亚麻籽胶-紫花苜蓿叶蛋白改性物的制备及乳化性能研究

利用亚麻籽胶(flaxseed gum, FG)对紫花苜蓿叶蛋白(alfalfa leaf protein concentrates, ALPCs)进行糖基化改性,以乳化性为考察指标,通过BOX-Behnken响应面优化得最佳反应条件为:pH=8.0、底物配比[m(ALPCs)∶m(FG)]为1∶1、反应温度为90℃、反应时间为124 min。此时的乳化性最显著达200.78 m~2/g,与未改性的蛋白相比乳化性提高了12.20%,乳化稳定性提高了31.83%,此时接枝度达23.9%。并对复合物(ALPCs-FG)进行红外、粒径、扫描电镜结构分析,结果为:制备的ALPCs-FG复合物中含有糖环结构,晶粒尺寸变大且结晶结构越来越趋于无定形。表明糖基化修饰可以显著提高ALPCs-FG的乳化性和乳化稳定性。     

提高糖基化的酶蛋白可结晶性研究

糖基化修饰是一类重要的翻译后修饰,对蛋白质的表达调控、折叠、分泌和功能等方面发挥着关键作用。酶是由活细胞产生的具有高度特异性和高效催化性的生物催化剂,酶的糖基化修饰对其生物催化特性和稳定性具有重要影响。研究糖基化修饰对酶蛋白的影响机制需要获取糖基化酶蛋白的结构,X-射线晶体衍射学是获得结构信息的重要技术手段,在糖基化酶蛋白的晶体衍射研究中,复杂、多样、不均一的糖基化修饰限制了该类酶的晶体生长,这是影响糖基化的酶蛋白结构解析的关键瓶颈问题。因此,如何提高糖基化的酶蛋白可结晶性是当前蛋白质结构研究的热点和难点。糖苷酶的去糖基处理、糖基转移酶抑制剂的引入和异源表达体系优化等手段都是当前研究领域提高糖基化的酶蛋白可结晶性的重要策略,这些手段可以在避免损害糖基化的酶蛋白稳定性和催化活性的同时提高其均一性。     

提高糖基化的酶蛋白可结晶性研究 *

糖基化修饰是一类重要的翻译后修饰,对蛋白质的表达调控,折叠,分泌和功能等方面发挥着关键作用.酶是由活细胞产生的具有高度特异性和高效催化性的生物催化剂,酶的糖基化修饰对其生物催化特性和稳定性具有重要影响.研究糖基化修饰对酶蛋白的影响机制需要获取糖基化酶蛋白的结构,X-射线晶体衍射学是获得结构信息的重要技术手段,在糖基化酶蛋白的晶体衍射研究中,复杂,多样,不均一的糖基化修饰限制了该类酶的晶体生长,这是影响糖基化的酶蛋白结构解析的关键瓶颈问题.因此,如何提高糖基化的酶蛋白可结晶性是当前蛋白质结构研究的热点和难点.糖苷酶的去糖基处理,糖基转移酶抑制剂的引入和异源表达体系优化等手段都是当前研究领域提高糖基化的酶蛋白可结晶性的重要策略,这些手段可以在避免损害糖基化的酶蛋白稳定性和催化活性的同时提高其均一性.     

纤维二糖水解酶N-糖基化对其在草酸青霉中的分泌和酶活影响*

目的:纤维素酶水解天然纤维素产生易被微生物利用的葡萄糖是进行生物炼制的关键。丝状真菌分泌的纤维素酶大多数是经过糖基化修饰的,研究丝状真菌纤维二糖水解酶(Cel7A)的催化功能域N-糖基化修饰对其分泌及酶活的影响,有助于优化纤维素酶的表达。方法:利用定点突变将草酸青霉和深绿木霉Cel7A催化功能域的N-糖基化位点去除,构建突变体PoCel7A^*和TaCel7A^*。以草酸青霉为宿主构建分泌表达PoCel7A^*、TaCel7A和TaCel7A^*的重组菌,检测N-糖基化去除对Cel7A分泌和酶活力的影响。结果:PoCel7A催化功能域的N-糖基化去除对其蛋白分泌和酶活力无影响。TaCel7A催化功能域的N-糖基化去除不影响其蛋白分泌;但突变体的pNPCase、FPase和Avicelase酶活力分别下降了21.2%,15.2%和17.6%。去除Cel7A催化功能域N-糖基化,加强了细胞内UPR响应。外源蛋白TaCel7A和TaCel7A^*的表达也加强了胞内UPR响应。结论:不仅可以为丝状真菌Cel7A的酶工程改造提供理性设计思路,而且为进一步了解糖基化在纤维素酶降解纤维素过程中的作用及机理奠定一定基础。     

