绿豆胰蛋白酶抑制剂的研究 Ⅸ.两活力碎片及抑制剂的一级结构

前文已报道绿豆胰蛋白酶抑制剂经胃蛋白酶酶解后能使两个活性区域拆开,分离后的两活力碎片,经证实它们的活性中心分别为Lys及Arg,并测定了各自的氨基酸组成及N、C末端。今在此基础上确定了绿豆抑制剂的全部氨基酸排列顺序。一、绿豆抑制剂N端的氨基酸顺序天然绿豆胰蛋白酶抑制剂在聚丙烯酰胺凝胶电泳中显示有四条不同粗细的条纹,样品的N末端分析主要有Ser及Asp,它们是属于差异极少的异构体,具有完全相同的活     

丝氨酸蛋白酶抑制剂的结构与功能

本文介绍了三种丝氨酸蛋白酶抑制剂。绿豆胰蛋白酶抑制剂与慈菇蛋白酶抑制剂均为双头抑制剂,分别由72与141个氨基酸残基所组成。绿豆抑制剂能被胃蛋白酶降解为活性中心分别为Lys及Arg的两个活性碎片,其抑制剂本身及Lys碎片的晶体结构已阐明。慈菇抑制剂有A、B两个主要组份,两者对不同蛋白酶有不同抑制活性,是一种新类型的抑制剂。天花粉胰蛋白酶抑制剂是迄今已知的最小多肽抑制剂,共含27个氨基酸残基,用2D-NMR研究了它的构象。讨论了上述三种抑制剂的异同。     

绿豆胰蛋白酶抑制剂的研究——Ⅷ.两个活性碎片的拆分

1.绿豆胰蛋白酶抑制剂有二个活性中心,可以同时抑制两分子胰蛋白酶。用苯乙二醛及顺丁烯二酸酐分别进行化学修饰,都可使其活力降低至原有的50%左右,表明此两活性中心分别应为精氨酸残基及赖氨酸残基。2.绿豆抑制剂经胃蛋白酶酶解后,活力不丧失,在凝胶过滤中出现分子量为原抑制剂一半的新活力峰,经证实为两个不同活性中心的活力碎片。3.利用两活性中心残基赖氨酸和精氨酸侧链基团解离pK值的差异,在pH11.4的条件下通过固相胰蛋白酶亲和层析可将两活力碎片彼此分离。分离所得两碎片活力大致相等。4.以赖氨酸为活性中心的碎片能被顺丁烯二酸酐全部抑制失活,在pH3.5下保温却和原抑制剂一样能恢复其原有活力的90%以上。此活力碎片由两条肽链所组成,共含35个氨基酸残基,N-末端为丝氨酸和苯丙氨酸,两C-末端分别为亮氨酸及甲硫氨酸。5.以精氨酸为活性中心的碎片的活力能被苯乙二醛全部抑制,经鉴定为一条肽链,其含约27个氨基酸残基,N-末端为门冬酰胺,C-末端为门冬氨酸。     

绿豆胰蛋白酶抑制剂的研究——Ⅷ.两个活性碎片的拆分

1.绿豆胰蛋白酶抑制剂有二个活性中心,可以同时抑制两分子胰蛋白酶。用苯乙二醛及顺丁烯二酸酐分别进行化学修饰,都可使其活力降低至原有的50%左右,表明此两活性中心分别应为精氨酸残基及赖氨酸残基。2.绿豆抑制剂经胃蛋白酶酶解后,活力不丧失,在凝胶过滤中出现分子量为原抑制剂一半的新活力峰,经证实为两个不同活性中心的活力碎片。3.利用两活性中心残基赖氨酸和精氨酸侧链基团解离pK 值的差异,在pH11.4的条件下通过固相胰蛋白酶亲和层析可将两活力碎片彼此分离。分离所得两碎片活力大致相等。4.以赖氨酸为活性中心的碎片能被顺丁烯二酸酐全部抑制失活,在pH3.5下保温却和原抑制剂一样能恢复其原有活力的90%以上。此活力碎片由两条肽链所组成,共含35个氨基酸残基,N-末端为丝氨酸和苯丙氨酸,两C-末端分别为亮氨酸及甲硫氨酸。5.以精氨酸为活性中心的碎片的活力能被苯乙二醛全部抑制,经鉴定为一条肽链,其含约27个氨基酸残基,N-末端为门冬酰胺,C-末端为门冬氨酸。     

