一种新4/3型α-芋螺毒素突变体的合成及功能研究

目的：合成难溶的新4/3型α-芋螺毒素Eb1.3突变体Eb1.3［ΔR1,W13M］,并初步测定其与烟碱型乙酰胆碱受体亚型的结合作用。方法：采用Fmoc-固相法合成线性肽Eb1.3［ΔR1,W13M］,通过空气氧化折叠和磺化产物折叠获得含二硫键的折叠产物,利用两步折叠法测定其二硫键连接方式,双电极电压钳技术检测其药理活性。结果：Eb1.3［ΔR1,W13M］线性肽经折叠生成的主产物Ⅰ的二硫键排列方式为少见的C1-C4、C2-C3,而非典型的C1-C3、C2-C4,线性肽磺化后再经GSH交换可加速折叠,10 μmol/L的产物Ⅰ对乙酰胆碱受体α3β2亚型的抑制率为28.97%±8.44%。结论：新4/3型α-芋螺毒素Eb1.3突变体Eb1.3［ΔR1,W13M］形成非典型的二硫键C1-C4、C2-C3,产物Ⅰ对乙酰胆碱受体α3β2亚型具有一定的结合活性。     

中国南海新α芋螺毒素Mr1.8的合成及二硫键测定

目的:采用固相方法合成新型α4/7芋螺毒素Mr1.8(PECCTHPACHVSNPELC-NH2),并测定其折叠后的二硫键配对方式。方法:采用Fmoc-固相法合成线性肽Mr1.8,通过空气氧化折叠获得含二硫键的折叠产物,利用两步折叠法测定其二硫键连接方式。结果:Mr1.8线性肽经折叠生成2种产物Ⅰ和Ⅱ,质谱和二硫键分析结果显示Mr1.8-Ⅱ为正确折叠产物,其二硫键框架为(Cys1-Cys3,Cys2-Cys4)。结论:Mr1.8是一种新的α4/7型芋螺毒素,其一种主要折叠产物的二硫键框架为(Cys1-Cys3,Cys2-Cys4)。     

中国南海堂皇芋螺毒素基因克隆及两个毒素的合成及活性研究

目的 研究中国南海堂皇芋螺(Conus imperialis)毒素基因序列,为毒素功能研究奠定基础。方法 采用Trizol法提取堂皇芋螺毒腺管的总RNA,应用3’端快速扩增cDNA末端(3’RACE)及巢式PCR技术,获得A、O、J超家族芋螺毒素新序列;或以A家族高度保守的内含子及3’端非翻译区(3’UTR)设计引物,克隆出新的α-芋螺毒素新序列。选择合成毒素ImIIA及Im1.2,测定ImIIA二硫键的连接方式,并测定两种毒素对神经型烟碱乙酰胆碱受体(nAChR)的抑制活性。结果 获得11条毒素前体肽序列,分属A、O1、O2、J3等超家族,其中Im1.95为已报道芋螺毒素,其余为新发现芋螺毒素。ImIIA二硫键连接方式为少见的“C1-C2,C3-C4”,10μmol/L Im1.2、ImIIA对α2β2、α2β4、α4β2、α3β2、α3β4 5个nAChR亚型抑制活性较低。结论 通过基因克隆方法,从堂皇芋螺中获得了11个芋螺毒素,其中10个为新序列,属于A、O1、O2、J3等超家族毒素,Im1.2、ImIIA对神经型nAChR各受体亚型活性较低。     

新芋螺毒素S03的活性与折叠的关系

利用O－超家族芋螺毒素具有保守信号肽编码序列的特性,采用RACE方法,对线纹芋螺O－超家族芋螺毒素的cDNA进行克隆、序列测定,并经化学合成,获得一种新型高活性芋螺多肽毒素SO3。该肽含25个氨基酸残基,其序列为CKAAGKPCSRIAYNCCTGSCRSGKC－NH2,有三对二硫键。对其进行了正确折叠及活性筛选。结果表明,该肽折叠主峰对小鼠脑内给药100ng,可明显观察到小鼠颤抖现象,对小鼠有明显的镇痛作用,而非正确折叠则无反应。     

芋螺毒素氧化折叠研究进展

芋螺毒素(conotoxin,CTX)是当今生物毒素研究的热点之一,已经成为研究药理学和神经科学的重要工具。因此,芋螺毒素如何在体内和体外进行氧化折叠形成天然构象,获得有生物活性的芋螺毒素,越来越为人们所关注。根据当前研究状况,概述了芋螺毒素氧化折叠的一般过程,并总结了二硫键、PDI(二硫键异构酶)、前体肽等在芋螺毒素氧化折叠中所发挥的作用。此外,还就芋螺毒素氧化重折叠的研究前景和方向进行了展望。     

