核糖体RNA拓扑学与RNA N－糖苷酶研究进展（上）

核糖体RNA拓扑学的研究对阐明核糖体RNA(rRNA)在蛋白质生物合成中的作用具有重要的意义.RNA N-糖苷酶是一类核糖体失活蛋白.它只水解rRNA特定位置上一个腺苷酸的糖苷键,释放一个腺嘌呤碱基,使核糖体失活.Ricin A链是研究得最早和最详细的RNA N-糖苷酶,迄今已发现有二十五种核糖体失活蛋白具有RNA N-糖苷酶活性.RNA N-糖苷酶作用于28S rRNA的α-sarcin结构域,改变核糖体的构象而使其失活.     

几种核糖体失活蛋白对超螺旋环状DNA的切割与解旋作用

天花粉蛋白(trichosanthin)是一种单链核糖体失活蛋白(ribosome-inactivating protein,RIP),它失活核糖体的机制属于RNA N-糖苷酶型。最近Li等发现天花粉蛋白可作用于超螺旋环状DNA,将其切割与解旋成缺口及线状分子,但并不作用于线状DNA。为了     

核糖体RNA拓扑学与RNAN－糖苷酶研究进展（下）

２８ＳｒＲＮＡ的α－ｓａｒｃｉｎ结构域直接参与核糖体催化的蛋白质合成反应,已经证明天花粉蛋白是一种ＲＮＡＮ－糖苷酶,一种测定ＲＮＡＮ－糖苷酶活力的新方法也已初步建立。天花粉蛋白能使超螺旋ＤＮＡ解旋并断裂为缺口环状和线状ＤＮＡ．并已发现其它ＲＮＡＮ－糖苷酶也具有这一核酸内切活性。天花粉蛋白对２８ＳｒＲＮＡ,超螺旋ＤＮＡ和艾滋病毒（ＨＩＶ－１）ＲＮＡ三种底物可能有相同的分子作用机制．     

核糖体 RNA 的生物功能、自我剪接与自我复制

核糖体RNA在肽链合成的起始、延伸和终止等整个过程中都有重要的功能。RNA N-糖苷酶是一类核糖体失活蛋白;它只水解rRNA特定位置上的一个腺苷酸的糖苷键,释放一个腺嘌呤碱基,使核糖体失活。天花粉蛋白是一种核糖体失活蛋白。目前已知最小的ribozyme是人工合成的13寡聚核糖核苷酸。利用四膜虫ribozyme转磷酸酯的逆反应合成了一个42寡聚核糖核苷酸。这说明RNA可以催化RNA的合成。     

核糖体失活蛋白的结构功能与分布

核糖体失活蛋白是一类在植物中较广泛存在的毒蛋白。植物核糖体失活蛋白具有RNAN-糖苷酶活力,可作用于核糖体RNA,使核糖体失去蛋白质合成的功能。根据一级结构,核糖体失活蛋白可分为两种类型。Ⅰ型核糖体失活蛋白由一条链组成,分子量在25—30 kDa之间。Ⅱ型核糖体失活蛋白由两条以二硫键相连的链(A、B链)组成,分子量在60 kDa左右。B链可以与细胞表面含半乳糖的受体结合,有助于A链进入细胞,作用于核糖体。目前至少已从9个科31种植物中分离纯化了Ⅰ型RIP。Ⅱ型RIP较少,仅在6科8种植物中发现。除了具有RNA N-糖苷酶活性,还发现一些核糖体失活蛋白可以切割超螺旋双链DNA,产生缺口环状和线状DNA。此外,一种Ⅰ型RIP,克木毒蛋白还具有超氧化物歧化酶活性。     