绿豆胰蛋白酶抑制剂的研究 Ⅶ.N-端活力碎片的研究

绿豆胰蛋白酶抑制剂经溴化氰及胃蛋白酶限止性裂解后经固相胰蛋白酶亲和层析及Sephadex G-50柱分离可得一活力碎片,能当量抑制胰蛋白酶,它是属于抑制剂中两个活性区域中近N端的一个,而近C端的活性区域经CNBr裂解后活力丧失。此活力碎片是由两条肽链所组成,通过两对二硫键相连结,它们分别含26及9个氨基酸残基,N末端分别为丝氨酸及苯丙氨酸,C末端分别为亮氨酸及高丝氨酸。活力碎片与牛胰蛋白酶当量结合后的络合物能获得片状或小颗粒晶体,在低pH下解离后的活力碎片可用Sephadex G-50柱分离提纯,其氨基酸组成与抑制活力特性都保持不变。在pH 3～12范围内不同温度下测定活力碎片的稳定性,当pH低于6时即使在100℃下加热10分钟也不失活,在较高pH下活力碎片的失活情况大致上与天然抑制剂相仿。活力碎片再同时经过量氨肽酶与羧肽酶进一步酶解后,氨基酸残基数虽降至27个左右,活力仍不丧失,是目前已知分子量最小而活力又全保留的抑制剂活力碎片。     

绿豆胰蛋白酶抑制剂的研究——Ⅶ.N-端活力碎片的研究

绿豆胰蛋白酶抑制剂经溴化氰及胃蛋白酶限止性裂解后经固相胰蛋白酶亲和层析及Sephadex G-50柱分离可得一活力碎片,能当量抑制胰蛋白酶,它是属于抑制剂中两个活性区域中近N 端的一个,而近C 端的活性区域经CNBr 裂解后活力丧失。此活力碎片是由两条肽链所组成,通过两对二硫键相连结,它们分别含26及9个氨基酸残基,N 末端分别为丝氨酸及苯丙氨酸,C 末端分别为亮氨酸及高丝氨酸。活力碎片与牛胰蛋白酶当量结合后的络合物能获得片状或小颗粒晶体,在低pH 下解离后的活力碎片可用Sephadex G-50柱分离提纯,其氨基酸组成与抑制活力特性都保持不变。在pH 3～12范围内不同温度下测定活力碎片的稳定性,当pH 低于6时即使在100℃下加热10分钟也不失活,在较高pH 下活力碎片的失活情况大致上与天然抑制剂相仿。活力碎片再同时经过量氨肽酶与羧肽酶进一步酶解后,氨基酸残基数虽降至27个左右,活力仍不丧失,是目前已知分子量最小而活力又全保留的抑制剂活力碎片。     

绿豆胰蛋白酶抑制剂┐猪胰蛋白酶复合物的四方晶体结构

本文报道了绿豆胰蛋白酶抑制剂－猪胰蛋白酶（１∶２）复合物的四方晶体的结构测定。晶体属于Ｉ４２２空间群,衍射分辨率为０．２５ｎｍ,共确定了绿豆抑制剂５６个残基的空间位置。与已报道的三方晶体结构相比,其中的抑制剂分子的结构基本相同,并且抑制剂－酶三元复合物在四方晶体中也处于堆积无序状态,即复合物按两种取向进行堆积：Ｔａ∶ＭａＭｂ∶Ｔｂ和Ｔｂ∶ＭｂＭａ∶Ｔａ（Ｔａ,Ｔｂ为胰蛋白酶,Ｍａ为抑制剂结合环Ⅰ,Ｍｂ为抑制剂结合环Ⅱ）。但四方晶体结构比三方晶体结构多测定了一个抑制剂残基Ｐｒｏ１１的位置,同时,四方晶体中的抑制剂不存在膺β－折叠片层结构,其构象与三方晶体中的抑制剂相比有所变化。分析表明抑制剂的两个刚性的结构域之间的连接肽具有一定的柔性,并因此形成不同的晶型。此外,绿豆抑制剂与其他Ｂｏｗｍａｎ－Ｂｉｒｋ抑制剂相比,分子的两个双股的反平行β－折叠片层和抑制活性位点所在的结合环的结构具有很高的保守性     

