大腹园蛛Avg1 cDNA的克隆和序列分析

组织蛋白酶(cathepsin)是一大类裂解肽键的蛋白水解酶,根据其催化中心不同,组织蛋白酶B(CB)属于半胱氨酸蛋白酶,易被巯基试剂抑制,因此又是巯基酶类,隶属于木瓜蛋白酶族[1 ] .CB可分解胶原蛋白、层粘连蛋白等基底膜的主要成分,近年来发现与癌细胞的浸润和转移有密切的关系[2 ]     

黄芪甲甙对实验性肺纤维化大鼠Cathepsin B表达的影响

目的:探讨黄芪甲甙时实验性肺纤维化大鼠肺组织中组织蛋白酶B(Cathepsin B,CB)表达的影响。方法:36只SD大鼠,随机分为对照组、模型组和干预组。模型组和干预组气管内注射博来霉素(BLM,5mg/kg)诱导肺纤维化,对照组在相同条件下给予生理盐水。第二天起干预组大鼠每天经胃管灌服0．1g/L黄芪甲甙2ml,其余两组相同条件下给予助溶剂羧甲基纤维素钠。治疗的第7d和28d,处死动物取出肺组织,进行病理学观察;测定28d肺组织中羟脯氨酸含量;用免疫组化和RT-PCR观察各组鼠肺组织CB蛋白及mRNA表达的水平。结果:病理学观察显示:与模型组比较,干预组肺泡炎和纤维化程度均减轻;模型组羟脯氨酸含量显著增高,而干预组与模型组比较羟脯氨酸含量明显降低;与模型组比较,干预组CB蛋白及mRNA表达显著降低。结论:黄芪甲甙可能通过押制CB的过度表达,对实验性大鼠肺纤维化具有良好的治疗作用。     

大鼠肺纤维化细胞凋亡及Cathepsin B基因变化的关系

目的:检测大鼠肺纤维化时细胞凋亡及组织蛋白酶B(Cathepsin B,CB)基因的变化,探讨细胞凋亡和CB基因变化在肺间质纤维化中的意义。方法:将20只大鼠分为正常对照组及模型组,每组10只,应用末端原位杂交(TUNEL)、RT-PCR、免疫组化技术检测博莱霉素致肺间质纤维化大鼠肺组织细胞凋亡、CB mRNA水平及蛋白表达的变化。结果:模型组大鼠肺组织中细胞凋亡指数为(13．7±3．4)%,对照组为(1．9±0．3)%,两组比较差异有统计学意义(t=-11．03,P＜0．01);模型组CB蛋白表达为29．76±4．62,正常对照组为78．48±5．36,两组比较差异有统计学意义(t=23 713;P＜0．01);CB mRNA在模型组为0．9413±0．0592,正常对照组为0．4280±0．0161,两组比较差异有统计学意义(t为—26．447,P＜0．01)。结论:博莱霉素致大鼠肺间质纤维化时引起肺组织CB表达上调,启动肺组织细胞凋亡程序,在肺纤维化发生、发展中起到重要的作用。     

昆虫基质金属蛋白酶研究进展

经过长期的进化,昆虫已形成了完善的变态发育和天然免疫机制以适应自然界环境变化。在昆虫变态发育和免疫过程中产生的冗余蛋白质和瞬时蛋白质需要及时地降解,以保证变态发育和免疫反应的平衡。基质金属蛋白酶(matrix metalloproteases, MMPs)是一类能够降解基底膜和胞外基质中多数蛋白质的蛋白水解酶,也是一类参与昆虫变态发育和天然免疫调节的重要锌离子依赖型蛋白酶。MMPs可降解关键的胞外基质和肽类激素,参与变态发育过程中的组织重构及天然免疫反应强度的调节。本文重点综述了基质金属蛋白酶参与调控昆虫发育和免疫的功能,并对昆虫基质金属蛋白酶研究中存在的问题、潜在的研究方向进行了探讨。     

柞蚕卵组织蛋白酶B纯化及性质

昆虫卵内蛋白酶在胚胎发育中水解卵黄蛋白,为胚胎发育提供氨基酸。昆虫中已报道过几类卵蛋白酶,如家蚕中半胱氨酸蛋白酶和丝氨酸蛋白等。但是,目前尚不清楚这些蛋白酶是否存在于其他鳞翅目昆虫。了解这些蛋白酶的作用机理可以为我们提供害虫防治的新方法,并且,由于蛋白水解在许多生理过程中具有重要作用。如蛋白质的成熟和转运、受精、萌芽、肿瘤转移和其他形态发生等。因此,阐明这些蛋白酶的生物功能具有重要意义。由于Oi蚕卵粒大,产卵量也很大,因此被选作研究鳞翅目昆虫卵蛋白酶的材料,我们希望通过对数种昆虫卵内蛋白酶的研究,找出卵黄蛋白水解的一般规律。在我们前一篇文章中报道了oi蚕组织蛋白酶B的鉴定。该蛋白酶属于半胱酸蛋白酶类的组织蛋白,最适pH为3．5,可被E－64抑制。本文报道蛋白酶的纯化和蛋白质。经过5步纯化过程,从oi蚕卵母细胞中纯化出组织蛋白酶B,用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳测得蛋白酶的亚基分子量在47kDa左右。纯化的蛋白酶活性可被E－64和Leupeptin抑制。因此,该蛋白酶属于半胱氨酸蛋白酶。天冬氨酸蛋白酶特异性抑制Pepstatin不抑制其活性。其活性可被DFP和PMSF部分抑制制。这两种抑制剂通常抑制丝氨酸蛋白酶活性,但在家蚕中有报道,半氨酸蛋白也可被这两种抑制剂抑制。推测该知性中心除含有半胱氨酸残基外,可能还含有丝氨酸残基。由牛血红蛋白测得蛋白酶的最适pH为3．5。在pH3．5条件下对胚胎发育中蛋白酶活性变化进行了研究,并用纯化的蛋白酶制备了抗血清,采用单向免疫扩散对胚胎发育中组织蛋白酶B的含量进行了测定,结果表明这种蛋白酶在胚胎发育中含量较高,是胚肥发育中蛋白酶活性来源之一。     

八肋游仆虫组织蛋白酶B基因家族的分子克隆及序列分析

组织蛋白酶B (cathepsin B, CTSB)是一种主要存在于溶酶体中的半胱氨酸蛋白水解酶,广泛存在于各种生物中。为了研究八肋游仆虫组织蛋白酶B (Euplotes octocarinatus Cathepsin B, EoCTSB)基因的序列、结构和功能,本研究利用生物信息学方法,对八肋游仆虫组织蛋白酶B基因进行了系统分析。利用相似性搜索及系统进化分析,共鉴定得到6个EoCTSBs基因。转录组数据及3′RACE分析结果表明这6个基因均具有转录活性。通过与其他真核生物的组织蛋白酶B比较,结果显示,6种EoCTSBs均含有保守的肽链内切酶催化活性位点,但都缺失封闭环结构,因此推测它们都没有外肽酶活性;仅EoCTSB-6的S2亚位为酸性氨基酸残基,暗示其具有催化特异性底物Z-Arg-Arg-AMC水解的活性。本研究为后续深入探讨EoCTSB的生物学功能提供理论依据。     

家蚕组织蛋白酶基因家族的鉴定及表达特征分析

家蚕是鳞翅目完全变态昆虫,在其变态过程中伴随着巨大的形态变化,包括旧组织的解离和新组织的形成,在这过程中有多种组织蛋白酶参与。组织蛋白酶是一类细胞内蛋白酶,广泛存在于各个物种中,包括组织蛋白酶B、H、L等几个亚家族。对家蚕组织蛋白酶的研究将有利于阐明家蚕变态发育的详细过程。通过对家蚕基因组数据库进行筛选,共在家蚕中鉴定到13种组织蛋白酶,并对这13种组织蛋白酶的基本信息和表达模式进行了分析。另外,利用家蚕基因芯片数据和荧光定量PCR分析,鉴定编号为BGIBMGA004622的基因为卵巢特异表达的组织蛋白酶L亚家族基因。该基因全长1 209 bp,编码402个氨基酸。经过序列分析,该酶与其他物种的组织蛋白酶L具有较高的同源性,其活性位点高度保守,且与鳞翅目的组织蛋白酶L在进化上聚为一支。同时,对该基因进行克隆并原核表达,结果显示重组蛋白以包涵体的形式表达。定量PCR结果显示,该酶在蛹发育初期表达量逐渐升高,至蛹3 d达到最高值,推测其可能参与卵巢与卵母细胞的发育过程。     

