鳗弧菌胞外金属蛋白酶的化学修饰研究

用DEPC、EDC、DTNB、PMSF等8种化学修饰剂对鳗弧菌胞外金属蛋白酶进行了化学修饰。结果表明化学修饰后酶的活力发生了改变,其中组氨酸、酸性氨基酸、半胱氨酸残基的化学修饰引起酶活性的明显降低,说明组氨酸残基、酸性氨基酸、半胱氨酸残基及其二硫键在维持酶活力中发挥重要作用,是酶活力所必需;而对精氨酸、丝氨酸、ε-氨基等修饰后酶活性影响较小,表明不是酶的活性所必须的基团。     

粘质赛氏菌胞外蛋白酶的化学修饰

用九种化学修饰剂研究了粘质赛氏菌ＳｅｒｒａｔｉａＭａｒｃｅｓｃｅｎｓ４１００３（２）胞外蛋白酶分子中氨基酸侧链基团与酶催化活性的关系,结果表明组氨酸、丝氨酸、赖氨酸、精氨酸、谷氨酸及天冬氨酸等残基与酶活性无关;半胱氨酸残基与酶活性也无直接关系;而酪氨酸和色氨酸残基侧链的修饰引起酶活力大幅度下降,说明酪氨酸和色氨酸残基为酶活力必需．     

ATP合酶亚基d参与海藻糖代谢调控棉铃虫幼虫变态的分子机理

【目的】本研究旨在解析ATP合酶亚基d(ATP synthase subunit d, ATPs-d)参与海藻糖代谢调控棉铃虫Helicoverpa armigera幼虫发育和变态中的功能及分子机理。【方法】PCR扩增棉铃虫HaATPs-d的开放阅读框，并利用生物信息学方法对其序列及系统发育进行分析；利用qRT-PCR检测HaATPs-d在5龄蜕皮期幼虫和6龄幼虫表皮、中肠和脂肪体中及对20-羟基蜕皮酮(20-hydroxyecdysone, 20E)(0.1 mg/mL)响应的6龄幼虫脂肪体和表皮中的表达量；利用荧光拍照分析HaATPs-d在草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda卵巢细胞系Sf9细胞中的亚细胞定位；采用酵母双杂交分析与HaATPs-d互作的蛋白；对棉铃虫6龄幼虫注射dsHaATPs-d,分析RNAi降低HaATPs-d的表达量对幼虫发育及变态和中肠中可溶性海藻糖酶活性和海藻糖含量的影响。【结果】棉铃虫HaATPs-d(GenBank登录号：LOC110375576)的开放阅读框长525 bp,编码174个氨基酸并具有较高的保守性，与草地贪夜蛾和斜纹夜蛾S...     

粘质赛氏菌胞外蛋白酶的化学修饰

用九种化学修饰剂研究了粘质赛氏菌Ｓｅｒｒａｔｉａ Ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ４１００３（２）胞外蛋白酶分子中氨基酸侧链基团与酶催化活性的关系,结果表明组氨酸、丝氨酸、赖氨酸、精氨酸、谷氨酸及天冬氨酸等残苈与酸活性无关;半胱拟定酸箕与酶活性 直接关系;而酪氨酸和色氨酸残基侧链的修饰引起酶活力大幅度下降,说明酪氨酸和色氨酸残基为酶活力必需。     

米曲霉GX0011β-糖基转移酶的化学修饰及活性中心研究

用化学修饰法及其修饰动力学对米曲霉GX0011β-果糖基转移酶的活性中心结构进行了研究。结果表明：NBS、PMSF、EDC能显著抑制酶的活性,底物对这些抑制有明显的保护作用,且残留酶活与修饰剂的浓度相关,抑制均符合拟一级动力学规律,进一步动力学分析,初步认定该酶活性中心包括至少一个丝氨酸（或苏氨酸）、一个色氨酸和一个天冬氨酸（或谷氨酸）残基。pCMB、TNBS能显著抑制酶的活性,但底物对抑制无明显保护作用,推断半胱氨酸和赖氨酸残基可能与维系酶活性中心构象有关,但不是酶活性中心基团。DEPC、AA和NAI对酶的活性抑制作用不明显,排除了组氨酸、精氨酸和酪氨酸残基是该酶活性中心必需基团的可能。     

米曲霉GX0011β-果糖基转移酶的化学修饰及活性中心研究

用化学修饰法及其修饰动力学对米曲霉GX0011β-果糖基转移酶的活性中心结构进行了研究。结果表明：NBS、PMSF、EDC能显著抑制酶的活性,底物对这些抑制有明显的保护作用,且残留酶活与修饰剂的浓度相关,抑制均符合拟一级动力学规律,进一步动力学分析,初步认定该酶活性中心包括至少一个丝氨酸（或苏氨酸）、一个色氨酸和一个天冬氨酸(或谷氨酸)残基。pCMB、TNBS能显著抑制酶的活性,但底物对抑制无明显保护作用,推断半胱氨酸和赖氨酸残基可能与维系酶活性中心构象有关,但不是酶活性中心基团。DEPC、AA和NAI对酶的活性抑制作用不明显,排除了组氨酸、精氨酸和酪氨酸残基是该酶活性中心必需基团的可能。     