芋螺毒素ImI的化学合成及其杀虫活性研究

为研究芋螺毒素Im I的杀虫活性,本研究采用化学方法合成芋螺毒素线性肽,经氧化折叠后质谱鉴定获得芋螺毒素Im I,采用MTT法和昆虫注射法研究其杀虫活性。结果表明采用化学合成法可以成功合成芋螺毒素线性肽,经氧化折叠后质谱鉴定形成2个二硫键;活性实验表明芋螺毒素Im I具有抑制昆虫细胞sf9生长的活性,半数有效量为0. 13 n M;对黄粉虫具有杀虫活性,半数致死剂量为0. 11μg/mg。通过化学合成法可以有效合成芋螺毒素Im I,其具有良好的杀虫活性,可为研发新型多肽类生物杀虫剂奠定基础。     

芋螺毒素基因资源研究进展

芋螺毒素和微生物的次生代谢产物与植物的生物碱一样,具有生物多样性的特点。芋螺毒素特有的二硫键骨架和化学修饰后特异的空间结构,使其具有特异的稳定性和药理学活性。对芋螺毒素基因的分析和新型基因的克隆筛选,是深入研究各种受体、离子通道及其亚型,进而在克隆表达的靶受体上设计和筛选高效新药的前提。芋螺毒素基因资源的研究在芋螺毒素新基因及其编码产物毒素肽的发现与利用方面发挥了重要作用。现对该领域的新进展进行论述。     

海南产桶形芋螺蛋白质二硫键异构酶的鉴定

蛋白质二硫键异构酶(PDI)是内质网新生肽链折叠中一个重要的折叠酶.在热 带药用海洋生物芋螺的毒液中富含PDI酶,该酶对于毒液中芋螺毒素神经肽的体内 氧化折叠至关重要.本研究主要采用凝胶过滤层析和制备型Rotofor液相等电聚焦 电泳等多种方法,从海南产桶形芋螺（Conus betulinus Linnaeus）毒管中分离 纯化天然的PDI酶蛋白,经电泳和MALDI-TOF MS质谱鉴定分析确证获得了高纯度 的桶形芋螺PDI酶,建立了天然芋螺PDI酶分离纯化的技术方法. 以芋螺毒素线性 肽K412为底物进行了PDI酶活性鉴定.结果表明,该分离纯化的PDI酶能够促进K412 的氧化折叠.由于芋螺毒素的氧化折叠非常复杂,且氧化折叠后具有正确二硫键连 接方式的芋螺毒素才具有各种药理活性,因此,本研究结果为后续PDI酶在种类繁 多的芋螺毒素氧化折叠中的应用及其作用机制研究提供了重要的物质基础.     

新的J超家族芋螺毒素的克隆与进化分析

目的:从中国南海芋螺中克隆新的J超家族芋螺毒素,并进行序列和进化分析。方法:以芋螺毒腺管总RNA为模板,采用3′-RACE及巢式PCR的方法扩增J超家族芋螺毒素基因,并将得到的目的基因与pMD18-T载体连接并转化大肠杆菌DH5α,经测序比对后,获得新的J超家族毒素,利用软件BioEdit、ClustalX及Mega5.05进行进化分析。结果:获得12个新的J超家族芋螺毒素前体肽序列,其氨基酸组成具有新颖性,在进化树上与已报道的J超家族毒素处于不同的进化分支。结论:12个新的J超家族毒素与已报道的毒素序列之间的同源性较低,是J超家族新成员。     

新芋螺毒素基因的克隆及其遗传进化分析

全世界有约800种芋螺,每种芋螺产生多达2 000种的肽类毒素,这些毒素可以作用于电压门控离子通道(Na+,K+,Ca2+)、配体门控离子通道(n ACh Rs,5-HT3R,NMDAR)、G蛋白偶联受体(神经降压素和血管加压素)和神经递质转运蛋白。虽然已有大量的芋螺毒素通过毒液分离、c DNA克隆和转录组测序获得,但已发现的芋螺毒素不足其总量的0.5%。A-超家族中α-芋螺毒素基因结构包含了一个内含子和被该内含子分开的两个外显子,成熟肽具有标准的4个半胱氨酸骨架(CC-C-C)。本研究利用具有保守性的α-芋螺毒素基因内含子序列,采用多个PCR退火温度,从海南产疣缟芋螺中克隆到了1个新的具有6个半胱氨酸骨架(CC-C-C-CC)的M-超家族芋螺毒素基因和1个含有5个半胱氨酸新颖骨架(CC-C-C-C)的未知新家族芋螺毒素,并对它们的基因结构、成熟肽序列,以及与其他M-超家族芋螺毒素的遗传进化关系进行了深入分析。首次证实保守的α-芋螺毒素基因内含子序列可能存在于其他超家族中。     

