蛇毒中的金属蛋白水解酶

从很早以前 ,人们就进行了探索蛇毒的奥秘。由于近代生物化学和分子生物学的快速进步 ,这为揭示蛇毒的本质及其作用机制 ,提供了有力条件。迄今为止 ,蛇毒被誉为自然界最集中的酶原之一 ,其中有功能独特的酶、毒性蛋白质和活性短肽等 ,目前已经在蛇毒中分离出至少 1 50种蛋白水解酶 ,这些蛋白酶可分为丝氨酸蛋白酶和金属蛋白酶 ,这里我们只讨论后者。蛇毒金属蛋白酶具有使纤维蛋白溶解的作用 ,其中有的酶具有底物专一性 ,只作用于凝血因子 X、血小板膜受体或 von Willebrand因子。很多蛇毒金属蛋白酶由多个结构域组成 ,如蛋白水解酶活性结…     

新型金属蛋白酶ADAMTS家族的研究进展

含Ⅰ型血小板结合蛋白基序的解聚蛋白样金属蛋白酶ADAMTSs(a disintegrin and metallo-proteinase with thrombospondin motifs)是一类新的Zn2 依赖的金属蛋白酶家族,广泛存在于哺乳动物和无脊椎动物体内.从1997年发现第一个ADAMTSs家族成员以来,迄今共有19个成员被发现,在保持凝血系统的稳态、器官生成、炎症、生育等方面有重要作用.尽管其中大部分酶的功能尚不清楚,但已有研究显示该家族成员与多种疾病密切相关.ADAMTSs与基质金属蛋白酶MMPs、解聚蛋白样金属蛋白酶ADAMs同属金属蛋白酶家族,但在结构组成、组织细胞分布、底物作用的特异性、酶活性的调节等方面有明显差别.本文综述了其在结构功能及与疾病关系的研究进展.     

锌转运蛋白ZIP8 在骨关节炎中的表达及其机制研究

目的:探讨锌转运蛋白ZIP8在骨关节炎患者中的表达及其对软骨细胞生长及基质金属蛋白酶(MMPs)表达的影响。方法:收集20例骨关节炎患者(OA组)和20例非骨关节炎患者(对照组)血清和软骨组织;采用原子吸收分光光度计测定患者血清和软骨组织中锌离子的表达水平;MTT方法检测软骨细胞的生长活力;采用小RNA干扰沉默ZIP8基因的表达;实时荧光定量PCR方法检测ZIP8及金属基质蛋白酶MMP3、MMP9、MMP12和MMP13等基因的m RNA表达水平;蛋白免疫印迹检测ZIP8及MMP3、MMP9、MMP12和MMP13等蛋白的表达水平。结果:OA组的血清和软骨组织中的锌离子浓度明显高于对照组(P0.01)。OA组软骨组织中ZIP8的m RNA(P0.05)和蛋白(P0.01)表达水平显著高于对照组。ZIP8小RNA干扰片段可以有效的沉默ZIP的基因表达(P0.01);沉默ZIP8的表达促进骨关节炎患者来源的软骨细胞的生长(P0.05),并且降低基质金属蛋白酶包括MMP3,MMP9,MMP12和MMP13的表达水平(P0.05)。结论:ZIP8与骨关节炎密切相关,沉默ZIP8的表达可以提高软骨细胞的生长活力,并且抑制基质金属蛋白酶的表达,为骨关节炎的治疗提供了新的靶点。     

