枯草杆菌蛋白酶E的结晶及初步衍射研究

对来源于枯草芽孢杆菌的枯草杆菌蛋白酶E进行了初步晶体学研究。应用悬滴汽相扩散法生长出了该酶的单晶体,其空间群为P2_12_12_1,晶胞边长a=74.35A,b=80.98A,c=88.59A。已用面探测器衍射仪收集了一套中等分辨率的X射线衍射数据。     

枯草杆菌蛋白酶突变体的纯化和晶体生长

应用基因工程手段,获得了枯草杆菌蛋白酶Ｅ的双突变体基因（Ｍ２２２Ａ,Ｎ１１８Ｓ）,此基因在枯草芽孢杆菌中表达得到了既抗氧又耐高温的碱性蛋白酶,含Ｍ２２２,Ｎ１１８Ｓ碱性蛋白酶基因的枯草杆菌发酵液经过硫酸铵分级沉淀和ＤＥＡＥＳｅｐｈａｄｅｘＡ－２５阴离子交换层析柱,再在ＦＰＬＣ层析系统上用Ｈｉｌｏａｄ２６／１０ＳＳｅｐｈａｒｏｓｅＨＰ阳离子交换柱分离得到ＳＤＳ－ＰＡＧＥ电泳纯的蛋白酶样品。突变体酶的等电点为ｐＨ８．９,分子量为２７４００,用四肽底物测得的动力学参数也有较大的变化。对该突变体酶进行了晶体生长研究,获得了较大的单晶体。     

高稳定人胰岛素的晶体学研究:Ⅲ,A21-Asp突变体的结晶和初步晶体学分析

研究一系列有明确意义改性胰岛素的结构将有益于新型胰岛素分子的设计。经蛋白质工程制备的AspA21—人胰岛素(ADHI)基本保持了生物活力,而在酸性溶夜(pH3—4)中的稳定性比天然胰岛素在中性溶液中高5—10倍。本文报道ADHI的结晶、初步晶体学研究及中等分辨率衍射数据的收集。ADHI晶体属R3空间群:a_H=b_H=82.72埃,c_H=34.02埃。     

枯草蛋白酶E的突变体

Ser236位于横贯枯草蛋白酶E的α螺旋末端,远离催化活性中心,Ser236的突变不会对酶的活性产生大的影响。用定点突变的方法对枯草蛋白酶E的基因进行改造引入Ser236Cys,可能会形成分子间二硫键,有利于提高酶的稳定性。Ser236Cys变体酶(BP1)活性是野生型蛋白酶E的15倍,热稳定性提高3倍;进一步在其他位点引入突变的变体酶BU1(A1a15Asp/Gly20His/Ser236Cys)和BW1(Ser24His/Lys27Asp/Ser236Cys)活性都比野生型蛋白酶E低,但BW1的稳定性稍高于野生型蛋白酶E。     

枯草杆菌蛋白酶E的156和165位突变

应用定点突变方法,在M222A突变的枯草杆菌蛋白酶E基因上进行E156S和V165I定点突变. 将突变基因插入大肠杆菌-枯草杆菌穿梭质粒pBE-2中,在碱性和中性蛋白酶缺陷型的枯草杆菌DB104中进行表达,得到突变种(M222A,E156S)和(M222A,E156S,V165I)蛋白酶E. 性质测定表明,E156S突变使蛋白酶比活力增加90%,并不影响酶的热稳定性和抗氧化性. 而V165I突变使蛋白酶比活力降低.     