溶酶体组织蛋白酶B、L和S在糖尿病肾病发生发展中的作用

溶酶体组织蛋白酶(cathepsins, Cats)是一类存在于细胞内和细胞外的具有多种生物活性的蛋白酶,是哺乳动物体内蛋白水解的主要参与者。除了能影响细胞外基质稳态、自噬、细胞凋亡过程外,还对肾小球通透性、内皮功能和炎症具有调节作用。多种Cats表达活性的失调参与急慢性肾脏疾病的发生发展。其中溶酶体组织蛋白酶B(cathepsins B, CatB)、溶酶体组织蛋白酶L(cathepsins L, CatL)及溶酶体组织蛋白酶S(cathepsinsS, CatS)作为糖尿病肾病(diabetic nephropathy, DN)病理生理中的关键参与者受到了广泛的关注。目前,越来越多的证据表明CatB、L和S可能是诊断和治疗DN的新靶点。本文主要对CatB、L及S在DN的作用及相关机制进展进行综述。     

棉铃虫组织蛋白酶B酶原在毕赤酵母中的表达

棉铃虫组织蛋白酶B（ Helicoverpa armigera Cathepsin B ,HCB）属于半胱氨酸蛋白酶类,参与胚胎发育中卵黄蛋白水解供给胚胎发育的氨基酸。本研究将HCB基因克隆到pPIC9K载体并转化毕赤酵母KM71菌株,经甲醇诱导,HCB表达并分泌到培养上清中。表达产物经SDS-PAGE测定分子量为38 kD, 与HCB基因编码的蛋白质分子量一致。用HCB的特异性抗体检测表明重组表达产物为棉铃虫组织蛋白酶B,原位水解实验显示重组表达的蛋白酶具有蛋白水解活性,表明在毕赤酵母中表达了有活性的棉铃虫组织蛋白酶B, 可用于组织蛋白酶B酶原活化机理研究及开发新蛋白酶产品。     

扶桑绵粉蚧组织蛋白酶B基因的克隆、原核表达和不同发育阶段表达分析

昆虫组织蛋白酶B在昆虫代谢过程中发挥重要作用。本研究利用RACE技术克隆了扶桑绵粉蚧Phenacoccus solenopsis Tinsley组织蛋白酶B基因的开放阅读框（ORF）序列, 命名为PsCb （GenBank登录号: JQ727999）。生物信息学分析表明, 该基因的开放阅读框包含927 bp的片段, 编码308个氨基酸。多序列比对表明, 该基因编码的蛋白在N端变异较大, 在C端保守性高。组织蛋白酶B基因的系统进化树结果表明扶桑绵粉蚧组织蛋白酶独自成为一支。原核表达电泳检测到一条大约35 kDa的目的条带, 与预测的蛋白分子量相符。组织蛋白酶B基因在扶桑绵粉蚧各个虫态均有表达, 卵期表达量相对较低, 2龄若虫期达到最高峰, 然后下降。本研究为进一步研究该基因的功能并开发出组织蛋白酶抑制剂, 从而研制出扶桑绵粉蚧杀卵剂和胚胎发育抑制剂等提供理论依据。     

植物叶绿体蛋白酶研究进展

叶绿体中包含着各种类型蛋白酶,它们构成了一个复杂而精细的蛋白酶系统,在维持叶绿体的正常发育与功能中起着重要的作用。其中加工肽酶,如SPP、TPP及CTP,是叶绿体蛋白成熟过程中的关键酶,它们在体内一般以单体形式存在,识别前体蛋白末端的特殊位点,去除其末端短肽。而Prep、Clp、Deg和FtsH等蛋白酶一般形成多亚基的复合体,负责降解叶绿体中的损伤蛋白及无效短肽,维持叶绿体内环境的稳定。我们综述了这些蛋白酶在叶绿体中的结构功能特点及作用机制。     

