Ni2+高效结合肽的筛选与作用研究

利用噬菌体随机十二肽库和金属亲和层析对重金属Ni2+进行结合肽筛选。经4轮生物淘洗、噬菌体扩增和DNA测序,获得一组多肽序列。GenBank Blast分析未发现同源序列,Clustal W多重序列比对也未找到Ni2+金属结合肽结合基序,但可能含有多聚组氨酸（His）2－5。噬菌体单克隆金属离子螯合树脂的亲和力测定和反筛、抑菌解毒试验表明:展示有金属结合肽的噬菌体不仅对Ni2+具有高亲和力,而且对其它金属离子也有作用,Cu2+、Ni2+、Co2+、Zn2+等金属离子对金属结合肽的亲和力显著高于Cd2＋和Cr2＋,展示金属结合肽的噬菌体对重金属Ni2+具有一定的耐受和解毒作用。显微形态学观察也显示金属结合肽与金属螯合树脂的作用。对于了解重金属与多肽的相互作用机理以及环境重金属修复等均具有重要意义和价值。     

Cd2+结合肽的筛选及与重金属离子的亲和作用

利用噬菌体随机十二肽库和亲和层析技术对重金属Cd进行亲和筛选,共获得两条Cd结合肽序列。将展示有Cd2 结合肽的噬菌体单克隆扩增物对不同重金属离子(Cd2 、Cr2 、Cu2 、Co2 、Zn2 、Ni2 )螯合的树脂进行亲和测定,结果表明Cu2 、Co2 、Zn2 、Ni2 对结合肽的亲和力高于Cd2 和Cr2 。抑菌解毒试验进一步确认了Cd2 结合肽对大肠杆菌重金属的解毒作用。显微观察可见金属结合肽与金属螯合树脂混合后分散度发生改变。     

双靶向MMP-14和金属离子的结合肽筛选与分子模拟

以基质金属蛋白酶-14(MMP-14)催化结构域为靶标,通过噬菌体随机十二肽库 筛选和分子模拟、细胞免疫荧光、金属离子亲和层析以及体外细胞作用测定等技 术,进行了双靶向MMP-14和金属离子小分子结合多肽的筛选与研究.经4轮筛选, 噬菌体得到有效富集并获得13条不同的多肽序列.序列分析显示,可能的一致序列 有：AHQLH、HHXH、EI/LPLL/I.分子模拟与对接进一步确认一致序列AHQLH、HHTH 、LPLL与MMP-14催化结构域的氨基酸120~125区域良好分子对接并具有一定的专 一性,多条MMP-14结合肽不仅靶向MMP-14,同时结合金属离子.细胞生物学研究确 认,所测定的结合肽噬菌体对MMP-14诱导表达的MG63细胞具有良好的结合作用,揭 示结合肽对MMP-14的靶向结合特性,并且合成的AHQLH、LPLL一致序列多肽对MG63 细胞活力具有一定的抑制能力.这些新的和具有一定MMP-14专一性的一致序列可望 用于靶向MMP-14抗肿瘤药物的研发和利用.     

利用噬菌体随机肽库筛选可结合猪繁殖与呼吸综合症病毒的多肽序列

【目的】采用完整的猪繁殖与呼吸综合症病毒(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus,PRRSV)颗粒筛选噬菌体肽库,以获得能高亲和力结合并能抑制该病毒复制的特异性多肽。【方法】用纯化的病毒粒子包被ELISA板,再用M13噬菌体随机12肽库进行筛选。经过3轮淘筛,ELISA鉴定噬菌体单克隆与PRRSV的亲和力,选取与PRRSV具有高亲和力的噬菌体单克隆进行DNA测序,据此推导多肽的氨基酸序列。通过TCID50检测其抗病毒复制能力,同时人工合成FITC标记的展示肽用于PRRSV的检测。【结果】经筛选和鉴定得到17个阳性噬菌体克隆能与PRRSV呈高亲和力结合,DNA测序发现各克隆之间有部分共有基序,其中2个克隆体外能明显抑制PRRSV的复制,使TCID50由10-7.3/0.1mL分别降至10-3.2、10-3.6/0.1mL,而FITC标记该展示肽能够在5mg/L工作浓度检测PRRSV。【结论】通过噬菌体肽库能够筛选到具有抗病毒作用的阳性噬菌体克隆,为进一步开发高效PRRSV的诊断和治疗试剂奠定基础。     