织锦芋螺ο家族芋螺毒素的序列分析

为了从织锦芋螺（Ｃｏｎｕｓｔｅｘｔｉｌｅ）中尽可能多地分离出ο家族的毒素序列和研究其应用价值,在克隆了织锦芋螺α芋螺毒素的基础上进行了织锦芋螺ο家族芋螺毒素基因的分离工作．从织锦芋螺毒管中提取ｍ ＲＮＡ,通过ＲＡＣＥ（ｒａｐｉｄ ａｍ ｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆｃＤＮＡ ｅｎｄｓ,ｃＤＮＡ 末端的快速扩增）－ＰＣＲ方法扩增获得ο家族芋螺毒素ｃＤＮＡ 片段,并进行克隆和序列分析．从织锦芋螺毒液中获得了６种新的芋螺毒素序列,且毒素序列的成熟肽部分均符合Ｃ－ Ｃ－ ＣＣ－ Ｃ－ Ｃ的保守半胱氨酸框架．这些是新的ο家族芋螺毒素序列,新序列的阐明为进一步研究其生物活性和应用打下了基础．     

O2-芋螺毒素Tx7.29抑制钙通道电流及镇痛活性研究（英文）

目的 海洋肉食性软体动物芋螺的毒液是生物活性多肽的一个宝贵来源。这些活性多肽大多是富含二硫键的神经毒素,通常称为芋螺毒素。在本研究中,发现了一个全新的O2超家族芋螺毒素Tx7.29,通过对其进行功能研究,期望发现新的镇痛药候选物。方法 从织锦芋螺毒管c DNA文库中克隆得到Tx7.29的c DNA序列。通过化学合成,制得了Tx7.29的成熟肽,并通过质谱鉴定了其分子质量。通过膜片钳实验和动物实验确定Tx7.29的生物学功能。结果 Tx7.29的c DNA序列编码了一个包含68个氨基酸残基的芋螺毒素前体,由19个残基的信号肽、28个残基的前片段和22个残基的成熟肽组成。圆二色谱分析表明,β转角和反平行片层是Tx7.29二级结构中的主要组分。通过膜片钳实验发现,Tx7.29可以显著抑制大鼠背根神经节细胞的钙通道电流,但对钠电流和钾电流没有明显作用。在小鼠热板疼痛试验中,从0.5到4小时,Tx7.29以剂量依赖性的方式,增加了试验小鼠的热板潜伏时间。Tx7.29对ND7/23细胞无明显细胞毒性。结论 Tx7.29有望成为一种镇痛药物先导化合物,同时它的发现也扩大了O2-芋螺毒素的作用范围。     

α-芋螺毒素lt1a的纯化与鉴定

芋螺毒素是芋螺毒液管中所分泌的富含半胱氨酸和各种翻译后修饰的多肽混合物.从信号芋螺毒液中纯化出一系列天然多肽.其中L3组分经N端序列测定以及酶切质谱分析,确定其一级序列为GVWDγCCKDPQCRQNHMQHCPA,其中γ为羧基化谷氨酸.该毒素具有典型的α-芋螺毒素半胱氨酸骨架,被命名为lt1a,是迄今为止被报道的最长的一条α-芋螺毒素.     

M-超家族芋螺毒素研究进展

芋螺毒素是来源于芋螺毒液的活性多肽,具有分子质量小,作用靶点广泛且特异性高的优点,是一种丰富的生物资源。M-超家族芋螺毒素是芋螺毒素中较为复杂的超家族之一,包括μ-、ψ-和κM-家族,分别作用于电压门控钠通道、N型乙酰胆碱受体和电压门控钾通道。另外,mr3a和tx3c的发现预示M-超家族可能存在新的家族。本文对这些芋螺毒素的生理学和药理学特征、结构与功能的关系及应用研究进行综述。     

