铁的生理功能及代谢

铁是人体内血红蛋白、细胞色素及含铁酶类(某些氧化酶)等不可缺少的组成成分。当铁摄取不足或因某种原因丧失过多,就会造成缺铁性贫血、其它形式的功能紊乱,现已证明神经性耳聋也与缺铁有关。本文试就铁在人体中的作用及代谢作一简要叙述。     

615小鼠血红蛋白珠蛋白α链的分离纯化及氨基酸组成

用CM－cellulose-23柱层析分离纯化了615小鼠珠蛋白α链,测定其N－末端氨基酸为缬氨酸。615小鼠珠蛋白α链含有141个氨基酸残基,其中含19个亮氨酸残基,10个组氨酸残基,9个缬氨酸残基,上述三种氨基酸残基的数目与文献中新本不同。     

615小鼠血红蛋白α链的氨基酸组成及个别肽段的氨基酸序列

用CM-Cellulose-23柱层析分离纯化了615小鼠珠蛋白α链,测定其N端氨基酸残基为缬氨酸.615小鼠珠蛋白α链含有141个氨基酸残基,其中19个亮氨酸残基,10个组氨酸残基,9个缬氨酸残基,上述氨基酸残基的数目与文献中其亲本C₅₇BL不同.用胰蛋白酶水解615小鼠珠蛋白α链,发现有不溶性的‘核心’和可溶性的酶解片段.其中一个酶解肽段从N端数第8位氨基酸残基发生了突变,由亲本的缬氨酸变为亮氨酸.     

铁的代谢和缺铁性贫血

缺铁性贫血是一种营养性贫血,它广泛流行于全世界,已成为全球性疾病。世界卫生组织曾于1986年报道,在亚州该病的发生率男性为10%,女性为20%,孕妇为40%,小儿为50%,两岁以下幼儿为90%。我国1980年在16个省市对7岁以下儿童作了血红蛋白测定,结果发现低于10克/100毫升者占37.9%。缺铁性贫血不仅影响着儿童生长发育,而且严重的可影响小儿的行为、智力以及对疾病的抵抗力。铁在人体中存在的数量是很少的,只有3-4克左右,但它普遍存在于体细胞中。人体中的铁由两部分组成,一部分是人体必需的铁,它就是血红蛋白、肌红蛋白和细胞组分中含铁     

菠菜铁氧还素(Ferredoxin)的制备

Davenport和Hill于1952年首先发现铁氧述素(简称Fd),当时他们称它为正铁血红蛋白还原因子(Methemoglobinreduction factor)。菠菜Fd含有97个氨基酸残基,分子量为13000(有的报导为12000)。每分子Fd含有两个铁原子和两个硫原子;铁与胱氨酸     

组氨酸在代谢中的作用

组氨酸是含有异吡唑环的氨基酸,是机体蛋白质的构成氨基酸,也是一些功能蛋白质(如组蛋白、血红蛋白)的主要组成氨基酸。组氨酸残基及异吡唑环是一些酶蛋白(如二氢叶酸还原酶、过氧化物歧化酶)和功能蛋白质(如血红蛋白)的功能部位或功能基团。组氨酸是天然螯合剂,许多含锌的金属酶(如羧基肽酶等)其功能性锌原子与活性中心的组氨酸残基相结合;自由组氨酸、由组氨酸构成的小肽以及组氨酸脱去羧基生成的组胺等都具有特殊的生理功能,所以组氨酸在代谢中起重要作用。食物中组氨酸含量影响体内组氨酸水平;药用组氨酸(组氨酸作为药物治疗某些疾病及氨基酸输液等)用量不当也影响体内组氨酸水平,能影响某些代谢,甚至发生疾病。     

固有无序蛋白与蛋白质相互作用位点残基特征分析

本文对固有无序蛋白(IDPs)与其他蛋白质相互作用位点残基特征进行了研究.首先在数据库中选出满足条件的109条IDPs蛋白质链及与其他配体蛋白形成的299个IDPs-蛋白质复合物,然后提取复合物中作为相互作用位点的IDPs-蛋白质残基.这109条IDPs链中共含有50 031个氨基酸残基,其中处于作用位点的残基有4 822个.通过分析发现,20种氨基酸在形成IDPs-蛋白质相互作用位点残基时具有不同的倾向性,根据形成作用位点残基的倾向性,20种氨基酸可分成三大类:倾向型氨基酸(ILE、LEU、ARG、PHE、TYR、MET、TRP)、中间型氨基酸(GLN、GLU、THR、LYS、VAL、ASP、HIS)、非倾向型氨基酸(PRO、SER、GLY、ALA、ASN、CYS).研究结果还进一步表明,不同氨基酸在有序区域与无序区域形成IDPs-蛋白质作用位点残基的倾向性不同.其中,氨基酸TRP、LEU、ILE、CYS在有序和无序区域形成作用位点残基的差异性尤为明显,而氨基酸GLU、PHE、HIS、ALA则基本没有多大差别.对IDPs-蛋白质相互作用位点残基理化特征进行分析发现:疏水性强、侧链净电荷量较少、极性较小、溶剂可及性表面积较大、侧链体积较大、极化率较大的氨基酸比较倾向于形成作用位点残基.主成分分析结果显示,残基的极化率、侧链体积和溶剂可及表面积对作用位点残基影响最大.     

细胞珠蛋白的结构及其生物学效应

细胞珠蛋白(cytoglobin,Cygb)是最近发现的脊椎动物珠蛋白超家族的一员,在体内分布广泛。人Cygb基因定位于染色体17q25,含有4个外显子和3个内含子,编码190个氨基酸残基(分子量20.9kD)。Cygb拥有经典的“three-over-three”α螺旋三明治折叠结构,同神经珠蛋白(Ngb)一样,Cygb血红素在缺乏外源性配体时呈“六配位”结构。Cygb的确切功能尚不十分清楚,目前主要有携氧与储氧、氧感受器、活性氧基团和NO的清道夫、NADH氧化酶或过氧化氢酶样作用和参与胶原形成等假说。     

科技消息

西德的Antoine等新发现摇蚊(Chironomus thummithummi)的血红蛋白基因没有内含子。脊椎动物的肌红蛋白基因及血红蛋白基因,在同一位置上都有二个内含子,这是自脊椎动物诞生以来,在几亿年进化期间,被稳定地保留下来的。豆科植物也存在与血红蛋白类似的豆血红蛋白,它的基因有3个内含子,其中二个与脊椎动物的非常相似。这可解释为,在远古时期珠蛋白基因是有3个内含子的,其中一个在进化中消失了。摇蚊有12种血红蛋白,其氨基酸顺序与脊椎动物血红蛋白的β链约有16％的氨基酸一致。这与人肌红蛋白和八目鳗珠蛋白的一致度(19％)几乎相同。toine等分析了摇蚊珠蛋白基因中的4个(A、B、C     

昆虫的珠蛋白基因无内含子

西德的Antoine等新发现摇蚊(Chironomus thummi thummi)的血红蛋白基因没有内含子。脊椎动物的红蛋白基因及血红蛋白基因,在同一位置上都有二个内含子,这是自脊椎动物诞生以来,在几亿年进化期间,被稳定地保留下来的。豆科植物也存在与血红蛋白类似的豆血红蛋白,它的基因有3个内含子,其中二个与脊椎动物的非常相似。这可解释为,在远古时期珠蛋白基因是有3个内含子的,其中一个在进化中消失了。摇蚊有12种血红蛋白,其氨基酸顺序与脊椎动物血红蛋白的β链约有16％的氨基酸一致。这与人肌红蛋白和八目鳗珠蛋白的一致度(19％)几乎相同。toine等分析了摇蚊珠蛋白基因中的4个(A、B、c     

易出现在“血红蛋白”教学中的错误

人体血液的颜色决定于红细胞。由于血红蛋白呈红色,它是红细胞内的主要成分,所以血液呈现红色。红细胞的机能主要是由血红蛋白来完成的,它是体内执行输氧任务的一种结合蛋白质(只有红细胞内才能发挥作用)。它之所以有此功能,这与它所具有的结构是密切相关的。血红蛋白是由四个多肽链的亚基构成的四聚体,其中每个亚基都含有一个色素辅基——血红素(为铁卟啉类化台物),每个血红素都含有一个Fe~(2 )(故贫血病人可适当多吃含铁及蛋白质的食物)。正是由于这个Fe~(2 )能和氧发生可逆性的结合,血红蛋白才表现出一个重要的性质及功能:在氧分压高的地方它与氧结台,将氧携带,形成氧合血红蛋白,呈鲜     

