紫色非硫光合细菌Rhodopseudomonas capsulata铁氧还蛋白氧化还原电位的研究

本文介绍了从紫色非硫光合细菌Rhodopseudomonas capsulata分离纯化的铁氧还蛋白,经固体硫酸铵分级盐析沉淀和透析进一步纯化的样品,通过循环伏安法检测其对温度的敏感性,所引起的蛋白变性;然后应用定电位电量法和电位阶跃电量法,研究它的电量-电位关系,根据Nernst公式进而计算铁氧还蛋白的中点电位分别为-378mV和-375mV,在其参与氧化-还原反应时,每分子铁氧还蛋白传递电子数目≈2。并对不同菌种来源的铁氧还蛋白的标准氧化-还原电位及其传递电子数目进行了讨论。     

紫色非硫光合细菌Rhodopseudomonas capsulata铁氧还蛋白氧化还原电位的研究

本文介绍了从紫色非硫光合细菌Rhodopseudomanas capsulata 分离纯化的铁氧还蛋白,经固体硫酸铵分级盐析沉淀和透析进一步纯化的样品,通过循环伏安法检测其对温度的敏感性,所引起的蛋白变性;然后应用定电位电量法和电位阶跃电量法,研究它的电量-电位关系,根据Nernst 公式进而计算铁氧还蛋白的中点电位分别为-378mV 和-375mV,在其参与氧化-还原反应时,每分子铁氧还蛋白传递电子数目≈2。并对不同菌种来源的铁氧还蛋白的标准氧化-还原电位及其传递电子数目进行了讨论。     

NADPH依赖性硫氧还蛋白还原酶C在植物质体中的作用

硫氧还蛋白的氧化还原调节作用在生物界中普遍存在。它能够还原目标蛋白的二硫键,而自身的活性位点则被氧化。因此,对于新的催化循环,则需要由相应的还原酶将其再次还原成活性形式。硫氧还蛋白对维持高等植物的光合效率同样具有重要意义。叶绿体中的硫氧还蛋白分别由铁氧还蛋白依赖性硫氧还蛋白还原酶和NADPH依赖性硫氧还蛋白还原酶C(NTRC)两种酶还原。NTRC的本质是一种黄素蛋白,除了具有还原酶活性外,还整合了一个硫氧还蛋白结构域,在叶绿体和淀粉体的氧化还原调节中处于核心地位。这种特殊的双功能酶在卡尔文-本森循环、氧化戊糖磷酸途径、抗过氧化、四吡咯代谢、ATP和淀粉合成、生长素和光周期调控中扮演了多重角色。本综述总结了NTRC的生理功能,并讨论了该蛋白质对植物质体氧化还原稳态的调节机制。     

含硒酶与非酶作用机制

在微生物、植物和动物体内,硒的功能形式多种多样,但其作用机制可归纳为酶与非酶两个方面,含硒酶的作用主要有：谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）家族催化超氧化物还原,防止细胞膜的氧化损伤;脱磺酶（ID）家族调节甲状腺激素代谢,硫氧还蛋白还原酶（TDR）家族催化硫氧还蛋白（Trx）还原,TDR／Trx系统为细胞的生长和分化所必需,硒的非酶化学保护作用体现在：可诱导一些蛋白激酶的富半胱氨酸结构域发生氧化还原修饰,增强免疫功能等作用,硒在植物中的作用机制具有许多特殊性。     

叶绿体硫氧还蛋白系统的调节机制

硫氧还蛋白(Trx)属于巯基-二硫键氧化还原酶家族, 通过作用于底物蛋白侧链2个半胱氨酸残基之间的二硫键(还原、异构和转移)来调控胞内蛋白的结构和功能。叶绿体Trx系统包括Trx及Trx类似蛋白、铁氧还蛋白(Fd)依赖的硫氧还蛋白还原酶(FTR)和还原型烟酰腺嘌呤二核苷磷酸(NADPH)依赖的硫氧还蛋白还原酶C (NTRC)。除了基质蛋白酶类活性变化及叶绿体蛋白的转运受Trx系统调控之外, 在叶绿体中还存在1条跨类囊体膜的还原势传递途径, 把基质Trx的还原势经跨膜转运蛋白介导, 最终传递给类囊体腔蛋白。FTR和NTRC共同作用维持叶绿体的氧化还原平衡。该文对叶绿体硫氧还蛋白系统的调节机制进行了综述, 同时讨论了叶绿体硫氧还蛋白系统对维持植物光合效率的重要意义。     