O-GlcNAc糖基化修饰调控炎症信号通路

O-GlcNAc糖基化修饰指蛋白质的丝氨酸或苏氨酸羟基末端上发生的N-乙酰氨基葡萄糖修饰。O-GlcNAc糖基化修饰广泛影响激酶活性、转录翻译、蛋白质降解等重要生物学途径,但该修饰如何调控炎症信号通路鲜有系统总结。O-GlcNAc糖基化修饰在对应酶作用下数分钟内即可完成一次循环。该修饰与磷酸化、泛素化、甲基化等多种蛋白质翻译后修饰存在串音干扰,共同操控细胞信号通路。目前,O-GlcNAc糖基化修饰参与炎症过程研究大部分聚焦于TLR4/NF-κB信号通路,发现p65蛋白的T352及T305位点的O-GlcNAc糖基化修饰均可促进其核转位,而p65的S536位点发生O-GlcNAc糖基化修饰可抑制其磷酸化激活;亦揭示了O-GlcNAc糖基化修饰调控NF-κB多种上下游因子,改变巨噬细胞极化及炎症反应过程。此外,O-GlcNAc糖基化修饰可干预MAPKs上游激酶(例如MEK2和Ras蛋白等)间接调控MAPKs的激活。O-GlcNAc糖基化修饰不仅深度影响PI3K/AKT多个关键激酶,还可直接调节JAK/STAT信号通路相关的炎症转录因子。真实炎症反应涉及的信号通路远比细胞更复杂和更广泛。体内研究证实,O-GlcNAc糖基化修饰在胰腺、肝、脂肪、肺和肠道等部位的炎性病变中有重要作用。最新研究发现,具备类似O-GlcNAc糖基水解酶活性的肠道细菌,能有效预防宿主结肠炎的发生,证明O-GlcNAc糖基化修饰可介导肠道菌群与宿主炎症相互作用。现有研究结果提示了靶向O-GlcNAc糖基化修饰能为防治炎性疾病提供创新思路。     

响应面法优化苦荞麸皮粉蛋白质提取工艺

目的：分析苦荞麸皮粉中蛋白含量及其蛋白组成。方法：采用碱法提取-等电点沉淀分离蛋白。在单因素试验基础上,选取料液比（w/v）、pH、时间等3个影响因素,采用响应面法 （Box-Behnken 中心组合）优化苦荞麸皮粉蛋白提取工艺。结果：料液比、pH、时间对麸皮蛋白提率有显著影响,影响顺序为料液比> pH>时间。响应面优化得到最佳提取条件为pH 10.5、料液比1∶35、时间3 h 40 min,此条件下苦荞麸皮蛋白提取率为（97.31±4.64）%。结论：本研究为有效开发利用苦荞麸皮粉的蛋白提供科学依据。     

根霉cw-1产纤溶酶的发酵条件优化

目的:确定根霉cw-1高产纤溶酶的液体发酵培养基组成及培养条件,使纤溶酶产量得到明显提高。方法和结果:采用响应面法对该菌种产纤溶酶的发酵条件进行优化。首先利用Plackett Burman试验设计筛选出影响产酶量的3个主要因素,即麸皮的浓度、豆粕的浓度和初始p H。在此基础上使用Design-Expert软件进行Box-Behnken试验设计,通过响应面分析得出菌株cw-1发酵产酶的最佳条件为:麸皮28.67g/L、豆粕46.28g/L、初始p H 5.8。经过试验验证,优化后粗酶液酶活达到243.22 U/m L(尿激酶单位),与响应面预测结果一致,较优化前酶活提高41倍。     

