAACGGCAATA)可能是大肠杆菌argS舞场康负调控区。该元件的缺失将使得ArgRS过快表达并导致部分蛋白质形成包涵体。凝胶阻滞分析也发现在细胞粗抽液中有一个因子可以专一地与这个负调控元件结合,它可能参与该基因的表达调控。精氨酸专一性地诱导argS的转录,其作用与上述转录负调控区相关。     

缺失Arg245和252对大肠杆菌ArgRS的影响

为研究大肠杆菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）精氨酰－ｔＲＮＡ合成酶（ＡｒｇＲＳ）的结构与功能的关系,用基因突变法将２４５和２５２位的两个Ａｒｇ分别缺失,得到了突变基因ａｒｇＳΔｒ２５２。对ａｒｇＳΔｒ２４５的表达和变种酶的性质进行了研究,野生型基因在大肠杆菌中以可溶性蛋白的形式表达,而缺失了Ａｒｇ２４５的突变酶ＡｒｇＲＳΔＲ２４５在大肠杆菌中形成了包涵体蛋白。包涵体蛋白复性后,酶的比活约为４０单位／毫克,为天然     

The Mechanism of l-Canavanine Cytotoxicity: Arginyl tRNA Synthetase as a Novel Target for Anticancer Drug Discovery

There is a clear need for agents with novel mechanisms of action to provide new therapeutic approaches for the treatment of pancreatic cancer. Owing to its structural similarity to l-arginine, l-canavanine, the δ-oxa-analog of l-arginine, is a substrate for arginyl tRNA synthetase and is incorporated into nascent proteins in place of l-arginine. Although l-arginine and l-canavanine are structurally similar, the oxyguanidino group of l-canavanine is significantly less basic than the guanidino group of l-arginine. Consequently, l-canavanyl proteins lack the capacity to form crucial ionic interactions, resulting in altered protein structure and function, which leads to cellular death. Since l-canavanine is selectively sequestered by the pancreas, it may be especially useful as an adjuvant therapy in the treatment of pancreatic cancer. This novel mechanism of cytotoxicity forms the basis for the anticancer activity of l-canavanine and thus, arginyl tRNA synthetase may represent a novel target for the development of such therapeutic agents.     

大肠杆菌梭曼水解酶的纯化和性质

大肠杆菌梭曼水解酶的纯化和性质邵煌,刘昌玲,肖美珍,孙曼霁（北京军事医学科学院毒物药物研究所,北京１００８５０）梭曼属Ｇ类神经性有机磷毒剂．自然界发现多种细菌中均存在梭曼水解酶（Ｓｏｍａｎａｓｅ）活性［１－３］．研究细菌梭曼水解酶,寻求生物解毒的方法...     

大肠杆菌tRNA~(Leu)的提取、纯化及性质研究

采用高表达大肠杆菌ｔＲＮＡＬｅｕ菌株提取、纯化了亮氨酸等受体转移核糖核酸ｔＲＮＡＬｅｕ１和ｔＲＮＡＬｅｕ２．利用稳态动力学手段研究了ｔＲＮＡＬｅｕ１及脱镁ｔＲＮＡＬｅｕ１在不同稀土离子作用下与纯化亮氨酰－ｔＲＮＡ合成酶的氨酰化作用．ｔＲＮＡＬｅｕ１与亮氨酰－ｔＲＮＡ合成酶的结合及催化效率均受参与稀土离子的影响,表观Ｋｍ值有较明显的变化．结果表明,亮氨酰－ｔＲＮＡ合成酶催化的ｔＲＮＡＬｅｕ１氨酰化反应所需Ｍｇ２＋能够被稀土离子取代,但亲合性能不同．     