核糖体失活蛋白及核糖体拓扑结构的研究进展

天花粉毒蛋白使核糖体失活的分子机制是它有ＲＮＡＮ－糖苷酶的作用。从樟树种子中纯化的两种新的核糖体失活蛋白（ＲＩＰ）——辛纳毒蛋白和克木毒蛋白也都具有ＲＮＡＮ－糖苷酶和依赖超螺旋结构的核酸内切酶活性。辛纳毒蛋白还有杀虫活性;克木毒蛋白还有超氧化物歧化酶活性。被ＲＮＡＮ－糖苷酶失活的核糖体用硼氢化钠还原或氨基酸加成反应可部分地复活,这表明失活的核糖体ＲＮＡ上产生的一个活泼醛基对其失活起着重要作用。工作中建立了荧光标记在凝胶上测定小分子ＲＮＡ序列和定性测定糖蛋白的两种新方法。     

快速检测核糖体失活蛋白活性质粒的构建及应用

核糖体失活蛋白专一地断裂28S rRNA第4 324位的腺嘌呤与核糖之间的N-糖苷键,具有特异破坏核糖体的结构,抑制蛋白质生物合成的功能。核糖体失活蛋白在医疗方面有极大的应用价值。为了能简单快速筛选出核糖体失活蛋白,本实验构建了一种包含核糖体失活蛋白识别位点的双荧光素酶质粒psiCHECKTM-2-F28RNA。用具有N 糖苷酶活性的苦荞凝集素(tartary buckwheat lectin,TBL)作用于psiCHECKTM-2-F28RNA质粒,电泳检测发现,TBL可以将质粒DNA由超螺旋型切割为缺刻型。将psiCHECKTM-2-F28RNA转染HCT116细胞,发现海肾/萤火虫荧光比值也明显降低,表明构建的质粒可以用于检测核糖体失活蛋白对细胞的毒性作用。当将psiCHECKTM-2-F28RNA中的GAGA序列中腺嘌呤分别突变后进行同样实验,确定该质粒中的GAGA为核糖体失活蛋白的识别位点。进一步构建包含GAGA特征序列的Wnt1-3′UTR区的质粒psiCHECKTM-2-Wnt1-3′UTR,实验也发现,在胞外和胞内TBL与psiCHECKTM-2-Wnt1-3′UTR都具有相互作用,表明细胞内具有GAGA序列的mRNA也可能成为核糖体失活蛋白的靶点。选用几种食源性作物中提取的蛋白质,分别与psiCHECKTM-2-F28RNA作用,进行体外检测,结果显示,该质粒能快速地筛选来源于不同生物的核糖体失活蛋白。这些结果表明,本实验构建的psiCHECKTM-2-F28RNA质粒,可用于核糖体失活蛋白的快速筛选和酶活性鉴定。     

用质粒作底物测定核糖体失活蛋白酶活性的新方法

植物核糖体失活蛋白(ribosome-inactivating protein,RIP)是一类能作用于核糖体最大RNA的独特蛋白质.它是研究蛋白质生物合成中核糖体RNA结构与功能的有力工具.利用RIP能在DNA中脱去一些腺嘌呤碱基使超螺旋DNA解旋的特点,分别以常用的质粒PUC18、PUC19和PBR322 DNA为底物,建立了测定RIP酶活性的一种新方法,其灵敏度是50ng(天花粉蛋白)和5ng(还原型的辛纳毒蛋白),酶催化反应的时间是60min.这个新方法具有方便、快捷、灵敏的特点,避免了常用方法中制备核糖体、提取RNA的仪器和技术条件的限制,检测的时间由原来的几天缩短到约120min,大大地降低了检测的费用,为广泛和深入地研究RIP提供了有利的条件.     

