一种新的蝎毒素BmTXKβ的基因组结构及分析

根据从东亚钳蝎(Buthus Martensii Karsch,BmK)毒腺cDNA文库中筛选得到的长链钾离子通道毒素BmTXKβ基因序列设计引物,采用Vectorette方法克隆其5′及3′侧翼区。结果表明：BmTXKβ在编码信号肽的基因序列中有—大于997bp的内含子,并且其成熟肽中也有一个886bp内含子,而目前已知的其他蝎毒素只在信号肽中有一个内含子或没有内含子。BmTXKβ基因组结构的独特性更进一步证实BmTXKβ是一个新的长链钾离子通道毒素成员。     

东亚钳蝎昆虫毒素研究进展

述了我国东亚钳蝎（Buthus martensii Karsch)昆虫神经毒素的分离、,纯化、性质、基因、结构、结晶及晶体学研究的概况。     

东亚钳蝎毒素BmKT四个同源基因的克隆及基因组织分析

BmKT是从本室构建的cDNA文库中筛选到的1个α钠通道毒素,根据其全长cDNA序列设计引物,采用PCR法以蝎总基因组DNA为模板,获得4个BmKT的同源基因,分别命名为BmKT′和BmKTa、BmKTb、BmKTb′.序列分析表明：BmKT′和BmKTa基因含有大小分别为509 bp和506 bp的内含子,位于信号肽编码区内,插入信号肽-4位残基Gly密码子的第一个碱基G之后;而BmKTb和BmKTb′ 的内含子大小均为418 bp．这4个BmKT的同源基因内含子符合GT/AG拼接规律,其中BmKT′和BmKTa的内含子A+T含量分别为61.7%和61.9%,低于目前已报导的大多数蝎毒素基因A+T含量,大大低于它们第一外显子A+T含量（71.7%）,略高于第二外显子A+T含量（55.5%）;而BmKTb,BmKTb′的内含子A+T含量分别为75.8%和76.1%,与目前已报导的大多数蝎毒素基因A+T含量相似．BmKT′基因的外显子与BmKT基因cDNA所对应氨基酸序列仅在信号肽中-7位有一个氨基残基的差异（BmKT: Leu→BmKTa: Val）;而BmKTa基因外显子所推断的氨基酸序列与BmKT前体比较,则在成熟肽的+54位发生了突变（BmKT: Lys→BmKTa: Asn）,是与BmKT同源的一个新基因．BmKTb基因和BmKTb′基因所编码的前体肽与BmKT基因对应的前体肽同源性约为65%,显然BmKTb和BmKTb′是不同于BmKT的2个新基因（GenBank登录号: BmKT′, AY786186; BmKTa, AY676142; BmKTb, AY676140; BmKTb′, AY676141）     

一个东亚钳蝎蝎毒素BmTXKβ基因的克隆及其基因表达调控

从东亚钳蝎 (ButhusmartensiiKarsch ,BmK)毒腺组织cDNA文库中分离的长链钾通道毒素BmTXKβcDNA序列 ,克隆了BmTXKβ基因组序列 .BmTXKβ基因含有一个长度为 886bp的内含子 ,定位于BmTXKβ成熟肽中 ,与其它蝎毒素基因内含子定位于信号肽的基因结构不同 .并且 ,BmTXKβ基因的内含子特征也与其它蝎毒素基因不同 .研究结果从基因水平上证实了BmTXKβ是一个新的蝎毒素样肽 .以BmTXKβcDNA序列为探针与蝎基因组DNASouthern杂交出现 2条特异性杂交带 .杂交结果为蝎毒素基因可能通过DNA重排、多拷贝或多基因家族来调控基因表达提供了证据 .     

一个新的东亚钳蝎毒素(BmKT_1)全长cDNA的克隆和分析

首先构建了东亚钳蝎毒腺组织 c DNA文库 ;根据已知的东亚钳蝎哺乳动物毒素氨基酸序列保守区设计引物 ,并用 PCR从 c DNA文库中扩增出一个 c DNA片段作为筛选 c DNA文库的探针 ;从 c DNA文库中筛选到二个编码同一个新的蝎毒素多肽的 c DNA,它们除 3′- UTR外 ,其余序列完全一致 .它们均含有 2 55bp长的开放阅读框 ,编码 85肽的前体毒素 ,包括 1 9个氨基酸残基的信号肽 ,66个残基的成熟毒素 (命名为 Bm KT1) ;Bm KT1氨基酸序列与已知的蝎毒素具有较大的同源性 ,与 Bm KM1,Lqq ,Lqhα IT和 Bm K M10 的同源性分别为 77%、67%、67%和 65% .Bm KT1的 C端不存在末端修饰步骤且具有一个与这些毒素不相同的特征结构 ,即在末端延伸了两个氨基酸残基 - P- S,推测 Bm KT1具有新的活性功能特征 .     

东亚钳蝎毒液透明质酸酶全基因序列的克隆和结构分析

本研究通过以东亚钳蝎毒腺为研究材料,采用TRIzol法分离透明质酸酶的全基因序列,并从中分离出4个东亚钳蝎透明质酸酶序列,分别命名为BmHYⅠ、BmHYⅡ、BmHYⅢ和BmHYⅣ。BmHYⅠcDNA全长是1423 bp,包括42 bp的5’非翻译区,1230 bp的开放阅读框,编码了一个410个氨基酸,还有151 bp的3’非翻译区;BmHYⅠ中包含5个糖基化位点;与其它物种蛋白质比对结果显示,BmHYⅠ中有10个高度保守半胱氨酸残基形成5个二硫键。BmHYⅠ在二级结构中形成了13个螺旋和14个折叠,其中折叠主要分布在N端和C端。系统进化树结构表明,东亚钳蝎BmHYⅠ与其它蝎子物种透明质酸酶亲缘关系最近,其次是蜘蛛,最后是脊椎动物。而BmHYⅡ、BmHYⅢ和BmHYⅣ序列缺少终止密码子,蛋白序列与BmHYⅠ具有高度同源性。本研究结果为进一步透明质酸酶的功能提供数据参考。     

东亚钳蝎氯毒素BmKCT的表达和功能鉴定(英文)

从中国东亚钳蝎ButhusmartensiiKarsch的毒腺cDNA文库中分离得到了一个编码毒素蛋白多肽 (命名为BmKCT)前体的全长cDNA序列 .该毒素多肽与已报道的氯毒素 (chlorotoxin)高度同源 ,其蛋白质一级序列有 6 8%的同源性 .为了鉴定BmKCT的生物学功能 ,通过pGEX系统成功地表达了BmKCT ,并用GST亲和层析和凝胶过滤的方法获得了纯化的重组BmKCT毒素蛋白 (rBmKCT) .通过膜片钳实验 ,记录了rBmKCT对人脑星型胶质瘤细胞 (gliomascell)表面的氯离子通道电流的作用 .结果显示 ,BmKCT可以显著抑制人脑星型胶质瘤细胞表面的氯离子通道电流 ,并且这种抑制作用在一定程度上是可逆的 .实验证明 ,在细胞水平上 ,BmKCT是一种新的短链氯离子通道抑制剂 .     

两个东亚钳蝎抗哺乳动物神经毒素的cDNA序列

从我国山东东亚马氏钳蝎尾腺中分离纯化ｍＲＮＡ,经逆转录构建了ＢｍＫ蝎毒ｃＤＮＡ文库。利用ＰＣＲ扩增,筛选到两个抗哺乳动物毒素的ｃＤＮＡ基因,并测定了序列。这两个ｃＤＮＡ阅读框均为２５２ｂｐ组成,可翻译８４肽的毒素前体,包括Ｎ端１９个氨基酸组成的信号肽,６４个氨基酸残芭的成熟毒蛋白,以及Ｃ端一个额外的碱性氨基酸Ａｒｇ。其中由一ＣＤＮＡ所推导的氨基酸序列（ＢｍＫＭ１）一已知的天然毒素ＢｍＫ１蛋白序列完     