囊尾蚴膜联蛋白32在大肠杆菌中的表达及纯化

在已获得的囊尾蚴膜联蛋白 (Annexin) 32cDNA的基础上 ,以PCR的方法在cDNA两端加上酶切位点 ,插入原核表达载体pJLA 5 0 3,热诱导表达后 ,外源蛋白大部分以可溶形式表达 ,表达量占菌体总蛋白的 35 %。经(NH₄)₂SO₄分级沉淀、DEAE阴离子交换层析及Sephacry1S 2 0 0凝胶过滤层析得到电泳单一条带 ,Westernblot及抗凝血实验证明表达产物是有生物活性的     

hTNFR1在大肠杆菌中可溶性表达及纯化

将人源肿瘤坏死因子Ⅰ型受体（hTNFR1）基因克隆到pET-22b表达载体,成功构建了重组表达质粒pETH1,电转到Escherichia coli BL21（DE3）表达菌株中进行摇瓶发酵。实现了hTNFR1在大肠杆菌表达系统中的重组表达。但目的蛋白全部以包涵体的形式存在于沉淀中。为了提高hTNFR1在大肠杆菌中的可溶性表达,融合标签和分子伴侣两种策略被实施用于辅助hTNFR1的可溶性表达。结果表明,在hTNFR1的N端融合NusA标签后,hTNFR1的可溶性有一定提高;在NusA-hTNFR1基础上,过表达了7种分子伴侣,筛选出tig分子伴侣对hTNFR1蛋白可溶性表达有明显的促进作用,可溶性表达量约占总量的90％;对优化后的hTNFR1表达系统的可溶性蛋白进行Ni-NTA亲和层析纯化后,TEV蛋白酶酶切去除N端的NusA标签,结合Western blot分析鉴定,获得了大量高纯度的hTNFR1蛋白。研究结果为进一步研究hTNFR1的生理学活性及其在疾病治疗方面的应用奠定了良好基础。     

Gene Cloning, Overproduction and Purification of Escherichia coli tRNA_2~(Arg)

合成的编码大肠杆菌ｔＲＮＡＡｒｇ２的基因,嵌入受ＩＰＴＧ诱导启动子控制的质粒ｐＴｒｃ９９Ｂ中。用上述含目的基因的质粒转化大肠杆菌ＭＴ１０２,得到ｔＲＮＡＡｒｇ２基因序列正确的克隆。诱导表达后,与受体菌相比,转化子中的ｔＲＮＡＡｒｇ的含量高出１０倍,ｔＲＮＡＡｒｇ２的含量高出３０倍,占总ｔＲＮＡ的７０％。ＤＥＡＥＳｅｐｈａｃｅｌ柱层析后,ｔＲＮＡＡｒｇ２的纯度即可达到８８％。再用ｂｅｎｚｙｌＤＥＡＥｃｅｌｕｌｏｓｅ柱层析可得到纯度为９９％、精氨酸接受活力为１６００ｐｍｏｌｅ／Ａ２６０单位的ｔＲＮＡＡｒｇ２。从４升过夜培养液中得到的４０ｍｇ总ｔＲＮＡ。从中可得到１８ｍｇ纯ｔＲＮＡＡｒｇ２,产率为６２％。首次精确地测定了精氨酰ｔＲＮＡ合成酶催化ｔＲＮＡＡｒｇ２时的动力学常数。     

大肠杆菌精氨酰－tRNA合成酶高表达条件的优化及酶的纯化

控制培养基中氨苄青霉素的用量、ｐＨ和培养时间,从含Ｅ．ｃｏｌｉａｒｇｙ变种ａｒｇｒ３８１ＫＡ的Ｅ．ｃｏｌｉＴＧ１转化子中,得到了Ｅ．ｃｏｌｉＡｒｇＲＳ变种ＡｒｇＲＳ３８１ＫＡ的高表达。从２升培养液中得到１５克湿菌体,粗抽液中ＡｒｇＲＳ３８１ＫＡ的比活为５０３单位／毫克。经过两次ＤＥＡＥＳｅｐｈａｃｅｌ层析,在４天时间内,可得到７８毫克电泳一条带的纯酶活力回收达８０％。该方法可以作为从含ａｒｇｓ的Ｅ．ｃｏｌｉＴＧ１转化子中提纯Ｅ．ｃｏｌｉＡｒｓＲＳ的通用方法。