利用噬菌体展示技术筛选Cry2Ab毒素受体表位的方法

苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)产生的内毒素具有杀虫活性,Cry2Ab毒素作为Bt棉花的杀虫活性蛋白,其在靶标昆虫体内的结合受体及作用位点尚不清楚,本研究采用噬菌体展示(phage display)的方法,经4轮的"吸附—洗脱—扩繁"筛选,并对阳性克隆所携带的外源DNA片段进行序列测定后,得到2段能够与活化Cry2Ab毒素相互作用的多肽序列,通过酶联免疫结合试验(ELISA)进一步证明,这2段多肽序列与活化Cry2Ab毒素具有较高的亲和力和特异性,结果表明,利用该方法能够由噬菌体随机肽库中高效捕获亲和序列,筛选到与活化Cry2Ab毒素具有高亲和力的多肽,该序列可以模拟Cry2Ab毒素的受体表位,为进一步研究Cry2Ab毒素作用机制奠定了基础,并为今后田间抗性基因频率检测,以及毒素—受体作用机制研究工作提供更有力的技术支持。     

从七肽噬菌体展示库中筛选内毒素结合蛋白质配基

目的:研究从噬茵体展示库中筛选内毒素结合蛋白质配基,为其在内毒素致病作用机理及在内毒素血症防治研究中的应用奠定基础.方法:以内毒素为靶分子从随机七肽噬菌体展示库中筛选内毒素的高亲和力噬菌体配体,通过ELISA鉴定,DNA测序及相关软件分析.结果:所筛选的亲和力最高的噬菌体的ELISA检测值A405nm可达1.965通过比较亲和性噬菌体外源插入肽的DNA序列,认为FHENWPS肽段中包含有与内毒素分子发生亲和结合的一个共有序列.该序列展示肽的等电点为5.36,具有双嗜性,这有利于肽与LPS分子表面的位点相互作用从而产生亲和吸附.结论:运用亲和筛选方法从肽库中筛选内毒素结合蛋白质配基是可行的.     

新型人血清白蛋白特异结合肽ML的筛选及鉴定

利用噬菌体展示技术筛选和鉴定新型人血清白蛋白(HSA)特异结合7肽,分析与垂体腺苷酸环化酶激活肽27(PACAP27)构成的融合多肽ML-PACAP27与HSA的亲和结合力,以确定筛选的7肽(ML1和ML2)在与其他药物多肽或蛋白融合状态下仍具有较高的HSA结合活力。利用噬菌体展示7肽库,经四轮筛选、筛选克隆的DNA测序、酶联免疫吸附技术分析(ELISA)初步鉴定筛选克隆与HSA的亲和作用,并利用等离子共振技术(SPR)定量测定合成的ML-PACAP27融合多肽与人血清白蛋白的亲和力常数。实验结果表明:经筛选获得2个与人血清白蛋白特异性结合的7肽序列,其氨基酸序列分别为:ML1:LKSCKPL和ML2:SLKSHAL;ELISA分析结果显示,含有ML1和ML2的噬菌体均可亲和结合HSA,而且ML2的亲和结合作用高于ML1;SPR分析结果显示,ML1-PACAP27和ML2-PACAP27与HSA的解离常数(KD)分别为:8.1×10-6mol/L和3.7×10-6mol/L,ML1-PACAP27与HSA的结合力高于ML1-PACAP27。筛选和鉴定了两个可与HSA特异性结合的7肽序列,该7肽序列可用于特异偶联HSA的长效分子药物的重组融合表达或设计,可为延长分子药物的半衰期及新型药物研发提供新工具。     