绿豆胰蛋白酶抑制剂—猪胰蛋白酶复合物的四方晶体结构

本文报道了绿豆胰蛋白酶抑制剂－猪胰蛋白酶复合物的四方晶体的结构２测定。晶体属于１４２２空间群,衍射分辨率为０．２５ｎｍ,共确定了绿豆抑制剂５６个残基的空间位置。与已报道的三方结构相比,其中的抑制剂分子的结构基本相同,并且抑制剂－酶三元复合物在四方晶体中也处于堆积无序状态,即复合物按两种取向进行堆积;Ｔａ;ＭａＭｂ;Ｔｂ和Ｔｂ：ＭｂＭａ：ａ。     

用圆二色性探测绿豆胰蛋白酶抑制剂的构象

绿豆胰蛋白酶抑制剂的紫外圆二色谱与一般球状蛋白质不同,属典型的Bowman-Birk抑制剂的图形,具有231nm正峰,245nm肩,275nm负峰及202nm大负峰。异硫氰酸苯酯修饰Lys活力中心后,使抑制剂失去一半活力,但CD谱变化不大。溴化氰处理后,抑制剂Arg活力区破坏,231nm峰消失,202nm峰变小。这两个峰可能与抑制剂特定的硫-硫键构象有关。研究了此抑制剂及上述衍生物与羊胰蛋白酶形成的络合物的CD谱。从CD谱看,羊胰蛋白酶属无规卷曲。络合物CD谱与两游离组分CD谱的加和谱比,有一些不同,但大体上是相似的。因此,络合物中两组分的构象与游离时的构象大体上相似。     

用圆二色性探测绿豆胰蛋白酶抑制剂的构象

绿豆胰蛋白酶抑制剂的紫外圆二色谱与一般球状蛋白质不同,属典型的Bowman-Birk抑制剂的图形,具有231nm正峰,245nm肩,275nm负峰及202nm大负峰。异硫氰酸苯酯修饰Lys活力中心后,使抑制剂失去一半活力,但CD谱变化不大。溴化氰处理后,抑制剂Arg活力区破坏,231nm峰消失,202nm峰变小。这两个峰可能与抑制剂特定的硫-硫键构象有关。研究了此抑制剂及上述衍生物与羊胰蛋白酶形成的络合物的CD谱。从CD谱看,羊胰蛋白酶属无规卷曲。络合物CD谱与两游离组分CD谱的加和谱比,有一些不同,但大体上是相似的。因此,络合物中两组分的构象与游离时的构象大体上相似。     

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.     

抗、感绿豆象绿豆种子差异蛋白的分离与鉴定

为寻找抗绿豆象绿豆种子中的重要抗虫成分,以抗虫绿豆晋绿7号、B20及感虫绿豆潍绿2117为试验材料,采用蛋白质双向电泳(2-DE)和质谱技术,对抗、感虫绿豆中差异蛋白及功能进行了鉴定与分析。结果表明,抗、感虫绿豆中差异蛋白表达量超过2.5倍的点共有15个。其中6个蛋白点通过数据库得到了成功鉴定,涉及3种蛋白质,分别为8S球蛋白(α亚型和β亚型)、核酮糖1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(RuBis CO)亚基结合蛋白和合成淀粉酶与胰蛋白酶两种抑制剂的前体多肽链。蛋白点B49(即8S球蛋白α亚型)和B31(RuBis CO亚基结合蛋白)在抗、感虫绿豆中的差异表达量分别达到10 000倍和23倍。抗虫绿豆中8S球蛋白α亚型及β亚型、RuBis CO伴侣蛋白及胰蛋白酶抑制剂的前体作为抗虫物质影响了绿豆象的生长发育甚至导致其死亡,与抗虫性的量效关系及联合效应还需进一步验证。     

绿豆胰蛋白酶抑制剂与猪胰蛋白酶复合物分子在四方和三方两种不同晶体中的取向关系

用Crowther的快速旋转函数研究了绿豆胰蛋白酶抑制剂(MBI)-猪胰蛋白酶(PTRY)复合物的四方晶体和三方晶体中胰蛋白酶分子的取向关系,并得出了它们之间的旋转矩阵。此旋转矩阵能和从胰蛋白酶模型分子为出发点在四方和三方晶体中所求得的胰蛋白酶分子的取向相互印证。此结果将促进绿豆胰蛋白酶抑制剂与胰蛋白酶的复合物立体结构及它们在不同晶形中的差异的研究。     

