疏水性物质外膜通道蛋白及应用研究进展

疏水性物质外膜通道蛋白是G-细菌特有的摄取胞外疏水性物质的通道,与G-细菌降解疏水性有机污染物密切相关。该文对已发现的两类疏水性通道蛋白进行了综述,重点概括了这两类通道蛋白的结构、运输底物和机理以及它们的应用。另外还展望了类似通道蛋白的鉴定以及利用此类通道蛋白构建全细胞催化系统在环境修复中的应用。     

枯草芽孢杆菌疏水蛋白BslA的结构及应用

疏水蛋白(Hydrophobin)是具有表面活性的小分子量蛋白质,可以在界面自组装形成双亲性蛋白膜,从而改变界面亲疏水性。研究表明疏水蛋白无毒性且无免疫原性,基于这样的性质,疏水蛋白可用于材料表面修饰、食品塑形剂、纳米药物载体而进行靶向运输或生物传感器的信号精确识别等。近年来,在枯草芽孢杆菌生物被膜中发现了一种分泌型小分子量疏水蛋白BslA (原名YuaB)。研究表明,枯草芽孢杆菌疏水蛋白BslA表达产量高,纯化过程简单、易于操作,可实现大规模生产,因而BslA具有更大的应用优势和开发价值。本文总结了BslA的性质、功能、结构等方面的信息,并与真菌疏水蛋白进行了比较分析,系统分析了其结构特点及应用价值。     

黑曲霉中疏水蛋白基因种类分析

疏水蛋白对丝状真菌的形态有重要影响。现以基因序列的同源性、所编码氨基酸中8个半胱氨酸保守模式、氨基酸序列的水缘性图谱等指标对黑曲霉中可能的疏水蛋白基因进行分析。根据基因序列的同源性,将20个可能的黑曲霉疏水蛋白基因归为8个。这8个可能的疏水蛋白基因编码的蛋白质具有8个半胱氨酸保守模式和较高的基因序列同源性,在半胱氨酸保守模式上都属于I类疏水蛋白,但在水缘性图谱上其中只有2个疏水蛋白属于I类疏水蛋白。此外,这8个疏水蛋白的氨基酸序列同源性仅为0.5%。研究结果对黑曲霉中可能的疏水蛋白基因进行了梳理,将对研究疏水蛋白在丝状真菌形态控制中的作用具有重要意义。     

家蚕丝蛋白重复片段替换人体α-突触核蛋白核心片段的研究

家蚕Bombyx mori丝丝心蛋白(silk fibroin)结晶域与人类帕金森综合症的致病蛋白α-突触核蛋白(α-synuclein, α-Syn)的积聚原理类似,都是由一段非常疏水的氨基酸组成的保守序列和一些无序卷曲,并在一定条件下发生整体的结构转换而发生纤维化所致。研究发现在这2种蛋白中存在的疏水片段是它们形成β折叠的关键。为了研究α-Syn蛋白的积聚核心在被别的积聚核心所替换后是否还可以正常纤维化,我们用PCR技术将家蚕丝丝心蛋白的核心片段替换α-Syn_1-74(α-Syn₇₄)的核心,组成一个重组蛋白α-Syn₇₄SFX,纯化后温育6天,用ThT荧光和原子力显微镜检测该重组蛋白的结构,结果表明α-Syn₇₄SFX未能发生纤维化。这说明具备能形成β片层的片段和无序卷曲这2个因素,并不能绝对使蛋白发生整体的结构转换。这对人工蚕丝的研究具有参考价值。     

水稻线粒体coxII基因转录本的编辑位点研究

RNA编辑是指由RNA水平的核苷酸改变所引起的密码子发生变化的一种预定修饰,它的发现是近年来对分子生物学中心法则的重要补充.本文以红莲型(HL)水稻细胞质雄性不育系粤泰A,保持系粤泰B和杂种F1(不育系A与恢复系71068的杂交一代)为材料,首次研究了线粒体基因coxII转录本的编辑位点.coxII基因的转录本有15个编辑位点,其中有14个发生在密码子的第一和第二位点.这14个位点的编辑可改变氨基酸的种类,并导致所编码蛋白的疏水性以及所编码蛋白在氨基酸序列上的保守性增加.     