基于特征筛选方法预测不同离子通道活性的芋螺毒素

芋螺毒素是一种具有丰富序列多样性且富含二硫键的多肽．因其能够特异性地结合离子通道,阻断神经冲动的传递,芋螺毒索又具有极大的潜在药用价值．面对庞大的芋螺毒素种类,需借助理论的手段和方法来进行研究,从而降低实验成本,为实验做出理论指导．本文基于二项式分布结合支持向量机算法对芋螺毒素离子通道活性类型进行了预测,jackknife交叉验证的总体精度和平均精度分别达到87．5％和86．8％．结果表明,本文所建模型能够用于芋螺毒素的离子通道活性预测,为基于芋螺毒素新药物的进一步开发提供帮助和理论依据．     

ω-芋螺毒素及其衍生物的合成

研究ω 芋螺毒素及衍生物的结构与生物活性的关系。采用固相多肽合成法合成了ω 芋螺毒素及其衍生物。结果显示 ,ω 芋螺毒素衍生物结构稳定性和生物活性均比ω 芋螺毒素差。     

几种南海芋螺二硫键异构酶的克隆及进化分析

目的:从来自中国南海的4种芋螺中克隆出包含完整3’和5’非翻译区的蛋白质二硫键异构酶(PDI)全基因序列,并对其进行序列及进化分析。方法:根据各种生物PDI基因的保守区域设计引物,利用3’和5’cDNA末端快速扩增(RACE)方法克隆出PDI全基因序列,并通过生物信息学方法对各芋螺PDI序列进行分析。结果与结论:从中国南海玉女芋螺、黑星芋螺、堂皇芋螺、桶形芋螺cDNA中克隆出包含有完整3’和5’非翻译区的PDI全基因序列;分析结果表明各芋螺之间的同源性大于90%,而与对虾、人类、酿酒酵母的同源性均小于60%;各芋螺PDI与其他生物的2个活性位点序列高度保守,而底物结合位点具有物种特异性,进化树显示各芋螺PDI的特征可能受其捕食食性影响。     

重组芋螺毒素GeXIVAWT的表达、纯化和鉴定

芋螺毒素GeXIVAWT是来自食虫将军芋螺(Conus generalis Lonnaeus)毒管中,具有两对二硫键的28肽.通过化学合成这种芋螺毒素产量低、成本高、难以纯化.利用简单快速的重组表达来生产富含二硫键的芋螺毒素有可能成为有效的新途径.通过对芋螺毒素GeXIVAWT的基因进行密码子优化,人工合成引物来构建表达载体pET22b(+)/pelB-GeXIVAWT.融合了信号肽的重组芋螺毒素以包涵体的形式在大肠杆菌中获得了高效表达.利用低浓度尿素洗涤和超滤管进行纯化无组氨酸标签的重组芋螺毒素pelB-GeXIVAWT,再利用稀释复性的方法将无活性的包涵体转变成具有活性的重组芋螺毒素.复性后的重组蛋白采用反相高效液相色谱进一步纯化后进行了质谱鉴定.活性实验表明重组芋螺毒素pelB-GeXIVAWT具有抑制昆虫细胞Sf-9的生长,为研究芋螺毒素作为生物杀虫剂奠定基础.     

ω－芋螺毒素研究进展

ω-芋螺毒素(ω-CTX)是由24～29个氨基酸、3对二硫键构成的刚性小肽。是芋螺毒素中最重要的毒素。它是电压敏感型钙离子通道的专一性阻断剂。有着诱人的应用前景。文章主要对其生化特征及生物合成、毒性和作用靶位以及构效关系等进行综述。     

红细胞生长刺激蛋白二硫键定位连接方式的测定

目的:建立红细胞生长刺激蛋白(ESP)的二硫键连接方式的测定方法。方法:先将红细胞生长刺激蛋白的糖链用糖苷酶切除,再分别对ESP和还原烷基化后ESP用胰蛋白酶进行酶切,然后用MALDI-TOF测得该蛋白质的肽质量指纹图谱,通过比较还原烷基化前后各肽质量指纹图谱,找到差异肽段的分子离子峰[M+H]+,通过比对该蛋白理论酶切肽的[M+H]+,确定二硫键的连接方式。结果:ESP有4个半胱氨酸,通过比较还原烷基化前后的肽质量指纹图谱定位二硫键的位置为Cys7-Cys161和Cys29-Cys33,与理论上的二硫键连接相符。结论:建立了酶切结合质谱法测定蛋白质二硫键定位的方法,为今后生物技术产品的二硫键连接方式的质量控制提供了有效的方法。