虎纹捕鸟蛛毒素XI (HWTX-XI) 突变体的真核表达及活性鉴定

虎纹捕鸟蛛毒素-XI (HWTX-XI) 是从虎纹捕鸟蛛粗毒中分离的含55个氨基酸残基的蛋白质,兼有胰蛋白酶抑制活性和电压门控钾离子通道抑制活性。通过突变HWTX-XI上的钾离子通道抑制活性关键氨基酸残基设计了2个突变体 (分别突变以下氨基酸残基：R5I,R10T,R25A和R5I,R25A),利用pVT102U/α表达载体在酿酒酵母S78中成功表达并获得了高纯度的重组蛋白质;通过分光光度计比色法、膜片钳技术和小鼠脑室注射分别比较三者的胰蛋白酶和钾通道抑制活性以及动物毒性,结果显示：HWTX-XI突变体与     

重组水蛭素的突变及突变体部分性质研究

以基因突变结合动力学分析的方法研究了水蛭素空间结构及其与凝血酶的相互作用．采用基因定点突变和随机突变的方法得到两个重组水蛭素突变体,并从抗酰胺水解活性,抗凝血酶活力和稳定性三个方面,比较研究了重组水蛭素ｒＨＶ２中４７位和１１位两个氨基酸残基对其稳定性和抑制能力的影响．将ｒＨＶ２中Ｇｌｎ１１和Ａｓｎ４７分别突变为Ｈｉｓ１１和Ｌｙｓ４７后,ｒＨＶ２－Ｈ１１生物活力降低３０％,ｒＨＶ２－Ｋ４７生物活力提高６１％．测定抑制常数Ｋｉ表明,ｒＨＶ２－Ｈ１１突变体Ｋｉ值升高１４倍,ｒＨＶ２－Ｋ４７突变体Ｋｉ值降低１４倍,两个突变体的热稳定性均有所增强,ｒＨＶ２－Ｈ１１在酸性和碱性条件的稳定性降低．分析实验结果,可以认为：①４７位的Ｌｙｓ可能是通过氢键和静电两种作用力同时影响着水蛭素的三维结构和其与凝血酶的结合．②１１位氨基酸可能是水蛭素分子中另一个重要位点．     

BAFF-R 胞内区与TRAF3 相结合关键分子结合域的确定

目的：研究BAFF-R 胞内区与TRAF3 相互作用的关键结合域。方法：分别钓取BAFF-R 胞内区和TRAF3 的cDNA 片段,克 隆到酵母双杂交系统中,验证两者之间的相互作用。利用缺失PCR和重叠PCR 的方法获取11 个TRAF3 的突变体,验证TRAF3 的11 个突变体和BAFF-R 胞内区的相互作用。结果：TRAF3 与BAFF-R胞内区发生相互作用时,有三个关键的分子结合域,分别 是N 端的螺旋结构382- 400 位氨基酸、中间的428－463 位氨基酸以及TRAF3 C端的543－560 位氨基酸。结论：在体内得到了 BAFF-R胞内区与TRAF3 相互作用的三个关键分子结合域,有助于展开对BAFF-R 胞内区与TRAF3 相互作用的进一步研究。     

二色补血草液泡膜H^＋-ATP酶C亚基（LbVHA-C）基因克隆和表达分析

从二色补血草cDNA文库中分离出一个V-H^＋-ATP酶C亚基（LbVHA-C）基因全长cDNA序列。该基因全长为729bp。其中,开放读码框（ORF）为498bp,编码165个氨基酸,预测编码蛋白的分子量为16.6kDa,理论等电点为8.62。用实时定量RT-PCR方法进一步研究二色补血草在NaCl、NaHCO3和NaCO3胁迫下的不同时间内该基因表达模式的结果表明,NaCl强烈诱导二色补血草叶组织中LbVHA-C基因的表达,但其根部的表达变化不明显。NaHCO3胁迫下LbVHA-C基因在根部组织的表达受抑制。Na2CO3胁迫24h时的LbVHA-C基因在根和叶部组织中的表达都强烈受抑制,随后在根和叶组织的表达量逐步升高。     

汉滩病毒S基因的分段表达及其线性和构象型抗原表位分析

构建汉滩病毒76—118N蛋白及其分别从N-端和C-端缺失的共6个突变体,在大肠杆菌BL-21中进行表达,并对其中一些蛋白进行了纯化。通过Western blot、酶联免疫吸附试验(ELISA)进行汉滩病毒N蛋白的抗原表位分析,N蛋白及6个缺失突变体都与组特异性抗体L13F3呈阳性反应,而缺失突变体与型特异性抗体AH30呈阴性反应。构建汉滩病毒76—118N蛋白及其6个缺失突变体的真核表达载体,并在COS-7细胞中进行表达。通过间接免疫荧光试验(IFA)进行汉滩病毒N蛋白的抗原表位分析,病人血清与真核表达的N蛋白及6个缺失突变体呈阳性反应。而仅有N蛋白及缺失N端1～30位氨基酸序列的NPN30与型特异性抗体AH30呈阳性反应。证实组特异性抗体L13F3结合的抗原表位位于N端1～30位氨基酸;而C端抗原表位对于型特异性抗体AH30与N蛋白的识别和结合具有重要意义,缺失N端100位氨基酸序列可能破坏羧基端构象型表位,也可以影响N蛋白与AH30的结合。     

亚位点+1处突变提高软化类芽胞杆菌环糊精糖基转移酶底物麦芽糊精特异性

通过改造来源于软化类芽胞杆菌Paenibacillus macerans的环糊精糖基转移酶(Cyclodextrin glycosyltransferase,CGT酶)的+1亚位点提高其对麦芽糊精的底物特异性,并进一步提高以麦芽糊精为糖基供体催化合成2-O-D-吡喃葡糖基-L-抗坏血酸(AA-2G)的效率。首先对+1亚位点附近的3个氨基酸残基Leu194、Ala230和His233分别进行定点饱和突变,得到3个优势突变体L194N(亮氨酸→天冬酰胺),A230D(丙氨酸→天冬氨酸),H233E(组氨酸→谷氨酸),然后以这3个优势突变体为模板进一步进行两点和三点复合突变,获得7个复合突变体。研究结果表明,突变体L194N/A230D/H233E以麦芽糊精为底物合成AA-2G的产量最高,达到1.95 g/L,比野生型CGT酶提高了62.5%。对获得的突变体进行动力学分析,发现高浓度的底物L-AA对突变型CGT酶催化的酶促反应具有抑制作用。确定了突变体酶促反应的最适温度、pH和反应时间。模拟突变体的三维结构并进行分析,突变体底物特异性的改善可能与CGT酶第194位、230位和233位的氨基酸残基的亲水性及与底物分子间的作用力的改变有关。     

P53参与抑制PC-1基因转录的结构域分析

目的:分析P53分子参与抑制PC-1基因转录的结构域。方法:构建P53分子突变体;将前列腺癌LNCaP细胞瞬时转染野生型或突变型p53及含PC-1启动子的荧光素酶表达载体p4939,分析PC-1启动子的转录活性。结果:P53分子N端转录激活域及富含脯氨酸功能域突变体没有减弱对PC-1启动子的转录抑制作用,而特异性DNA结合域上175、273位突变体和C端339～346位氨基酸的缺失突变体都减弱了对PC-1启动子转录的抑制作用;另外P53分子第175和273位突变体在前列腺癌细胞中对野生型P53的转录抑制功能表现出显性负效应。结论:P53分子特异性DNA结合域和C端结构域参与对PC-1基因启动子的转录抑制,而P53突变体的显性负效应可能是PC-1在前列腺癌进展中表达失调的因素之一。     

TLR序列在SRP54蛋白与SRPRNA和信号肽结合中的作用

SRP54蛋白是信号识别颗粒(signal recognition particle)的一个关键组分.对人SRP54蛋白328～330位的TLR3个氨基酸进行人工诱变,在大肠杆菌BL21(DE3)pLysS中表达了A3突变体,并对A3突变体进行纯化和Superdex75凝胶过滤分析.观察到A3突变体丧失了与SRPRNA结合的能力,其自身也不能形成二聚体.结果证明,TLR这3个氨基酸残基与二聚体结构的形成有关,TLR是SRP54蛋白结合SRPRNA和新生蛋白质信号肽所必需的关键性氨基酸序列.     

