去五肽胰岛素晶体生长的进一步探索及某些晶体学观察

用重结晶法得到了去B链羧端五肽胰岛素(DPI)单斜晶系C2空间群的大单晶。该晶体有两个优点:(1)生成的大晶体是单晶而不是双晶,所以不需要在使用前切割双晶,从而避免了晶体的损伤。(2)衍射能力强,可以得到重原子衍生物的好的反常散射数据。对DPI的原料进行了一系列的生化分析,发现DPI原料中有一定量的去六肽胰岛素,这可能是影响晶体生长的原因。经纯化后的DPI制剂可用重结晶法获得适合于X射线衍射用的单晶。     

分子置换法在去B链羧端五肽胰岛素晶体结构测定中的应用

收集了一套去B链羧端五肽胰岛素(DPI)单斜晶体的X射线衍射数据。利用已知的胰岛素结构和DPI强度数据,应用分子置换法对测定DPI的晶体结构作了尝试。为了测定分子在晶胞中的取向和位置,在TQ-16和013计算机上编制了一套ALGOL程序。在算得的旋转函数图上没有找到突出的峰,用去掉B链前三个氨基酸残基和大部分表面侧链的胰岛素分子的原子坐标数据作试验,得到了改进的10～4图。在此基础上,采用不同的方法探索分子在单斜晶胞里的位置,最后得到了一个可能的分子在晶胞里的堆积模型。结果表明,胰岛素和DPI分子结构之间的差异可能较大,DPI晶体中晶体学二重轴联系的两个分子不能形成一个象三方二锌猪胰岛素晶体那样的二聚体。     

分子置换法在去B链羧端五肽胰岛素晶体结构测定中的应用

收集了一套去B 链羧端五肽胰岛素(DPI)单斜晶体的X 射线衍射数据。利用已知的胰岛素结构和DPI 强度数据,应用分子置换法对测定DPI 的晶体结构作了尝试。为了测定分子在晶胞中的取向和位置,在TQ-16和013计算机上编制了一套ALGOL 程序。在算得的旋转函数图上没有找到突出的峰,用去掉B 链前三个氨基酸残基和大部分表面侧链的胰岛素分子的原子坐标数据作试验,得到了改进的10～4(?)图。在此基础上,采用不同的方法探索分子在单斜晶胞里的位置,最后得到了一个可能的分子在品胞里的堆积模型。结果表明,胰岛素和DPI分子结构之间的差异可能较大,DPI 晶体中晶体学二重轴联系的两个分子不能形成一个象三方二锌猪胰岛素晶体那样的二聚体。     

B链N端去二肽(B1～2)C端去五肽(B26～30)胰岛素晶体结构的分子置换法研究

以B链羧端去五肽胰岛素(DPI)结构为模型,应用分子置换法对B链N端去二肽(B1～2)C端去五肽(B26～30)胰岛素(DesB1～2DPI)晶体结构进行了研究.DesB1～2DPI晶体单位晶胞中每个结晶学不对称单位包含1个DesB1～2DPI分子.交叉旋转函数和平移函数搜索均找到了明显突出的峰,确定了DesB1～2DPI分子在晶胞中的取向和位置.进一步的三维模型重建和结构精化结果巩固了DesB1～2DPI的分子置换法研究的正确性.     

去B链羧端五肽胰岛素的结构研究——Ⅰ.制备及性质

本文报道了一种改进的去B链羧端五肽胰岛素(DPI)的制备方法。按此法可获适宜单晶培养用的DPI制剂。其结晶制剂的受体结合活力为胰岛素的88%。其小白鼠惊厥活力为20I.U./毫克。在Zn~( )存在下和胰岛素有免疫交叉反应。     

晶胞接种法在肌动蛋白和木聚糖酶结晶中的应用

晶胞接种法（seeding technique）包括微晶胞接种法（micro-seeding technique）和大晶胞接种法（macro-seeding technique）.微晶胞接种法主要用于改善晶体的衍射质量.大晶胞接种法主要用于得到大体积晶体以提高衍射分辨率,尤其是晶体的中子衍射分辨率. 本文采用连续多次微晶胞接种法极大地改进了肌动蛋白（actin）晶体的衍射质量,获得的单晶X-光衍射分辨率达到1.9 Å. 本文丰富了大晶胞接种法的内容,以此技术获得了体积达到2立方毫米的木聚糖酶(xylanase)巨大单晶, 其中子衍射分辨率达到了2.0 Å ,从而为它的第一个中子衍射晶体结构的解析奠定了坚实的基础.     

[L-蛋氨酸]~(B_0)牛胰岛素晶体结构的研究——单晶培养及X射线晶体学的分析

用微量静置法在柠檬酸缓冲液中培养出可供X射线结构分析用的B链NH_2端L-蛋氨酸牛胰岛素单晶。晶体衍射分辨率达到2.0,所培养的晶体属立方晶系,a=73.503A,其空间群为P2_13,每个结晶学不对称单位含两个蛋氨酸牛胰岛素分子。对单位晶胞内六聚体之间的可能排列进行了讨论。     

[L-蛋氨酸]~(B_0)牛胰岛素晶体结构的研究——单晶培养及X射线晶体学的分析

用微量静置法在柠檬酸缓冲液中培养出可供X射线结构分析用的B链NH_2端L-蛋氨酸牛胰岛素单晶。晶体衍射分辨率达到2.0(?),所培养的晶体属立方晶系,α-73.503A,其空间群为P2_13,每个结晶学不对称单位合两个蛋氮酸牛胰岛索分子。对单位晶胞内六聚体之间的可能排列进行了讨论。     

去B链羧端五肽胰岛素的结构研究——Ⅳ.溶液中的缔合性质、酪氨酸微区及主链构象

研究去B链羧端五肽胰岛素(DPI)的空间结构对了解胰岛素分子的结合部位是重要的,本文研究了它的部分空间结构性质。1.用凝胶过滤法研究了DPI的性质,说明接近生理环境的条件下(pH7.0,离子强度0.3),DPI没有自缔合性质,而是以单体存在。因此推论胰岛素的作用单位是单体,它以单体与受体结合并传递信息。2.用紫外差吸收法测定了DPI的pH差光谱,变性差光谱与热变性曲线。这些结果说明DPI的三个酪氨酸侧链暴露在分子表面。3.测定了DPI的圆二色性(CD)曲线。pH7.0时,远紫外CD曲线与胰岛素相似,但[θ]220毫微米负值变小。这可能说明DPI的主链与胰岛素基本相同而略有松散。近紫外CD曲线与胰岛素很不相同,谷顶在266毫微米,[θ]负值变小。讨论了Phe与-S-S-提供贡献的可能。结合本系列工作的Ⅲ、Ⅳ两文,可以认为,DPI的空间结构研究的结果支持胰岛素分子二体内单体间的疏水面是结合部位的一部分这一假设。     

固氮酶铬铁蛋白和锰铁蛋白大单晶的培养

用液/液扩散法, 从分别含Cr和Mn的无氨培养基中生长的固氮菌(Azotobacter vinelandii Lipmann)突变种UW3中纯化出的CrFe蛋白和MnFe蛋白, 在合适的结晶条件下生长出深棕色大单晶(最大晶体的尺寸分别为0.20 mm×0.20 mm×0.07 mm 和 0.18 mm×0.18 mm×0.05 mm).PEG、MgCl2和NaCl 的浓度对这两种蛋白的出晶时间、晶核数目、晶体大小和形状都有明显影响.结果表明,用此结晶法有利于CrFe蛋白和MnFe蛋白生长出可供X-射线衍射分析的大单晶.     

固氮酶铬铁蛋白和锰铁蛋白大单晶的培养

用液 /液扩散法 ,从分别含Cr和Mn的无氨培养基中生长的固氮菌 (AzotobactervinelandiiLipmann)突变种UW3 中纯化出的CrFe蛋白和MnFe蛋白 ,在合适的结晶条件下生长出深棕色大单晶 (最大晶体的尺寸分别为 0 .2 0mm× 0 .2 0mm× 0 .0 7mm和 0 .18mm× 0 .18mm× 0 .0 5mm)。PEG、MgCl2 和NaCl的浓度对这两种蛋白的出晶时间、晶核数目、晶体大小和形状都有明显影响。结果表明 ,用此结晶法有利于CrFe蛋白和MnFe蛋白生长出可供X_射线衍射分析的大单晶。     

[Trp]~(B_1)胰岛素结构研究——Ⅰ.晶体生长与初步晶体学观察

用微量气相扩散法生长出猪和牛[Trp]~(B_1)胰岛素单晶体,用X射线晶体学方法测定了空间群和晶胞参数,其空间群为R3,晶胞参数与天然猪胰岛素晶体很接近。在徘循衍射图上可以观察到衍射强度的变化。     

[Trp]~(B_1)胰岛素结构研究——Ⅰ.晶体生长与初步晶体学观察

用微量气相扩散法生长出猪和牛[Trp]~(B_1)胰岛素单晶体,用X 射线晶体学方法测定了空间群和晶胞参数,其空间群为R3,晶胞参数与天然猪胰岛素晶体很接近。在徘循衍射图上可以观察到衍射强度的变化。     

去七肽胰岛素的分子动力学研究

本文用分子动力学的方法对去七肽胰岛素(DHPI)分子的构象进行了研究,首先用分子动力学方法对晶体胰岛素分子的构象能进行了优化,然后除去B链C端的最后七个残基(B24—B30),做分子动力学模拟,得到了DHPI的平衡构象和均方差波动。胰岛素分子的X射线晶体衍射结构和能量优化构象之间的均方根偏差为0.1;所得DHPI构象和胰岛素能量优化构象间C原子间的均方根偏差为1.8。变化最大的区域是A8—A10,A18—A21,B1—B41和B18—B23。     