核糖体失活蛋白与超螺旋DNA相互作用的原子力显微镜直接观察

运用原子力显微镜研究了核糖体失活蛋白 (RIP)与超螺旋DNA相互作用 ,发现这类毒蛋白 (克木毒蛋白和蓖麻毒蛋白A链 ) ,既能与超螺旋形式的DNA结合 ,又能结合在超螺旋DNA分子中未解旋的双链环区 .在与超螺旋DNA结合后 ,引起超螺旋DNA构象变化以利解旋并与双链DNA结合 ,进而将松弛的DNA双链切成缺口或线性形式 .这说明RIP是一种超螺旋DNA结合蛋白 ,并表现出依赖超螺旋的DNA内切酶活性     

樟树种子核糖体失活蛋白的初步研究

植物毒蛋白对真核细胞蛋白质生物合成的抑制主要是使核糖体失活,所以这类毒蛋白又称核糖体失活蛋白。其作用机制有两种类型:(1)核酸水解酶型(如α-Sarcin);(2)RNA N-糖苷酶型。这种酶的作用机制是近两年来才搞清楚的。它专一水解真核细胞核糖体28s RNA的第4324位腺苷酸的糖苷键,释放一个     

新丰毒蛋白——一种新的具有活性小A链的核糖体失活蛋白

辛纳毒蛋白是从香樟种子中分离的一种Ⅱ核糖体失活蛋白.最近,从香樟种子中还分离到另一种微型双链核糖体失活蛋白,命名为新丰毒蛋白.还原的新丰毒蛋白表现出与还原的辛纳毒蛋白同样的RNA N-糖苷酶和体外对抑制蛋白质翻译的活力.新丰毒蛋白的B链与辛纳毒蛋白的B链具有同样的分子质量和相同的N端10个氨基酸序列.它的A链N端10个氨基酸序列也与辛纳毒蛋白的A链完全一致,并且C端与辛纳毒蛋白的A链一样具有半胱氨酸,但是它的分子质量却只有辛纳毒蛋白A链的一半.RT-PCR和RNA印迹结果表明体内不存在新丰毒蛋白的mRNA.推测新丰毒蛋白是从辛纳毒蛋白通过蛋白质剪接而产生的,是一种研究蛋白质剪接的好材料.     

新丰毒蛋白——一种新的具有活性小A链的核糖体失活蛋白(英)

辛纳毒蛋白是从香樟种子中分离的一种Ⅱ核糖体失活蛋白.最近,从香樟种子中还分离到另一种微型双链核糖体失活蛋白,命名为新丰毒蛋白.还原的新丰毒蛋白表现出与还原的辛纳毒蛋白同样的RNA N-糖苷酶和体外对抑制蛋白质翻译的活力.新丰毒蛋白的B链与辛纳毒蛋白的B链具有同样的分子质量和相同的N端10个氨基酸序列.它的A链N端10个氨基酸序列也与辛纳毒蛋白的A链完全一致,并且C端与辛纳毒蛋白的A链一样具有半胱氨酸,但是它的分子质量却只有辛纳毒蛋白A链的一半.RT-PCR和RNA印迹结果表明体内不存在新丰毒蛋白的mRNA.推测新丰毒蛋白是从辛纳毒蛋白通过蛋白质剪接而产生的,是一种研究蛋白质剪接的好材料.     

天花粉蛋白的作用机制—RNA N—糖苷酶型

核糖体失活蛋白(ribosome-inactivating protein,RIP)是一类广泛分布于植物界的能抑制真核细胞核糖体功能的毒蛋白。其作用的分子机制有两类:(1)RNA水解酶型,如帚曲霉素(α-sarcin),专一水解28SrRNA第4325—4326位之间的磷酸二酯键;(2)RNA N-糖苷酶(RNA N-glycosidase)型,如蓖麻蛋白A     

运用原子力显微镜研究核糖体RNA的二级结构

通过反复冻融的方法使核糖体在低温下瓦解,制备了rRNA,不经抽提、变性和染色处理就能使rRNA在云母表面上较好地分散.用原子力显微镜对其进行观察,发现rRNA分子呈多分支的棒状结构,且有很好的规律性.根据RNAs的大小和形状可将其分为三种,它们分别与计算机所预测的28S-5.8S、18S、5S rRNA的二级结构相似.我们得到的28S-5.8S、18S、5.8S、5S rRNAs的结构信息,支持基于热力学考虑推测的rRNAs的二级结构.     

核糖体失活蛋白对核糖体拓扑结构的影响

辛纳毒蛋白和克木毒蛋白是本实验室纯化的2种新RIP,它们的作用位点是大鼠肝核糖体285rRNA的A4324.足迹分析表明除 A4324位外,其上、下文的鸟苷酸、腺苷酸也是辛纳毒蛋白和克木毒蛋白的识别位点.辛纳毒蛋白或克木毒蛋白修饰大鼠肝核糖体后,其rRNA的拓扑结构发生了变化,rRNA茎环结构中的双链区相对增多,核糖体的整体拓扑结构也随之变化,80 S核糖体减少,60 S和 40 S亚基增多.以上结果表明“S/R结构域”修饰后所引发的rRNA及核糖体拓扑结构的变化是RIP抑制蛋白质合成的重要机理之一.     

单链核糖体失活蛋白的核糖核酸酶活性

以芹菜4.5SRNA为底物, 在pH5.0的条件下, 5种纯核糖体失活蛋白:天花粉蛋白、苦瓜子蛋白、肥皂草蛋白、丝瓜素毒蛋白和多花白树毒蛋白均显示出核糖核酸酶活性, 放射自显影图显示出它们对RNA分子中的各种碱基具有不同的敏感性.     

东亚砂藓(Rhacomitrum canescens)RNA提取方法的比较和改进

方法:以东亚砂藓为材料,用CTAB法、热硼酸盐法和改良的SDS/酸酚法提取东亚砂藓总RNA,并采用3种方法进行沉淀,从提取RNA的纯度、完整性、产量、耗时和RT-PCR效果等分析确定适用于东亚砂藓总RNA提取的方法。结果:研究表明:CTAB法提取的RNA 28S rRNA明显缺失,泳道模糊不清,杂质多,热硼酸法和改良的SDS/酸酚法提取RNA 28S rRNA,18S rRNA条带清晰,OD260/OD280都在1.7以上,纯度高,但热硼酸法提取出的RNA有DNA污染,RNA的含量(15.68~35.2μg.g-1)低于SDS/酸酚法提取RNA的含量(46.5~51.9μg.g-1)3种沉淀方法比较认为无水乙醇配合LiCl沉淀RNA节省时间,反转录和RT-PCR效果好。结论:改良的SDS/酸酚法适合东亚砂藓RNA的提取。     

天花粉蛋白在真核细胞核糖体28S RNA上的作用位点

天花粉蛋白(trichosanthin)是一种核糖体失活蛋白。在临床上用于妊娠引产,近来发现它还具有抗艾滋病毒(HIV)的功能。我们在前文中报告,从经过天花粉蛋白处理的大鼠肝核糖体抽得的rRNA,再用苯胺作用,经     

成熟天花粉蛋白基因在酵母中的表达

本文利用DNA重组技术,将酵母α因子的启动子和信号序列与成熟天花粉蛋白基因融合,从而构建了天花粉蛋白的酵母表达载体。将该载体转入酵母细胞,转化子在选择培养基中培养24小时后,获得了高效表达。表达的天花粉蛋白位于细胞内。     

草坪草总RNA几种提取方法的比较

分别采用DEPC水法、TRIzol法、CTAB-LiCl沉淀法、SDS-酚法、SDS提取液抽提法以及异硫氰酸胍法等6种方法提取草坪草总RNA,通过检测对各种方法的提取效果进行比较分析。结果表明,DEPC水法是最经济、操作最简单的一种方法,并且提取的RNA质量较好、可靠性高、易于大量制备,是提取草坪草RNA比较理想的方法之一,建议使用该方法。利用TRIzol法提取到的28S rRNA亮度约为18S rRNA的两倍,效果较好,操作简单,符合分子生物学实验要求。CTAB-LiCl沉淀法、SDS-酚法、SDS提取液抽提法也获得较高质量的RNA,但存在不同程度的DNA污染。异硫氰酸胍法提取RNA有明显的蛋白质污染,且RNA部分降解,此种方法不予采用。