枯草杆菌碱性蛋白酶E的纯化和性质

目前国内外研究较多的是地衣芽孢杆菌(bacillus licheniformis)碱性蛋白酶Carlsberg和解淀粉芽孢杆菌(bacillus amyloliquefaciens)碱性蛋白酶BPN’的纯化。鉴于蛋白酶E和蛋白酶BPN’在结构上有15％的非同源性,故我们用修饰纯化蛋白酶BPN’的方法来纯化蛋白酶E(subtilisin E)。     

高稳定人胰岛素的晶体学研究:Ⅲ,A21-Asp突变体的结晶和初步晶体学分析

研究一系列有明确意义改性胰岛素的结构将有益于新型胰岛素分子的设计。经蛋白质工程制备的AspA21—人胰岛素(ADHI)基本保持了生物活力,而在酸性溶夜(pH3—4)中的稳定性比天然胰岛素在中性溶液中高5—10倍。本文报道ADHI的结晶、初步晶体学研究及中等分辨率衍射数据的收集。ADHI晶体属R3空间群:a_H=b_H=82.72埃,c_H=34.02埃。     

枯草杆菌(Bacillus subtilis)蛋白酶突变株蛋白酶和α-淀粉酶合成的关系

用同步辐射、离子注入和紫外辐射对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)183l菌株辐射诱变后,筛选到四个稳定的蛋白酶突变株。研究了B．subtilis 183l亲株及其蛋白酶突变株的蛋白海和α-淀粉酶合成情况,分析了蛋白酶和α-淀粉酶的合成关系。结果表明,B． subtilis 183l亲株及其突变株在以豆饼粉、玉米粉、麸皮等组成的发酵培养基中,37℃,120r／min培养条件下,各菌株最高α-淀粉酶活力相差不大;中性蛋白酶与α-淀粉酶的合成可能具有相互促进的作用。     

用蛋白质工程的方法改良枯草杆菌蛋白酶E(Subtilisin E)的抗氧化性

以含有蛋白酶E基因(aprE)的单链M13mp18-aprE DNA为模板,合成的寡核苷酸5′-3′为诱变引物,用缺口双链法对aprE进行Met-222-Ala点突变。经菌落印迹杂交筛选,选出阳性噬斑。用SaⅡ酶解M13mp18-aprE得到aprE,将它和pPZW103重组,转化中性、碱性蛋白酶缺失宿主菌DB104。经含卡那霉素和脱脂奶粉板筛选和比较aprE限制性内切酶NcoⅠ和SacⅡ水解电泳图谱分析,完成构建一个分泌抗氧化的枯草杆菌蛋白酶E的工程菌PW8888。     

产蛋白酶枯草杆菌的选育及应用研究——Ⅱ.N1025菌产酶条件与酶性质的初步考察

本文报道产蛋白酶菌株枯草杆菌N1025的产酶条件及酶性质的初步考察。在45℃培养,最适产酶时间为20小时,培养基以自然pH为好,CaCl₂、MgSO₄、FeCl₃及CaCO₃有促进产酶作用,尿素、(NH₄)₂SO₄及NaNO₃对产酶有明显的抑制作用。以酪蛋白为底物,在45℃时,pH7—8酶活性较高;在52—55℃,出现pH 7及9两     

(E160A)和(E160D)天花粉蛋白两种突变体晶体结构研究

培养了（Ｅ１６０Ａ）ＴＣＳ和（Ｅ１６０Ｄ）ＴＣＳ的单晶。在ＭＡＲＲｅｓｅａｒｃｈ面探测器系统上分别收集了０．１９３ｎｍ和０．２０ｎｍ分辨率的Ｘ射线衍射数据。数据处理用ＭＡＲＳＣＡＬＥ程序系统完成。用同晶差值Ｆｏｕｒｉｅｒ法解析了突变体的晶体结构,结构修正利用Ｘ－ＰＬＯＲ程序。修正结果,晶体学Ｒ因子分别为０．１７５,０．１７９,键长和键角的ＲＭＳ偏差分别为０．００１１ｎｍ和２．４５７°,０．００１３ｎｍ和２．６７５°。在这两个突变体的结构中均未见到Ｇｌｕ１８９侧链方向的改变。通过对（Ｅ１６０Ａ）ＴＣＳ和（Ｅ１６０Ｄ）ＴＣＳ的结构比较,说明（Ｅ１６０Ｄ）ＴＣＳ活性低于（Ｅ１６０Ａ）ＴＣＳ的原因：这可能是由于在（Ｅ１６０Ｄ）ＴＣＳ中Ｔｙｒ１１１和Ｔｙｒ７０的侧链都具有较大的运动性,使它们与腺嘌呤碱基的芳香堆垛作用减弱,从而导致活性的降低     