东亚钳蝎神经毒素基因BmK IT3的克隆及其在大肠杆菌中的表达

东亚钳蝎毒素基因ＢｍＫＩＴ3 编码是由 6 5个氨基酸残基组成的多肽物质。该类毒素为专一性作用于昆虫的抑制型神经毒素 ,它已被广泛用于研究离子通道作用机理[1 ] ;同时 ,它是研究蛋白质结构和功能的极好模型 ,是研究神经药理学的理想工具 ,将具有药理活性和昆虫毒性的基因导入细胞或动植物体内具有十分重要的应用价值。它对昆虫作用的专一性很高 ,对哺乳动物无害或毒性很小 ,可作为一种安全、有效的生物杀虫剂[2 ,3 ] 。我们的研究是对该基因密码子进行优化 ,采用化学合成的方法合成了适于在昆虫中表达的ＢｍＫＩＴ3 的两条长的引物 ,通过…     

一种东亚钳蝎碱性神经毒素的纯化和初步晶体学研究

经ＳｅｐｈａｄｅｘＧ－５０和ＳＰ－ＳｅｐｈａｄｅｘＣ－２５两次柱层析,从河南淅川马氏钳蝎毒素中分得一种碱性神经毒素ＢｍＫＭＩ８．等电聚焦和ＳＤＳ电泳显示单一组分,其ｐＩ为９．１,Ｍｒ为７１００．毒性测试结果表明,该组分对小白鼠有较强的毒性,对昆虫也有一定的毒性,已获得该毒素的两种晶型的大单晶,并测定其空间群为Ｐ２＿１２＿１２＿１,晶胞参数为：ＢｍＫＭＩ８－Ａ：ａ＝３６．７,ｂ＝２６．６,ｃ＝５２．０,ＢｍＫＭＩ８－Ｂ：ａ＝３６．６４Ａ,ｂ＝３７．３１,ｃ＝３７．９５,已收集了ＢｍＫＭＩ８－Ｂ分辨率为１．７４的Ｘ射线单晶衍射数据。     

具有中等毒性的马氏钳蝎神经毒素的纯化和初步晶体学研究

运用柱层析技术对产自淅川和常德的马氏钳蝎毒素进行分离纯化,得到８种哺乳动物神经毒素。运用制备型等电聚焦电泳技术,对常德样品中具有中等毒性的蝎神经毒素（ＢｍＫ５）进一步纯化,获得了高纯度样品。两个产地的蝎毒素ＢｍＫ５均已经成功地获得了大晶体。空间群均为Ｐ２１２１２１,晶胞参数分别为：ａ＝３８．４６埃,ｂ＝３７．２８埃,ｃ＝３６．９７埃（淅川）;ａ＝３８．４４埃,ｂ＝３７．５５埃,ｃ＝３６．８３埃（常德）。对两个产地的晶体分别收集了２．１埃（淅川）和１．６２埃（常德）分辨率的衍射数据。     

Molecular cloning, genomic organization and functional characterization of a new short-chain potassium channel toxin-like peptide BmTxKS4 from Buthus martensii Karsch(BmK)

Scorpion venom contains many small polypeptide toxins, which can modulate Na(+), K(+), Cl(-), and Ca(2+) ion-channel conductance in the cell membrane. A full-length cDNA sequence encoding a novel type of K(+)-channel toxin (named BmTxKS4) was first isolated and identified from a venom gland cDNA library of Buthus martensii Karsch (BmK). The encoded precursor contains 78 amino acid residues including a putative signal peptide of 21 residues, propeptide of 11 residues, and a mature peptide of 43 residues with three disulfide bridges. BmTxKS4 shares the identical organization of disulfide bridges with all the other short-chain K(+)-channel scorpion toxins. By PCR amplification of the genomic region encoding BmTxKS4, it was shown that BmTxKS4 composed of two exons is disrupted by an intron of 87 bp inserted between the first and the second codes of Phe (F) in the encoding signal peptide region, which is completely identical with that of the characterized scorpion K(+)-channel ligands in the size, position, consensus junctions, putative branch point, and A+T content. The GST-BmTxKS4 fusion protein was successfully expressed in BL21 (DE3) and purified with affinity chromatography. About 2.5 mg purified recombinant BmTxKS4 (rBmTxKS4) protein was obtained by treating GST-BmTxKS4 with enterokinase and sephadex chromatography from 1 L bacterial culture. The electrophysiological activity of 1.0 microM rBmTxKS4 was measured and compared by whole cell patch-clamp technique. The results indicated that rBmTxKS4 reversibly inhibited the transient outward K(+) current (I(to)), delayed inward rectifier K(+) current (I(k1)), and prolonged the action potential duration of ventricular myocyte, but it has no effect on the action potential amplitude. Taken together, BmTxKS4 is a novel subfamily member of short-strain K(+)-channel scorpion toxin.     

Crystal structure determination of an acidic neurotoxin (BmK M8) from scorpion Buthm martensii Karsch at 0.25nm resolution

The crystal structure of an acidic neurotoxin, BmK M8, from Chinese scorpion Buthus martensii Karsch was determined at 0.25 nm resolution. The X-ray diffraction data of BmK M8 crystals at 0.25nm resolution were collected on a Siemens area detector. Using molecular replacement method with a basic scorpion toxin AaH II in a search model, the cross-rotation function, PC-refinement and translation function were calculated by X-PLOR program package. The correct orientation and position of BmK M8 molecule in crystal were determined in a resolution range of 1.5 - 0.35nm, The oystallographic refinement was further performed by stereo-chemical restrict least-square technique, followed by simulated annealing, slow-cooling protocols. The final crystallographic R-factor at 0.8-0.25 nm is 0.171. The standard deviations of bond length and bond angle from ideality are 0.001 7nm and 2.24° , respectively. The final model of BmK M8 structure is composed of a dense core of secondary structure elements by a stretch of α-     

东亚钳蝎毒素对Caco-2人结肠癌细胞的体外药理学研究

研究东亚钳蝎毒素对人结肠癌细胞Caco-2增殖的影响。以不同浓度的东亚钳蝎（Buthus martensii Karsch）毒素（10、20、40滋g/mL）干预体外培养的Caco-2细胞,分别于24 h、48 h后,用四甲基偶氮唑盐（MTT）比色法,观察毒素对Caco-2细胞的增殖抑制作用。运用淋巴细胞转化实验和乳酸脱氢酶（LDH）释放实验检测蝎毒素对Caco-2细胞的作用途径。结果表明：东亚钳蝎毒不仅能抑制Caco-2细胞的增殖而且能促进淋巴细胞转化,毒素对Caco-2细胞增殖的抑制作用与浓度和作用时间密切相关。     

东亚钳蝎中一个中性哺乳动物神经毒素全长cDNA的克隆和分析

构建了东亚钳蝎毒腺cDNA库,根据东亚钳蝎中性哺乳动物神经毒素BmKM4的氨酸序列设计并合成引物用PCR方法从库中筛选到BmKM4全长cDNA序列。它由5′UTRc、可读框和3′UTR组成。与其他东亚钳蝎哺乳动物神经毒素cDNA的相应区域相比,BmKM4cDNA的5′UTR的高度保守,而其3′UTR则变异较大。AUG的旁侧序列为AAAATGAA,与绝大多数蝎毒素基因一致。在BmKM4mRNApoly(A)属上游17nt处,有一典型的腺苷化信号（AATAAA）。可读框编码84个氨基酸的毒素前体,包括N端19个氨基酸组成的信号肽,中间64个氨基酸残基组成的成熟毒素,以及C末端的额外碱性氨基酸Arg。根据一般规律,尾端Arg在毒素前体的成熟过程中会被切除。