分泌体系O-GalNAc修饰研究方法与应用进展

蛋白质O-GalNAc糖基化作为蛋白质翻译后修饰的一种重要形式,参与重要的生理和病理过程.在血浆及其他分泌体系中,O-GalNAc修饰的异常改变可能作为疾病预警的标志分子.鉴于O-GalNAc结构的多样性,系统性分析O-GalNAc修饰具有极大的挑战.随着富集方法、质谱分析技术以及数据解析工具的发展,近年来O-GalNAc修饰的研究取得了一系列进展,促进了对蛋白O-GalNAc糖基化在人类健康中所起作用的深入理解.本文主要介绍近年来分泌体系中的O-糖基化蛋白、O-糖链以及O-糖基化位点的富集与鉴定方法和最新进展.     

人朊蛋白不同N-糖基化修饰突变体的构建及其在哺乳动物细胞中表达

构建并表达人朊蛋白N-糖基化修饰位点突变的真核表达载体,有助于进一步研究朊蛋白N-糖基化修饰的生物学功能。定点突变野生型人朊蛋白基因PRNP,将获得的突变体亚克隆至真核表达载体pcDNA3.1中,并在人宫颈癌细胞株HeLa中瞬时表达各种朊蛋白糖基化修饰位点突变体,利用免疫印迹和糖苷酶消化等糖蛋白分析方法鉴定表达产物的糖基化形式。经Western blot鉴定,野生型和突变型朊蛋白表达产物出现不同形式的泳动特征,分别出现特异性糖基化修饰的多个条带,单糖基化修饰的两条条带和无糖基化修饰的一条条带。经PNGase F糖苷酶消化,野生型和糖基化单点突变型表达产物均能被糖苷酶消化,其分子量下移,去糖基化突变型表达产物的分子条带位置不变。通过突变野生型人朊蛋白基因PRNP的N-糖基化修饰位点,获得单糖基化修饰和去N-糖基化修饰的6种人朊蛋白突变体,并能够在HeLa细胞株中瞬时表达单糖基化修饰和去N-糖基化修饰朊蛋白,为进一步研究朊蛋白的相关功能建立良好基础。     

响应面法优化稀酸水解处理麸皮的条件

麸皮是一种产量大的食品工业副产品。本文研究酸处理麸皮生成糖液,为麸皮再利用提供可行性。首先,通过单因素实验确定酸处理麸皮过程中温度、处理时间和麸皮浓度为主效应因素,进而通过响应面方法优化了酸处理麸皮的条件。采用Box-Behnken设计的3因素3水平的响应面实验得到回归模型。产糖率最高时的条件:112.37℃、处理时间50 min、麸皮质量浓度60 g/L。同时分析了酸水解液中糠醛和5-羟甲基糠醛的浓度。在最优酸水解条件下,糠醛和5-羟甲基糠醛的质量浓度分别为14.40 mg/L和73.59 mg/L。以猛烈度代表酸处理过程中温度和处理时间,建立了猛烈度与糠醛和5-羟甲基糠醛产生量之间的关系。     

毕赤酵母糖基化对布鲁菌P39抗原诱导巨噬细胞吞噬的影响

P39蛋白是通过蛋白组学从布鲁菌中鉴定出的具有较高免疫原性的优势抗原蛋白之一。本研究对布鲁菌的优势抗原蛋白P39基因在毕赤酵母中进行表达,并对其进行纯化及Western blot鉴定,利用核磁共振接合PNGaseF糖苷酶进行蛋白糖基化鉴定,并研究其与巨噬细胞相互作用的速度。结果表明,P39蛋白在毕赤酵母GS115中呈分泌表达,表达量可达5.05 g/L。核磁共振结果表明,重组P39蛋白被糖基化修饰。修饰后的蛋白被巨噬细胞捕获效应明显强于原核蛋白,说明糖基化修饰可能影响目标蛋白与细胞相互作用的效率,为进一步研究糖基化对P39蛋白的影响及布鲁菌糖基化疫苗候选抗原的研究提供参考。     