神经生长因子低亲和力受体(p75NTR)的模拟配基的筛选

人神经生长因子低亲和力受体 (p75NTR)转染R2细胞而建立的R2L1细胞 ,在去血清培养时发生凋亡 ,该作用可被神经生长因子 (NGF)所抑制 .用R2L1和R2两种细胞差式筛选噬菌体随机 7肽库和 1 2肽库 ,获得和p75NTR特异结合的噬菌体 .测定DNA序列后得到有关多肽的氨基酸序列 .7肽库共有序列为C (H D)LP(K M)HPM C ;1 2肽库优势序列为TLPSPLALLTVH .化学合成相应的 2个短肽 .用细胞结合法和ELISA方法证实阳性噬菌体和合成短肽能与p75NTR结合 ,并证实了它们对R2L1细胞去血清培养后的凋亡有抑制作用     

表位九肽库的构建及人Ⅳ型胶原酶特异结合肽的筛选

将人工合成的编码九肽的随机序列DNA片段克隆进丝状噬菌体表达载体FUSE5,经多次电击转化和表达,获得肽段与噬菌体pⅢ蛋白融合并展示在噬菌体表面的随机序列九肽表位肽库。库容量达10 10个克隆。以Ⅳ型胶原酶为靶蛋白,采用亲和纯化筛选模式,从中筛选出Ⅳ型胶原酶结合肽。进一步ELISA检测筛选出与Ⅳ型胶原酶特异结合的20个阳性克隆。序列分析发现一组肽含有WDXXD的共同序列,一组含有WVGXXR的共同序列。其中WDXXD的序列与Ⅳ型胶原酶单链抗体可变区序列同源。结果表明,多肽库是筛选蛋白特异结合肽的有力工具,表位九肽库的构建和筛选方法的建立为进一步应用筛选具有高亲和力的特异结合肽奠定了基础。     

重金属结合肽（蛋白）的结构分析

金属离子与金属结合肽（蛋白）的相互作用与应用研究,一直是生物无机化学的重点和热点,也是分子间相互作用研究领域的难点。本研究利用ClustalX、BLAST等生物信息技术与方法对大量已知的重金属结合肽进行分析与数据挖掘。确定筛选获得的重金属结合肽常富含His,无Cys,无金属结合肽模式序列,进化不保守;部分氨基酸序列结构（如六肽）可在蛋白数据库中找到相似序列。序列特征主要为Zn^2＋相关的转录因子。本研究为重金属结合蛋白-重金属离子的相互作用分析简化为重金属结合肽-重金属离子的结构模拟与分析提供了重要的理论基础和研究手段。     

重金属及其交互作用对小麦幼苗中金属含量的影响

有关复合污染的研究,在国内外已引起普遍重视,因为人们早已发现金属间的联合作用,可以大大改变某元素的生物活性或毒性,要比单个成分的作用更为重要。因此,研究环境中各种元素或化合物之间存在的拮抗作用和协同     

金属离子对牛小肠碱性磷酸酶的影响

经Tris-HCl缓冲液抽提,硫酸铵分级分离沉淀,2次DEAE-32柱层析和Sephadex G-150凝胶过滤,从牛小肠中得到碱性磷酸酶(ALP),提纯倍数为50.69倍,比活为48.87 U/mg,酶液经十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)检测呈现单一条带.该酶催化底物对硝基苯磷酸二钠(pNPP)水解反应的最适pH值为9.7,最适温度为45℃.研究了多种金属离子对牛小肠碱性磷酸酶活性的影响,结果表明:一价金属离子Na+、K+对酶活力没有影响;不同的二价金属离子对酶的影响不同,过渡态金属离子中,Ni2+、Co2+对酶的活力影响不大,Mg2+、Ca2+、 Mn2+对酶有不同程度的激活作用,Zn2+、Cu2+对酶有抑制作用;重金属离子Pb2+、Cd2+对酶的活力起抑制作用.     

