棕色固氮菌固氮酶铁蛋白的研究(四)

应用荧光探剂——荧光醋酸汞和荧光胺研究了棕色固氮菌固氮酶的两种蛋白组分与MgATP和MgADP的关系。实验确证该菌钼铁蛋白不能与MgATP和MgADP络合,而铁蛋白则能。每分子铁蛋白络合2个分子MgATP,但至少是络合2个分子MgADP,反应的部位是在铁蛋白的巯基上。MgATP和MgADP与铁蛋白络合后,引起铁蛋白构型变化,使铁蛋白中可与荧光胺反应的氨基量增加。MgATP和MgADP二者与铁蛋白作用后所得结果相近似。在没有MgATP存在条件下,钼铁蛋白仍能与铁蛋白相互作用,并在巯基部位上产生变化。对于氨基也有影响。     

棕色固氮菌固氮酶铁蛋白的研究(五)

应用微热量计研究了棕色固氮菌固氮酶铁蛋白与MgATP或MgADP络合的热力学状况。在25℃,1大气压下铁蛋白与MgATP饱和络合时的焓(⊿H~0)变化为-4.78千卡/摩尔,自由能(AGO)变化为-6.66千卡/摩尔,熵(⊿S~0)变化为+6.31卡·度/摩尔。在铁蛋白与MgATP络合时,随着MgATP浓度的增加,-⊿H~0也随之增加呈S型曲线,铁蛋白与MgADP饱和络合时⊿H~0为-5.45千卡/摩尔,AGO为-6.89千卡/摩尔,⊿S~0为+4.82卡·度/摩尔。熵的增加表明MgATP或MgADP与铁蛋白络合后,引起铁蛋白构型的变化。铁蛋白与MgATP或MgADP饱和络合时的TASO分别为+1.88千卡/摩尔和+1.44千卡/摩尔。     

电子传递促进的ATP水解

铁蛋白在结合MgATP时,MgATP基本上不水解,只有在与钼铁蛋白结合并传递电子给钼铁蛋白时,MgATP才酶促水解为MgADP和Pi(磷酸根),电子传递和ATP的水解是两个快速的偶联过程。[Fe_4S_4(SPh)_4]~(-2)     

腺苷酸化合物与固氮酶组分结合的化学模拟

固氮酶是由钼铁蛋白和铁蛋白组成的复合物,它们的活性中心分别由钼铁硫原子簇和Fe_4S_4原子簇所组成。MgATP除了与铁蛋白结合外,是否还能与钼铁蛋白结合,长期以来由于存在着相互矛盾的实验结果,而未能定论。     

不同底物与固氮酶及其钼铁蛋白相互作用的荧光光谱分析

 本文研究了不同底物(N_2,H_2,N_2O,NaN_3,C_2H_2)对棕色固氮菌固氮酶及其钼铁蛋白荧光光谱的影响。结果表明,上述底物均能络合在钼铁蛋白及固氮酶上,但络合程度不同,从而为固氮酶系统有多个不同的底物络合中心,底物络合中心在钼铁蛋白分子上,铁蛋白对钼铁蛋白有变构作用,提供了光谱学证据。     

荧光能量转移技术在生物学研究中的应用

荧光能量转移(FRET)是指两个携带不同荧光基团的大分子在相互间距离足够近时(10～100A)所发生的能量非放射性地由一个荧光基团向另一个荧光基团转移的现象。结合绿色荧光蛋白的发现,FRET技术可用于检测生物大分子中不同亚基的位置和生物大分子间的相互作用。近年来,FRET技术在生物学研究中的突破性进展是在活体细胞中实时监测生物大分子之间的相互作用。本文就绿色荧光蛋白的发现,FRET技术的原理、研究进展和应用前景作简要综述。     

黄素氧还蛋白参与的固氮链电子传递

棕色固氮菌中电子载体Fld直接向固氮酶铁蛋白传递电子。Fld_(ox)至Fld_R是双电子二步还原反应,极谱半波电位分别为-210、-550 mV。Fld_(ox)至Fld_(SR)的中点电位为-280 mV,Fld_(SR)至Fld_R为-500mV。铁蛋白中点电位为-256mV,加MgATP后为-390 mV。Fld_R与铁蛋白ox组成的电池电动势为244mV,电子传递可自发进行,反应的J△G~o为-23KJ/摩尔,铁蛋白被Fld_R还原的K_a=1.3×120~4,加入MgATP后△G~o为-10.6KJ/摩尔,K_a=72。因此,未加入MgATP时电子传递反应更易进行。     

有催化活性的固氮酶二聚态钼铁蛋白

利用离子交换层析和凝胶过滤,第一次成功地从棕色固氮菌提取液中分离出接近电泳纯的能重组固氮酶活性的二聚态钼铁蛋白。它的分子量约为150,000,每分子含钼约0.5原子。当与铁蛋白重组固氮酶时,表现出相当高的活性。这个结果对固氮酶底物络合中心的结构提供了重要的启示,指出与目前较为流行的双钼多核中心相比,含单钼的多核中心至少同样是不可忽视的可能结构。     

基于GFP的FRET应用

绿色荧光蛋白（GFP）是一种活性荧光标记,已被用来研究基因表达、分子定位,蛋白质折叠和转运;荧光共振能量转移（FRET）是一种无损伤的光学检测方法,能检测到小于纳米的距离变化。将GFP的活性定位标记功能与FRET的高分辨率相结合。为活体研究生物分子的功能和命运开创了新的篇章。作者在介绍GFP和FRET原理的基础上,综述了基于GFP的FRET在蛋白酶活性,蛋白质间相互作用 构象改变研究中的应用。     

pH和温度对固氮酶还原基质的影响

确定了在pH 5.2到8.7和温度22°到45℃时钼铁蛋白和铁蛋白的稳定性。按logKm和logV分别对pH作图,得到下列参数。于30℃在酸性侧,乙炔络合常数PK_b(C_2H_2)=6.43—6.50,乙炔催化常数pK_b′(C_2H_2)=4.78,在碱性侧乙炔络合常数pK_a(C_2H_2)=7.42—7.55,乙炔催化常数pK_a′(C_2H_2)=7.88—8.29,氮络合常数pK_a(N_2)=7.75—7.9及氮催化常数pK_a′(N_2)=8.08—8.68。既然pK_a与pK_b或pK_a′与pK_b′二者间隔小于3.5个单位,又按V/Km及V′对pH作图,其结果为pKb(C_2H_2)=6.28pK_a(C_2H_2)=7.68和pK_b′(C_2H_2)=5.53和pK_a′(C_2H_2)=8.93。将不同温度下的pK_b或pK_a分别对各自温度的倒数作图,其热力学数据为由pH 5.7到7.3范围内,质子移变基团的解离热⊿H(ioh)=7742卡/克分子,相应的pK_b(C_2H_2)=6.16—6.36;由pH 7.3到8.4范围内⊿H_(ion)=6983卡/克分子,相应的pK_a=8.24—8.44。这些数据指出固氮酶钼铁蛋白络合乙炔的功能基团可能具有咪唑基·巯基和氨基相类似的结构,这种推测正在用化学修饰的方法加以验证。     

Selection with two alleles and complete dominance

For a plant selection model with frequency-independent viabilities, fertilities and selfing rates, it is shown that apart from global fixation, for certain parameter combinations a protected polymorphism and facultative fixation (either allele may become fixed according to initial frequencies) may both occur. Facultative fixation requires different selling rates for the dominant and recessive type. Protection of the polymorphism requires resource allocation for male and female function. In this connection the problem of purely genetically caused population extinction is discussed.
For general frequency dependence and regular segregation, the chances for establishment of a completely recessive gene are compared to those of a completely dominant gene. It is proven that the process of establishment of the recessive gene, despite a fitness advantage, may be considerably endangered by drift effects if random mating prevails. The recessive gene may reach the same effectivity in establishment as a dominant gene, only if the recessive homozygote mates exclusively with its own type during the period of establishment.     

杆状病毒出芽病毒粒子膜融合蛋白的研究进展

杆状病毒是一类感染节肢动物的病原微生物,其基因组为双链环状DNA,大小为80～180kb.     

Inception of the Modern Public Health System in China and Perspectives for Effective Control of Emerging Infectious Diseases: In Commemoration of the 140th Anniversary of the Birth of the Plague Fighter Dr. Wu Lien-Teh

In this article, we systematically review Dr. Wu Lien-Teh's academic achievements and outstanding contributions in the prevention and control of the plague epidemic in northeast China and introduce the development of the earliest public health epidemic prevention system in China in order to commemorate the 140th anniversary of Dr. Wu Lien-Teh's birth. We hope that this article will provide insights into the effective prevention and control of emerging infectious diseases as well as the current worldwide pandemic of COVID-19, facilitating the improvement and development of public health systems in China and around the globe.