锌金属蛋白酶家族介绍及结构机理研究进展

锌金属蛋白酶是一类分布广泛,种类繁多的水解酶家族,是近年来人们研究的热点．一般来说,HEXXH保守序列一直都作为锌金属蛋白酶家族分类的依据．除此之外,不同种类的酶还有一些其它的序列特征．谷氨酸锌蛋白（gluzincin）在锌离子配体处共有2组保守区域;甲硫氨酸锌蛋白（metzincin）则拥有1个延长的保守序列HEBXHXBGBXH,里面包含了第3个His配体．大量的金属蛋白酶晶体结构被解析出来,从中可以发现该类酶的活性中心都包含有1个锌离子．锌金属蛋白酶的催化机理通常认为是锌离子与1个水分子结合活化而成．但是,最近的发现证实了并不是所有的锌金属蛋白酶催化都需要水分子参与活化．在本文中,综述了这些已发表的锌金属蛋白酶家族的分类、结构特征、底物特异性识别和催化机理．     

昆虫锌金属蛋白酶研究进展

锌金属蛋白酶是指含有锌离子的蛋白酶,在哺乳动物中参与多项生物学过程的调控.在昆虫中也发现了许多锌金属蛋白酶,能够参与昆虫体内多项生命活动进程如食物的消化与吸收、组织重塑、变态发育、神经系统的调控及免疫防御反应等.本文综述了目前在昆虫中发现的锌金属蛋白酶的结构和底物特异性,聚焦6种锌金属蛋白酶(羧肽酶、基质金属蛋白酶、脑...     

基质金属蛋白酶与脑血管急性损伤

基质金属蛋白酶是一组金属依赖性的蛋白内切酶家族,可对细胞外基质进行特异的降解,在生理和璃理过程中都发挥着重要作用。已有许多有关基质金属蛋白酶在中枢神经系统的作用的研究报道,本文对基质金属蛋白酶在脑缺血和脑出血等脑血管的急性损伤作用进行了综述,并对进一步研究方向作出展望。     

窖蛋白-1、基质金属蛋白酶-2与乳腺肿瘤的侵袭和转移

窖蛋白(caveolin)是分子量为21～24 kD的整合膜蛋白,是胞膜窖(caveolae)的标志性结构分子,其家族成员窖蛋白-1(caveolin-1,Cav-1)参与细胞内许多重要的生命活动.近来研究发现,窖蛋白-1与乳腺上皮细胞转化及乳腺癌的发生密切相关.基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)是基质降解代谢的主要酶类,几乎能降解细胞外基质和基底膜的所有成分,其家族成员明胶酶A(MMP-2)在乳腺癌的浸润和转移过程中起重要作用.新近发现,窖蛋白-1与基质金属蛋白酶-2在胞膜窖中共定位,窖蛋白-1通过抑制基质金属蛋白酶-2的激活来抑制乳腺癌的侵袭和转移,起到肿瘤抑制因子的作用.本文对窖蛋白-1与基质金属蛋白酶-2各自在乳腺肿瘤侵袭转移中的作用及两者关系的研究进行综述.     

中国长白山乌苏里蝮蛇金属蛋白酶解整合蛋白Ussurin基因克隆和序列分析

采用Clontech链转换建库试剂盒,建立了中国长白山乌苏里蝮蛇毒腺cDNA文库,从中克隆了金属蛋白酶/解整合蛋白Ussurin,并进行了序列分析。结果显示,Ussurin开框读码序列由1434bp组成,编码478个氨基酸。由核苷酸顺序推导的氨基酸序列可以看出,Ussurin最初的翻译产物是酶原前体;依次含有18氨基酸组成的信号肽,171氨基酸组成的酶原区和由289氨基酸组成的Ussurin（200氨基酸组成的金属蛋白酶结构域、16氨基酸组成的间隔区和73氨基酸组成的解整合蛋白结构域）。Ussurin的金属蛋白酶结构域含有3对二硫键;解整合蛋白结构域含有6对二硫键和特征性RGD(精氨酸甘氨酸天冬氨酸)结构。其基因序列和结构域组成与GenBank中蛇毒金属蛋白酶/解整合蛋白呈现高度同源性属于P-Ⅱ。氨基酸序列blast比对发现,酶原区和解整链蛋白结构域呈现极高的同源性,而金属蛋白酶结构域却出现了极高的变异,推测这些变异结构区是为了适应不同的底物、不同受体或同一受体的不同结构域。     

中国长白山乌苏里蝮蛇金属蛋白酶解整合蛋白Ussurin基因克隆和序列分析

采用Clontech链转换建库试剂盒 ,建立了中国长白山乌苏里蝮蛇毒腺cDNA文库 ,从中克隆了金属蛋白酶 解整合蛋白Ussurin ,并进行了序列分析。结果显示 ,Ussurin开框读码序列由 14 34bp组成 ,编码 4 78个氨基酸。由核苷酸顺序推导的氨基酸序列可以看出 ,Ussurin最初的翻译产物是酶原前体 ;依次含有 18氨基酸组成的信号肽 ,171氨基酸组成的酶原区和由 2 89氨基酸组成的Ussurin(2 0 0氨基酸组成的金属蛋白酶结构域、16氨基酸组成的间隔区和 73氨基酸组成的解整合蛋白结构域 )。Ussurin的金属蛋白酶结构域含有 3对二硫键 ;解整合蛋白结构域含有 6对二硫键和特征性RGD(精氨酸 甘氨酸 天冬氨酸 )结构。其基因序列和结构域组成与GenBank中蛇毒金属蛋白酶 解整合蛋白呈现高度同源性属于P Ⅱ。氨基酸序列blast比对发现 ,酶原区和解整链蛋白结构域呈现极高的同源性 ,而金属蛋白酶结构域却出现了极高的变异 ,推测这些变异结构区是为了适应不同的底物、不同受体或同一受体的不同结构域     

五步蛇蛇毒金属蛋白酶cDNA的克隆和序列分析

抽提五步蛇毒腺总RNA,通过反转录PCR(RT-PCR)扩增出五步蛇毒腺中一种低分子量金属蛋白酶(aculysinl)的cDNA,克隆到pGMT-vector并测定了全序列.推导其编码的蛋白质序列,发现aculysinl是以酶原形式合成的分泌蛋白,酶原包括信号肽、前肽、金属蛋白酶成熟肽和间隔肽4个部分.金属蛋白酶成熟肽与其它蛇毒金属蛋白酶相比,蛋白质一级结构具有一定的同源性,有一个保守的Zn2+结合位点:HEXXHXXGXXH.Aculysinl含有6个半胱氨酸,推测形成3对链内二硫键.五步蛇低分子量金属蛋白酶cDNA的克隆,为研究蛇毒金属蛋白酶结构与功能的关系,以及开发治疗血栓药物打下了良好的基础     

基质金属蛋白酶抑制剂-4在大肠杆菌中的克隆与表达

基质金属蛋白酶抑制剂4(tissueinhibitorofmetalloproteinase4,TIMP4)为心脏特异性表达,在心脏代谢和肿瘤转移、侵袭过程中具有重要作用。为进一步研究其功能和作用机理,以PCR方法扩增人基质金属蛋白酶抑制剂4不含信号肽的表达序列,测序鉴定正确后,构建原核重组表达质粒pMALc2TIMP4,转化大肠杆菌,IPTG诱导阳性克隆,大量表达重组蛋白。细菌经超声破碎后,其上清中的重组蛋白经SDSPAGE初步鉴定分子量大小与理论值一致,为以后基质金属蛋白酶抑制剂4的研究创造了条件 。     

基质金属蛋白酶-2和p185HER-2/neu蛋白在卵巢癌中的研究进展

基质金属蛋白酶-2(Matrix Metalloproteinase-2,MMP-2)是基质金属蛋白酶家族的重要成员,能降解明胶蛋白和Ⅳ型、V型胶原,在细胞外基质的降解过程中起着关键作用,能够促进肿瘤细胞发生侵袭和转移。p185HER-2/neu蛋白是一种相对分子质量185×103的跨膜糖蛋白,由HER-2/neu基因编码,属于酪氨酸激酶受体家族,p185HER-2/neu蛋白在人类多种癌症中存在扩增及过量表达,并与肿瘤的侵袭性表型及生存期短密切相关。就基质金属蛋白酶-2和p185HER-2/neu蛋白的生物学特性,与卵巢癌侵袭转移和预后的关系及MMP-2和p185HER-2/neu蛋白的研究情况等予以综述。     