大肠杆菌AS1.357 L-天门冬酰胺酶的选择性化学修饰

用九种化学修饰剂研究了大肠杆菌AS1.357 L-天门冬酰胺酶分子中的五种不同氨基酸侧链基团与催化活性的关系。结果说明,渡酶活力与硫氧墓完全无关;与色氨酸、精氨酸和组氨酸亦无直接联系;而酪氨酸残基和羧基的修饰引起酶活力急剧下降。其中酪氢酸残基巳被证实是该酶活力的必需基团,处于该酶分子的活性部位。     

栗精碱对棉铃虫中肠组织可溶型海藻糖酶的抑制效应

【目的】研究一种植物源化合物栗精碱对棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)5龄幼虫中肠组织可溶型海藻糖酶的活体和离体抑制效果,初步探索其抑制作用。【方法】经过离子交换层析和疏水层析从棉铃虫5龄幼虫中肠组织分离纯化得到可溶型海藻糖酶,通过凝胶过滤层析确定其分子量。分别用不同浓度的抑制剂进行离体和活体抑制研究,得出栗精碱对可溶型海藻糖酶的抑制率和抑制中浓度(IC50),并采用Lineweaver-Burk和Dixon作图法分析抑制类型。【结果】棉铃虫中肠可溶型海藻糖酶比活力为2.022 U/mg,回收率为67.57%,纯化倍数为23.84,分子量约为67 k Da。离体抑制研究表明,3.75,7.5,15和30μmol/L的栗精碱对可溶型海藻糖酶的抑制率分别为42.00%,50.30%,58.32%和67.33%;抑制中浓度(IC50)为7.32μmol/L。通过LineweaverBurk和Dixon作图法,确定栗精碱是棉铃虫中肠组织可溶型海藻糖酶的一种有效的竞争性抑制剂,Ki值为4.9μmol/L。活体抑制研究表明,分别注射浓度为30,15和7.5μmol/L栗精碱10和20 h后,棉铃虫中肠可溶型海藻糖酶活性被显著抑制(P0.05)。相应地,注射后随着时间的延长,血淋巴海藻糖含量连续增加。而注射栗精碱20 h后,血淋巴葡萄糖浓度显著下降,使棉铃虫的能量供给出现障碍。【结论】结果表明,栗精碱是棉铃虫中肠可溶型海藻糖酶的一种有效的抑制剂,可为下一步开发有效的棉铃虫杀虫剂提供理论支持。     

嗜水气单胞菌胞外蛋白酶的化学修饰

 蛋白酶是嗜水气单胞菌 (Aeromonashydrophila)的重要致病因子 .为研究其结构与功能之间的关系 ,用DEPC、EDC、PMSF、N AI等 9种化学修饰剂处理嗜水气单胞菌J 1株胞外蛋白酶ECPase54,然后检测残余酶活力 ,借以研究酶分子中氨基酸侧链基团与酶活性中心的关系 .结果表明 ,羧基、丝氨酸、ε 氨基、胍基等残基与酶活性无关 ;半胱氨酸残基与酶活性也无直接关系 ;而色氨酸、组氨酸、酪氨酸残基侧链以及二硫键的化学修饰引起酶活性的大幅度的下降 ,说明色氨酸、组氨酸、酪氨酸残基以及二硫键是酶活力所必需的基团     

甘露聚糖酶Man23的化学修饰及活性必需基团测定

用化学修饰剂NEM、二甲基溴化锍、EDC、DEPC、TNM、对硝基苯乙二醛、PMSF、TNBS对芽孢杆菌B23产生的甘露聚糖酶M an23进行化学修饰,并测定修饰反应的动力学参数关系。结果显示半胱氨酸、色氨酸(1个)和谷氨酸(或天冬氨酸)残基(2个)是酶活性的必需基团;组氨酸、酪氨酸、精氨酸、丝氨酸和赖氨酸残基均为非必需基团。双向电泳结果显示酶蛋白分子具有一个链内二硫键(Cys90-Cys110)。荧光光谱测定结果显示该酶最大吸收峰为336 nm。底物作用导致酶的发射光谱发生蓝移,说明色氨酸残基位于酶蛋白分子内部的疏水区。     