北京鸭(Anas platyrhynchos)氧合血红蛋白的晶体生长和X射线晶体学的初步研究

北京鸭氧合血红蛋白晶体在以聚乙二醇６０００为沉淀剂,在ｐＨ７．１,血红蛋白浓度为２５ｍｇ／ｍｌ条件下采用一批结晶法培养得到,并且适合于Ｘ射线衍射分析。经Ｘ射线平面探测仪收集衍射强度数据和处理,确定晶体属四方晶系,空间群为Ｐ４２２１２,晶胞参数为ａ＝ｂ＝８．１１３ｎｍ,ｃ＝１０．７０７ｎｍ,α＝β＝γ＝９０°,每个不对称单位中包含半个四聚体分子。进一步得到北京鸭氧合血红蛋白高分辨率晶体结构,通过与其高海拔同类－斑头雁分析比较深入研究斑头雁血红蛋白分子的高氧亲和性机制。     

对SDS稳定的V8(V125T)蛋白酶突变体的高效表达及性质研究

谷氨酰内切酶能特异性切割谷氨酸、天冬氨酸残基羧基端结合的肽键。将含有V8蛋白酶突变体(V125T)基因的表达质粒的重组大肠杆菌BL21(DE3),在50L发酵罐中发酵,融合蛋白为可溶性表达,可得菌湿重50g/L,相对蛋白表达量为33%。融合蛋白采用GST亲和纯化、肠激酶激活、DEAE-FF阴离子交换层析,得到纯的V8(V125T)突变体,经纯化后可获得0.998mg蛋白/g菌(湿重),比活为13.47 U/mg pro.纯化过程的酶活回收率达到了97.9%。对纯酶进行酶学性质分析,以Z-Phe-Leu-Glu-p NA作为底物测得V8(V125T)蛋白酶的Km为0.339mmol/L,Vmax为16.642μmol/min。其最适pH为8.0,在pH4.0~10.0之间较稳定;最适反应温度在45℃,12h内在4~35℃有很好的温度稳定性;25℃条件下1mmol/L的金属离子对酶具有不同程度的影响,其中Fe~(3+)的抑制作用最强;2mol/L尿素及1mmol/L EDTA对酶活性无影响,在0.1%SDS中保存12h、在0.5%SDS中4h和在1%SDS中1h,活性均能维持90%以上,在0.5%,0.1%SDS保存12h,仍能保持80%和64%的活性,与未突变的重组V8蛋白酶相比,该突变体对SDS的耐受性得到极大提高。     

葡萄球菌B型肠毒素突变体SEB(Y89A,C93S,Y94A)对小鼠的免疫保护作用

目的:评价葡萄球菌B型肠毒素(SEB)突变体SEB(Y89A,C93S,Y94A)作为超抗原疫苗候选分子对小鼠的免疫保护作用。方法:制备具有一定纯度和活性的突变体蛋白SEB(Y89A,C93S,Y94A)样品,灭活后免疫BALB/c小鼠,待小鼠抗体水平上升后,再以野生型SEB(wt-SEB)攻击用D-半乳糖胺致敏的BALB/c小鼠,评价该突变体蛋白的免疫保护作用。结果:突变体蛋白SEB(Y89A,C93S,Y94A)在重组大肠杆菌DH5α中得到表达,主要以包涵体形式存在,经变性、复性、SephacrylS200凝胶过滤,制备成较高纯度(95%)的、具有与wt-SEB相同抗原性的突变体蛋白样品,甲醛灭活后免疫BALB/c小鼠至4周,ELISA法测定小鼠抗体效价水平可达106;进而以wt-SEB攻毒,在达8倍LD50的攻击下,阴性对照小鼠在24h内全部死亡,而SEB(Y89A,C93S,Y94A)组与wt-SEB组小鼠至48h仍有存活。结论:突变体蛋白的保护效果与wt-SEB相类似,有望成为SEB减毒疫苗候选分子。     

