植物种子的蛋白酶抑制剂及其生理功能

介绍了植物种子蛋白酶抑制剂的分布、性质、作用机理,及其在种子发育和萌发过程中的合成、降解、生理功能和与植物激素的关系。     

蛋白酶及其抑制剂关键活性位点研究进展

蛋白酶广泛存在于生物体中,参与分解蛋白质,维持生物体正常的生命活动.蛋白酶抑制剂通过与蛋白酶活性位点结合调控靶蛋白酶活性,从而影响蛋白质代谢.蛋白酶及其抑制剂关键氨基酸的突变,可以影响其生理功能、稳定性、催化活性、抑制特异性等.通过挖掘自然界蛋白酶及其抑制剂的各种突变体,分析它们的关键活性位点,并运用蛋白质工程手段改造...     

BmSPI38同型串联多聚体在大肠杆菌中的表达和抗真菌活性

本研究旨在通过蛋白质工程手段获得结构均一性更好、活性更高、抗真菌能力更强的家蚕蛋白酶抑制剂BmSPI38的串联多聚体蛋白。利用原核表达技术获得BmSPI38串联多聚体蛋白,并通过蛋白酶抑制剂胶内活性染色、蛋白酶抑制实验和真菌生长抑制实验等探讨串联多聚体化对BmSPI38的结构均一性、抑制活性和抗真菌能力的影响。活性染色结果表明,基于多肽柔性接头的串联表达能够极大提高BmSPI38蛋白的结构均一性。蛋白酶抑制实验表明,基于接头的串联三聚体化和四聚体化能提高BmSPI38对微生物蛋白酶的抑制能力。孢子萌发实验表明,His₆-SPI38L-tetramer对球孢白僵菌（Beauveria bassiana）分生孢子萌发的抑制能力显著强于His₆-SPI38-monomer。真菌生长抑制实验显示,能够通过串联多聚体化来增强BmSPI38对酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）和白色念珠菌（Candida albicans）的抑制能力。本研究成功实现BmSPI38的串联多聚体在大肠杆菌中的异源活性表达,并证实可通过串联多聚体化来增强BmSPI38的结构均一性和抗真菌能力,不仅可为培育抗真菌转基因家蚕提供重要的理论依据和新策略,还将推动BmSPI38的外源生产及在医疗领域的应用。     

水稻巯基蛋白酶抑制剂的分子修饰与其对稻瘟病菌的抑制作用

水稻巯基蛋白酶抑制剂（ＣＰＩ）经用二硫苏糖醇,对氯汞苯甲酸和碘乙酸修饰后,对木瓜蛋白酶的抑制活性并无改变;用Ｎ－乙基顺丁烯二酰亚胺与ＣＰＩ反应,可以测出ＣＰＩ分子内有１９个巯基被修饰,被修饰后,抑制活性仍无改变,表明水稻ＣＰＩ的抑制活性不需要巯基参与;应用Ｎ－溴代丁二酰亚胺与ＣＰＩ反应,可测出ＣＰＩ分子内有２个Ｔｒｐ被修饰,修饰后,抑制活性全部丧失,表明Ｔｒｐ是保持抑制活性所必需的基团。水稻巯基蛋白酶抑制剂和丝氨酸蛋白酶抑制剂对稻瘟病菌丝体的生长均有抑制作用,但后者的抑制作用比前者更强,若将两种抑制剂混合使用,则对稻瘟病菌丝体的抑制作用非常强烈;当抑制剂加入量达７２μｇ时,即可产生明显的抑制作用。     

蛋白酶抑制剂对绿豆象幼虫中肠蛋白酶活性的影响

为明确蛋白酶抑制剂对绿豆象幼虫中肠蛋白酶活性的影响,采用室内人工接虫和生化测定的方法,研究了在离体条件和饲喂条件下4种蛋白酶抑制剂对绿豆象幼虫中肠蛋白酶的抑制作用,并测定了绿豆象幼虫取食不同含量的绿豆胰蛋白酶抑制剂(MBTI)的人工绿豆后,其中肠内总蛋白酶、类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活性的变化.结果表明:在离体条件下,供试4种蛋白酶抑制剂对绿豆象幼虫总蛋白酶、类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活性均有明显的抑制作用,且浓度越大,抑制效果越显著,其中以20μg·mL^-1的MBTI对3种酶活性的抑制效果最强,3种酶活性分别比对照降低了62.5%、41.2%和38.7%,而卵粘蛋白抑制剂(OI)抑制效果最弱.绿豆象幼虫取食含不同抑制剂的人工绿豆后,中肠内3种酶活性也均受到一定的抑制作用,取食后随龄期的延长,3种酶活性有所升高但仍显著低于对照,且以MBTI的抑制作用最强.当绿豆象幼虫取食不同含量MBTI的人工绿豆后,随MBTI含量的增加,对总蛋白酶活性和类胰蛋白酶活性的抑制作用均逐渐增强,但对类胰凝乳蛋白酶活性的抑制作用并不显著,只有当MBTI含量达20%时,对类胰凝乳蛋白酶活性才表现出明显的抑制作用.     

慈菇蛋白酶抑制剂A和B的活性中心探讨

慈菇蛋白酶抑制A和B（APIA和APIB）是一种双头多功能抑制剂。它们的一级结构和cDNA序列已经被阐明。为了找到它们的活性中心,利用定点诱变的方法将APIB中根据与其他抑制剂家族的序列比较所推断的可能的活性中心残基;Lys^44,Arg^76和Arg87分别用Pro替代,所得到的突变基因分别在酵母分泌体系中得到了表达,与天然的APIB相比,K^44P-APIB对脂蛋白酶的抑制活力没有改变;而R^76P-APIB和R^87P-APIB对胰蛋白酶的抑制活力都分别下降了一半,由原料的抑制两分子变成了一分子,表明Arg^76和Arg^87分别是APIB的两个活性中心残基,而Lys^44则不是,为了证实以上结论,进一步制备了另外3种突变体（K^44P-R^76P-APIB,K^44P-R^87P-APIB,R^76P-R^87P-APIB)。在每个突变体中,3个可能的活性位点中只保留1个,有关的抑制活力测定表明,K^44P-R^76P-APIB(只保留Arg^87)和K^44P-R^87P-APIB(只保留Arg^76)分别只抑制一分子胰蛋白酶,而R^76P-R^87P-APIB(只保留Lys^44)对胰蛋白酶基本不抑制,从而肯定了以上结论,经过测定,两个突变体K^44P-R^87P-APIB对胰蛋白酶的抑制常数Ki分别是0.39nmol/L和0.47nmol/L。突变体R^87L-APIB(APIA中87位是Leu)丧失了接近一半的胰蛋白酶抑制活力,但同时对胰凝乳蛋白酶的抑制活性由原来的基本不抑制变成和APIA相同的可以抑制一分子,证明了Leu^87是APIA的抑制胰凝乳蛋白酶的活性中心位点。     

一种快速检测蛋白酶抑制剂电泳活性的染色方法

根据特异蛋白酶抑制剂抑制靶蛋白酶的作用而阻止水解的原理 ,借助明胶 聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品 ,胶板经蛋白酶水解后 ,以考马斯亮蓝染色 ,建立了一种简便、直观、灵敏的检测蛋白酶 (胰蛋白酶 )抑制剂活性的染色方法 ,可以进行大量样品的筛选工作     

水稻巯基蛋白酶抑制剂的纯化及其性质研究

水稻的糠皮和胚经生理盐水浸取、离心后的上清液加热至８０℃处理１０ｍｉｎ,离心获得的上清液调ｐＨ至８．０,得到沉淀。沉淀溶解于０．０１ｍｏｌ／ＬＨＣｌ,经透析冷冻干燥得水稻巯基蛋白酶抑制剂（ＣＰＩ）粗品;粗品再经ＤＥＡＥ－Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ柱线性离子梯度洗脱和ＳｅｐｈａｄｅｘＧ－１００柱分子筛层析,即可获得在ＰＡＧＥ、ＳＤＳ－ＰＡＧＥ和ＨＰＬＣ上均为单一蛋白带的ＣＰＩ样品。经上述步骤,ＣＰＩ可被纯化５８倍。经ＳｅｐｈａｄｅｘＧ－１００和ＳＤＳ－ＰＡＧＥ测定其分子量均为１２０００,Ｎ末端氨基酸为Ｐｒｏ,等电点５．６．水稻ＣＰＩ经１００℃处理１０ｍｉｎ后,其抑制活性无任何变化,在ｐＨ２．０～９．０之间,活性也不发生改变,但ｐＨ在９．０以上,其活性逐渐下降,水稻ＣＰＩ对木瓜蛋白酶是一种高亲和性的抑制剂,它对木瓜蛋白酶和无花果蛋白酶有强抑制作用,对菠萝蛋白酶仅有弱抑制作用,但对胰蛋白酶则全无抑制作用;其抑制类型属竞争性抑制剂类型,Ｋ＿ｉ值约３．５×１０￣（－８）ｍｏｌ／Ｌ对木瓜蛋白酶的抑制摩尔比约为１：１。     

半胱氨酸蛋白酶拟肽抑制剂设计新进展

半胱氨酸蛋白酶包括多种酶,这些酶在广泛的生命过程中发挥作用。人类正常的半胱氨酸蛋白酶表达失调,寄生虫、病毒的半胱氨酸蛋白酶表达与多种病理情况相关。对于这类疾病,抑制半胱氨酸蛋白酶是一个可行的药物治疗策略。当前这类药物设计的目标是3种结构不同的半胱氨酸蛋白酶,即木瓜蛋白酶家族、半胱氨酸-天冬氨基特异性蛋白酶家族(caspases)和小核糖核酸病毒科半胱氨酸蛋白酶抑制剂家族。本文综述了近年来有关半胱氨酸蛋白酶抑制剂的设计思路。     

枯草杆菌中性蛋白酶天然抑制剂的筛选

用透明因法和福林──酚法筛选了２１种植物中的蛋白酶活性抑制剂,其中来自鼓皮、高粱、玉米和土豆的抑制剂的活性在本研究条件下达５０％以上。进一步研究了麸皮、玉米两种抑制剂在不同温度和ｐＨ值下的稳定性,结果表明,两者的稳定性相差甚远,是两类不同的抑制剂。玉米抑制剂比麸皮抑制剂更稳定。     

蛋白酶抑制剂反应环区的结构研究

蛋白质分子表面环区常在蛋白质功能和行为中起重要作用.我们对一些丝氨酸蛋白酶抑制剂的反应环区和已知的限制性水解部位做了结构比较研究.研究结果表明,蛋白质抑制剂反应部位所处的环区具有独特的结构,使其能够对相应蛋白酶发挥很高的抑制作用.     

RANTES的多聚化及其意义

RANTES可以单体,双体和多聚体等形式存在,单体和双体形式的RANTES受体为CCR1,CCR3,CCR4和CCR5,而多聚体GAG。Glu26和Glu66在RANTES的多聚化过程中起着重要的作用。多聚体的RANTES与Jak2,Jak3和Src kinase p56(lck)等酪氨酸磷酸化有关,活化T细胞,单个核细胞及巨噬细胞,并可增强HIV的复制。     

蛋白酶抑制剂对梨小食心虫幼虫中肠蛋白酶活性的影响

【目的】梨小食心虫Grapholitha molesta(Busck)是一种危害极其严重的果树害虫。中肠蛋白酶在昆虫生长发育过程中起着重要作用。本研究测定梨小食心虫幼虫中肠内蛋白酶活性的最适p H、蛋白酶抑制剂和激活剂对蛋白酶活性的作用,为利用蛋白酶抑制剂防治该害虫提供新思路。【方法】提取梨小食心虫3龄幼虫中肠液,利用酶专性底物测定各蛋白酶在3种不同缓冲溶液中的最适p H(dd H2O为对照)、蛋白酶抑制剂和激活剂对中肠蛋白酶活性的影响,同时测定饲喂蛋白酶抑制剂(PMSF,TLCK,TPCL和STI)后梨小食心虫中肠蛋白酶活性的变化。【结果】梨小食心虫幼虫中肠总蛋白酶在Tris-HCl,KH2PO4/Na OH和Glycine/Na OH 3种缓冲液中最适p H分别为10.5,11.0和11.0,强碱性胰蛋白酶的最适p H分别为10.5,11.0和11.0,弱碱性胰蛋白酶的最适p H分别为8.5,9.0和9.0,胰凝乳蛋白酶的最适p H分别为8.5,9.0和9.5。5种蛋白酶抑制剂(DTT,PMSF,TLCK,TPCL和STI)中,除TLCK对凝乳蛋白酶激活外,其他蛋白酶抑制剂对4种蛋白酶均表现为抑制,且浓度越大抑制效应越明显。抑制剂DTT对总蛋白酶和弱碱性胰蛋白酶的抑制效果高于其他抑制剂。4种蛋白酶激活剂(Mg Cl2,Ca Cl2,EDTA和EGTA)中,Mg Cl2抑制总蛋白酶和胰凝乳蛋白酶活性,而激活胰蛋白酶活性;Ca Cl2激活总蛋白酶和弱碱性胰蛋白酶活性,而抑制强碱性胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶,EDTA对4种蛋白酶均表现为抑制,EGTA除对强碱性胰蛋白酶表现为激活外,对另外3种蛋白酶表现抑制。用蛋白酶抑制剂PMSF,TLCK,TPCL和STI饲喂梨小食心虫幼虫,各抑制剂均可抑制4种蛋白酶活性,且在不同取样时间抑制水平不同。其中STI(50μg/m L)对4种蛋白酶的抑制效果高于其他抑制剂,且浓度越大抑制效应越明显。10,20和50μg/m L STI 3种浓度处理组,在取食后4 h时,4种蛋白酶活性升高,且上升程度与STI浓度有关;酶活性在20μg/m L STI处理后48 h,50μg/m L STI处理后60 h时最低,抑制剂STI表现出持效性。【结论】蛋白酶抑制剂对梨小食心虫幼虫中肠蛋白消化酶的活性具有一定的抑制作用,其中大豆胰蛋白酶抑制剂STI在害虫防治中具有极其重要的应用价值。     

蛋白酶抑制剂抗虫基因工程研究进展

综述了蛋白酶抑制剂分类、作用机理、自身优势以及研究进展。根据当前的研究现状、存在问题 ,提出了解决措施 ,并对蛋白酶抑制剂的研究前景进行了展望     

蛋白酶抑制剂对小鼠胚泡着床的作用

本文采用子宫内注射和胚胎与子宫上皮细胞在体外共培养的方法,研究几种蛋白酶抑制对小鼠胚胎着床的影响。实验结果显示,蛋白酶抑制剂ＳＴＩ,ＥＡＣＡ和ＮＰＧＢ均能显著抑制胚泡在子宫内着床;ＳＴＩ和ＥＡＣＡ能有效地抑制胚泡在子宫上皮细胞单层上的扩展,而ＮＰＧＢ对胚泡在子宫上皮细胞单层上的粘附和扩展均有显著的抑制作用。     

组织蛋白酶及其抑制剂研究进展

组织蛋白酶是半胱氨酸蛋白酶家族的主要成员,在生物界已发现20余种,人体中主要存在11种,它们与人类肿瘤、骨质疏松、关节炎等多种重大疾病密切相关,是近年来备受关注的一类靶标蛋白酶。自从20世纪90年代以来,多种组织蛋白酶的晶体结构陆续明确,有关其研究进展较快。本文以人类组织蛋白酶为重点,主要介绍近15年来组织蛋白酶结构、功能和抑制剂研究方面的一些重要进展。     

慈菇蛋白酶抑制剂对亚洲玉米螟消化酶的影响

亚洲玉米螟幼虫中肠消化酶主要为胰蛋白酶：利用慈菇蛋白酶抑制剂研究它对玉米螟消化酶的影响,发现这种抑制剂体外强烈抑制玉米螟幼虫中肠消化酶：同时我们又比较了长时间取食（三龄至五龄第二天）和短时间取食(四龄未取食48小时)抑制剂的幼虫体内胰蛋白酶活性,当它们短时间取食抑制剂后,体内消化酶水平迅速下降,取食更长时间时,胰蛋白酶活力下降更明显,仅为对照的27．2%。由此可见,慈菇蛋白酶抑制剂严重影响了玉米螟的正常消化,阻断了玉米螟营养与食物间的联系．使玉米螟生长发育不良。     

水稻巯基蛋白酶抑制剂研究进展

综述水稻巯基蛋白酶抑制剂 (Oryzacystatin ,OC)近年的研究进展。巯基蛋白酶抑制剂 (CPI)统称为胱蛋白超家族。OCI含有CPI家族的典型保守序列Glu -Val-Val-Ala -Gly ,这是其抑制活性不可缺少的区段。利用水稻cDNA文库还克隆得到OCII。OCI与OCII之间在序列上有高度的同源性 ,但在对蛋白酶的抑制作用上有显著差异。OC对鞘翅目昆虫有较强的抗虫性。在抗病方面 ,OC可抑制稻瘟病菌丝体的生长     

中华鲟半胱氨酸蛋白酶抑制剂在毕赤酵母中的表达和活性分析

为研究鱼类半胱氨酸蛋白酶抑制剂（Cystatin）的功能并探索其在水产加工和病害防治中的应用潜力,将PCR改造后的编码成熟肽中华鲟（Acipenser sinensis）cystatin 基因亚克隆到毕赤酵母整合型表达载体pPICZαA,氯化锂法转化毕赤酵母菌株GS115,构建表达cystatin的酵母基因工程菌。经甲醇诱导、SDSPAGE检测培养基上清液,表明中华鲟cystatin在毕赤酵母中实现了高效表达,重组cystatin表达量约为215mg·L^-1。纯化后重组蛋白纯度达94.2%。生物活性检测结果表明,1μg重组中华鲟cystatin约能抑制15μg木瓜蛋白酶的水解活性。