拟南芥类受体蛋白激酶基因CRK45对外源钙离子的响应

以拟南芥野生型和类受体蛋白激酶基因CRK45的T-DNA插入突变体crk45为材料,采用差异基因表达筛选技术检测ABA处理后野生型和crk45中基因表达的差异。结果显示:(1)crk45突变体中有1个基因的表达比野生型高约4倍。(2)NCBI数据库检索表明,该基因编码的蛋白具有EF手型结构,蛋白序列全长为130个氨基酸,是典型的Ca2+结合蛋白,故命名为CRK45抑制的钙离子结合蛋白(CICBP)。(3)Northern blotting分析结果显示,ABA处理后crk45突变体中CICBP的表达明显升高,证明CICBP基因的确受ABA诱导,且其表达受CRK45的抑制。(4)外源75mmol/L的Ca2+处理后,crk45突变体的萌发率(30.8%)显著高于野生型(17.16%),说明在Ca2+介导下CRK45的功能是抑制种子萌发。(5)qRT-PCR检测显示,野生型中CRK45的表达受Ca2+诱导明显升高,而crk45突变体中的表达一直保持很低,说明crk45突变体是一个基因敲除突变体;Ca2+处理后crk45突变体中CICBP基因表达上调,而野生型中CICBP的表达反而降低,说明Ca2+处理下CRK45抑制CICBP基因的表达。研究表明,ABA或Ca2+处理后,CRK45通过负调控CICBP基因的表达,从而抑制拟南芥种子萌发。     

低温胁迫下拟南芥CBF1超表达突变体胞质中Ca^2＋浓度的变化

低温严重影响植物的生长,低温刺激可引起植物细胞中Ca^2＋浓度迅速升高。以拟南芥（Arabidopsis thaliana）CBF1超表达突变体为材料,研究了低温处理时CBF1基因的表达情况及胞质Ca^2＋的浓度变化。结果表明,CBF1本身可受低温诱导。同时将水母发光蛋白基因转入该拟南芥突变体中并检测Ca^2＋的浓度变化,发现低温刺激时突变体细胞质中Ca^2＋的浓度变化幅度明显高于野生型,但液泡的胞质而两侧Ca^2＋的浓度变化相似。用EGTA和LaCl3处理拟南芥后,胞质Ca^2＋的浓度升高被抑制,并且CBF1突变体及对照胞质中的Ca^2＋浓度下降到同一水平。上述结果表明,Ca^2＋参与了CBF1应答低温信号的转导过程,并且CBF1超表达突变体可能是通过提高胞质Ca^2＋浓度来提高植物的抗低温胁迫能力。     

伪狂犬病毒VP22蛋白C-端系列缺失突变体的构建及亚细胞定位分析

以绿荧光蛋白(GFP)为标记,构建了一系列伪狂犬病毒VP22蛋白的C-端缺失突变体与GFP融合表达的真核表达质粒,脂质体介导转染Hela细胞,通过荧光显微镜观察分析各个缺失突变体的亚细胞定位,发现伪狂犬病毒VP22蛋白与核定位有关的结构域在第60个到第90个氨基酸残基之间,第111个到第159个氨基酸残基有可能与形成细胞核内的颗粒有关,与微管蛋白结合有关的结构域可能在第187到第241个氨基酸残基之间。上述研究结果为进一步深入研究伪狂犬病毒VP22蛋白的结构与功能奠定了基础。     

增强型金黄色葡萄球菌肠毒素C2突变体及其超抗原活性

金黄色葡萄球菌肠毒素C2 (Staphylococcal enterotoxin C2,SEC2)作为一种超级抗原蛋白,极微量即可有效激活机体免疫系统,这一特性可应用于对肿瘤和感染性疾病的辅助治疗.为了增强SEC2的超抗原活性,应用over-lap PCR方法将SEC2中的102～106位GKVTG氨基酸残基分别突变为WWH、WWT和WWP,获得3种突变体ST-1、ST-2和ST-3.三种突变体刺激小鼠淋巴细胞增殖活性和肿瘤细胞生长抑制活性与野生型SEC2相比均有显著提高.ST-1和ST-3的致热活性与野生型SEC2相当,而ST-2的致热活性明显高于野生型SEC2.此外,三种突变体体外刺激淋巴细胞分泌IL-2、IFN-γ和TNF-α的水平也显著提高,这可能是导致突变体具有较高肿瘤细胞生长抑制活性的原因.进一步实验发现,三种突变体刺激下,小鼠脾淋巴细胞mVβ8.2基因的转录水平较野生型SEC2显著增加,暗示突变体对TCR mVβ8.2分子亲和力的提高,可能是其超抗原活性增强的主要原因.     

伪狂犬病毒VP22蛋白C-端系列缺失突变体的构建及亚细胞定位分析

以绿荧光蛋白(GFP)为标记,构建了一系列伪狂犬病毒VP22蛋白的C-端缺失突变体与GFP融合表达的真核表达质粒,脂质体介导转染Hela细胞,通过荧光显微镜观察分析各个缺失突变体的亚细胞定位,发现伪狂犬病毒VP22蛋白与核定位有关的结构域在第60个到第90个氨基酸残基之间,第111个到第159个氨基酸残基有可能与形成细胞核内的颗粒有关,与微管蛋白结合有关的结构域可能在第187到第241个氨基酸残基之间.上述研究结果为进一步深入研究伪狂犬病毒VP22蛋白的结构与功能奠定了基础.     

常夏石竹耐盐突变体渗透调节的研究

在离体培养条件下利用γ-射线作诱变剂获得耐0.5%、0.7%、1.0%NaCl的突变系,通过对稳定突变系植株叶片渗透剂含量及对渗透势贡献大小的测定表明耐盐突变体叶中K+、游离氨基酸、Na+、脯氨酸的含量高于对照,其中脯氨酸和Na+积累最明显。而叶片中可溶性糖的含量、K+/Na+低于对照。Na+对突变体植株叶片渗透势贡献最大,是最主要的渗透调节剂之一。耐盐突变体植株内存在渗透物质的再分配,叶内有吸钾排钠现象。     

不同阴离子对二色补血草盐腺Na＋分泌速率的影响

本文以二色补血草（Limonium bicolor）为实验材料,用Hoagland营养液和200mmol·L—NaCl、NaBr、NaNO3溶液分别处理12h,测定二色补血草盐腺的Na＋分泌速率、叶片Na＋含量和MDA（丙二醛）含量以及质膜透性,并利用非损伤微测技术探索可能与盐腺相关的转运蛋白,以探讨不同阴离子对二色补血草盐腺分泌Na＋的作用及其可能原因。结果表明：在NaCl处理12h时二色补血草叶片Na＋分泌速率达到最大,然后逐渐下降;不同钠盐处理下叶片Na＋分泌速率为NaCl〉NaBr=NaNO3〉Hoagland,而叶片Na＋含量NaBr〉NaCl〉NaNO3〉Hoagland;不同盐处理下叶片质膜透性和MDA含量无显著性差异;利用Na—K—C1共转运体专一性抑制剂bumetanide处理发现Na＋分泌速率显著降低。这些结果表明Na—K—Cl共转运体可能参与盐腺分泌Na＋。     

基于磷脂酶水解圈定向筛选高效聚对苯二甲酸乙二醇酯降解酶

【目的】目前自然环境中聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate, PET)废弃物的积累严重威胁生态健康,因此PET的降解问题已成为全球性的热点问题。生物酶法降解PET技术以其绿色环保而备受关注,但天然PET降解酶的催化活性普遍偏低,亟待进一步定向改造。现阶段定向进化为快速提高PET降解酶催化性能提供了可能,其中筛选方法是成功获得高性能突变体的关键所在。本研究旨在提出一种新型高效灵敏的筛选方法并应用于褐色喜热裂孢菌(Thermobifida fusca)来源角质酶Tfu-0883的定向改造,以期快速获得PET降解活性提高的突变体。【方法】基于易错PCR构建突变体文库,涂布于卵黄磷脂平板,以水解圈的大小作为筛选指标获得PET降解活性提高的突变体;对突变体进行酶学定性并筛选出潜在的分子改造位点,最终获得高性能突变体。【结果】从卵黄磷脂平板中挑取水解圈直径最大的单菌落,即突变体H10(N2D/D94H/A149E),其PET降解能力是野生型的1.5倍,最适温度与pH分别为60℃和8.0。突变体H10中第2位和第149位氨基酸残基远离底物结合凹槽,其突变会导致酶蛋白稳定性下降;第94位氨基酸残基则位于底物结合凹槽附近,由负电荷氨基酸Asp突变为正电荷氨基酸His,有利于吸附在带负电荷的PET表面,是突变体H10降解能力提升的关键因素;随后将野生型的第94位氨基酸残基Asp分别突变为His及同为正电荷且空间位阻更小的Lys和Arg,突变体D94H、D94K和D94R对PET降解能力均有提升,其中,突变体D94K降解PET能力是野生型的3.6倍。【结论】本研究基于磷脂酶水解圈构建了一种新的PET降解酶定向筛选方法,以此获得了降解活性提高的突变体,并证实角质酶Tfu-0883第94位氨基酸残基位点具有提升其PET降解活性的潜在能力。     