HPV-2E2蛋白(A338V)突变体对E2蛋白DNA结合能力增强的研究

HPV-2是引起皮肤寻常疣的常见HPV型别,病毒E2蛋白可抑制病毒早期启动子的活性。我们曾经报道来自一例巨大寻常疣患者的HPV-2突变E2蛋白对病毒早期启动子活性的抑制作用明显减弱,该E2蛋白在其C末端的DNA结合区域带有A338V的点突变。本研究利用原核表达系统表达纯化了突变E2(A338V)和HPV-2原毒株的羧基端和全长蛋白。电泳迁移率实验结果显示,E2蛋白可与带有E2蛋白特异性结合位点的寡核苷酸探针形成复合物,突变E2蛋白比原毒株E2蛋白的DNA结合能力强。这提示DNA结合能力的增强可能为E2蛋白对病毒启动子活性影响的分子基础,与患者出现罕见巨大寻常疣这一临床表型关联。     

细菌视紫红质 E204Q 和 I119T/T121S/A126T突变体的构建及其功能研究

应用定点突变的方法获得了细菌视紫红质 (bacteriorhodopsin , BR) 的单突变体 BR_E204Q和三突变体 BR_{I119T/T121S/A126T}. 通过功能研究发现, BR 蛋白的单突变体 BR_E204Q的 M 态寿命为 7.10 ms ,三突变体 BR_{I119T/T121S/A126T}的 M 态寿命为 8.23 ms ,均较野生型 BR 蛋白 (6.23ms) 有所延长,三突变体表现得更为显著,其 M 态延长时间可超出野生型的 32％. 同时单突变体 BR_E204Q和三突变体 BR_{I119T/T121S/A126T}的质子泵功能也均有改变,都比野生型 BR 蛋白有所下降,其中三突变体 BR_{I119T/T121S/A126T}下降得更为明显.     

鼠伤寒沙门氏菌嘌呤生物合成的调控研究X.purR琥珀突变体(am)的分离和氨基酸取代的初步研究

以超阻遏突变体３—１８为出发株,采用以乳糖为唯一碳源的ＮＣＥ平板的方法分离到４３９ 株调节突变体。通过转导引入ｔＲＮＡ抑制基因从中检测到 １１株 ｐｕｒＲ（ａｍ）候选株。共转导分 析证明,这些突变株的琥珀浪突变均发生在ｐｕｒＲ上。用 ｓｕｐＤ． ｓｕｐＥ和 ｓｕｐＦ分别对上述各ａｍｂｅｒ 突变体作了氨基酸取代实验,初步结果表明：同一氨基酸对ｐｕｒＲ不同位点（ａｍ）的氨基酸取 代,对ＰｕｒＲ调节功能有不同程度的影响。不同氨基酸（３种）对ｐｕｒＲ同一位点（ａｍ）的氨基酸取 代,对其调节功能的影响也存在差异。     

颗粒酶B和胱天蛋白酶-3对肌动蛋白水解作用的体外研究(英)

已知凋亡过程的基本变化之一是细胞骨架的异常,后者在某种程度上决定凋亡细胞的形态学特征.为揭示凋亡相关蛋白酶——颗粒酶B和胱天蛋白酶-3对胞浆型肌动蛋白的水解作用,采用成年猕猴脑组织粗提物作为无细胞体系,以外源性颗粒酶B触发凋亡途径的终末反应. 经一系列免疫印迹分析发现: 孵育12 h方见β-肌动蛋白被剪切,产生41 ku和15 ku水解片段,并证明该水解反应为颗粒酶B依赖;颗粒酶B活化的内源性胱天蛋白酶-3和重组胱天蛋白酶-3均不能水解脑提取物中的β-肌动蛋白,尽管胱天蛋白酶-3可作用于纯化的肌动蛋白,产生15 ku片段. 以上结果提示,内源性β-肌动蛋白对凋亡相关蛋白酶,尤其胱天蛋白酶-3不敏感,这可能与该蛋白质的空间结构特征或脑组织中存在的某种蛋白酶抑制因子有关.