次氯酸钠真空处理绿豆消毒效果评价及机理研究

本研究讨论了绿豆中微生物的分布规律及相关联的结构特征,次氯酸钠常规及真空处理绿豆全豆、表皮及内部消毒效果的评价及机理分析.结果证明,绿豆全豆、表皮及内部的菌落总数分别为8.41×105cfu/g、6.70×103 cfu/g及8.30×105cfu/g,经有效氯浓度为(3 000～33 000)mg/kg的次氯酸钠溶液,1h常规浸种处理后绿豆全豆、表皮及内部菌落总数分别下降(0.93～2.22) log cfu/g、(0.92 ～ 2.20) log cfu/g及(0.94 ～ 2.09) log cfu/g.真空度0.05 MPa下,经有效氯浓度(3 000 ～ 33 000) mg/kg的次氯酸钠溶液1h浸泡后,绿豆全豆、表皮及内部菌落总数分别下降(1.67 ～ 4.15) log cfu/g、(1.15 ～2.38)1og cfu/g及(1.62～4.11) log cfu/g.经分析,真空处理能使次氯酸钠克服绿豆表皮蜡质层及内部空腔结构的影响,有效接触微生物从而提高消毒效果.     

绿豆组织培养物的遗传转化

将绿豆(Phaseolus aureas),蚌埠绿豆,vc27784A,安引5—16号等的种子。消毒处理后,接种于1/2MS 培养基上,获无菌苗。然后取三日龄绿豆子叶、下胚轴;八日龄绿豆上胚轴切段、叶片;十五日龄茎的切段与3850-1103,3850-4农杆菌共培养10分钟,洗净吸干,培养在无抑制剂(头孢霉素)的诱导培养基(BA 0.5 IAA 1.0mg)上预培养4天,然后转入含头孢霉素量1000μg/ml 的诱导培养基上,其中3850-4转化的部分组织块移入不含 BA 的诱导培养     

IAA和Ca^2＋对绿豆下胚轴切段伸长的影响及其相互关系

0.01 mmol/L IAA可以明显促进绿豆下胚轴切段的伸长,≤0.1 mmol/L CaCl_2也可促进其伸长,但当浓度为0.5 mmol/L时则有抑制作用。低浓度CaCl_2尚能加强IAA对绿豆下胚轴切段伸长的促进作用。Ca~(2+)专一性螯合剂EGTA、Ca~(2+)竞争性抑制剂LaCl_3及CaM拮抗剂CPZ均能抑制IAA促进绿豆下胚轴切段伸长的作用。增加培养介质中CaCl_2浓度可以逆转LaCl_3的抑制效应。     

一种研究绿豆象的方法

笔者在绿豆象教学和研究中,总结出一套实用方法,可用于采集绿豆象各龄期幼虫标本,跟踪观察幼虫发育过程,还可粗略估计绿豆象卵的孵化率或侵入率。方法是,将绿豆象产过卵的绿豆放在烧杯中,加清水浸没。将漂浮物捞出,可从中采集到脱离绿豆的成虫和尚未从绿豆中钻出的成虫。有蛀孔或仅着卵及含各龄期幼虫或蛹的绿豆则沉到水底,将其浸泡１０分。浸泡后捞出,摊晾约１０分,至晾干表面明水后即可观察。不论幼虫刚蛀入绿豆,还是早已蛀入,只要有蛀孔,经浸泡,蛀孔周围种皮都有面积大小不等的突起。突起面积随幼虫蛀入深度增加而增大。也…     

发菜细胞浸提物对绿豆发芽及幼苗生长的影响（简报）

绿豆种子经1－100单位浓度的发菜细胞浸提物浸泡后,绿豆芽及其幼苗的生长受到显著促进。     

绿豆幼苗中细胞色素氧化酶与酯酶同工酶的调控研究

以转录抑制剂放线菌素Ｄ和转译抑制剂环己亚胺为工具的实验表明,４－氯苯氧乙酸（ＣＰＡ）与２,４－Ｄ促进绿豆幼苗中的细胞色素氧化酶同工酶的活性,是由于刺激了种子中预存ｍＲＮＡ转译的结果。此外,发现环己亚胺对酯酶同工酶的活性有非常明显的刺激作用,其原因尚待进一步研究。     

猪胰蛋白酶自溶活性产物—绿豆胰蛋白酶抑制剂复合物的初步晶体学研究

本文报道了猪胰蛋白酶自溶活性产物——绿豆胰蛋白酶抑制剂复合物的晶体生长及晶体学参数的测定。晶体衍射分辨率为2.8A,四方晶系,空间群I422,晶胞参数为a=b=121.6A,c=113.6A,V=1.680×10~6A~3,每个结晶学不对称单位中含一个复合物分子。