紫云英根瘤菌109菌株的氢氧化电子传递链

H_2还原减去O_2氧化的差示光谱显示424,522,552,560,603nm峰,鱼腾酮(反竞争性抑制),DBMIB,HQNO,抗霉素A,氰化钠和叠氮化钠(非竞争性抑制)明显抑制吸氢活性,表明细胞色素c,b和a分别参与氢氧化的电子传递。以Dixon作图来确定抑制剂在电子传递链中结合位点数目,鱼腾酮和DBMIB为单位点结合,HQNO和氰化物为双位点结合,HQNO所引起的部份抑制,可使对氰化钠敏感的结合位点消逝。鱼腾酮与HQNO同时存在时,其叠加或累积抑制效果表明,两种类型的细胞色素b参与氢氧化的电子传递,由H_2到O_2的电子传递于细胞色素b处分叉,对氰化物抑制敏感性也有所不同。     

罗汉果环阿屯醇合酶的同源建模、分子对接及催化环化的机理推测

环阿屯醇为植物甾醇类化合物,也是诸多甾醇类化合物生物合成的关键前体物质之一,具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤、调节胆固醇等多种药理活性。课题组前期克隆了罗汉果环阿屯醇合酶基因(Cycloartenol Synthase,CAS)并对其进行了功能验证(GenBank登录号:HQ128566)。但该酶的催化活性位点及催化机制尚不明确,阻碍了进一步的改造及应用。本研究利用同源建模预测CAS的三维结构,结合分子对接模拟技术分析该酶与底物的相互作用,结果表明,Asp491、Cys492、Cys570、Tyr540、His265是CAS酶上关键的催化位点,Asp491质子化2,3-氧化鲨烯引发四个环化反应形成C20正离子中间体,然后中间体经过一系列的碳正离子重排形成C11正离子中间体,最后通过His265与Tyr540去质子化使得C27与C11原子间形成单键生成产物环阿屯醇。此外,活性空腔内存在大量的疏水氨基酸,则通过疏水作用稳定反应物、中间体结合在活性空腔。该酶活性位点的发现,为今后通过定点突变技术改造酶的活性及调控代谢通路奠定了基础。     

超氧化物歧化酶(SOD)

一、产品概述 SOD在耗氧的生物中存在,催化下列反应:2H~+2O_2~-→H_2O_2+O_2。从低等生物的微生物到高等动植物都含有SOD,在体内起防御活性氧障碍的作用。 哺乳动物细胞质中的SOD是草绿色的酶,是分子量为3.1-3.2万的亚基的二聚体,各亚基各含1原子的铜和锌。血液中的血铜蛋白、肝脏中的肝铜蛋白均为此酶。     

铜离子在光系统Ⅱ电子传递中的作用部位和方式

铜离子对PS Ⅱ电子传递有明显的抑制作用,并且不能被加入人工电子供体DPC而恢复电子传递。铜离子表现出对胰蛋白酶消化叶绿体膜后使PS Ⅱ电子传递所受抑制有加成作用,并且铜离子又可拮抗胰蛋白酶对被DCMU阻止的PS Ⅱ电子传递的部分恢复作用。因而推测铜离子在PS Ⅱ的作用部位是在DPC供电子处至PS Ⅱ作用中心之间,其作用方式可能在于钝化了参与PS Ⅱ电子传递的膜蛋白。用SDS-PAGE对叶绿体膜蛋白的分离结果,也符合于这一假设。     

中性红再生紫膜的光化学性质

研究了中性红再生紫膜从先适应状态到暗适应状态的反应及再生紫膜中中性红的光吸收变化。实验结果说明紫膜上的金属离子结合位点可能深入膜内的质子通道,与构成质子通道的一些重要氨基酸残基相互作用。紫膜经去离子化处理变成蓝膜后,带有正电荷的质子化中性红也可以占据此金属离子结合位点,使蓝膜再生为紫膜。但金属离子与结合位点具有更强的亲和力,使蓝膜再生为紫膜的能力比质子化中性红强。     