细菌铁蛋白释放铁的动力学研究

棕色固氮菌细菌蛋白在可见光谱区中有定性的特征吸收峰。细菌铁蛋白经过量Ｎａ２Ｓ２Ｏ４还原后,该蛋白的α、β和Ｓ峰的吸光度随着蛋白还原程度增大而递增。细菌铁蛋白的氧化还原状态可分为氧化态、半还原态和深度还原态。细菌铁蛋白铁核中的磷铁组成存在着非均匀性,该蛋白释放铁核表层的铁的反应为一级反应,推测这一过程受蛋白壳中的血红素调控。细菌铁蛋白释放铁核内层的铁的反应为零级反应。     

玉米过氧化物还原蛋白BAS1的原核表达及其功能研究

植物过氧化物还原蛋白BAS1是巯基依赖的过氧化物酶,通过催化的Cys残基还原过氧化氢,依赖NADPH的叶绿体硫氧还蛋白还原酶保持BAS1的还原态。玉米含有两种BAS1:2-Cys PrxA和2-Cys PrxB。利用RT-PCR方法从玉米幼叶中克隆了编码成熟2-Cys PrxA的基因,并将蛋白Cys34残基突变成Ser34。SDS-PAGE显示纯化的野生型和突变体蛋白为一条主带,分子量约为23kDa;体外蛋白结合实验表明纯化的叶绿体硫氧还蛋白还原酶通过分子间二硫键结合纯化的2Cys PrxA的C34S突变体,非还原SDS-PAGE显示纯化的野生型2Cys PrxA含有分子间二硫键组成的二体,而纯化的C34S突变体呈现单体,巯基专一性标记化合物AMS修饰及活性分析表明纯化的BAS1还原态是催化还原过氧化氢所所必须的,它由硫氧还蛋白还原酶及其辅酶NADPH所催化。     

硫氧还蛋白与神经退行性病变

神经退行性病变与胞内氧化还原失衡诱发的神经元损伤,死亡有密切关系,硫氧还原白参与维持胞内氧化还原平衡,在氧化应激中起重要的氧还调节作用,因此成为对抗神经退行性病变的重要蛋白之一。硫氧还蛋白可能通过激活某些有氧还调节功能的酶,清除自由基和调节细胞内分子通道等发挥对神经元的保护作用,对转基因动物的研究,进一步提示硫氧还蛋白在神经退行性病变的防治中可能发挥重要作用。     

高等植物铁氧还蛋白的结构与功能

该文介绍了高等植物中铁氧还蛋白（Fd）的结构,铁氧还蛋白与铁氧还蛋白：NADP^＋氧化还原酶（FNR）的相互作用,氧化还原电势和电子传递活性;阐述了铁氧还蛋白结构与功能的关系。     

转反义硫氧还蛋白基因小麦萌发种子中蛋白质的变化

硫氧还蛋白h（thioredoxin h,Trx h）是一类广泛存在于生物体内的多功能活性蛋白,分子量约为12kD,它通过还原靶蛋白中的二硫键参与酶活性调节、抗胁迫、信号传导等许多重要的生命活动。硫氧还蛋白h能促进谷物类种子萌发过程,主要表现在以下2个方面：（1）在籽粒萌发期间,硫氧还蛋白可通过还原储存蛋白的分子内二硫键使其更易于被降解;（2）硫氧还蛋白也可以直接地通过将酶还原或者间接地通过使酶抑制蛋白失活而激活酶。源于Phalaris coerulescens的trxs基因（thioredoxin s,trxs）与小麦硫氧还蛋白h基因（thioredoxin h,trx h）同属于硫氧还蛋白基因家族,它们的cDNA有94％的同源性,表达产物也有相似的生物功能。我们采用基因枪法将反义trxs基因导入小麦,获得了可稳定遗传的小麦,并检测出转基因种子中硫氧还蛋白h表达量、水溶蛋白和醇溶蛋白的还原状态以及α-淀粉酶活性均低于对照小麦;另外,通过模拟降雨抗穗发芽试验证实转基因株系具有很强的抗穗发芽能力。以转反义trxs基因抗穗发芽小麦为材料,检测反义trxs基因小麦籽粒萌发过程中蛋白质的变化,探讨转反义trxs基因小麦的抗穗发芽机理。研究表明反义trxs基因能够减缓KCl可溶性蛋白中Chloroform-methanol（CM）蛋白向代谢类蛋白的转化进程,在萌发初期降低籽粒代谢类蛋白的含量,使籽粒代谢速度下降,而CM蛋白主要包含一些分子量小于20kD的蛋白质。在籽粒成熟过程中,硫氧还蛋白能够阻止麦谷蛋白亚基形成谷蛋白聚合体的过程,在转基因小麦中麦谷蛋白更易于形成大分子量的谷蛋白大聚合体,使得转基因小麦中的谷蛋白在萌发初期更难于被水解,因此转基因小麦籽粒会因谷蛋白难于降解而萌发较慢。另外,反义trxs基因减慢了麦胚中10kD蛋白的降解过程。     

硫氧还蛋白与心血管疾病

硫氧还蛋白是细胞内最重要的二硫键还原酶,对维持细胞内蛋白质的还原状态并正常发挥功能着重要的作用,此外。硫氧还蛋白、硫氧还蛋白还原酶和硫氧还蛋白过氧化物酶组成了细胞内最重要的抗氧化系统之一,在对抗细胞的氧化应激上起着重要作用。心血管疾病是威胁人类健康的主要疾病,它与炎症反应和氧化应激有着密切的联系。文章将从硫氧还蛋白的抗氧化、抗炎、抗细胞凋亡,调控与炎症基因表达有关的核转录因子的转录活性,以及调节细胞内蛋白质的亚硝基化等诸多方面阐述硫氧还蛋白在防御心血管疾病方面可能具有的生物学功能。     

铜离子对钝顶螺旋藻完整细胞中光系统Ⅱ活性和藻胆体能量传递的影响

Cu2 抑制钝顶螺旋藻 ( Spirulina platensis)完整细胞中电子传递活性 ( H2 O→ MV) ,并抑制 PS 的放氧活性。低浓度的 Cu2 处理 ,使钝顶螺旋藻细胞中藻蓝蛋白荧光发射峰位置蓝移、发射强度改变 ,表明藻胆体中能量传递发生了变化。Cu2 处理纯化的藻蓝蛋白 ,使其在长波区 ( 61 6— 62 0 nm)吸收减小、荧光发射峰蓝移 ( 64 7nm→ 64 3nm) ;而变藻蓝蛋白不受影响 ,说明 Cu2 选择性作用于藻蓝蛋白。     

核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶的光活化

用分光光度法测定了菠菜重组叶绿体中的核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(RuBPCase,E.G.4.1.1.39)活性。酶可被光活化,酶活性随光强度增加而增加,在200Klux下酶活力增加2.9倍。在重组叶绿体中加入硫氧还蛋白,则光还原的硫氧还蛋白能增强酶的光活化作用。改变叶绿体层膜和可溶部分的比例以及使硫氧还蛋白与层膜预温等实验的结果,提供了在叶绿体层膜中存在有部分核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶和硫氧还蛋白的证据。本报告的实验结果指出硫氧还蛋白可能与光系统有联系;光合作用中CO_2的固定不取决于叶绿体中RuBPCase的总量,而决定于活化的RuBPCase的量。     

硫氧还蛋白在凋亡途径中的作用机制

硫氧还蛋白（Trx）是体内广泛存在的氧化还原蛋白,其家族中两种重要的硫氧还蛋白：硫氧还蛋白1（thioredoxin1,Trx1）和硫氧还蛋白2（thioredoxin2,Trx2）都含有保守的-Cys-Gly-Pro-Cys-还原序列。由于Trx具有调节细胞生长增殖和抗凋亡的作用,因此Trx在凋亡途径中的作用机制就成为了对抗肿瘤的研究热点。     

谷氧还蛋白系统及其对细胞氧化还原态势的调控

细胞内氧化还原调控主要是由谷氧还蛋白系统和硫氧还蛋白系统完成。谷氧还蛋白属于硫氧还蛋白超家族,广泛分布在各种生物体内。作为一种巯基转移酶,它能够催化巯基．二硫键交换反应或者还原蛋白质谷胱甘肽二硫化物,以维持胞内的氧化还原态势。谷氧蛋白系统参与氧化胁迫、蛋白修饰、信号转导、细胞调亡和细胞分化等多种生物过程。对其体内作用靶蛋白的研究,有助于阐明谷氧还蛋白在整个细胞氧化还原网络的重要调控作用。     

植物硫氧还蛋白系统

硫氧还蛋白是一类催化二硫键氧化还原的小蛋白,它通过调控细胞中氧化还原状态发挥重要的作用。在植物中,硫氧还蛋白系统尤为复杂,参与了植物的新陈代谢、转录翻译调控、信号传导以及植物的抗逆反应等。本文主要通过对植物硫氧还蛋白分类、活性位点、结构以及3种硫氧还蛋白系统研究现状进行概述,并对植物的硫氧还蛋白及系统进行了展望,从而较为全面地综述了植物的硫氧还蛋白系统,为进一步了解硫氧还蛋白在植物体内的作用机制奠定基础,也为今后的相关研究提供参考。     

硫氧还蛋白的共价修饰

硫氧还蛋白是细胞中普遍存在的低分子量蛋白质,为生物体所必需。硫氧还蛋白、硫氧还蛋白还原酶和烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸组成硫氧还蛋白系统,调节细胞的氧化还原状态。硫氧还蛋白不仅维持细胞的氧化还原平衡,还具有抗凋亡及促进细胞增殖等功能。原核细胞的硫氧还蛋白仅含有两个半胱氨酸残基,真核细胞的硫氧还蛋白除了活性中心的两个半胱氨酸残基外,通常还有另外的半胱氨酸残基。这些半胱氨酸残基的共价修饰使硫氧还蛋白具有了更丰富的功能。硫氧还蛋白的共价修饰包括谷胱甘肽化、巯基氧化、亚硝基化和烷基化。     

硫氧还蛋白结合蛋白-2在糖和脂代谢中的作用

硫氧还蛋白结合蛋白-2(thioredoxin binding protein-2,TBP-2)属于硫氧还蛋白结合蛋白家族成员,与还原型硫氧还蛋白结合,抑制其还原活性。在生物体内,TBP-2不但参与细胞内的氧化还原调节,还具有调节细胞生长繁殖和促进细胞凋亡的作用。TBP-2在葡萄糖和脂肪代谢中的作用被广泛研究。TBP-2高表达时,胰岛细胞凋亡,与糖尿病发生相关;而TBP-2缺失,与高脂血症发病有关。本文综述了TBP-2在糖脂代谢中的作用。     

固氮作用

本综述总结了固氮酶的一些物理化学性质。考察了该酶的催化特性,包括固氮酶的电子分配和体内固氮酶的能量要求。主要综述了电子向固氮酶转运的生物能学,包括电子载体和产生还原电势的机制。描述了固氮生物中的铁氧还蛋白/黄素氧还蛋白还原系统,包括专性厌氧固氮菌、     

地钱,肾蕨和中山柏的NADP硫氧还蛋白系统

硫氧还蛋白(Td)是一类低分子量酸性蛋白,具有二硫键(-s-s-),通过氧化还原互变来参与很多反应(周志民等1986)。Td可被NADP-硫氧还蛋白还原酶(NTR)还原: