天花粉蛋白质晶体的旋转函数和平移函数计算以及晶胞中分子排布问题的探讨

本文采用大项计算程序,分别地从天花粉蛋白质母体及其铂[Pt(NO_2)4]~(-2)衍生物晶体所录的4(?) 分辨率的4334个反射中,挑选出约10%个具有大的结构振幅(F_p~2)_(max)或(F_p~2H)_(max)各458个反射,分壳层地计算旋转函数。两者均可得到晶胞不对称单元中非结晶学对称性为三个互相垂直的二次轴,用(x°,ψ°,(?)°)记号表示为:(180°,0°,0°),(180°,90°,0°)和(180°,90°,90°)。分别依据这三个非结晶学二次轴,计算天花粉母体晶体的平移函数。从平移函数剖面图上得到若干个有效的平移矢量⊿:旋转轴: 得到的平移矢量⊿:(180°,0°,0°) (1)/(5)b_0,(3)/(10)b_0(180°,90°,0°) (1)/(4)a_0,(3)/(4)a_0(180°,90°,90°) (2)/(5)c_0,(3)/(5)c_0最后,参考了一些天花粉重原子衍生物晶胞中的重原子坐标,进一步讨论了天花粉蛋白质分子在晶胞中的位置排布问题。     

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.     

蛋白质晶体结构测定通用程序之一——差值帕特逊法确定蛋白质同晶型衍生物中重原子位置

多对同晶置换和反常散射法是目前测定生物大分子晶体结构的主要方法。这一方法可以概括为以下五个步骤; 1.培养出适用于衍射的蛋白质晶体。 2.制备两个以上与蛋白质母体同晶型的重原子衍生物。     

红藻条斑紫菜变藻蓝蛋晶体结构的分子置换法研究

以蓝藻钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)变藻蓝蛋白(APC-SP)的晶体结构为搜索模型,运用AMoRe程序,对红藻条斑紫菜(Porphyra yezoensis)变藻蓝蛋白(APC-PY)的晶体结构进行了分子置换法研究.APC-PY晶体(晶型3)属R32空间群,晶胞参数为a=b=10.53 nm,c=18.94 nm,α=β=90°,γ=120°.在单位晶胞的每个结晶学不对称单位中含一个αβ单体.在获得交叉函数解的基础上,进行了平移函数搜索,给出了Cc值和R因子分别为67%和36.1%的最佳平移解.所得分子置换法的结果被用于APC-PY初始结构模型的构建和结构精化,经一系列2Fo-Fc OMIT图的综合验证分析,进一步证实了所得分子置换法解的正确性.     

来源于Eisenia fetida的蚯蚓纤溶酶组分A的多对同晶置换法相位求解

来源于Eisenia fetida的蚯蚓纤溶酶组分A, 既是直接的纤溶酶, 又是纤溶酶原激活物的蛋白质, 已经被结晶. 晶体属于正交晶系, 空间群为P2₁2₁2₁, 每一个不对称单位含有3个蛋白质分子. 为了解析该蛋白质的衍射相位, 使用含有1.4 mol/L Li₂SO₄, 0.1 mol/L MOPS(pH 7.2)的重原子浸泡母液制备了4种合用的重原子衍生物. 用差值Patterson法和差值Fourier法确定了衍生物晶体中重原子的位置, 并将其联合修正获得0.25 nm分辨率的初始蛋白质结构相位. 通过重原子位置关系确定了不对称单位中3个独立蛋白质分子之间的非晶体学对称关系, 并利用其对初始的电子密度进行平均, 大大提高了电子密度质量, 为进一步的结构解析奠定了基础.     

江浙蝮蛇毒碱性磷脂酶A2正交晶体分子置换法结构测定

江浙蝮蛇(Agkistrodon halys pallas)毒碱性磷脂酶A2具有很强的溶血作用.P2₁2₁2₁晶型的晶体学不对称单位中含有2个分子.用自身旋转函数研究了此2分子的相对空间关系,用交叉旋转函数和平移函数测定了2分子在晶胞中的取向与位置.在此基础上进行了初步的三维结构模型构建与结构修正.碱性磷脂酶A2正交晶体不对称单位中2个分子的排布呈现非晶体学二重对称关系.     

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。     

B链C端去七肽(B24～B30)胰岛素的分子置换法

一个几近失活的胰岛素类似物———B链C端去七肽 (B2 4～B30 )胰岛素(DHPI)已被结晶 .该晶体属于空间群P2 ₁2 ₁2 ₁,晶胞的 1个独立区内包含有 2个DHPI分子 .应用分子置换法确定了DHPI分子在晶胞中的取向和位置 ,并在 0 .3nm分辨率水平上构建了结构模型 .研究结果表明 ,一个独立区内的 2个DHPI单体分子由一个非晶体学 2次轴联系着 ,该局部 2次轴近似平行于晶体学c轴 .这一特性直接影响了自身旋转函数对该局部对称轴取向的确定     

富硒螺旋藻中含硒藻蓝蛋白的纯化、结晶及初步晶体学研究

从富硒螺旋藻中提取含硒藻蓝蛋白,经凝胶色谱和离子交换色谱纯化,应用悬滴气相扩散法,采用(NH4)2SO4和PEG4000作沉淀剂,获得了该蛋白质晶体的两种晶型.晶型Ⅰ属于单斜晶系,晶胞参数a=10.80 nm,b=11.70 nm,c=18.40 nm,β=90.2°,晶体空间群属于P21.单位晶胞中每个晶体学不对称单位含12个(αβ)单体,晶体衍射的最高分辨率达0.28 nm.晶型Ⅱ为六方晶系,晶胞参数为a=b=15.5 nm,c=4.03 nm,晶体空间群属于P63.晶体衍射的最高分辨率达0.28 nm.单位晶胞中每个晶体学不对称单位含1个(αβ)单体.对分子在晶体中的可能堆积方式进行了讨论.     

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。     

鸡肝果糖-2,6-二磷酸酯酶结构域的初步晶体学研究

从鸡肝6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酯酶分离的果糖-2,6-二磷酸酯酶结构域(残基245～468)已在E.coli中获得高效表达,并经分离得到纯化,使用悬滴气相扩散法成功地培养出该果糖-2,6-二磷酸酯酶结构域单晶.该酶晶体属于四方晶系,空间群为P4₁2₁2或P4₃2₁2,晶胞参数为:a=b=10.02nm,c=13.98nm,α=β=γ=90°.晶胞内每个结晶学不对称单位含有2个果糖-2,6-二磷酸酯酶分子.利用日本 Photon Factory同步辐射光源收集了分辨率为 0.32 nm的母体衍射据.     

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。     

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。     

P.versicolor龙虾D-甘油醛-3-磷酸脱氢酶的X射线晶体学研究——分子置换法结构测定

由P.versicolor龙虾尾肌提取的HOIO-D-甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH),已长出可供Χ射线衍射用的晶体。初步Χ射线晶体学研究确定:此酶晶体属於C2空间群,不对称单位内含有半个分子,分子坐落在二重轴上。以Homarus Amercanus龙虾GAPDH结构为模型结构,应用分子置换技术进行了低分辨率Χ射线结构分析,结果表明:分子内亚基排列具有222对称性,分子Q轴平行于晶体学二重轴b,分子P和R轴分别平行于晶体学a和c轴。按分子置换法推出的结构模型算得5A分辨率的晶体学R因子为0.46。并获得了一套5A。分辨率的电子密度图。此酶的几种同晶型晶体,特别是荧光NAD衍生物晶体的较高分辨率的结构分析工作正在进行中。     

斑头雁(Anser indicus)高铁血红蛋白的晶体生长和初步的X-射线衍射研究

本文报导了斑头雁(Auser indicus)高铁血红蛋白的晶体生长和初步的晶体学研究.晶体的衍射分辨率为2.5A或更好,四方晶系.空间群为P4:2_12,晶胞参数为:a=b=80.8A,e=107.3A,V=700523A~3.每个晶胞中含4个四聚体分子,每个不对称单位中含半个四聚体分子.     

斑头雁(Anser indicus)高铁血红蛋白的晶体生长和初步的X-射线衍射研究

本文报导了斑头雁(Auser indicus)高铁血红蛋白的晶体生长和初步的晶体学研究.晶体的衍射分辨率为2.5A或更好,四方晶系.空间群为P4:2_12,晶胞参数为:a=b=80.8A,e=107.3A,V=700523A~3.每个晶胞中含4个四聚体分子,每个不对称单位中含半个四聚体分子.     

巨大芽孢杆菌WSH-002丙氨酸脱氢酶066晶体制备及X-射线衍射分析（英文）

丙氨酸脱氢酶可逆催化丙氨酸脱氨生成丙酮酸,在氨基酸和酮酸的合成及代谢中至关重要.本研究通过PCR从巨大芽孢杆菌WSH-002中克隆并构建了丙氨酸脱氢酶基因(aldBM066)的原核表达载体,经原核表达后,采用Ni-NTA亲和层析法和阴离子交换色谱法纯化获得蛋白AldBM066,在289 K下以座滴法进行晶体生长条件筛选和制备.通过对蛋白质结晶条件的筛选,最终在蛋白质浓度为15 mg/mL及含有0.1 mol/L乙酸钠(p H 5.0)和2.4 mol/L甲酸钠的缓冲液中获得了理想的蛋白质晶体,晶体大小约为210μm×180μm×150μm,X-射线衍射数据显示,该蛋白质晶体衍射分辨率为2.88,空间群为三方晶系,晶胞参数为a=b=118.71,c=150.51,α=β=90°,γ=120°,每个不对称单位中含有1个AldBM066单体,马修斯系数为2.623/Da,溶剂含量约为53.02%.衍射数据的成功收集为解析巨大芽孢杆菌WSH-002中丙氨酸脱氢酶的三维结构奠定了前期基础,将有助于阐明以单体存在的丙氨酸脱氢酶的催化机制.     

家兔急性缺血早期心室肌细胞跨膜电位的变化及迷走神经的保护作用

以在体家兔的心脏为对象,应用浮置微电极技术研究了急性缺血早期心室肌细胞跨膜电位的变化及迷走神经的保护作用。 冠状动脉的一个分支阻断后 1—5min,静息电位(RP)、动作电位振幅(APA)和 0相最大上升速率(dv/dt)_(max)均减小(P<0.01)。动作电位时程APD_(30)、APD_(50)和APD_(90)均缩短(P<0.01)。反映 2相平台时程的 APD_(30)和 APD_(50)缩短较总时程 APD_(90)的缩短更明显。 在自然心率的条件下,左颈迷走神经电刺激,可使急性缺血的心肌电位的变化有所恢复:RP、APA、(dv/dt)_(max)均增加,APD_(30)、APD_(50)、APD_(90)延长(P_均<0.01)。刺激迷走神经时缺血的心室肌细胞跨膜电位有所恢复,对防止缺血早期的室性心律失常可能具有重要作用。     

江浙蝮蛇毒中性磷脂酶A2晶体的非晶体学对称性研究

用悬滴气相扩散法获得了突触前神经毒素中性磷脂酶A₂的晶体,空间群为P2₁,并有明显的C2赝对称性.晶胞参数为a=10.836nm,b=8.486nm,c=7.082nm,β=109.87°在Siemens X-200B面探测器上收集了0.26nm分辨率的衍射数据.赝C2对称性揭示存在一个平行于晶体学b轴方向的非晶体学二重对称轴.采用POLARRFN程序进行分子置换法的自身旋转函数计算,在不同积分半径和分辨率范围均得到了稳定且相对突出的4个峰,对应3个一般方向的非晶体学二重对称轴和1个特殊的非晶体学对称关系.从它们之间的相互关系推测晶胞内多个分子的堆积情况:分子可能以二体形式存在,并以“二体的二体”方式排列.     

福氏志贺菌硫氧还过氧化物酶的晶体生长和初步晶体学研究（英文）

过氧化物酶是一类广泛存在于生物体内的抗氧化剂,清除有氧代谢过程中产生的活性氧,对于保护机体内的生物大分子有重要的生物学功能.福氏志贺菌硫氧还过氧化物酶(SF2523)作为过氧化物酶家族的一员,通过清除福氏志贺菌体内的活性氧,在维持其活性和致病性上起重要作用.目前,SF2523的三维结构还没有得到解析,其具体的功能机制也尚不清楚.为了得到SF2523蛋白的三维结构,进而了解具体的功能机制,实验获得了均一稳定的可溶蛋白,验证具有体外活性,培养出可用于X射线衍射的蛋白质晶体.在中国科学院高能物理研究所同步辐射装置收到晶体的衍射数据供结构解析使用.SF2523晶体属于空间群P2_12_12_1,晶胞参数为a=35.80,b=50.63,c=88.52,α=β=γ=90.00°,每个晶体学不对称单位含有1个蛋白质分子,马修斯系数为2.03~3/u,溶剂含量为39.56%.