脊尾白虾2种血蓝蛋白大亚基变体的克隆及功能分析

为了探究血蓝蛋白的分子多样性, 对脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)血蓝蛋白大亚基变体进行了研究。基于脊尾白虾转录组文库血蓝蛋白大亚基变体EcHcL1和2序列, 利用RACE和生物信息学技术, 对2种变体进行全长cDNA扩增和序列分析。结果发现EcHcL1和2 cDNA 全长分别为2239和2132 bp, 编码685和676个氨基酸。EcHcL1和2氨基酸序列在进化上相对保守, 且均具有血蓝蛋白的典型结构域, 包括铜离子结合区域、保守His位点和Ig-like区等, 其中EcHcL1多了一个酪氨酸酶结构域, 推测可能与色素代谢及酚氧化酶活性有关。组织表达分布结果显示EcHcL1和2在血细胞、肝胰腺、肠、腹神经节、心脏、卵巢、眼柄、胃、鳃和肌肉等组织中均有表达, 且均在肝胰腺和血细胞中表达较高。采用Real-time PCR方法对病原感染后2种变体的mRNA表达情况进行分析。结果发现, EcHcL1在金黄色葡萄球菌、副溶血弧菌和白斑综合征病毒(WSSV)胁迫脊尾白虾12—48h中出现较高表达量, 最高表达量约为对照组的1.5—4倍; EcHcL2在胁迫后24—48h后, 与对照组相比, 表达量约上升2—9倍。由此说明, 脊尾白虾血蓝蛋白大亚基变体与免疫防御密切相关, 可能在抵抗病原微生物感染中发挥作用。     

漆酶的性质、功能、催化机理和应用

漆酶是一种结合多个铜离子的蛋白,是铜蓝氧化酶蛋白家族的一员。本文叙述漆酶的分子结构、底物特异性及其物理化学特性,并讨论漆酶的酶促反应机理和生物学功能,包括植物漆酶参与细胞壁的形成以及漆酶与病原菌毒力的关系。本文还着重介绍了漆酶在环境生物修复方面的应用。     

链格孢菌毒素对莱茵藻光合电子传递的抑制及其作用位点

以野生型莱茵藻和其抗除草剂突变体为材料,检测链格孢菌毒素在光合电子传递链上的作用位点和模式的结果表明,此种毒素抑制Q_A至Q_B的电子传递,是光系统Ⅱ抑制剂,其作用模式类似于苯酚类型的除草剂。     

铝与钙调蛋白相互作用及其作用位点的研究

用500MHzNMR研究了铝与钙调蛋白的相互作用,主要研究了铝对钙调蛋白中芳香氨基酸残基(Tyr,His,Phe)构象变化的影响。实验结果表明,铝在钙饱和的钙调蛋白上存在着特异性的结合位点,结合位点数目至少为两个,第一结合位点可能位于钙调蛋白的N端结构域,第二结合位点靠近Ca~(2+)的Ⅲ结合域。Al~(3+)结合引起脱钙的钙调蛋白的构象变化不同于与Ca~(3+)结合引起的构象变化。Al~(3+)在CaM上的结合位点与Ca~(2+)的并不相同。柠檬酸等有机酸对铝的毒性有保护作用,这种保护作用是由于柠檬酸分子对铝的络合。     

植物多铜氧化酶及其亚家族成员SKS蛋白

多铜氧化酶包括抗坏血酸氧化酶、漆酶、血浆铜蓝蛋白等多种类型,是植物体内非常重要的一类金属氧化酶,并在植物多种生理过程中发挥着举足轻重的作用。SKS(The skewed5simliar)蛋白是多铜氧化酶家族中一类缺乏铜离子连接所必需的组氨酸残基的特殊成员,由于缺失正常的多铜氧化酶酶活性中心,可能在植物发育中被赋予了新的功能。本文就多铜氧化酶铜离子连接位点、底物选择、演化过程以及植物SKS家族基因的研究进行了阐述。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism