木糖异构酶突变体的研究—纯化与性质

纯化了ＡｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒＤ－木糖异构酶的三个突变体,Ｔ８９Ｓ,Ｖ１３４Ｉ的比尖（Ｕ／ｍｇ）分别为３．４２和６．１８,Ｗ１３６Ｅ没有生。Ｔ８９Ｓ和Ｖ１３４Ｉ的活性需要二价阳离子,对于Ｔ８９Ｓ,Ｍｇ＾２＾＋的作用强于Ｃｏ＾２＾＋。在以木糖为底物时,Ｔ８９Ｓ的Ｋｍ值为４９．８ｍｍｏｌ／Ｌ,Ｖ１３４Ｉ的Ｋｍ值为９．８ｍｍｏｌ／Ｌ,在以果糖为底物时,木糖醇对Ｔ８９Ｓ是竞争性抑制剂,山梨糖醇对Ｔ８９Ｓ和     

木糖异构酶突变体的研究──纯化与性质

纯化了ＡｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒＤ－木糖异构酶的三个突变体。Ｔ８９Ｓ,Ｖ１３４Ｉ的比活（Ｕ／ｍｇ）分别为３．４２和６．１８,Ｗ１３６Ｅ没有活性。Ｔ８９Ｓ和Ｖ１３４Ｉ的活性需要二价阳离子,对于Ｔ８９Ｓ,Ｍｇ２＋的作用强于Ｃｏ２＋．在以木糖为底物时,Ｔ８９Ｓ的Ｋｍ值为４９．８ｍｍｏｌ／Ｌ,Ｖ１３４Ｉ的Ｋｍ值为９．８ｍｍｏｌ／Ｌ．在以果糖为底物时,木糖醇对Ｔ８９Ｓ是竞争性抑制剂,山梨糖醇对Ｔ８９Ｓ和Ｖ１３４Ｉ都显示了混合型的抑制作用。     

木糖异构酶突变体的研究──替代氨基酸对分子表面环柔性的影响

天然球蛋白分子表面暴露的和柔性的环是对蛋白质水解作用最敏感的部位,可用蛋白质部分水解来确定木糖异构酶突变体上的这些部位。枯草杆菌蛋白酶对Ｗ１３６Ｅ单体的水解在一级反应图上呈折线,对Ｔ８９Ｓ和Ｖ１３４Ｉ单体的部分水解为直线。对镁－酶（ＭｇＥ）的水解速度低于对脱辅基酶（ＡｐｏＥ）的水解速度。枯草杆菌蛋白酶对Ｗ１３６Ｅ的第一个水解位点在Ａｌａ２８与Ｔｈｒ２９之间,第二个水解位点在肽链的Ｃ端。     

木糖异构酶在酿酒酵母表面表达及对木糖代谢影响的初步研究

利用α-型酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)表面展示系统的载体,将来源于嗜热细菌Thermus thermophilus的木糖异构酶基因xylA,插入到酿酒酵母蔗糖酶信号肽序列与α-凝集素的C端编码序列之间,形成融合表达框,构建重组质粒pSY-xy222,转化酿酒酵母H158。含重组质粒的菌株H158-SXI木糖异构酶活性测定表明,细胞壁上酶活测定值为1.53 U,木糖异构酶在酿酒酵母细胞壁上得到活性表达。木糖葡萄糖共发酵结果显示,重组菌株木糖利用率较出发菌株提高了17.8%。     

木糖异构酶在酿酒酵母细胞表面的展示

将来源于嗜热细菌Thermus thermophilus的木糖异构酶基因xylA,与酿酒酵母(Sac-charomyces cerevisiae)a-凝集素表面展示载体pYD1的Aga2p亚基C端序列融合。编码融合蛋白的基因序列前接上半乳糖诱导型启动子。用LiAc完整细胞法转化酿酒酵母EBY100。含重组质粒的菌株EBY100/pYD-xylA经半乳糖诱导表达外源融合蛋白,免疫荧光显微镜结果显示外源蛋白被锚定在细胞壁上,木糖异构酶活性测定结果表明,细胞壁上酶活测定值为1.52U,木糖异构酶在酿酒酵母细胞壁上得到活性表达。     

链霉菌M1033 D－木糖异构酶的分子克隆

链霉菌M1033染色体DNA经BamH Ⅰ酶解后电泳,Southern转移。根据自测的链霉菌M1033 D－木糖异构酶氨基酸序列设计合成寡聚核苷酸探针x－2、x－3,以x－2、x－3及Am－pullariella sp3876 D-木糖异构酶基因(1．17kb)为探针进行杂交,确定与上述探针杂交最强处在15kb左右。从胶上分离出g-20kb大小的片段,克隆到EMBL 3载体中,经杂交筛选后,得到0．6％的阳性噬斑,其插人大小为13kh。将插入DNA的saIⅠ酶解片段(2．5kb)进一步亚克隆于pucl8,得到重组质粒puB l,经酶解图谱、部分序列分析和互补实验确定puBl含有完整的M1033 D-木糖异构酶基因     

大肠杆菌D一木糖异构酶基因的分子克隆与表达

经DNA体外重组,并以D-木糖异构酶缺陷型菌株互补加以检定,获得了大肠杆菌D-木糖操纵子克隆．通过次级克隆,分离得到了D-木糖异构酶基因克隆。为试图提高酶活力,将含有D-木糖操纵子和异构酶基因的克隆DNA片段,分别克隆若干个高拷贝质粒上,并且观察了不同宿主对基因表达的影响。实验结果表明,D-木糖操纵子和D-木糖异构酶基因在不同大肠杆菌菌株细胞中均能表达。     

异源表达木糖异构酶基因对克雷伯氏菌合成1,3-丙二醇的影响

【目的】提高克雷伯氏菌胞内还原力以强化1,3-丙二醇合成。【方法】将来源于大肠杆菌的木糖异构酶基因在克雷伯氏菌中异源表达,构建重组菌。研究重组菌添加不同浓度木糖为辅底物与甘油共发酵过程中代谢产物和NADH的变化规律。【结果】与对照菌相比,重组菌细胞内还原力NADH提高了0.1?0.3倍,1,3-丙二醇产量达到23.31 g/L,提高20%,1,3-丙二醇转化率从0.60 mol/mol提高到0.73 mol/mol。【结论】木糖异构酶基因的表达强化了木糖代谢途径,经磷酸戊糖途径积累大量还原力,促进了1,3-丙二醇的生成。     

甜菜夜蛾拓扑异构酶I氨基酸突变对其DNA解旋活性的影响

【目的】为了探究甜菜夜蛾 Spodoptera exigua 拓扑异构酶I（topoisomerase I, Top I）氨基酸突变对其DNA解旋活性的影响。【方法】通过克隆甜菜夜蛾 Top I 基因,构建原核表达载体,采用完全重叠PCR定点突变技术,向甜菜夜蛾Top I 的V420, L530, A653和S729（根据人Top I 氨基酸序列编号）4个位点引入突变,将改造成功的重组 Top I 基因转化至大肠杆菌BL21 (DE3)中,诱导重组蛋白表达、纯化,测定Top I突变对其解旋活性的影响。【结果】完全重叠PCR能实现甜菜夜蛾 Top I 定点突变。重组蛋白在体外得到稳定的表达,表达产物经SDS-PAGE电泳分析在96.0 kDa处出现特异性条带。通过对重组蛋白分离纯化并测定对质粒pBR322解旋酶活性,发现引入V420I, L530P和A653T突变后Top I的比活力显著降低,而引入S729T突变后比活力与野生型蛋白无显著差异。【结论】本研究证明在甜菜夜蛾Top I中引入V420I, L530P和A653T突变后,其对底物pBR322的解旋活性显著降低,为后期探索甜菜夜蛾Top I的定点突变与其对喜树碱及其衍生物敏感性的关系奠定了基础。     

悬铃木不育突变体的分子机理研究

对以前用基因组相减技术分离的一个2．0kb的DNA片段,进行序列分析并进行同源性比较的结果显示,重组子pBS2.0对中插入的片段是悬铃木高分子量谷蛋白基因的一个亚基。以来源于拟南芥的AP1基因为探针,进行分子杂交的结果显示,突变体和野生型中都存在AP1基因,但突变作条文图谱产生了多条新谱带,杂交信号明显增强。提示突变体不育可能是高能辐射导致基因组DNA的缺失、重复和重组的结果。     

分子伴侣对白喉毒素无毒突变体CRM197重组蛋白在大肠杆菌中可溶性表达的促进作用

为了获得有活性的白喉毒素突变体蛋白 (Cross-reacting material 197,CRM197),本研究利用分子伴侣pG-KJE8与重组质粒pET28a-CRM197在大肠杆菌原核表达系统中进行共表达,来促进目的蛋白的正确折叠,进而提高CRM197蛋白的可溶性表达。将质粒转化至大肠杆菌后并诱导其表达目的蛋白,再通过SDS-PAGE胶染色、Western blotting等技术对所得蛋白进行检测分析。结果发现：利用体外重组技术成功得到了pET28a-CRM197重组蛋白原核表达质粒,且CRM197重组蛋白在原核表达系统中主要以包涵体形式表达;通过探索和优化,确定了诱导蛋白的最佳浓度和温度,当加入终浓度为1.0 mmol/L IPTG、0.5 mg/mL L-阿拉伯糖、5.0 ng/mL四环素,在20 ℃条件下诱导16 h时,目的蛋白的可溶性表达得到显著提高;可溶性表达的CRM197重组蛋白可以与CRM197一抗发生特异性结合,免疫反应性良好。因此,研究发现分子伴侣pG-KJE8可以促进CRM197重组蛋白在大肠杆菌中以可溶性形式表达,且能很好地与CRM197一抗发生特异性结合,证实CRM197重组蛋白具有良好的免疫反应性,为CRM197蛋白的工业化生产及应用奠定了一定的基础。     

葡萄球菌B型肠毒素突变体的分子设计、高效表达与活性初步研究

葡萄球菌B型肠毒素（SEB0是重要的超抗原,依据SEB分子的晶体结构并结合表面分析,模拟设计了与MHCⅡ类分子和TCR VB区亲合力降低的三位点突变体mSEB(Y89A,C93S,Y94A)。通过PCR重叠延伸法获得突变体基因,导入PBV220载体中,于E.coliDH5α中获得高效表达,纯化的突变毒素T细胞激活活性仅为野生型毒素的1/5左右。     

外源性MMS对小鼠脑组织游离氨基酸含量的影响

研究表时,小鼠皮下注射ＭＭＳ（中分子物质）,可使脑组织游离丝氨酸、脯氨酸、酪氨酸含量降低,丙氨酸含量增高。注射氨丙嗪能抑制此种效应,但对丙氨酸升高效应不能抑制,丙氨酸升高应属应激反应机制所引起。此研究对解释中分子物质（ＭＭＳ）对神经系统的毒性和精神分裂症的关系［１］,提供了氨基酸变化的数据。     

D－氨基酸广泛存在于生命物质中──关于生物分子手性研究发展的评述

Ｄ－氨基酸广泛存在于生命物质中──关于生物分子手性研究发展的评述赵南生（北京天文馆,北京１０００４４）关键词Ｄ－氨基酸,Ｄ－氨基酸氧化酶,生物分子手性１９２４年化学家Ｋ．Ｆｒｅｎｄｅｎｂｅｒｇ将Ｌ－氨基酸冠以＂天然＂,而Ｄ－氨基酸就成了＂非天然＂,类...     

蛋白质-蛋白质分子对接方法中分子柔性处理与近天然结构筛选的研究

蛋白质-蛋白质分子对接方法是研究蛋白质分子间相互作用与识别的重要理论方法。该方法主要涉及复合物结合模式的构象搜索和近天然结构的筛选两个问题。在构象搜索中,分子柔性的处理是重点也是难点,围绕这一问题,近年来提出了许多新的方法。针对近天然结构的筛选问题,目前主要采用三种解决策略:结合位点信息的利用、相似结构的聚类和打分函数对结构的评价。本文围绕以上问题,就国内外研究进展和本研究小组的工作作详细的综述,并对进一步的研究方向进行了展望。     

应用定点突变与分子模建方法研究蛋白酶抑制剂eglin C突变体对蛋白酶furin和kexin的抑制活力

蛋白质前体加工酶参与许多重要蛋白质闪体的加工成熟过程,哺乳动物来源的furin和酵母中的kexin是该家族的重要成员。首先人工合成了编码枯草杆菌蛋白酶抑制剂eglin C的基因片段,组装后在大肠杆菌中得到表达。以定点突变方法在野生型eglin C抑制活性中心的P1、P2和P4位引入碱性氨基酸残基可以将其改造为很强的furin抑制剂（Ki约10^-9mol/L）,和kexin抑制剂（Ki约10^-11mol/L）。同时根据枯草杆菌蛋白酶和eglin C复合物的晶体结构,计算机同源模建了前体加工酶与eglin C突变体结构之间的相互作用,并结合实验数据得到以下结果：（1）P1位引入的碱性残基是该抑制剂活力的前提;（2）P4位碱性残基的引入可以极大地提高抑制剂活力约两个数量级;（3）P2 的碱性残基将有效提高抑制剂的活力。然而同时可以破坏抑制剂本身的稳定性。（4）野生型P3位的疏水性残基参与抑制剂活性环附近疏水核心的构成。