1-(3-Aminopropyl)-3-butylimidazolium bromide for carboxyl group derivatization: potential applications in high sensitivity peptide identification by mass spectrometry

The cationic reagent 1-(3-aminopropyl)-3-butylimidazolium bromide(BAPI) was exploited for the derivatization of carboxyl groups on peptides.Nearly 100% derivatization efficiency was achieved with the synthetic peptide RVYVHPI(RI-7).Furthermore,the peptide derivative was stable in a 0.1% TFA/water solution or a 0.1%(v/v) TFA/acetonitrile/water solution for at least one week.The effect of BAPI derivatization on the ionization of the peptide RI-7 was further investigated,and the detection sensitivity was improved >42-fold via matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry(MALDI-TOF MS),thus outperforming the commercial piperazine derivatization approach.Moreover,the charge states of the peptide were largely increased via BAPI derivatization by electrospray ionization(ESI) MS.The results indicate the potential merits of BAPI derivatization for high sensitivity peptide analysis by MS.     

衍生化UPLC-MS法测定酸性植物激素

为有效利用超高效液相-高分辨率飞行时间质谱(UPLC-TOF-MS)对酸性植物激素进行定性定量分析,选取几种有机酸衍生化试剂:2-溴苯乙酮(BP)、2-二甲氨基乙胺(DMED)、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDC)和溴代丙酮基三甲基溴化铵(BTA),分别与脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3)、吲哚乙酸(IAA)、茉莉酸(JA)和水杨酸(SA)进行衍生化反应。通过比较上述各植物激素的质谱响应值,判断衍生化试剂的效果。将植物激素标准品进行浓度梯度稀释,并与衍生化试剂反应,测定它们的定量限。用衍生效果最佳的试剂与植物粗提液反应,检验其应用效果。结果显示,几种衍生化试剂均可大幅度提高酸性植物激素的质谱响应值,其中DMED衍生后植物激素的质谱灵敏度提高幅度最大,且反应稳定、重复性好。DMED衍生后, ABA、GA3、IAA、JA和SA的定量限分别为0.05、0.2、0.1、0.1和0.5 ng·mL^–1,与未衍生化相比,分别降低100、25、50、50和10倍,即DMED衍生化使几种植物激素的质谱灵敏度提高10–100倍,显著高于目前报道的灵敏度。将该方法应...     

重组大肠杆菌合成聚(3-巯基丙酸)和聚(3-羟基丁酸-3-巯基丙酸)的研究

利用Clostridium acetobutylicum的丁酸激酶基因 (buk) 和磷酸转丁酰基酶基因(ptb),以及Thiocapsa pfennigii的PHA合成酶基因,设计了一条能够合成多种聚羟基烷酸的代谢途径,用构建的质粒转化大肠杆菌,获得了重组大肠杆菌菌株.前期的研究表明,在合适的前体物条件下,该重组大肠杆菌能够合成包括聚羟基丁酸、聚(羟基丁酸-戊酸)等多种生物聚酯[Liu and Steinbüchel, Appl. Environ. Microbiol. 66739-743].利用该重组大肠杆菌,通过生物催化作用合成了3-巯基丙酸的同型共聚酯,同时利用该重组大肠杆菌还获得了含3-巯基丙酸单体的多种异型共聚物.实验首先研究了3-巯基丙酸对大肠杆菌生长的影响,在此基础上优化了培养过程中添加3-巯基丙酸的时机和浓度,结果表明,在实验的条件下,细胞合成聚(3-巯基丙酸)可达6.7%(占细胞干重),合成聚(3-羟基丁酸-3-巯基丙酸)(分子中3-巯基丙酸3-羟基丁酸=31)可达24.3%.实验进一步研究了同时或分别表达以上3个基因的重组大肠杆菌合成聚合物的能力,结果表明只有当3个基因同时表达时才能合成聚合物,说明3个基因对合成过程是必须的,从而表明了合成途径是按照设计的路线进行的.还通过GC/MS、GPC、IR等手段对合成的化合物进行了定性的研究.聚(3-巯基丙酸)或聚(3-羟基丁酸-3-巯基丙酸)等聚酯属于一类新型生物聚合物,它在分子骨架中含有硫酯键,不同于聚羟基烷酸酯的氧酯键,从而具有显著不同的物理、化学、光学等性质和具有重要的潜在应用价值.     