猪B_1色氨酸去五肽胰岛素的制备及性质

本文采用甲基磺酰乙氧羰酰基(MSC)作为酸稳定性氨基可逆保护基,在二甲亚砜溶剂中与去五肽胰岛素(DPI)氨基选择性反应。经Sp-Sephadex C-25纯化得[MSC]~(?),单取代去五肽胰岛素。再经Edman 降解制得[MSC]~(?)desB_1DPI。作为半合成起始物与甲基磺酰乙氧羰酰色氨酸对硝基苯酯(Msc·Trp·ONP)在N-乙基吗啉存在下,在二甲亚砜溶液中进行缩合。缩合产物经Sp-Sephadex C-25分离,所得[MSC]_2Trp~(B_1)DPI 在0℃下以二氧六环∶甲醇∶水∶2N氢氧化钠(3∶0.5∶3.5∶1,V/V)混合溶剂脱保护。脱保护产物经Sephadex G-50纯化,制得[Trp]~(B_1)DPI。氨基酸组成和紫外吸收光谱分析,证实产物是[Trp]~(B_1)DPI。[Trp]~(B_1)DPI 经肝膜胰岛素受体结合活力分析,其受体结合活力为胰岛素的26%.     

胰岛素B链N端和C端缩短对其与胰岛素抗体结合力的影响

本文研究了B链N端和C端缩短的若干胰岛素类似物与胰岛素抗体的结合能力。结果表明:去B链C端五肽胰岛素(DPI)分子中B_1-Phe去除后其与胰岛素抗体结合力明显下降,这与去B_1-Phe胰岛素与胰岛素抗体结合力下降的趋势相似;去B链C端六肽胰岛素(DHI)与胰岛素抗体结合力与DPI非常接近,都为胰岛素的70%左右。而去B链C端七肽胰岛素(DHPI)与胰岛素抗体结合力与去B链C端六肽胰岛素(DHI)相比,其结合力下降了一个数量级。说明胰岛素B_1-和B_(24)-Phe残基对组成和维持胰岛素分子的抗原决定簇起着重要作用。去B链九肽胰岛素(DNI)与胰岛素抗体的结合力与去B链C端八肽胰岛索(DOI)及DHPI相似。本文对上述结果进行了讨论。     

去B链羧端五肽胰岛素的结构研究 Ⅴ.用萤光探针1,8-TNS对疏水区的初步研究

1,8-TNS与溶剂极性和粘度关系的研究,证明正如它们的位置异构物2,6-TNS一样具有萤光疏水探针的性能。我们用此探针比较研究了胰岛素、去B链羧端五肽胰岛素(DPI)、牛血浆白蛋白、溶菌酶、卵白蛋白的疏水表面性质。结果表明DPI和胰岛素相似,存在一个小而确定的疏水区。提示B链羧端五肽的去除并未严重改变其与受体结合有关的疏水面结构。在生理pH值其疏水面暴露较胰岛素略大。但其疏水面构象稳定性较胰岛素弱,随pH升高,分子局部构象可能发生扭动,疏水面构象遭到一定程度的破坏。总的来讲,DPI结构较胰岛素松散,稳定性亦下降。     

去B链羧端五肽胰岛素的结构研究——Ⅱ.晶体生长及其初步结晶学观察

培养了两种可供初步又一光衍射实验用的去五肽胰岛素的晶体,并对其进行了结晶学参数的测定。     

吡咯并内酰胺生物碱:2-溴-6,7-二氢-1H,5H-吡咯并[2,3-C]氮杂-4,8-二酮的X-ray晶体结构研究

从中国南海海绵Phacellia fusca Schmidt的乙醇浸提物中,分离得到一吡咯并内酰胺2-bro-moaldisin.通过X-射线单晶衍射法测定了该化合物的晶体结构.结果表明晶体属正交晶系,Pbca空间群,a=12.984(7),b=7.429(4),c=18.580(10)A,V=179.2(16)A3,Z=8,Mr=243.07,Dx=1.802mg/cm3,F(000)=960,μ(Mo-Ka)=4.553 mm-1,λ=0.71073 A.在2.19＜θ＜27.27°范围内共收集了1978个独立衍射点,其中可观测衍射点1361个(|F| 2＞4σ|F|2).晶体结构用直接法解出,经全矩阵最小二乘法修正,最终偏离因子R=0.0535,Rw=0.0803.     

去B链羧端五肽胰岛素的结构研究——Ⅲ.高分辨核磁共振研究

研究了胰岛素(Ins)和去B链羧端五肽胰岛素(DPI)的250兆周核磁共振,发现DPI、Ins核磁共振谱之间存在着差异。这说明胰岛素分子羧端五肽的切除引起在溶液中局部构象变化。这种构象变化似乎不影响Ins分子的生物活性。许多研究表明Ins分子在溶液中存在着解离聚合平衡,聚合状态与溶液浓度、pH有密切关系。如果改变DPI和Ins溶液的浓度及pH,前者波谱变化不明显,后者随溶液浓度、pH增加而增加。Ins波谱中的缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸CH_3部分与芳香环质子部分共振峰均加宽。这些说明DPI在无Zn~( )溶液中不存在解离聚合平衡,而可能以单体形式存在。