中国红豆杉细胞色素P450还原酶的基因克隆、表达与活性分析

细胞色素P450还原酶(Cytochrome P450 reductase,CPR)是细胞色素P450羟基化酶电子传递链的组成部分,在生物体内起着重要的电子传递作用。文章从中国红豆杉(Taxuswallichiana var. Chinensis)愈伤组织细胞中克隆CPR基因(TchCPR),TchCPR含有一个2154bp碱基的阅读框,编码717个氨基酸残基;在氨基酸水平上它与裸子植物细胞色素P450还原酶的同源性(82%)高于其他被子植物的细胞色素P450还原酶(74%)。在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达了全长和从N-端截短不同数目氨基酸残基的6个融合肽段,经亲和层析纯化,分析了表达的不同长度融合蛋白的电子传递效率。结果表明截短长度大于61个氨基酸残基肽段的胞色素P450还原酶都能够诱导表达,在表达水平上无显著差异,而截短61个氨基酸的CPR融合蛋白电子传递的催化活性(1.6057nmol Cyt Cred/min/μg TchCPR融合蛋白)高于其他4个融合蛋白。     

胎儿血红蛋白的表达调控

胎儿血红蛋白是胎儿体内主要的血红蛋白类型,是由两条α肽链和两条γ肽链组成的四聚体。出生后胎儿血红蛋白在人体中的表达急剧降低至1%,由两条α肽链和两条β肽链组成的成人血红蛋白取而代之成为主要的血红蛋白类型。β地中海贫血和镰刀型细胞贫血发病原因均基于β-珠蛋白基因发生突变,致使β-珠蛋白合成不足或异常,进而引起一系列临床症状。诸多实验结果及临床疗效表明,提高患者体内γ-珠蛋白的表达可部分替代异常β-珠蛋白从而有效缓解患者的临床症状。随着基因治疗的发展,如何安全高效的再激活胎儿血红蛋白的表达成为治疗β型地中海贫血和镰刀型细胞贫血患者的重要科学命题。本文重点回顾近年来γ-珠蛋白表达的调控机制,以期对寻找更加有效激活胎儿血红蛋白的方法提供参考。     

圈卷产色链霉菌尼可霉素生物合成基因——sanH和sanI的研究

通过反向遗传学方法克隆到圈卷产色链霉菌尼可霉素生物合成基因簇中约7.0kb的DNA片段。该片段除含有尼可霉素生物合成基因sanF外,对sanF上游约22kb的BglⅡDNA片段进行序列测定及分析表明,还含有两个完整的开放阅读框(ORF)。ORF1由1233个核苷酸组成,ORF2由195个核苷酸组成,它们分别编码由410个氨基酸残基和64个氨基酸残基组成的蛋白质,依次命名为sanH和sanI。蛋白序列数据库比较结果表明,SanH和SanI与浅灰链霉菌(\%Streptomyces griseolus)\%中共转录的细胞色素P450(cytochrome P450)和铁氧还蛋白(ferredoxin)有较高的同源性,一致性分别为46%和56%,相似性分别为62%和70%。基因功能研究表明,sanH基因的破坏虽不影响圈卷产色链霉菌产生的尼可霉素的生物活性,但该基因可能参与了尼可霉素羟基化反应的生物合成。     

