蛋白质二硫键异构酶的纯化和活力测定

 从500g新鲜牛肝制得蛋白质二硫键异构酶(PDI,EC 5.3.4.1)98mg。该酶制剂在SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳中表现为亚基分子量62,000的均一条带。在260nm追踪,因二硫键错接而失活的牛胰核糖核酸酶A,经PDI作用使其二硫键重排恢复活力,从而催化酵母RNA的水解来测定PDI活力。这种单波长法比文献中介绍的追踪A_(260)—A_(280)的双波长法更为灵敏方便。酶的克分子消光系数ε_M=1.03×10~5(pH7.5),其比活性为1400单位/克蛋白质。     

蛋白质二硫键异构酶家族的结构与功能

蛋白质二硫键异构酶（protein disulfide isomerase,PDI）家族是一类在内质网中起作用的巯基-二硫键氧化还原酶.它们通常含有CXXC（Cys-Xaa-Xaa-Cys,CXXC）活性位点,活性位点的两个半胱氨酸残基可催化底物二硫键的形成、异构及还原.所有PDI家族成员包含至少一个约100个氨基酸残基的硫氧还蛋白同源结构域.PDI家族的主要职能是催化内质网中新生肽链的氧化折叠,另外在内质网相关的蛋白质降解途径（ERAD）、蛋白质转运、钙稳态、抗原提呈及病毒入侵等方面也起重要作用.     

人蛋白质二硫键异构酶Cdna基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

从人胚胎肝组织中分离纯化出总RNA,在总RNA中提取mRNA,经逆转录得到cDNA第一条链,并以之为模板和相应寡聚脱氧核苷酸为引物．进行PCR合成人蛋白质二硫键异构酶(Proteim disulfide isomerase,PDI)cDNA基因,将所得cDNA克隆到质粒pUCl8上,转化大肠杆菌DH5a细胞,进行诱导表达筛选和活性筛选。将筛选的基因克隆到载体pBV220上,在大肠杆菌细胞中表达,产物以溶解形式在胞浆中表达。表达产物经硫酸铵分级沉淀和DEAE Sepharose Fast Flow柱层析分离,产物的纯度与活性分别为90％、1100u／g。     

蛋白质二硫键异构酶—一种可能参与蛋白质生物合成的酶

蛋白质二硫键异构酶分布很广,种属间比较保守,定位于内质网膜上,组织分布、活力水平与含二硫键的蛋白质的合成平行,而且底物专一性很差,催化巯基二硫键交换,提示它可能参与蛋白质的生物合成。     

蛋白质二硫键异构酶——一种可能参与蛋白质生物合成的酶

蛋白质二硫键异构酶分布很广,种属间比较保守,定位于内质网膜上,组织分布、活力水平与含二硫键的蛋白质的合成平行,而且底物专一性很差,催化巯基二硫键交换,提示它可能参与蛋白质的生物合成。     

蛋白质二硫键异构酶的结构及抑制剂研究进展

蛋白质二硫键异构酶(PDI)可催化二硫键的形成、断裂和重排,并促进蛋白质折叠,对稳定蛋白质的三维结构至关重要. PDI的表达或酶活性的失调与一系列疾病如癌症、神经退行性疾病、血栓形成等密切相关.本文综述了PDI结构、与疾病的关系及其抑制剂的研究进展,并指出目前PDI抑制剂存在的问题及未来发展方向,以期为PDI抑制剂的进一步研究提供参考.     

蛋白质二硫键异构酶相关蛋白A的表达及性质的研究

克隆了Aspergillus niger T21中的蛋白质二硫键异构酶相关蛋白A（PRPA）基因,并将它插入pET23b表达载体。在E. coli中表达时,PRPA占菌体总蛋白的34%。经过超声破细胞、硫酸铵分级沉淀和离子交换层析获得了纯度大于90%的重组蛋白。PRPA有二硫键异构酶活性。在PRPA存在下,变性和还原的溶菌酶复性率和复性速度降低,电泳结果表明溶菌酶聚集增多。荧光结果表明PRPA表面有较多的疏水基团。     

桶形芋螺毒液蛋白质组分析及二硫键异构酶的鉴定

蛋白质二硫键异构酶(PDI)是内质网新生肽链折叠中一个重要的折叠酶。在热带药用海洋生物芋螺的毒液中,富含PDI酶,该酶对于毒液中芋螺毒素神经肽的体内氧化折叠至关重要。研究上样量、水化方式与时间、除盐步骤、聚焦电压和时间、平衡时间、凝胶电泳方法和染色方法等方面,优化并建立了较为理想的芋螺毒液蛋白样品双向电泳的实验条件与方法;通过双向电泳和MALDI-TOF-MS质谱分析技术,从海南产桶形芋螺(Conus betulinus Linnaeus)毒液蛋白中成功分离鉴定出PDI等9种蛋白;通过双向电泳和PDQuest软件分析了并比较了三种不同大小桶形芋螺毒液总蛋白的差异性,并质谱鉴定出5个明显的差异蛋白点。研究建立了桶形芋螺毒液蛋白双向电泳分析及质谱鉴定的技术方法,为后续大量分离纯化出天然的芋螺PDI酶以及利用蛋白质组学技术方法深入研究芋螺毒液特征提供了重要的基础。     

海南产桶形芋螺蛋白质二硫键异构酶的鉴定

蛋白质二硫键异构酶(PDI)是内质网新生肽链折叠中一个重要的折叠酶.在热 带药用海洋生物芋螺的毒液中富含PDI酶,该酶对于毒液中芋螺毒素神经肽的体内 氧化折叠至关重要.本研究主要采用凝胶过滤层析和制备型Rotofor液相等电聚焦 电泳等多种方法,从海南产桶形芋螺（Conus betulinus Linnaeus）毒管中分离 纯化天然的PDI酶蛋白,经电泳和MALDI-TOF MS质谱鉴定分析确证获得了高纯度 的桶形芋螺PDI酶,建立了天然芋螺PDI酶分离纯化的技术方法. 以芋螺毒素线性 肽K412为底物进行了PDI酶活性鉴定.结果表明,该分离纯化的PDI酶能够促进K412 的氧化折叠.由于芋螺毒素的氧化折叠非常复杂,且氧化折叠后具有正确二硫键连 接方式的芋螺毒素才具有各种药理活性,因此,本研究结果为后续PDI酶在种类繁 多的芋螺毒素氧化折叠中的应用及其作用机制研究提供了重要的物质基础.     

几种南海芋螺二硫键异构酶的克隆及进化分析

目的:从来自中国南海的4种芋螺中克隆出包含完整3’和5’非翻译区的蛋白质二硫键异构酶(PDI)全基因序列,并对其进行序列及进化分析。方法:根据各种生物PDI基因的保守区域设计引物,利用3’和5’cDNA末端快速扩增(RACE)方法克隆出PDI全基因序列,并通过生物信息学方法对各芋螺PDI序列进行分析。结果与结论:从中国南海玉女芋螺、黑星芋螺、堂皇芋螺、桶形芋螺cDNA中克隆出包含有完整3’和5’非翻译区的PDI全基因序列;分析结果表明各芋螺之间的同源性大于90%,而与对虾、人类、酿酒酵母的同源性均小于60%;各芋螺PDI与其他生物的2个活性位点序列高度保守,而底物结合位点具有物种特异性,进化树显示各芋螺PDI的特征可能受其捕食食性影响。     

二硫键与蛋白质的结构

二硫键是肽链上2个半胱氨酸残基的巯基基团发生氧化反应形成的共价键．具有链内二硫键和链间二硫键2种形式。与氨基酸的氨基氮原子之间形成的稳定共价键不同．二硫键容易被还原而断裂,断裂后可再次氧化重新形成二硫键,因而是可以动态变化的化学键。二硫键是参与一级结构也是形成高级结构的重要化学键,对蛋白质折叠和高级结构的形成与维持十分重要。讨论了二硫键的形成和特征及其与蛋白质结构和功能之间的关系,并讨论了生物学教学中关于二硫键的一些疑问．     

凝乳酶原（凝乳酶）二硫键Ｃys206—Cys210的定位突变

在对凝乳酶原二硫键Ｃys206-Cys210进行定位突变过程中发现,在相应的模板序列中有自身形成自由能为－１６．１kcal/mol的茎环结构倾向,妨碍与引物结合,从而难以合成突变的ＤＮＡ,采用快退火可解决此矛盾。５个突变基因均能在大肠杆菌中高效表达,除Ｃ２０６Ａ外,约占细胞总蛋白的５０％左右,突变的复性结果表明,Ｃys206-Cys210对凝乳酶原正确折叠不是绝对必需的,但相应位置的氨基酸取代对复性效率有显著影响,在５个突变体中,Ｃ２０６Ａ／Ｃ２１０Ａ的复性率分别为Ｃ２０６Ｓ／Ｃ２１０Ｓ、Ｃ２１０Ａ、Ｃ２１０Ｓ的４．５倍、２０倍和３０倍,而C206A不能复性。Ｃ２０６Ａ／Ｃ２１０Ａ与Ｃ２０６Ｓ／Ｃ２１０Ｓ的远紫外ＣＤ光谱与野生型基本相同,其荧光发射光谱与野生型相比最大发射峰不变,而荧光强度有显著增加由于上述３个蛋白具有相同比活,说明突变分子能形成具有生物活性的空间构象,而只是某些色氨酸残基微环境受到微扰。     

酵母蛋白质相互作用与基因表达谱和亚细胞定位的相关性

研究酵母（yeast）蛋白质相互作用与基因表达谱和蛋白质亚细胞定位的关系.首先,构建了蛋白质相互作用正样本集、负样本集、随机组对负样本集和混合样本集.然后,对于4个数据集中的所有蛋白质对,通过比较它们的基于距离的基因共表达的分布以及它们中具有已知亚细胞定位的蛋白质对的共定位出现率,实现了这些高通量数据的交叉量化分析.结果揭示,与非相互作用蛋白质对相比,相互作用蛋白质对的基因表达谱具有较高的相似性;相互作用蛋白质对更倾向于具有相同的亚细胞定位.结果还揭示出这些蛋白质特征相关的总体趋势.     