蛋白质O-GlcNAc糖基化修饰对tau蛋白磷酸化修饰的影响

蛋白质的O位N-乙酰葡萄糖胺(O-GlcNAc)糖基化修饰是一种新近发现的广泛存在于细胞核蛋白与细胞浆蛋白的蛋白质翻译后修饰.其性质与经典的膜蛋白和分泌蛋白的糖基化修饰不同,而与蛋白质磷酸化修饰更相似.O-GlcNAc糖基化和磷酸化均修饰tau蛋白的丝氨酸和苏氨酸残基,通过改变O-GlcNAc糖基化供体底物浓度以及其关键酶活性等方法,改变分化后成神经细胞样的PC12细胞中的蛋白质O-GlcNAc糖基化修饰水平,然后用特异性识别不同位点磷酸化的tau蛋白抗体,进行蛋白质印迹分析来检测tau蛋白磷酸化水平的变化.结果发现细胞内蛋白质O-GlcNAc糖基化对tau蛋白磷酸化的影响,在不同的磷酸化位点其影响不同.增加蛋白质O-GlcNAc糖基化修饰导致tau蛋白大多数磷酸位点的磷酸化水平降低,反之亦然.这些结果说明,tau磷酸化在大多数位点受到O-GlcNAc糖基化修饰的负性调节.这一研究为阐明调节tau蛋白磷酸化水平的机理和阿尔茨海默病脑中tau异常过度磷酸化的分子机制提供了新的线索.     

α-1,6-甘露糖转移酶基因敲除的毕赤酵母菌株构建及其用于融合蛋白HSA/GM-CSF 表达的研究

酵母对蛋白的糖基化修饰过程不同于哺乳动物,其特点为产生高甘露糖型糖基且易发生过度糖基化。本研究通过两步基因重组敲除目标基因的方法成功敲除了毕赤酵母中的α-1,6-甘露糖转移酶(och1p)基因,获得了och1敲除的菌株。以此为基础,构建了高效表达人血清白蛋白与粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子融合蛋白(HSA/GM-CSF)的工程酵母,与野生型毕赤酵母表达的过度糖基化HSA/GM-CSF不同,och1敲除菌表达的该融合蛋白糖基化程度明显降低,这为该融合蛋白的开发提供了重要基础。och1敲除菌株的构建不仅提供了一个对糖蛋白进行低糖基化修饰的毕赤酵母表达系统,而且为进一步的酵母糖基工程改造提供了基础。     

植物蛋白质O-糖基化修饰的研究进展

糖基化是最主要的蛋白质翻译后修饰方式之一,主要有N-糖基化、O-糖基化和糖基磷脂酰肌醇锚定修饰三种类型。在植物细胞中, O-糖基化修饰广泛发生,它不仅参与蛋白质转录调节、信号转导,还与细胞壁合成等生物学过程紧密相关。在多种O-糖基化修饰类型中, O-N-乙酰氨基葡萄糖(O-GlcNAc)糖基化修饰结构独特、易于检测和表征,因此已经有许多相关技术实现了对其的表征。然而,其他类型O-糖基化修饰蛋白的结构和功能仍有待更全面的研究。该文综述了植物蛋白中不同类型O-糖基化修饰的相关研究进展,总结了植物O-糖基化修饰蛋白检测技术的优缺点,最后展望了这些技术在植物蛋白质O-糖基化修饰研究中的应用前景。     

吡哆胺-一种天然的AGEs/ALEs抑制剂

衰老及老年相关疾病,如：糖尿病、动脉粥状硬化、各种神经退行性疾病等,与组织蛋白氧化修饰密切相关．在造成蛋白质氧化修饰的反应中,非酶糖基化和脂质过氧化是最重要的两类,它们最终形成非酶糖基化终产物(AGEs)和脂过氧化终产物(ALEs)．基于羰基毒害衰老理论,具有强烈反应活性的羰基类化合物是非酶糖基化和脂质过氧化的共同中间产物,它们是造成蛋白修饰的直接原因之一．吡哆胺是维生素B6的一种天然成分;由于它能直接清除羰基类化合物,从而抑制AGEs／ALEs的生成;又因为吡哆胺对人体副作用很小．因此吡哆胺有望成为一种新型的防治多种老年相关疾病的药物．     

维生素B_1对丙二醛修饰小牛血清白蛋白的影响

不同来源的活性羰基化合物(主要是非酶糖基化和脂质过氧化中间产物)能和多种蛋白发生交联反应,导致其结构的改变及功能的丧失.利用小牛血清白蛋白/丙二醛(BSA/MDA)这一蛋白羰基应激模式,检测不同浓度的MDA对BSA吸光和荧光的影响.同时,通过向BSA/MDA反应体系加入不同浓度的维生素B1(VB1),检测VB1对蛋白羰基修饰的抑制作用.实验结果表明,蛋白的羰基修饰生成了老年色素类荧光物质(APFs),同时使蛋白的羰基含量增加;VB1在一定程度上抑制了蛋白羰基含量的增加.     