集胞藻PCC6803中S2P同源蛋白Slr0643及Sll0862 金属蛋白酶活性的体外鉴定

【目的】金属蛋白酶S2P在细菌中通过在膜切割转录调控因子、释放δ因子参与胁迫响应是跨膜信号转导的保守机制,但蓝细菌中S2P的功能还未被鉴定,故我们考察集胞藻PCC6803中的S2P同源蛋白Slr0643及Sll0862的金属蛋白酶活性。【方法】以pET-30b(+)为载体,分别构建重组质粒pF0643和pF0862,在大肠杆菌BL21(CE3)中诱导表达并纯化Slr0643及Sll0862蛋白,以β-酪蛋白为底物检测重组蛋白的酶活性。【结果】体外酶活实验显示重组表达的Slr0643及Sll0862蛋白有内切蛋白酶活性,且其活性受金属螯合剂o-phenanthroline的抑制。体外酶活的鉴定结果为进一步研究Slr0643和Sll0862的体内酶活和生物学功能奠定了基础。【结论】集胞藻PCC6803中的S2P同源蛋白Slr0643及Sll0862具有金属蛋白酶活性。     

哺乳动物精卵黏附和融合的分子基础

哺乳动物受精是一个多分子参与的多级过程,在精卵融合形成一个受精卵时达到顶点。新的研究已表明:精卵黏附后,精子膜从赤道区开始与卵膜融合;有精子膜上的去整合蛋白金属蛋白酶蛋白家族(ADAM)、Izumo、附睾蛋白DE、卵膜上的整合蛋白、四次跨膜蛋白CD9、CD81、糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白等多种分子参与精卵黏附和融合过程。     

重组人基质金属蛋白酶12的原核表达与纯化

目的:利用原核系统表达重组对人基质金属蛋白酶12(MMP-12)并纯化,获得高纯度的人MMP-12蛋白。方法:在MMP-12氨基酸序列的N端加入His标签和肠激酶位点序列,构建MMP-12融合蛋白的原核表达载体,通过表达和亲和纯化获得MMP-12融合蛋白,以肠激酶对融合蛋白进行酶切和二次纯化,获得高纯度的人MMP-12。结果:构建了pET-MMP-12表达载体,并在大肠杆菌中实现了稳定高效表达。重组融合蛋白MMP-12经亲和层析纯化后,相对分子质量为42×10~3,纯度约95%。利用肠激酶对融合蛋白MMP-12进行酶切,酶切效率接近100%,通过二次纯化获得了MMP-12,相对分子质量为40.8×10~3,纯度大于95%。结论:利用原核表达系统高效表达了MMP-12融合蛋白,通过亲和纯化和肠激酶酶切的方法可以获得高纯度的MMP-12,为后续抗体制备和配基筛选奠定了基础。     

替格瑞洛联合瑞舒伐他汀钙片对冠心病患者心功能、凝血功能及基质金属蛋白酶的影响

目的:探究替格瑞洛联合瑞舒伐他汀钙片及阿司匹林对冠心病患者心功能、凝血功能及基质金属蛋白酶的影响。方法:选择2015年7月～2018年12月于我院心内科接受治疗的77例冠心病患者,按患者是否服用替格瑞洛将其分为替格瑞洛组和对照组。对照组在常规西药治疗方法上服用阿司匹林和瑞舒伐他汀钙片,替格瑞洛组在对照组的治疗方法上联合替格瑞洛。检测和比较两组治疗前及治疗4周后心功能指标[肌酸激酶同工酶(CK-MB)、心肌肌钙蛋白Ⅰ(cTnⅠ)],炎症反应指标[肿瘤坏死因子(TNF-α)、单核细胞趋化蛋白-l(MCP-1)、C反应蛋白(CRP)],凝血功能指标[活化部分凝血酶原时间(APTT)、凝血酶时间(TT)、凝血酶原时间(PT)、纤维蛋白原(FIB)]及基质金属蛋白酶9(MMP-9)和基质金属蛋白酶12(MMP-12)水平的变化。结果:治疗4周后,两组患者血清CK-MB、cTnⅠ水平、TNF-α、MCP-1、CRP、MMP-9、MMP-12及FIB水平均显著低于治疗前(P0.05),且替格瑞洛组患者以上指标均显著低于对照组(P0.05);两组APTT、PT、TT均显著高于治疗前,且替格瑞洛组以上指标均明显高于对照组(P0.05)。结论:替格瑞洛联合联合阿司匹林及瑞舒伐他汀钙片可有效改善冠心病患者的心功能和凝血功能,可能与其有效减轻炎症反应及减少基质金属蛋白酶的含量有关。     

中国境内4种常见蛇毒的蛋白质组学研究

目的研究中华眼镜蛇毒、尖吻蝮蛇毒、银环蛇毒和金环蛇毒的蛋白构成。方法采用鸟枪蛋白质组学策略结合无标记定量方法检测4种蛇毒的蛋白种类及丰度。结果金属蛋白酶Aculysin-2、金属蛋白酶前体H_4、心脏毒素1e、磷脂酶B 81b、Thaicobrin、乙酰胆碱酯酶在多种毒液中均被检出,可能成为影响免疫鉴定方法准确度的因素。结论揭示不同蛇毒的蛋白构成的异同可以为蛇伤鉴定方法的开发与蛇伤救治提供基础。     

小RNA病毒3C蛋白酶及其裂解底物

小RNA病毒科是一类大的动物病毒科,小RNA病毒蛋白的合成需要自身蛋白酶裂解形成多个结构蛋白和功能蛋白,3C蛋白酶是一些小RNA病毒的自身蛋白水解酶之一,3C蛋白酶还可以裂解一些宿主的蛋白,利于病毒的复制。3C蛋白酶结构特点、活性中心、酶切位点如何,裂解的底物功能怎样,是进一步了解3C蛋白酶作用机制的关键。就这些问题进行综述。     

丙型肝炎病毒核心蛋白对胞外基质金属蛋白酶诱导物基因转录的影响

目的：探讨丙型肝炎病毒（HCV）核心蛋白对胞外基质金属蛋白酶诱导物（EMMPRIN）基因转录的影响。方法：构建HCV核心蛋白真核表达载体和EMMPRIN启动子删除突变体pGL3载体,应用双萤光素酶报告基因系统检测EMMPRIN启动子不同删除突变体的转录活性,并寻找核心蛋白上调EMMPRIN转录相关的关键启动子区段。结果：HCV核心蛋白可以显著上调EMMPRIN的表达;调节EMMPRIN转录的启动子关键区段为＋1～435bp,HCV核心蛋白主要通过该关键区段上调EMMPRIN的转录,并呈现剂量依赖性。结论：HCV核心蛋白有可能通过EMMPRIN启动子关键区段上调EMMPRIN的转录,从而上调基质金属蛋白酶,最终导致肝癌转移。     

金属蛋白酶及其抑制因子与肝癌侵袭及转移

金属蛋白酶是一组先由细胞分泌,嗣后又在细胞外获得活性的锌离子依赖性酶,它们彼此间具有同源性,但其底物不同。它们维系着细胞外基质的平衡;在肝癌细胞的侵袭和转移的过程中,起着一定的作用;还作为一种内源性的细胞表面蛋白脱落酶,移转某些细胞因子及细胞因子受体的功能。金属蛋白酶抑制因子则是金属蛋白酶的拮抗剂,属糖蛋白,对肝癌的转移有抑制作用,它们不断地接受某些因子如白介素-6的调节。