羽衣甘蓝类蛋白质二硫键异构酶PDIL1-2的基因克隆及蛋白表达分析

以羽衣甘蓝（Brassica oleracea var.acephala）自交不亲和系（S13-bS13-b）为试材,利用RT-PCR和RACE的方法从柱头中分离类蛋白质二硫键异构酶BoPDIL1-2基因。将BoPDIL1-2编码区的序列构建到原核表达载体pET-14b上,并转化到大肠杆菌中进行原核表达与纯化;用纯化后的蛋白免疫小鼠,制备BoPDIL1-2多克隆抗体;通过免疫印迹法检测BoPDIL1-2在不同组织及不同发育阶段柱头的表达情况。氨基酸序列比对分析结果显示,羽衣甘蓝BoPDIL1-2与油菜BnPDIL1-2、拟南芥AtPDIL1-2的一致性分别是97.3%和85.5%。SDS-PAGE结果显示,在分子量58 kD处有BoPDIL1-2蛋白特异性地诱导表达。免疫印迹结果显示BoPDIL1-2在羽衣甘蓝柱头中特异表达,而且在柱头发育早期表达量较低,在开花期柱头表达量较高。     

以木糖异构酶基因为筛选标记的玉米遗传转化

利用木糖异构酶基因作为筛选标记可以在含有不同浓度木糖的培养基上筛选出玉米再生植株,其中50％-100％木糖浓度的总体筛选效果较好,但不同玉米基因型之间筛选的最佳浓度差异很大。通过DNA点杂交、PCR及PCR．Southern印记法检测表明,木糖异构酶基因已经整合到转基因植株中。以木糖作为筛选剂,可以减小潜在的生物安全隐患。     

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。     

过表达PDI对毕赤酵母分泌淀粉样蛋白的影响——以胱抑素为例

[目的] 本研究旨在结合酵母菌蛋白质二硫键异构酶（protein disulfide isomerase,PDI）与其底物蛋白鸡胱抑素C （chicken cystatin C,cC）在酵母中的共表达,理解PDI影响外源蛋白合成与表达的调控规律。运用转录组深度测序技术（RNA-Seq）筛选差异基因,调取并鉴定影响cC表达的关键基因,为解析外源蛋白高效表达机制,改造工程菌株提供理论支撑。[方法] 以巴斯德毕赤酵母GS115、GS115-cC为出发菌株,采用电转的方法将携带PDI编码基因的载体pPIC3.5K转入到GS115/GS115-cC菌株,使其在菌株中过表达,研究过表达PDI对cC表达的影响。采用RNA-Seq深度测序方法,研究重组毕赤酵母基因表达差异情况。并结合KEGG注释结果对数据进行分析,挑选差异显著表达基因进行验证,初步明确其在蛋白表达调控方面的功能。[结果] 本研究通过构建过表达PDI重组毕赤酵母菌株,使得外源蛋白cC的表达量显著增加。利用RNA-seq技术分析过表达PDI菌株与正常菌株的差异,最终筛选了373个差异表达基因,其中有122个差异基因注释到KEGG生物通路,包括12个基因注释到蛋白质转运和分解代谢途径,21个基因注释到蛋白质折叠分选和降解途径,以及24个基因参与蛋白质的翻译途径等。[结论] 在毕赤酵母中过表达PDI能显著增加外源蛋白cC的表达量。通过对过表达与正常表达PDI的毕赤酵母基因的表达谱分析,初步确定了其中一些转录情况变化显著的基因,明确了它们参与的细胞途径和信号通路,为改造具有高效率表达淀粉样蛋白的酵母菌株奠定基础。     

木糖异构酶的结构及蛋白质工程

木糖异构酶的结构及蛋白质工程肖亚中,伍传金,崔涛（中国科学技术大学生物系合肥２３００２６）关键词木糖异构酶,结构与功能,蛋白质工程木糖异构梅（Ｄ－ＸｙｌｏｓｅＩｓｏｍｅｒａｓｅ,ＥＣ５。３。１。５,下简称ＸＩ）催化五碳Ｄ－木糖转化为Ｄ－木酮糖,在体外亦能催化六碳Ｄ－葡萄糖至Ｄ－果糖的异构化反应［１,２］。该反应是工业上大规模以淀粉制备高果糖浆的关键步骤［３］,故习惯上将木糖异构酶称为葡萄糖异构酶 。