基因工程菌对阿特拉津的生物转化及其影响因素

研究考察了基因工程菌转化阿特拉津的共代谢碳源、转化动力学和影响因素。结果表明,作为共代谢碳源,葡萄糖优于乙酸盐,碳源浓度对转化影响不大,对工程菌生长影响显著。阿特拉津比转化速率与工程菌初始密度无关,与阿特拉津初始浓度有关,用Monod方程拟合转化动力学,求得方程参数为V_(max)=0．168/h,Ks= 30．49mg/L。降低温度会显著降低阿特拉津比转化速率;偏碱性的条件下,阿特拉津转化率较高,酸性条件严重抑制阿特拉津转化;盐度在一定范围内不影响转化活性;Co~(2 )、Fe~(2 )、Fe~(3 )和Zn~(2 )促进阿特拉津转化,Mn~(2 )、Ni~(2 )和Cu~(2 )抑制阿特拉津转化。菌体细胞对阿特拉津的吸附和转化作用呈正相关关系。     

几株细菌的重金属抗性水平和吸附量

从堆积时间为80～100a的铅锌矿渣中分离了6株细菌,通过测定部分16S rRNA基因序列确定了它们的系统发育地位。结果表明有3株细菌属于节杆菌属(Arthrobacter),同A．nicotinovorans和A．histidinolovorans两个种关系密切。另外3株属于壤霉菌属(Agromyces),同Ag．mediolanus具有较近的亲缘关系。总体来看,这些菌株都对检测的5种重金属有高的最低抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)。节杆菌对Zn、Co的耐受明显高于壤霉菌。此外,这些重金属高抗性菌株也对重金属有较强的吸附能力。在环境中有单一重金属离子的情况下,冻干的节杆菌对Ph的吸附率平均达到了约400mg／g干菌体,对Cd和zn的吸附也分别达到了近177和80mg/g干菌体,具有进一步开发为重金属吸附剂的潜力。     

粘盖牛肝菌不同菌株对Zn2+、Cd2+的吸附及其对油松Zn2+、Cd2+的耐受性

为了探讨同一菌根真菌不同菌株对重金属的耐受性,选用采集于内蒙古阴山山脉不同地区的粘盖牛肝菌(Suillus bovinus)的不同菌株进行研究。首先,在不同浓度Zn^2 、Cd^2 液体培养基中培养菌丝体,以了解各菌株菌丝体对重金属的耐受性及吸附能力,采用烘干法和原予吸收法分别测定菌丝体的生物量和菌丝体、培养液中Zn^2 、Cd^2 含量,结果表明：劈柴沟粘盖牛肝菌在Zn^2 、Cd^2 胁迫条件下,生物量、吸附能力约为其余各菌株的1．5～2倍。其次,为了探明油松(Pinus tabulaeformis)形成菌根后对Zn^2 、Cd^2 胁迫的耐受性及其耐受机理,采用一次性定量浇灌不同浓度Zn^2 、Cd^2 溶液的方法,测定了菌根化油松苗地上、地下生物量及Zn^2 、Cd^2 含量的分配,结果表明：菌根形成后能显著促进油松的生长及对Zn^2 、Cd^2 胁迫的耐受性,并且菌根能够帮助油松吸收基质中大量的Zn^2 、Cd^2 ,根中重金属的含量是茎叶中的2～3倍以上,非菌根苗在重金属浓度稍高(Zn^2 400mg／kg;Cd^2 40mg／kg)时就会死亡。经方差分析及多重比较证实,劈柴沟粘盖牛肝菌对Zn^2 、Cd^2 的耐受性及对油松的促生效果与其它各菌株存在显著的差异,这可能是它通过把吸收的Zn^2 、Cd^2 最大限度地输送到根中的同时,也输送到了茎叶中,使重金属在体内得到一定程度的稀释,使自身免受毒害。     

Rapid detection of Escherichia coli O157:H7 by using green fluorescent protein-labeled PP01 bacteriophage

A previously isolated T-even-type PP01 bacteriophage was used to detect its host cell, Escherichia coli O157:H7. The phage small outer capsid (SOC) protein was used as a platform to present a marker protein, green fluorescent protein (GFP), on the phage capsid. The DNA fragment around soc was amplified by PCR and sequenced. The gene alignment of soc and its upstream region was g56-soc.2-soc.1-soc, which is the same as that for T2 phage. GFP was introduced into the C- and N-terminal regions of SOC to produce recombinant phages PP01-GFP/SOC and PP01-SOC/GFP, respectively. Fusion of GFP to SOC did not change the host range of PP01. On the contrary, the binding affinity of the recombinant phages to the host cell increased. However, the stability of the recombinant phages in alkaline solution decreased. Adsorption of the GFP-labeled PP01 phages to the E. coli cell surface enabled visualization of cells under a fluorescence microscope. GFP-labeled PP01 phage was not only adsorbed on culturable E. coli cells but also on viable but nonculturable or pasteurized cells. The coexistence of insensitive E. coli K-12 (W3110) cells did not influence the specificity and affinity of GFP-labeled PP01 adsorption on E. coli O157:H7. After a 10-min incubation with GFP-labeled PP01 phage at a multiplicity of infection of 1,000 at 4 degrees C, E. coli O157:H7 cells could be visualized by fluorescence microscopy. The GFP-labeled PP01 phage could be a rapid and sensitive tool for E. coli O157:H7 detection.     

Alteration of tail fiber protein gp38 enables T2 phage to infect Escherichia coli O157:H7

Artificial control of phage specificity may contribute to practical applications, such as the therapeutic use of phages and the detection of bacteria by their specific phages. To change the specificity of phage infection, gene products (gp) 37 and 38, expressed at the tip of the long tail fiber of T2 phage, were exchanged with those of PP01 phage, an Escherichia coli O157:H7 specific phage. Homologous recombination between the T2 phage genome and a plasmid encoding the region around genes 37-38 of PP01 occurred in transformant E. coli K12 cells. The recombinant T2 phage, named T2ppD1, carried PP01 gp37 and 38 and infected the heterogeneous host cell E. coli O157:H7 and related species. On the other hand, T2ppD1 could not infect E. coli K12, the original host of T2, or its derivatives. The host range of T2ppD1 was the same as that of PP01. Infection of T2ppD1 produced turbid plaques on a lawn of E. coli O157:H7 cells. The binding affinity of T2ppD1 to E. coli O157:H7 was weaker than that of PP01. The adsorption rate constant (ka) of T2ppD1 (0.17 x 10(-9)(ml CFU(-1) min(-1)) was almost 1/6 that of PP01 (1.10 x 10(-9)(ml CFU(-1) min(-1))). In addition to the tip of the long tail fiber, exchange of gene products expressed in the short tail fiber may be necessary for tight binding of recombinant phage.     

乳酸菌Enterococcuse faecalis TN-9低温蛋白酶的提纯及性质

对产自乳酸菌Enterococcuze fecalis TN-9的蛋白酶,进行了硫酸铵沉淀,DEAE—Sephadex A-25以及DEAE Cellulofine A-500离子交换层析的3步纯化和特性研究。纯化酶Native PAGE显示1条蛋白带。SDSPAGE和凝胶层析分子量分别为30ku及69ku。纯化酶最适作用温度为30℃,最适作用PH为7．5～8．0,在pH6．0～9．5和45℃以下条件下稳定,在0℃下显示了6．1％的相对活性,60℃以上热处理完全失去酶活。该酶被EDTA-2Na,Hg^2＋、Cu^2＋、Ni^2＋、Ag^2＋、Co^2＋及Pepstatin A不完全抑制。Zn^2＋对蛋白酶具有明显的激活作用。纯化酶作用于偶氮酪蛋白的Km和Vmax分别为0．098％和72mg／（h·mg）。该酶为N末端VGSEVTLKNS的明胶酶（Gelatinase）的一种,性质属于低温蛋白酶。     

Panning of a phage VH library using nitrocellulose membranes: application to selection of a human VH library

We have established a method for selecting binding phages from a phage immunoglobulin heavy chain variable region (VH) library by panning with nitrocellulose membranes (membrane panning). To evaluate the concentrating ability of membrane panning for binding phages, a phage VH library containing clones that bind to hen egg white lysozyme (HEL) was used for panning against HEL. The efficiency of our method was as high as that of panning with magnetic beads. In addition, we performed membrane panning against target proteins and isolated the binding phages. The human VH genes of these phages were cloned and expressed as VH-bacterial alkaline phosphatase (PhoA) conjugates (VH-PhoA) in Escherichia coli. The dose-dependent binding of VH-PhoA to target proteins was confirmed by dot blotting. When applied to disease-associated antibodies, these methods will likely benefit clinical research. In addition, these techniques may be applicable to systematic analysis in proteome studies.