两种血红蛋白病的分子生物学基础的比较

镰形细胞贫血症和地中海贫血症均属于血红蛋白病,血红蛋白是一种含有色素辅基的结合蛋白质,其色素部分是血红素(heme,haem),蛋白质部分是珠蛋白(globin)。血红蛋白是一个四聚体,每个亚单位由一条肽链和一分子血红素组成。构成各种血红蛋白的珠蛋白肽链有7种：α、β、^Gγ、^Aγ、δ、ε和ζ。据统计至今已发现异常血红蛋白200多种,异常血红蛋白携带者有一亿多人。镰贫和地贫都与血红蛋白异常有关,二者的分子生物学基础都涉及到基因突变、缺失而导致某种蛋白链合成障碍,引起融血性贫血,使其发生功能性改变直至致病,但二者又有不同之处,镰贫主要原因是发生了基因的错义突变,而地岔系由于α链或β链合成失去平衡所致．     

猪T细胞受体γ链基因的克隆及生物信息学分析

目的:克隆猪T细胞受体γ链(pTCR-γ)基因,用以研究猪T细胞受体分子结构与功能。方法与结果:以GenBank上登载的pTCR-γ基因为参考序列,用RT-PCR法从猪外周血淋巴细胞中克隆pTCR-γ基因。序列分析表明,pTCR-γ基因开放读框为1026bp,编码341个氨基酸残基,含有由23个氨基酸残基构成的信号肽序列;与参考序列相比,在核苷酸和推导氨基酸序列上的同源性分别为95.6%和88.8%;系统进化分析发现,该基因与绵羊、恒河猴、人、马、牛的同源性相对较高,与褐鼠、家犬、家鼠、家猫的同源性次之,而与禽类、鱼类的同源性最低;生物信息学结构预测表明猪T细胞受体γ链含2个结构域,其中1个为IG_LIKE1结构域(IGv结构域),由第14～114位共101个氨基酸残基组成;另一个为IG_LIKE2结构域(IGc结构域),由第143～238位共96个氨基酸残基组成。结论:克隆并应用生物信息学技术分析了猪T细胞受体γ链基因序列及编码蛋白的结构特征,为进一步研究γ链的结构与功能奠定了基础。     

与女性同胞聊聊“隐性缺铁”

正铁作为人体的必需养分之一,人们虽然较为熟悉,但体内到底有多少铁、铁有什么作用以及缺铁有何影响、如何正确补铁等问题却未必清楚。特别是女同胞,本是一个较男性更容易发生缺铁的群体,尤其要做到心中有数。     

镰刀形红细胞的形成

镰刀形红细胞贫血症是一种严重的溶血性疾病,其特点是在氧分压低的情况下,红细胞就由正常的双凹圆饼状变成镰刀形。产生镰刀形细胞贫血症的根本原因是基因突变,导致转录、翻译错误,使血红蛋白分子的β多肽链上,第六位的谷氨酸被缬氨酸代替,这一个氨基酸分子的改变是怎样引起红细胞形成镰刀状的呢? 从蛋白质分子的一级结构看,正常血红蛋白(HbA)与镰刀形红细胞血红蛋白(HbS)的差异,是位于β链N端第六位上的氨基酸残基不同,其氨基酸残基顺序如下: HbA:缬-组-亮-酷-脯-谷-谷-赖…… HbS:缬-组-亮-酪-脯-缬-谷-赖……谷氨酸的侧链基团带负电荷,缬氨酸的侧链基     

一例Hb Ottawa[αl5(A13)Gly→Arg]的化学结构分析

本文报道在一个8岁汉族女孩血液中发现一种慢速异常血红蛋白。家系调查结果显示,异常基因来自其母。取患者静脉血制备珠蛋白,然后分离异常肽链,进行异常肽链的胰蛋白酶酶解物指纹图谱分析和异常肽段的氨基酸定量分析。结果证明血红蛋白α链第15位甘氨酸被精氨酸所取代,该变异体是Hb Ottawa(α15(A13)G1y→Arg)。本例异常血红蛋白在国内系首次发现。     

7号淀粉酶链霉菌M1033木糖异构酶基因序列分析

测定了来自海南的7号淀粉酶M1033木糖异构酶(Ⅺ)基困的DNA序列。：该酶的结构基因由l161bp组成,相当于387个氨基酸残基。其GC含量为72．1克分子％,密码子第三位的Gc利用率达98克分子％。在氨基酸序列上,M1033的木糖异构酶与其它放线菌菌株的相比具有较高的同源性;特别是与3种链霉菌菌株的同源性高达90%左右。