文昌鱼和草鱼醛缩酶的巯基

前文报道了巯基是兔肌和蛇肌醛缩酶表现活力所必需的残基,他们的巯基总数为32个,但是用两种巯基试剂对上述两种醛缩酶进行分步修饰表明兔肌醛缩酶的必需巯基为8个,而蛇肌醛缩酶的必需巯基为6个。Brenner-Holzaoh报道果蝇醛缩酶的巯基全部包埋在分子内部,与活力无关。由于醛缩酶是广泛存在的,Rutter把醛     

蛇肌醛缩酶中巯基的研究

用DTNB为修饰试剂,较为详细地研究了蛇肌醛缩酶各类巯基的反应性能与作用。蛇肌醛缩酶由四个亚基组成,在尿素存在下,酶分子总的巯基数为32;而天然醛缩酶中仅测定到16个巯基,同时酶活性丧失。此外观察到天然醛缩酶中有4个对DTNB呈快速反应的巯基,它们的被修饰并不影响活性。底物存在情况下,天然蛇肌醛缩酶中,仅测到10个巯基,而酶活性基本上不受影响,这表明有6个巯基被底物所保护,这6个巯基可能就是表现酶催化活性所必需的巯基。在底物存在情况下,用NEMI修饰蛇肌醛缩酶,然后加入巯基乙醇停止反应,过量的试剂借透析除去,此时修饰了的酶制剂仍保留着绝大部分活性。再用DTNB去检测巯基,可测定到6个,同时活性也丧失了。当可逆地除去DTNB时,酶活性又重新逐渐恢复。此实验进一步支持蛇肌醛缩酶中有6个巯基是表现活性所必需的。我们过去工作指出蛇肌醛缩酶构型稍不同于兔肌醛缩酶,目前结果表明蛇肌醛缩酶的四个亚基的对称性可能不是完全相同的。     

蛇肌醛缩酶中巯基的研究

用DTNB为修饰试剂,较为详细地研究了蛇肌醛缩酶各类巯基的反应性能与作用。蛇肌醛缩酶由四个亚基组成,在尿素存在下,酶分子总的巯基数为32;而天然醛缩酶中仅测定到16个巯基,同时酶活性丧失。此外观察到天然醛缩酶中有4个对DTNB 呈快速反应的巯基,它们的被修饰并不影响活性。底物存在情况下,天然蛇肌醛缩酶中,仅测到10个巯基,而酶活性基本上不受影响,这表明有6个巯基被底物所保护,这6个巯基可能就是表现酶催化活性所必需的巯基。在底物存在情况下,用NEMI 修饰蛇肌醛缩酶,然后加入巯基乙醇停止反应,过量的试剂借透析除去,此时修饰了的酶制剂仍保留着绝大部分活性。再用DTNB 去检测巯基,可测定到6个,同时活性也丧失了。当可逆地除去DTNB 时,酶活性又重新逐渐恢复。此实验进一步支持蛇肌醛缩酶中有6个巯基是表现活性所必需的。我们过去工作指出蛇肌醛缩酶构型稍不同于兔肌醛缩酶,目前结果表明蛇肌醛缩酶的四个亚基的对称性可能不是完全相同的。     

醛缩酶的活性中心

醛縮酶經羧肽酶消化催化底物果糖-1,6-二磷酸分解的活力下降至7%以后,竞爭性抑制物果糖-6-磷酸对酶不再有抑制作用,說明被羧肽酶消化切除的C末端酪氨酸和酶与竞爭性抑制物的結合有关。此外还发现底物果糖-1,6-二磷酸能保护醛縮酶不受羧肽酶消化。因此我們认为C末端酪氨酸是醛縮酶的活性中心。酶分子通过它和竞爭性抑制物果糖-6-磷酸及底物果糖-1,6-二磷酸的-6-磷酸部分結合。利用邹承魯新近提出的方法推算,醛縮酶的三个酪氨酸末端中有二酪氨酸是酶的活性中心。     

厦门的文昌鱼

文昌魚在動物學上有着重要的地位,也是學習動物學時所必需的材料,在厦門文昌魚沒有發現以前,向美國去買一條文昌魚的標本,要美金兩角,自厦门文昌魚發現以來,舉世聞名,年產量達35噸以上,不僅可大量供給我們作學習研究之用,且供當地人民作為食料,實在是我們偉大祖國寶藏之一。     

苏氨酸醛缩酶的研究进展

苏氨酸醛缩酶(TAs)以磷酸吡哆醛为辅酶,催化不同的醛与α-氨基酸发生醇醛缩合反应,形成具有2个手性中心的β-羟基-α-氨基酸。TAs在不对称催化过程中可以控制产物α-碳位的立体构型,而对β-碳位的立体构型控制相对较弱。增强TAs在β-碳位的立体选择性是近年来研究TAs不对称催化的热点。本文重点阐述了TAs的结构与作用机制、定向进化,以及在生物催化合成中的应用,对TAs的研究与开发进行了展望。     

蛇肌醛缩酶和兔肌醛缩酶在构象上的差别以及亚基的相互作用

(1)用硫酸铵分级,然后磷酸纤维素亲和层析得到了均一的蛇肌醛缩酶,凝胶过滤法测定全酶分子量为160,000,SDS-凝胶电泳法测定了它的亚基分子量为40,000,表明蛇肌醛缩酶是一个四亚基的酶,它属于醛缩酶Ⅰ-A 型。(2)甲醇或尿素对蛇肌醛缩酶和兔肌醛缩酶的影响是不同的。当用胰蛋白酶分别消化蛇肌醛缩酶和兔肌醛缩酶时,发现蛇肌醛缩酶对胰蛋白酶的作用更为敏感。甲醇或尿素对酶活性影响的结果说明蛇肌醛缩酶有更紧密的构象,酶分子内部的疏水键在维持活化型时起着重要的作用,在低有机溶剂浓度时不受影响,而在高有机溶剂浓度时分子内部疏水键才遭到破坏。此外蛇肌醛缩酶分子表面的极性基团,包括赖氨酸和精氨酸形成的离子对可能更易受到胰蛋白酶作用,同时它们可阻止低浓度甲醇与酶分子内疏水键作用。(3)醛缩酶和TNBS 之间的反应支持酶分子的氨基,尤其是蛇肌醛缩酶的氨基在维护其天然构象中起着特殊作用的观点。(4)虽然蛇肌醛缩酶和兔肌醛缩酶的构象有一定的不同,但是仍然能够进行杂交产生蛇肌-兔肌醛缩酶杂交株组,说明它们亚基之间的结合区域的差别并不很大。     

蛇肌醛缩酶和兔肌醛缩酶在构象上的差别以及亚基的相互作用

(1)用硫酸铵分级,然后磷酸纤维素亲和层析得到了均一的蛇肌醛缩酶,凝胶过滤法测定全酶分子量为160,000,SDS-凝胶电泳法测定了它的亚基分子量为40,000,表明蛇肌醛缩酶是一个四亚基的酶,它属于醛缩酶I-A型。(2)甲醇或尿素对蛇肌醛缩酶和兔肌醛缩酶的影响是不同的。当用胰蛋白酶分别消化蛇肌醛缩酶和兔肌醛缩酶时,发现蛇肌醛缩酶对胰蛋白酶的作用更为敏感。甲醇或尿素对酶活性影响的结果说明蛇肌醛缩酶有更紧密的构象,酶分子内部的疏水键在维持活化型时起着重要的作用,在低有机溶剂浓度时不受影响,而在高有机溶剂浓度时分子内部疏水键才遭到破坏。此外蛇肌醛缩酶分子表面的极性基团,包括赖氨酸和精氨酸形成的离子对可能更易受到胰蛋白酶作用,同时它们可阻止低浓度甲醇与酶分子内疏水键作用。(3)醛缩酶和TNBS之间的反应支持酶分子的氨基,尤其是蛇肌醛缩酶的氨基在维护其天然构象中起着特殊作用的观点。(4)虽然蛇肌醛缩酶和兔肌醛缩酶的构象有一定的不同,但是仍然能够进行杂交产生蛇肌-兔肌醛缩酶杂交株组,说明它们亚基之间的结合区域的差别并不很大。     

中国厦门的文昌鱼

文昌鱼(图1)是比鱼类更低等的动物,因为它没有头、脊椎骨、偶鳍和鳞片。也没有与一般脊椎动物相同的感觉器官,如鼻、耳和眼睛。身体是半透明而柔软的,两端是尖的,只有一寸多长,很适宜生长於浅海沙里面。文昌鱼的种类     

醛缩酶及其同工酶研究进展

近年来,醛缩酶的分子生物学研究进展很快。本文仅就其基因的表达呈现组织特异性并受组织发育阶段调节机制,同工酶进化规律及醛缩酶缺乏所致遗传性疾患的分子异常机制等方面的研究成果作一简要概述。     

关于雌雄同体的文昌鱼

关于雌雄同体的文昌魚,在一般的动物学書里都沒有記載过。1958年在金德祥教授著的“文昌魚”一書中,在談到文昌魚的生殖系統一节里,提到在厦门的文昌魚里,曾找到过一条雌雄同体的文昌魚。这說明了絕大多数的文昌魚是雌雄異体外,还有极少数的是雌雄同体的。最早发现雌雄同体的文昌魚是Langerhons,他在1876年研究欧洲文昌魚时,发現了极少数的文昌魚的生殖腺里有精子和卵子。1912年Goodrich和1914年Orion同样地也观察到极少数的文昌魚的生殖腺里既     

文昌鱼精巢的超微结构

文昌鱼是典型的脊索动物,在生物进化中具有特殊地位,被作为动物学教学中的重要材料之一。文昌鱼在我国沿海地区如厦门、汕头、海南均有分布。但由于其数量的日趋减少,近年已被列为国家二级保护动物。文昌鱼雌雄异体,精巢是精子形成和排泄的雄性生殖器官,对其物种的延续和性状的遗传具有重要作用。为了了解文昌鱼生殖系统的结构和生殖细胞的形成过程,笔者曾对厦门文昌鱼(Branchiostomalelcheri)精巢进行了观察,现将有关资料介绍如下。     

文昌鱼精子的超显微结构

文昌鱼(Branchiostoma belcheri tsingtaoensis)的成熟精子由一个锥形的顶体,头部,颈(被核包裹)和尾部组成。尾可分为中段,主段和末段。微管对复合体为9+2。 文昌鱼精子的超显微结构与前人报道的线粒体由4—6个组成的不同。它由一个大的线粒体围绕尾主轴中段,而且精子属于对称性类型,可以见到核内管,中心粒和致密纤维,终环结构与隐窝位于尾中段与主段之间。本文并对文昌鱼在系统发生中的重要位置和意义作了讨论。     

文昌鱼核糖核蛋白体结构与功能的研究——Ⅰ. 文昌鱼tRNA和5SRNA的制备

本文报导了从厦门白氏文昌鱼(Branchiostoma belcheri Gray)中制备tRNA和5S RNA的方法。将文昌鱼洗净,用搅碎机破碎,然后用苯酚法提取小分子RNA。RNA粗制品经DEAE—纤维素DE22、DEAE—Sephadcx A—50和Sephadex G—100柱层析分离纯化,分别得到tRNA和5S RMA。再用12％聚丙烯酰胺疑胶电泳进一步纯化。测定了tRNA接受甘氨酸、丙氨酸和酪氨酸的活力分别为6.3％、5.2％和21％—25％。 tRNA的主要生物功能是携带与转移氨基酸参与蛋白质生物合成,并对基因表达进行调节控制。5S RNA是核糖核蛋白体的一个组分,在蛋白质生物合成中具有重要的功能,也是研究生物进化比较理想的一种生物大分子。自Hoagland等(1957)发现tRNA及Tissieres等(1959)发现核糖核蛋白体RNA后,科学工作者便广泛地开展了对tRNA和5SRNA结构与功能的研究。 文昌鱼是一种处于脊椎动物与无脊椎动物之间过渡类型的脊索动物,属脊索动物门的头索亚门,最接近脊椎动物亚门。因此对它进行深入的生化研究,在探索生物进化方面有较大的学术意义。本文报告从文昌鱼中制备tRNA和5SRNA以及tRNA接受氨基酸活力的初步结果。     

文昌鱼特异的基因倍增

进化生物学和发育生物学的结合产生了一门新兴学科——进化发育生物学,近年来该领域研究取得了丰硕的成果。头索动物文昌鱼是现存生物中最近似于脊椎动物直接祖先的生物,在与脊椎动物分化后形态改变很小,其基因组未曾经历大规模的基因组倍增,在一定程度上反映了脊椎动物祖先型基因组的特征,但在漫长的独立进化历程中基因组自身还是经历了一些变化。本文介绍了在几例在文昌鱼支系中独立发生的基因倍增事件(Hox; Evx; HNF-3; Calmodulin-like),有力地揭示了文昌鱼虽然与脊椎动物直接祖先极其接近,但其基因组有其自身特性,不能简单地将之等同于脊椎动物直接祖先。Abstract: The union of the two complementary disciplines, developmental biology and evolutionary biology resulted in a new division of evolutionary developmental biology, namely “Evo-Devo”. Recently, the research on this field has been fruitful in understanding the origin and development of vertebrates. The cephalochordate amphioxus, which remains in relatively invariant morphology since the divergence from the vertebrate lineage, is the closest living relative to vertebrates. The vertebrate-like simple body plan and preduplicative genome provide amphioxus genes the privilege to serve as key landmark to understand morphological evolution. However, the amphioxus genome has not escaped evolution. In this paper several examples of independent gene (Hox; Evx; HNF-3 and Calmodulin-like) duplications in the cephalochordate lineage were summarized. These particularities and oddities remind the fact that amphioxus is not an immediate ancestor of the vertebrates but ‘only’ the closest living relative to the ancestor, with a mix of prototypical and amphioxus-specific features in its genome.     

文昌鱼胚胎的程序化冷冻保存

文昌鱼在进化和发育生物学中有重要科学研究价值,然而由于文昌鱼实验室繁殖受产卵季节等因素的限制,以其胚胎为材料的研究工作受到局限,胚胎冷冻保存是解决这一问题的有效途径之一。本文首次对文昌鱼(Branchiostoma japonicum)胚胎的程序化冷冻保存进行了研究,通过筛选合适的程序化抗冻液、适宜的胚胎发育阶段,以及比较不同平衡处理时间、植冰温度、保存温度和洗脱时间对文昌鱼胚胎冷冻保存的影响。结果表明:几种抗冻液中,A2的效果较好,对胚胎的毒性小;原肠中期胚胎较其它时期对抗冻液的耐受力更强,适宜进行冷冻保存;胚胎在抗冻液中的最佳平衡处理时间为40-50min;冷冻降温时,适宜的植冰温度为-7.0℃--10.0℃;植冰后进行程序化冷冻,目前能稳定得到存活胚胎的最低保存温度为-15℃;此外,不同的洗脱时间对胚胎的存活率无显著影响。根据优化后的条件,对文昌鱼胚胎进行程序化冷冻保存(-196℃)实验,获得1粒存活的胚胎,并孵化出膜,发育至两鳃裂时期,幼鱼共存活了8d,但形态畸形。结果提示文昌鱼胚胎冷冻保存的可行性,但需要进一步优化包括抗冻液在内的各种条件,以提高存活率。     

文昌鱼Hedgehog基因敲除和突变体表型分析

文昌鱼隶属脊索动物门头索动物亚门,是无脊椎动物到脊椎动物的过渡类群,其躯体结构简单,是研究胚胎发育的理想材料。本文以文昌鱼为实验对象,利用TALEN敲除技术对Hedgehog(Hh)基因在胚胎发育中的功能进行了研究。在文昌鱼Hh基因翻译起始位点下游附近选取TALEN目标位点,根据此序列组装相应TALEN重组质粒,体外合成mRNA,向未受精卵注射mRNA后,经体外受精获得F₀代胚胎。效率分析显示,靶向该基因的TALEN mRNA可导致F₀代胚胎在相应基因组区域发生突变的比例为34%。对部分F₀个体所产配子筛查发现,TALEN引起的突变可进入配子,将其中1尾突变类型为8 bp缺失的雄性个体与野生型雌性配对获得F₁群体,对F₁群体逐尾筛查,从中获得多尾携带8 bp缺失的杂合子;这些杂合子相互配对所产的F₂代胚胎,其中约有1/4个体在幼体早期出现躯体前端和尾向下弯曲、脊索前端腹侧的中胚层组织发育不全,不能开口等;随着幼体生长发育,躯体前端和尾部进一步卷曲,口部仍未形成,左右各形成一个口前窝,内柱和鳃裂位于躯体腹侧,最终因无口摄食而死亡。基因型分析发现,上述畸形胚胎均为Hh纯合突变体,其与杂合子及野生型比例分布符合孟德尔遗传定律,表明这些发育畸型的特征与Hh基因功能缺失有关。     

水稻醛缩酶嵌合基因的克隆和在大肠杆菌中高表达

水稻醛缩酶嵌合基因的克隆和在大肠杆菌中高表达陈海宝杨春松＊＊（中国科学院上海有机化学研究所,生命有机化学国家重点实验室,中国科学院计算机化学实验室,上海２０００３２）关键词果糖－１,６－二磷酸醛缩酶;ＤＮＡ单链合成法;反转录ＰＣＲ;基因工程收稿日期：...     

似鱼非鱼的文昌鱼

初中动物学中“低等脊索动物——文昌鱼”一节,怎样通过教学能激发学生的兴趣,引导他们在学习过程中掌握教材的重点、难点,并向他们进行爱国主义教育,写几点意见供参考。文昌鱼的名称是怎样来的呢?我国福建省厦门北刘五店的海面上有个鳄鱼屿,岛上有座古庙叫文昌寺。最初这一带渔民捕到大量这种“鱼形小动物”,于是根据古庙给它取了一个“文昌鱼”的名字,这个名称渐渐流传开去。文昌鱼在世界范围的海滨地区,特别是在