蛋白质组学样品消化条件的优化

随着质谱的飞速发展,基于质谱的"鸟枪法"技术广泛的应用于大规模的蛋白质组学分析。化学反应保护效率过低或者酶切效率过低则会降低鉴定效率,并且在现有的计算方式下会丢失很多肽段信息。因此,蛋白质样品的前处理在现有的蛋白质组学研究中发挥重要作用。本研究对蛋白质的烷基化试剂的反应条件进行优化以提高烷基化效率,同时优化酶解Buffer提高酶切效率以及增加酶量和引入多种酶以提高酶切效率等,最终确定了蛋白质前处理的最优条件,最终使用1μg样品在一次质谱分析鉴定到(2 425±7)个蛋白质,较未优化的方法提高了31%。优化后的蛋白质前处理方法可有效提高现有蛋白质组学的研究效率,可进一步应用于蛋白质的定量及动态分析研究。     

液相色谱-串联质谱分析化学合成多肽及其主要副产物(英文)

用与反相高效液相色谱偶联的串联质谱 (RPHPLC MS MS)分析一个固相化学合成的九肽H2 N Tyr Val Asn Val Asn Met Gly Leu Lys CONH2 及其 2个主要的副产物 .根据Fmoc化学 ,在Fmoc PAL PEG·PS树脂上从C端至N端手工操作逐步偶联合成九肽 .偶联完成后 ,用试剂R(90 %TFA ,5 %苯甲硫醚 ,3%二巯基乙烷 ,2 %苯甲醚 )室温 (2 0～ 2 5℃ )处理 2 5h ,进行多肽的去保护和切除树脂 .RP HPLC分析结果表明 ,合成粗品中含有 1个主要成分、2个次要成分及多个微量成分 .用RPHPLC MS MS分别对主要成分和 2个次要成分进行了鉴定 .结果证明 ,主要成分即为目标九肽 ;先于目标肽洗脱的副产物分子量比目标肽的分子量多 16 .MS MS证明 ,该副产物包括 2种九肽衍生物 :1种为其Tyr1氧化生成 ,另 1种为Met6氧化生成 ;后于目标肽洗脱的副产物为九肽的Tyr1残基增加 12所致 ,这种现象尚未见报道 .对副产物形成的可能机制进行了讨论     

生物活性肽SSDI固相合成工艺的研究

目的:研究生物活性肤SSDI的固相合成工艺,并为大规模合成目标肽提供理论依据.方法:采用固相合成法,原料氨基酸以Fmoe形式保护,用Wang树脂为载体,经1-氧3-双二甲胺羰基苯骈三氮唑四氟化硼盐(TBTU)\1-羟基-苯并-三氮唑(HOBt)\二-异丙基乙胺(DIEA)混合试剂缩合,20%哌啶的DMF溶液脱保护,用三氟乙酸\茴香硫醚\巯基乙醇\苯酚\水混合作为切割试剂将多肽从Wang树脂上切割下来.结果:多肽粗品的得率高达70%,经RP-HPLC纯化,可获得纯度在98%以上的目标肽,经MALDI-MS质谱鉴定其分子量与理论值一致.结论:此合成方法操作简单,产品得率高,适合大规模合成目标肽.     

PrP106-126多肽诱导凋亡细胞中14-3-3β的降解

本研究将PrP106-126多肽和HeLa细胞共孵育4h和8h,采用Hoechst染色分析发现PrP106-126诱导凋亡细胞细胞核出现不同程度的染色质浓集,固缩及碎裂的细胞凋亡征象。Western blotting检测发现PrP106-126诱导细胞中的多聚ADP核糖聚合酶(poly ADP-ribose polymerase,PARP)降解,提示PrP106-126通过caspase3途径引起细胞凋亡现象。PrP106-126诱导的细胞中14-3-3β在不同孵育时间也出现降解,而Real-time PCR检测14-3-3β mRNA未发生变化。本研究证明PrP106-126通过caspase3诱导HeLa细胞凋亡,并可导致抗凋亡蛋白14-3-3β的降解而加速凋亡的形成。     

食管鳞癌中牙龈卟啉单胞菌通过14-3-3σ调控程序性死亡-配体1蛋白降解

牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)是口腔疾病的重要致病菌之一，与人食管鳞癌(ESCC)进展密切相关。然而P.gingivalis促进ESCC发生发展的分子机制尚不十分清楚。该研究探讨了ESCC中P.gingivalis通过诱导程序性死亡-配体1(PD-L1)蛋白表达上调的分子机制。Western印迹和RT-PCR结果显示，KYSE140和KYSE150细胞中14-3-3σ与PD-L1的蛋白质表达呈负相关，但二者的mRNA表达无相关性。免疫共沉淀结果表明，14-3-3σ蛋白通过与PD-L1蛋白结合，促进PD-L1的泛素化降解，P.gingivalis感染干预了14-3-3σ与PD-L1蛋白质复合体形成；KYSE140和KYSE150细胞中14-3-3σ沉默，降低了PD-L1泛素化介导的蛋白质酶体降解，14-3-3σ过表达明显抑制P.gingivalis诱导的PD-L1蛋白表达上调。免疫组化结果进一步证实，在ESCC组织中P.gingivalis丰度与14-3-3σ蛋白表达呈负相关，与PD-L1蛋白表达呈正相关，14-3-3σ与PD-L1的蛋白质表达呈负相关...     

高效液相色谱-质谱联用法分析微生物降解植物甾醇为雄甾烯酮

采用高效液相色谱-质谱联用法(HPLC/MS)分析测定植物甾醇侧链降解过程中产物雄甾-1,4-二烯-3,17-二酮(ADD)及雄甾4-烯-3,17-二酮(AD).其中液相色谱的条件为色谱柱Alltima C18ODS-2(5μm,250 mm×4.6 mm);流动相甲醇:水(V/V=7:3);流速1 mL/min;柱温室温;紫外检测器的检测波长244 nm.质谱为ZMD Micromass电喷雾质谱仪.结果测得ADD与AD标准样品的保留时间分别为9.70 min与11.13 min,发酵样品的HPLC与MS图谱与ADD与AD标准样品的图谱一致.采用高效液相色谱法定量ADD与AD的线性范围在0.01 mg/mL～0.09 mg/mL,产物回收率分别为102.6%与105.90%,日内精密度分别为3.02%与3.08%,日间RSD分别为3.50%与3.24%.该方法灵敏度高、选择性好、操作简便、定量准确,适用植物甾醇微生物侧链降解过程中产物的分析及产品质量控制.     

含14-3-3蛋白抑制肽R18重组腺病毒制备及其在心肌细胞中的表达

目的:构建并鉴定含14-3-3蛋白抑制肽R18的重组腺病毒,为研究14-3-3蛋白的功能提供基础工具。方法:用同源重组方法构建含14-3-3蛋白抑制肽R18的复制缺陷型腺病毒载体(AdR18),并加以鉴定、扩增,以获得高滴度AdR18病毒液,体外感染乳大鼠心肌细胞,检测目的基因表达。结果:将构建的重组腺病毒载体AdR18感染乳大鼠心肌细胞并表达48h后,蛋白印迹结果显示AdR18感染组有明显R18的表达,对照组无表达。结论:腺病毒载体可高效率导入外源基因在心肌细胞中高表达。     

Bacillus megaterium WZ009催化合成(R)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯和(S)-3-羟基-γ-丁内酯

以外消旋4-氯-3-羟基丁酸乙酯为唯一C源的富集培养筛选得到一株菌株WZ009,经16S rDNA测序鉴定为巨大芽胞杆菌(Bacillus megaterium)。B.megaterium WZ009静息细胞可以立体选择性催化(S)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯水解和脱氯反应得到光学纯的(R)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯(e.e.≥99%)和(S)-3-羟基-γ-丁内酯(e.e.≥95%)。笔者对B.megaterium WZ009不对称催化反应影响因素(温度、pH、中和剂、底物浓度、时间进程以及细胞重复利用)进行优化研究,确定了该反应体系最优条件:底物浓度200 mmol/L,中和剂氨水,pH 7.2,40℃反应12 h,转化率达到50.6%,底物对映体过量值为99.6%。该生物催化合成(R)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯和(S)-3-羟基-γ-丁内酯过程具有良好的工业化应用前景。     

操纵茶树类黄酮3′-羟基化酶生物合成B环-3′,4′-二羟基黄酮类化合物

【目的】操纵茶树类黄酮3′-羟基化酶,生物合成B环-3′,4′-二羟基黄酮类化合物圣草酚、二氢槲皮素和槲皮素。【方法】构建了4个茶树类黄酮3′-羟基化酶基因(CsF3′H)和拟南芥的P450还原酶基因(ATR)融合表达质粒:SUMO-CsF3'H[7-517]::ATR1[49-688]3 AA、SUMO-CsF3'H[28-517]::ATR1[49-688]3 AA、SUMO-CsF3'H[7-517]::ATR2[75-711]3 AA和SUMO-CsF3'H[28-517]::ATR2[75-711]3 AA,分别转化大肠杆菌菌株TOP10、DH5α和BL21,获得12个转化菌株S1–S12;构建了茶树类黄酮3′-羟基化酶基因CsF3′H表达质粒p YES-Dest52-CsF3′H,转化酵母菌株WAT11,得到转化菌株S13;构建了茶树类黄酮3′-羟基化酶基因CsF3′H表达质粒pES-URA-CsF3′H,及茶树黄烷酮3-羟基化酶基因CsF3H与拟南芥黄酮醇合成酶基因At FLS的融合表达质粒pES-HIS-CsF3H::At FLS 9AA,二者共转化酵母菌株WAT11,获得转化菌株S14。【结果】转化SUMO-CsF3'H[28-517]::ATR1[49-688]3 AA质粒的TOP10菌株S6在25°C条件下发酵,转化效率最高,能将1000μmol/L柚皮素、二氢山奈酚和山奈酚,分别转化生成287.93μmol/L圣草酚、131.76μmol/L二氢槲皮素和188.62μmol/L槲皮素。发酵菌株S13能分别将1000μmol/L柚皮素、二氢山奈酚和山奈酚,最多能转化生成734.32μmol/L圣草酚、446.07μmol/L二氢槲皮素和594.64μmol/L槲皮素。喂食S14发酵菌株5 mmol/L的底物柚皮素,在发酵36–48 h中,最多能生成1412.16μmol/L圣草酚、490.25μmol/L山奈酚、445.75μmol/L槲皮素、66.75μmol/L二氢槲皮素和73.50μmol/L二氢山奈酚。【结论】本研究首次将茶树类黄酮3′-羟基化酶基因应用于B环-3′,4′-二羟基黄酮类化合物圣草酚、二氢槲皮素和槲皮素的生物合成。     

柞蚕14-3-3基因的鉴定及表达分析

14-3-3蛋白是一种可以改变其结合蛋白构象的酸性蛋白质.柞蚕14-3-3 cDNA序列全长1 220 bp,包括一个126 bp的5'非编码区和一个350 bp的3'非编码区.该基因的开放读码框长度为744 bp,编码247个氨基酸.序列比对结果表明,柞蚕14-3-3蛋白与家蚕的14-3-3蛋白具有高度同源性.此外对柞蚕14-3-3基因进行了原核表达和重组蛋白纯化.SDS-PAGE和免疫印迹结果表明,分子量大小约32 kD的重组蛋白在大肠杆菌中得到了成功表达.     

14-3-3蛋白家族及其临床应用研究进展

14-3-3蛋白家族是一组高度保守的可溶性酸性蛋白质,分子量在28～33kD之间,广泛分布于各种真核生物之中。该蛋白能够特异地结合含有磷酸化丝氨酸或苏氨酸的肽段,参与多种信号转导途径。14-3-3蛋白调节着许多重要细胞生命活动,如：新陈代谢、细胞周期、细胞生长发育、细胞的存活和凋亡以及基因转录,该蛋白家族异常与疾病的发生密切相关,尤其是14-3-3蛋白在脑脊液中的分布与一些神经系统疾病密切相关。14-3-3蛋白已成为一些疾病的临床诊断指标,其作为疾病治疗的靶点也在研究之中。主要阐述了14-3-3蛋白的结构、功能、及其在疾病治疗中的应用。     

弗赖森草螺菌RE3-3合成生长素及其促生作用的研究

研究弗赖森草螺菌RE3-3菌株的培养条件对其生长素(IAA)生物合成的影响,并观察菌株合成IAA对芦苇及香蒲幼苗的促生影响。在单因素筛选和菌液初始浓度确定的基础上,对菌株RE3-3合成IAA的培养条件进行优化;以IAA标准物质为对照,对菌株合成IAA促进芦苇及香蒲苗的生长能力进行分析。通过高效液相色谱与质谱分析鉴定其产物为IAA;培养基中含0.07%L-色氨酸及1%葡萄糖,在p H 7.0、温度30℃、培养时间48 h的最佳培养条件下,菌株RE3-3可产生最大量的IAA(74 mg/L);菌株合成IAA作用芦苇及香蒲苗时,其促生效果最显著,植株根长、茎长明显提高。通过改变菌株RE3-3的培养条件,可提高其合成IAA的能力,且菌株RE3-3合成IAA具有显著的促生效果。     

14-3-3蛋白家族及其临床应用研究进展

14-3-3蛋白家族是一组高度保守的可溶性酸性蛋白质,分子量在28～33kD之间,广泛分布于各种真核生物之中。该蛋白能够特异地结合含有磷酸化丝氨酸或苏氨酸的肽段,参与多种信号转导途径。14-3-3蛋白调节着许多重要细胞生命活动,如:新陈代谢、细胞周期、细胞生长发育、细胞的存活和凋亡以及基因转录,该蛋白家族异常与疾病的发生密切相关,尤其是14-3-3蛋白在脑脊液中的分布与一些神经系统疾病密切相关。14-3-3蛋白已成为一些疾病的临床诊断指标,其作为疾病治疗的靶点也在研究之中。主要阐述了14-3-3蛋白的结构、功能、及其在疾病治疗中的应用。     

重组大肠杆菌合成聚（3-巯基丙酸）和聚（3-羟基丁酸-3-巯基丙酸）的研究

利用Clostridium acetobutylicum的丁酸激酶基因 (buk) 和磷酸转丁酰基酶基因(ptb),以及Thiocapsa pfennigii的PHA合成酶基因,设计了一条能够合成多种聚羟基烷酸的代谢途径,用构建的质粒转化大肠杆菌,获得了重组大肠杆菌菌株。前期的研究表明,在合适的前体物条件下,该重组大肠杆菌能够合成包括聚羟基丁酸、聚（羟基丁酸戊酸）等多种生物聚酯［Liu and Steinbüchel, Appl. Environ. Microbiol. 66:739743］。利用该重组大肠杆菌,通过生物催化作用合成了3巯基丙酸的同型共聚酯,同时利用该重组大肠杆菌还获得了含3-巯基丙酸单体的多种异型共聚物。实验首先研究了3巯基丙酸对大肠杆菌生长的影响,在此基础上优化了培养过程中添加3-巯基丙酸的时机和浓度,结果表明,在实验的条件下,细胞合成聚（3-巯基丙酸）可达6.7%(占细胞干重),合成聚（3-羟基丁酸—3-巯基丙酸）（分子中3-巯基丙酸:3-羟基丁酸=3:1）可达24.3%。实验进一步研究了同时或分别表达以上3个基因的重组大肠杆菌合成聚合物的能力,结果表明只有当3个基因同时表达时才能合成聚合物,说明3个基因对合成过程是必须的,从而表明了合成途径是按照设计的路线进行的。还通过GC/MS、GPC、IR等手段对合成的化合物进行了定性的研究。聚（3-巯基丙酸）或聚（3-羟基丁酸-3-巯基丙酸）等聚酯属于一类新型生物聚合物,它在分子骨架中含有硫酯键,不同于聚羟基烷酸酯的氧酯键,从而具有显著不同的物理、化学、光学等性质和具有重要的潜在应用价值。     

α-溴-2、3、4、5、6五氟甲苯衍生气相色谱同时测定吲-3-乙酸和脱落酸

用α-溴-2、3、4、5、6五氟甲苯作衍生剂,在55℃反应90分钟可与吲哚-3-乙酸和脱落酸生成酯。这两种酯可用气相色谱分离,电子捕获检测器测定。本方法操作简单、灵敏度高。最小检测量:吲哚-3-乙酸和脱落酸分别为10~(-14)g 和10~(-13)g。     

由有机硼烷合成桃小食心虫性信息素 Z-7-二十烯-11-酮和 Z-7-十九烯-11-酮

研究了用有机硼烷的转化反应立体选择合成 Z-4-十一烯-1-醛(7)以及将其应用于桃小食心虫性信息素 Z-7-11-二十烯-11-酮(1)和 Z-7-十九烯-11-酮(2)的简便合成方法。用前文报告的经由有机硼烷一锅反应制备法获得的 Z-4-十一烯-1-醇(6),经氯铬酸吡啶(PCC)氧化生成 Z-4-十一烯-1-醛(7),后者与 Grignard 试剂作用,得中间物仲醇 Z-7-链烯-11-醇(8),然后使之氧化,即得预期的 Z-7-链烯-11-酮(1)和(2)。从起始原料1-已烯出发,总产率分别为36.9％和35.0％.     

乙醇脱氢酶与葡萄糖脱氢酶偶联催化制备(S)-1-(2,6-二氯-3-氟苯基)乙醇

(S)-1-(2,6-二氯-3-氟苯基)乙醇是抗癌药物克唑替尼的手性合成前体,可由2,6-二氯-3-氟苯乙酮经乙醇脱氢酶催化还原制备,还原中所需的还原型辅酶Ⅱ再生是该反应的技术瓶颈.本研究构建重组大肠杆菌E.coli BL21-ADH和E.coli BL21-GDH,实现了葡萄糖脱氢酶和乙醇脱氢酶的共表达,并进行偶联转化.结果表明,当在反应温度为30℃,pH为7的条件下,(S)-l-(2,6-二氯-3-氟苯基)乙醇的产量达到最高,在投料量为6％时,该体系转化率为93.75％.