利用大肠杆菌表达禽流感病毒聚合酶酸性蛋白

目的：通过在大肠杆菌中分段表达禽流感病毒聚合酶酸性蛋白（PA蛋白）,探索PA基因中可能影响表达的区域。方法：构建分段缺失的PA蛋白突变体,用IPTG在大肠杆菌RosettaGamiB（DE3）中诱导表达,比较各突变体的表达效率。结果：N端缺失长度在143～408个氨基酸残基之间的9个突变体在大肠杆菌中的表达水平较高;而突变体PA/K（Δ1-40aa）、PA/M（Δ1-56aa）、PA/N（Δ41-56aa）和PA/P（Δ57-75aa）的表达水平很低;全长PA蛋白和缺失N端20个氨基酸残基的突变体PA/L则检测不到表达。结论：PA基因的61～225bp和325～426bp可能是影响PA蛋白表达的2个重要区域,为下一步表达全长PA蛋白奠定了基础。     

肌钙蛋白I2与“孤儿”核受体ERRα1相互作用位点的鉴定

为深入研究肌钙蛋白I2（TNNI2）作为核受体相互作用蛋白参与核受体基因表达调控的分子机制,采用缺失突变联合酵母双杂交技术证明了TNNI2与ERRα1的相互作用位于TNNI2的1～128位氨基酸残基区域.该区域包括TNNI2蛋白的N末端、抑制肽段（96～116位氨基酸残基）和一个核受体结合位点LXXLL模序（即NR盒）.哺乳细胞瞬时共转染实验证实,TNNI21-128缺失突变体不具备辅助活化功能,并能作为负显性突变体完全抑制野生型TNNI2的辅活化作用.研究充分证明TNNI2与核受体的相互作用定位于TNNI2蛋白1～128氨基酸残基,并从侧面进一步证实了TNNI2能辅助核受体反式激活作用的功能.     

超表达AVP1基因提高转基因百脉根的耐盐性和抗旱性

本研究以超表达拟南芥液泡膜H＋-焦磷酸酶编码基因AVPI的转基因百脉根为材料,对其耐盐性和抗旱性进行了检测。结果显示：在200mmol·L^-1 NaCl下处理或自然干旱7d后,转基因植株的生长虽然受到抑制,但受抑程度明显低于野生型植株,前者叶片相对含水量比后者分别高18％和14％,净光合速率分别高20％和21％,而MDA含量则分别低35％和27％,相对质膜透性分别低28％和27％。此外,随着盐和干旱胁迫的加剧,与野生型植株相比,转基因植株体内积累了更多Na＋、K＋和Ca2＋。以上结果表明,AVPI基因的超表达可能提高了百脉根细胞Na＋区域化能力,既减轻了过量Na＋对细胞质的毒害作用,也提高了植株的渗透调节能力,从而增强了百脉根的耐盐性和抗旱性。     

重组链激酶及其三种突变体的活性研究

利用PCR技术从Streptococucspyogenes的基因组DNA中扩增了链激酶的编码基因ska,并进行了序列分析 ,利用基因删除及定点位变技术获得了删除了C-末端 42个氨基酸残基编码区的突变链激酶基因skaΔC42 ,第 5 9位Lys残基突变为Glu的突变链激酶基因skaK5 9E以及删除C-末端 42个氨基酸且第 5 9位Lys残基突变为Glu的突变链激酶基因skaΔC42K5 9E ,将ska及其三种突变体分别克隆到表达载体pET 1 5b上 ,构建分别表达野生型链激酶 (SK)、C-末端缺失 42个氨基酸残基的突变体 (SKΔC42 )、第 5 9位Lys残基突变为Glu的突变体 (SKK5 9E)及C-末端缺失 42个氨基酸且第 5 9位Lys残基突变为Glu突变体 (SKΔC42K5 9E)的表达载体pSK ,pSKΔC42 ,pSK K5 9E ,pSKΔC42K5 9E ,分别转化E .coliBL2 1 (DE3) ,IPTG诱导后在大肠杆菌中实现了高效表达 ,经亲和层析、离子交换层析及分子筛层析 ,获得了rSK、rSKΔC42、rSKK5 9E及rSKΔC42K5 9E ,活性分析表明rSK与其三种突变体具有相同的比活性。