真菌疏水蛋白结构研究进展

真菌疏水蛋白是由高等丝状真菌产生的小分子量(10kD左右)具有双亲性的蛋白质,它们在真菌生长和发育中起着重要的作用。通过研究发现疏水蛋白具有极高的表面活性,可以在界面通过自组装形成双亲性的蛋白膜,从而改变界面的亲疏水性质。值得注意的是,疏水蛋白的不同功能可归因于其双亲性蛋白质结构,使得其在不同的亲水/疏水界面处自组装以形成两性蛋白膜。基于这样的性质,疏水蛋白已经获得了国内外各领域的广泛应用。疏水蛋白潜在的应用价值激励了人们对其蛋白结构的探究从而解释其自组装机理。此篇综述总结了近些年人们通过不同手段及研究方法来解释疏水蛋白发挥功能的结构基础。     

膜锚蛋白结构与功能及其调控机制

最近发现一些膜蛋白不是通过疏水的穿膜结构固定于膜上,而是通过与糖链结合直接连接到糖基磷脂酰肌醇(GPI)上,成为一种蛋白质在膜上锚着的新型方式.这些膜锚蛋白包括:粘附分子;受体蛋白;酶蛋白等.这些生物活性分子由于在膜上的运动性增大,可产生继发的生物效应.膜锚蛋白有膜结合型和溶于体液的可溶性型,通过蛋白与 GPI 的结合和脱离,可调控其生物活性;产生的 GPI 本身亦可作信使物质,调控细胞分裂与分化等.     

真菌疏水蛋白HGFI自组装分子机制和材料表面修饰功能的研究

真菌疏水蛋白是高等丝状真菌在特定生理时期分泌的一类小分子量、两亲性蛋白质,其可以在两相界面处通过自我装配形成纳米级蛋白膜,改变介质表面的亲水性和疏水性.疏水蛋白独特的自组装性质使其在不同的领域均具有应用潜力,如材料表面修饰、乳化、蛋白纯化、药物传送和生物传感器制作等.本文主要介绍了真菌疏水蛋白的国内外研究进展,并针对本课题组发现的灰树花真菌疏水蛋白,介绍其自组装分子机制、在材料表面修饰以及药物缓/控释等方面的应用研究.     

不同蛋白标签对LMO2融合蛋白沉淀实验的影响

融合蛋白沉淀技术是一种用来研究蛋白质相互作用的新的体外实验技术, 通常利用蛋白亲和标签与探针蛋白融合表达来钓取未知相互作用蛋白或验证已知蛋白间的相互作用, 其中以谷胱甘肽巯基转移酶(GST)标签最为常用。LMO2(由LIM only缩写得名, 也称Ttg-2或Rbtn2)是一种小分子量难溶蛋白。利用原核系统分别表达了含有GST和麦芽糖结合蛋白(MBP)两种标签的LMO2融合蛋白, 发现GST-LMO2融合蛋白以包涵体的形式表达, 而MBP-LMO2融合蛋白则能够以可溶形式表达, 而且MBP-LMO2的表达量明显高于GST-LMO2融合蛋白。将可溶性的MBP-LMO2融合蛋白和复性后的GST-LMO2融合蛋白分别用于钓取K562细胞中LMO2的结合蛋白, 结果显示二者都可以结合K562细胞中内源性的GATA1蛋白, 而MBP-LMO2融合蛋白捕获的GATA1蛋白明显多于复性后的GST-LMO2融合蛋白。这一结果提示, 在研究一些分子量小、疏水性强的蛋白质时改变标签蛋白可能是一种有益的尝试。     

不同蛋白标签对LMO2融合蛋白沉淀实验的影响

融合蛋白沉淀技术是一种用来研究蛋白质相互作用的新的体外实验技术, 通常利用蛋白亲和标签与探针蛋白融合表达来钓取未知相互作用蛋白或验证已知蛋白间的相互作用, 其中以谷胱甘肽巯基转移酶(GST)标签最为常用。LMO2(由LIM only缩写得名, 也称Ttg-2或Rbtn2)是一种小分子量难溶蛋白。利用原核系统分别表达了含有GST和麦芽糖结合蛋白(MBP)两种标签的LMO2融合蛋白, 发现GST-LMO2融合蛋白以包涵体的形式表达, 而MBP-LMO2融合蛋白则能够以可溶形式表达, 而且MBP-LMO2的表达量明显高于GST-LMO2融合蛋白。将可溶性的MBP-LMO2融合蛋白和复性后的GST-LMO2融合蛋白分别用于钓取K562细胞中LMO2的结合蛋白, 结果显示二者都可以结合K562细胞中内源性的GATA1蛋白, 而MBP-LMO2融合蛋白捕获的GATA1蛋白明显多于复性后的GST-LMO2融合蛋白。这一结果提示, 在研究一些分子量小、疏水性强的蛋白质时改变标签蛋白可能是一种有益的尝试。