利用伴刀豆球蛋白检测O-甘露糖基化

目的:基于伴刀豆球蛋白A(ConA)特异性识别并结合甘露糖的特性,建立一种检测O-甘露糖基化的方法,为酵母等宿主表达蛋白的O-糖基化提供一种高效筛选和分析的方法。方法:利用糖苷酶F(PNGF)切除检测蛋白的N-糖链,排除N-糖基化的干扰;通过Q阴离子交换柱和ConA Sepharose 4B柱纯化Western印迹膜封闭蛋白牛血清白蛋白(BSA),除去BSA中甘露糖修饰的蛋白的干扰,优化膜封闭条件;利用辣根过氧化物酶标记的ConA检测具有低甘露糖型N-糖基化修饰能力的毕赤酵母GJK01-HL(Δoch1)表达的抗Her-2抗体是否存在O-甘露糖基化现象。结果:通过PNGF酶切处理,可以完全去除糖蛋白的N-糖链的干扰;BSA经过Q阴离子交换柱和ConASepharose 4B柱纯化后,除去了大部分甘露糖蛋白,可作为封闭蛋白;用建立的方法检测,发现毕赤酵母工程菌GJK01-HL(Δoch1)表达的抗Her-2抗体存在O-甘露糖基化现象。结论:本方法是研究糖蛋白是否发生O-甘露糖基化的有效检测手段,可用于酵母等表达蛋白的O-糖基化的高效筛选和分析。     

核茎点霉发酵产纤维素酶的培养基优化

利用响应面分析法对核茎点霉(Phoma putaminum)LYYZ90-19的发酵产酶培养基进行优化。在单因素试验基础之上,通过Box-Behnken试验设计原理,以酶活力值为响应值进行响应面分析,借助Minitab软件对回归模型进行分析,得到优化后的培养基条件:麸皮4.27 g/L,蛋白胨0.79 g/L,K2HPO40.59 g/L。在优化条件下发酵液比酶活13.47 U/mL,而优化前该菌比酶活为7.73 U/mL,比酶活提高了约74.1%。     

植物蛋白O-GlcNAc糖基化及生物学功能

蛋白质的O-GlcNAc糖基化现象发现迄今已有30多年历史.动物中,O-GlcNAc糖基化在调控细胞信号转导、基因转录、表观遗传和新陈代谢等方面发挥重要作用.而植物中,O-GlcNAc糖基化在近几年才得到关注并进行初步研究.本文对植物中O-GlcNAc修饰的糖供体合成途径、O-GlcNAc修饰关键酶、O-GlcNAc修饰蛋白的检测及功能等方面的研究工作进行归纳总结,发现O-GlcNAc糖基化在植物的生长发育、激素网络调控、信号转导、植物病毒侵染等过程均发挥重要作用,为进一步研究植物中O-GlcNAc糖基化的生物学功能提供参考.     

综述: 植物蛋白O-GlcNAc糖基化及生物学功能

蛋白质的O-GlcNAc糖基化现象发现迄今已有30多年历史．动物中,O-GlcNAc糖基化在调控细胞信号转导、基因转录、表观遗传和新陈代谢等方面发挥重要作用．而植物中,O-GlcNAc糖基化在近几年才得到关注并进行初步研究．本文对植物中O-GlcNAc修饰的糖供体合成途径、O-GlcNAc修饰关键酶、O-GlcNAc修饰蛋白的检测及功能等方面的研究工作进行归纳总结,发现O-GlcNAc糖基化在植物的生长发育、激素网络调控、信号转导、植物病毒侵染等过程均发挥重要作用,为进一步研究植物中O-GlcNAc糖基化的生物学功能提供参考．