原发性乳腺癌组织蛋白酶B和Cystatin M的表达

目的分析乳腺癌中组织蛋白酶B和CystatinM的表达及其与肿瘤侵袭转移的关系,探讨组织蛋白酶B和抑制剂cystatinM在乳腺癌侵袭转移的作用。方法应用免疫组织化学SP法结合图像分析技术,检测70例乳腺癌组织的组织蛋白酶B和cystatinM蛋白表达,并分析其与肿瘤大小、组织学分级、临床分期、腋淋巴结转移和雌孕激素受体状况等临床病理特征之间的关系。结果乳腺癌组及对照组的组织蛋白酶B和cystatinM蛋白阳性表达率分别为77·1%(54/70)、46·7%(7/15);51%(36/70)、80·0%(12/15)。乳腺癌组的组织蛋白酶B和cystatinM蛋白平均表达强度D值分别为0·382±0·030和0·300±0·021,与对照组(0·349±0·026和0·347±0·024)比较,差异有统计学意义(P<0·01),其中组织蛋白酶B与cystatinM的表达呈负相关(r=-0·286,P<0·05)。有腋淋巴结转移的乳腺癌组,其组织蛋白酶B蛋白表达强度高于无腋淋巴结转移组(D:0·397±0·036和0·380±0·032);而其cystatinM的表达低于无腋淋巴结转移组(0·289±0·026和0·303±0·022),差异有统计学意义(P<0·05)。临床分期高的乳腺癌组织蛋白酶B的表达高于临床分期低组(D:0·390±0·029、0·375±0·025和0·357±0·026);其cystatinM的表达则低于临床分期低组(D:0·279±0·025、0·293±0·024和0·313±0·027),差异有显著性(P<0·05)。组织蛋白酶B与cystatinM的表达与肿瘤大小、组织学分级及雌、孕激素受体状况之间无明显相关性。结论乳腺癌中存在组织蛋白酶B和cystatinM的表达失衡与肿瘤侵袭转移有关。     

生长因子Progranulin的结合受体和生物学功能

生长因子颗粒素蛋白前体（progranulin, PGRN）广泛存在于动物和植物组织中.研究证明,哺乳动物的PGRN是一个多功能分子,在组织/器官发育、细胞分化、肿瘤发生发展、炎症应答以及神经退行性疾病中均具有重要的作用.PGRN发挥生物学功能需要和多种结合蛋白相互结合,例如sortilin、Toll样受体9（TLR9）、肿瘤坏死因子受体（TNFR）及分泌性淋巴细胞蛋白酶抑制因子（SLPI）等. 本文将对PGRN的结合受体和生物学功能进行综述.     

Molecular cloning, prokaryotic expression and expression at different developmental stages of cathepsin B gene in mealybug Phenacoccus solenopsis Tinsley ( Hemiptera: Pseudococcidae)

昆虫组织蛋白酶B在昆虫代谢过程中发挥重要作用.本研究利用RACE技术克隆了扶桑绵粉蚧Phenacoccus solenopsis Tinsley组织蛋白酶B基因的开放阅读框(ORF)序列,命名为PsCb(GenBank登录号:JQ727999).生物信息学分析表明,该基因的开放阅读框包含927 bp的片段,编码308个氨基酸.多序列比对表明,该基因编码的蛋白在N端变异较大,在C端保守性高.组织蛋白酶B基因的系统进化树结果表明扶桑绵粉蚧组织蛋白酶独自成为一支.原核表达电泳检测到一条大约35 kDa的目的条带,与预测的蛋白分子量相符.组织蛋白酶B基因在扶桑绵粉蚧各个虫态均有表达,卵期表达量相对较低,2龄若虫期达到最高峰,然后下降.本研究为进一步研究该基因的功能并开发出组织蛋白酶抑制剂,从而研制出扶桑绵粉蚧杀卵剂和胚胎发育抑制剂等提供理论依据.     

棉铃虫组织蛋白酶B多克隆抗体制备及鉴定

介绍了用重组的棉铃虫组织蛋白酶B(HCB)制备兔多克隆抗体的方法。用已经克隆得到的pGEX 4T 1 HCB重组质粒转化的大肠杆菌 (Escherichiacoli)BL2 1菌株进行诱导表达 ,获得融合表达的包涵体产物。经过变性、复性等方法处理包涵体 ,获得可溶性融合蛋白。用凝血酶裂解融合蛋白 ,再经SDS -聚丙烯酰胺凝胶电泳分离纯化目的蛋白HCB ,用做抗原免疫家兔。产生的抗血清经硫酸铵沉淀 ,最后得到了抗棉铃虫组织蛋白酶B的多克隆抗体。用间接酶联免疫吸附测定法测得该抗体对重组表达的组织蛋白酶B和棉铃虫体内的组织蛋白酶B的效价分别为 1∶5 1 2 0 0和 1∶2 5 60 0。通过免疫印迹检测证明此抗体不仅可以识别重组表达的棉铃虫组织蛋白B ,而且可以识别棉铃虫卵巢匀浆液中的棉铃虫组织蛋白酶B。     

组织蛋白酶B参与脑衰老及阿尔兹海默症发生发展研究进展

组织蛋白酶B (cathepsin B,CatB)是一种定位于溶酶体的半胱氨酸蛋白酶，最初被认为在溶酶体内发挥非选择性地降解吞噬或者自噬蛋白的功能。然而最新研究发现，CatB也可以选择性地降解或特异性地活化目标蛋白，从而参与调控生理病理反应。在衰老及相关的神经退行性疾病的大脑中，CatB的表达、酶活性及细胞定位都发生了显著变化，因此CatB在衰老和神经退行性疾病中的病理学功能备受关注。本文对CatB参与脑衰老及阿尔兹海默症进程的相关研究进行了系统梳理，并讨论了目前有关CatB的神经病理学研究中存在的问题，以期为全面认识脑衰老及阿尔兹海默症的病理机制奠定基础。     

动物组织蛋白酶L-like基因家族的进化分析

目的:组织蛋白酶L-like家族是在溶酶体中发现的一类非常重要的半胱氨酸组织蛋白酶。其主要功能为催化各种蛋白质的水解,并通过水解蛋白质参与到许多的生理调节过程当中。根据序列比对分析和传统的功能分类,在动物中,组织蛋白酶L-like家族成员包括组织蛋白酶L、V、S、K、H和F。但是这些家族成员之间的进化关系仍然没有详细研究分析清楚。本课题主要研究组织蛋白酶L-like家族成员之间的进化关系。方法:本研究通过搜集整理22个物种的177条组织蛋白酶L-like家族蛋白的序列,并构建系统发育进化树来分析组织蛋白酶L-like家族各成员之间的进化关系。结果:序列数据结果显示,串联重复在组织蛋白酶L-like家族的进化过程中发生。斑马鱼的组织蛋白酶L,爪蟾的组织蛋白酶S和K,大鼠和小鼠的组织蛋白酶L都发生过明显的串联重复事件。进化树结果显示了组织蛋白酶H、S和K、L和V之间的进化关系,组织蛋白酶S和K在脊椎动物出现的进化过程中,从组织蛋白酶L中分化出来,与他们在脊椎动物体内的特异性功能,以及脊椎动物在进化过程中分化产生的特异性功能相对应。结论:在物种进化的过程中,组织蛋白酶L-like家族成员F、H、S和K、L和V按时间顺序分化,这表明组织蛋白酶L-like基因家族结构和功能的分化与新的物种和新的功能出现密切相关。     

钙蛋白酶抑制蛋白功能结构域Ⅳ在大肠杆菌中的表达、纯化及其抗血清的制备

为了研究钙蛋白酶系统在细胞发育及其它生理过程的功能 .应用 PCR从鼠钙蛋白酶抑制蛋白 ( calpastatin) c DNA中扩增了保守的具有功能的结构域 ( 40 4 bp) ,克隆于 p GEX- KG载体 .重组质粒 p GEX- Calp4在大肠杆菌中经 IPTG诱导可表达分子量约 4 5 k D融合蛋白 GST- Galp4 .诱导表达后的菌体超声裂解液经谷胱甘肽 - Sepharose4 B亲和层析柱得到纯化的 GST- Calp4融合蛋白 ,纯度达电泳纯 .纯化的 GST- Calp4免疫兔 8周后 ,抗血清的效价达 1∶ 64 .Western- blot分析表明制备的抗血清确实可以与肌细胞中分子量为 1 4 0 k D左右蛋白 (亦即完整 calpastatin)发生特异的免疫交叉反应 ,此表明实验获得了高特异性多克隆抗体     

草地贪夜蛾组织蛋白酶B的基因克隆、序列分析、三维结构预测及其分子对接模拟

昆虫组织蛋白酶B(Cathepsin B)在昆虫发育和代谢过程中发挥重要作用。本研究首先克隆了草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J.E.Smmith)的组织蛋白酶B基因Cathepsin B(SCB),获得其开放阅读框(ORF)序列(Gen Bank登录号:HQ110064)。生物信息学分析表明,该基因的开放阅读框包含1 026 bp的片段,编码341个氨基酸,预测N-末端含有长度为20个氨基酸残基的信号肽序列,去除信号肽序列后,预测成熟蛋白分子量为35.6 k D,等电点为6.59。氨基酸序列与15种物种Cathepsin B比较有51.2%-96.2%的一致性,与甜菜夜蛾Spodoptera exigua(Hiibner)相似度最高,达96.2%。利用同源建模预测SCB的三维结构,经动力学的优化,SCB折叠成紧密而稳定的球状结构,含6个对结构有稳定作用的二硫键,亲水性氨基酸主要包被在蛋白表面。同时分子对接模拟结果表明,SCB结合口袋比较浅,形状不规则,袋口较宽。ARG19、VAL23和ASN24为活性位点关键氨基酸残基,抑制剂CA与SCB活性位点3个关键氨基酸残基有较强的相互作用,且均主要表现为静电相互作用能,其中VAL23、ASN24与CA形成氢键。以期为进一步运用生物实验手段研究Cathepsin B的结构和功能,设计和开发昆虫组织蛋白酶类抑制剂类杀虫剂奠定基础。     

动物组织蛋白酶L=like基因家族的进化分析

目的：组织蛋白酶L-like家族是在溶酶体中发现的一类非常重要的半胱氨酸组织蛋白酶。其主要功能为催化各种蛋白质的水解,并通过水解蛋白质参与到许多的生理调节过程当中。根据序列比对分析和传统的功能分类,在动物中,组织蛋白酶L．1ike家族成员包括组织蛋白酶L、V、S、K、H和F。但是这些家族成员之间的进化关系仍然没有详细研究分析清楚。本课题主要研究组织蛋白酶L-like家族成员之间的进化关系。方法：本研究通过搜集整理22个物种的177条组织蛋白酶L-1ike家族蛋白的序列,并构建系统发育进化树来分析组织蛋白酶L-like家族各成员之间的进化关系。结果：序列数据结果显示,串联重复在组织蛋白酶L-1ike家族的进化过程中发生。斑马鱼的组织蛋白酶L,爪蟾的组织蛋白酶S和K,大鼠和小鼠的组织蛋白酶L都发生过明显的串联重复事件。进化树结果显示了组织蛋白酶H、S和K、L和V之间的进化关系,组织蛋白酶S和K在脊椎动物出现的进化过程中,从组织蛋白酶L中分化出来,与他们在脊椎动物体内的特异性功能,以及脊椎动物在进化过程中分化产生的特异性功能相对应。结论：在物种进化的过程中,组织蛋白酶L-1ike家族成员F、H、S和K、L和V按时间顺序分化,这表明组织蛋白酶L-1ike基因家族结构和功能的分化与新的物种和新的功能出现密切相关。