茉莉酸甲酯处理对棉铃虫生长和解毒能力的影响

【目的】为明确茉莉酸甲酯（methyl jasmonate, MeJA）的不同处理方式对昆虫生长和解毒代谢能力的影响,以及MeJA熏蒸处理昆虫对植物防御和昆虫解毒代谢之间关系的影响。【方法】本文比较了取食MeJA和MeJA熏蒸等两种处理对棉铃虫Helicoverpa armigera 3龄末幼虫生长和解毒代谢酶活性的影响,并系统研究了经MeJA熏蒸处理的棉铃虫3龄末幼虫,再取食经MeJA喷雾处理的棉叶,其中肠解毒酶活性的变化。【结果】取食MeJA和MeJA熏蒸两种不同处理,对棉铃虫幼虫的生长及解毒能力的影响有所不同。取食含2.9 μg/g MeJA的人工饲料显著抑制了棉铃虫的生长,同时诱导棉铃虫幼虫P450活性增加了1.92倍,而MeJA熏蒸虽然没有影响棉铃虫幼虫的生长,但MeJA熏蒸处理使棉铃虫幼虫P450活性和羧酸酯酶活性分别增加了2.94倍和1.16倍。经MeJA熏蒸处理后的棉铃虫幼虫,再取食正常的或经MeJA喷雾处理的棉叶,其幼虫P450活性显著增加,其中经MeJA熏蒸处理的棉铃虫,再取食经MeJA喷雾处理的棉叶,其P450酶显示了最高活性。【结论】MeJA熏蒸处理棉铃虫,不仅使棉铃虫中与P450酶相关的解毒能力显著增加,而且增加了棉铃虫对于MeJA所诱导的棉花防御反应的解毒能力。     

脱卤酶化学修饰的研究

脱卤酶是催化α-卤酸转化为α-羟基酸的酶。本文用各种化学修饰剂对脱卤酶YL、109和H-2进行化学修饰。实验结果表明作用于丝氨酸、赖氨酸、色氨酸残基的试剂对酶活无明显影响,而作用于组氨酸、精氨酸和带羧基氨基酸残基的试剂使酶活降低。底物对化学修饰剂有保护作用。组氨酸、精氨酸和带羧基氨基酸(答氨酸或天冬氨酸)残基为脱卤酶活力所必需。     

几种植物源化合物对棉铃虫海藻糖酶活性及相关碳水化合物含量的影响

碳水化合物对昆虫的能量代谢和物质合成具有重要的作用。本研究选用2种一般性生物碱（氢溴酸东莨菪碱和烟碱）以及2种β-葡萄糖苷类化合物（七叶灵和皂角苷）, 研究其在不同浓度下对棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)幼虫体内海藻糖酶活性及相关碳水化合物代谢的影响。结果表明: 用饲喂法处理3龄幼虫96 h后, 皂角苷对棉铃虫幼虫的活体抑制效果明显, 且随添加物浓度增高, 棉铃虫死亡率上升, 10, 20, 40 g/L浓度下棉铃虫的均重分别是0.194, 0.089和0.034 g, 分别为对照的86.99%, 39.91%和15.24%。对海藻糖酶活性及其相关代谢酶的测定结果表明, 2种苷类化合物显著抑制中肠海藻糖酶活性, 饲喂40 g/L皂角苷的试虫中肠海藻糖酶比活力仅是对照组的54.21%; 饲喂30 g/L七叶灵的试虫中肠海藻糖酶比活力为对照组的83.73%。而2种生物碱类化合物显著抑制血淋巴和脂肪体中海藻糖酶活性, 20 g/L氢溴酸东莨菪碱对棉铃虫血淋巴和脂肪体组织的海藻糖酶活性抑制率分别为7.24%和71.43%; 而20 g/L烟碱对试虫血淋巴和脂肪体组织的海藻糖酶活性抑制率为26.29%和33.44%。用氢溴酸东莨菪碱、 烟碱和七叶灵处理试虫后, 血淋巴海藻糖含量都有所增高。4种化合物能够导致试虫糖原磷酸化酶活性变化, 其中, 皂角苷在中肠和脂肪体表现为显著抑制作用, 而随外源化合物浓度变化, 糖原含量和糖原磷酸化酶活性表现为此消彼长关系。饲喂4种植物源化合物的试虫血淋巴中葡萄糖浓度变化和其海藻糖变化一致。本研究证明β-葡萄糖苷类化合物是海藻糖酶抑制剂, 在作为先导化合物进行农药创制开发方面具有重要意义。     

乙基多杀菌素对棉铃虫解毒酶和乙酰胆碱酯酶活性的影响

【目的】乙基多杀菌素(Spinetoram)是一种新型杀虫剂,为深入了解其对棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)的作用效果和作用机制,本研究测定了我国不同地区田间棉铃虫种群对乙基多杀菌素的敏感基线,并比较了不同剂量(LC15、LC40、LC60和LC80)处理后棉铃虫体内解毒酶和乙酰胆碱酯酶活性的变化。【方法】采用药膜法,对采自不同地区的田间棉铃虫幼虫进行了毒力测定;采用酶标板动力学方法测定了乙基多杀菌素处理对棉铃虫幼虫4种酶活性的影响。【结果】乙基多杀菌素对棉铃虫有很好的胃毒效果,与阿维菌素相比,乙基多杀菌素杀虫活性高、见效快、不同地区间差异小;乙基多杀菌素处理后棉铃虫羧酸酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶活性显著降低,且随着处理剂量的增加活性下降明显,各剂量处理后棉铃虫两种酶活性抑制率分别为52.14%~89.46%和8.09%~49.81%;而棉铃虫在取食含乙基多杀菌素的饲料后,各处理组棉铃虫多功能氧化酶活性表现为先升高、再降低、再升高的趋势,LC15剂量处理时活性最高,比对照增加147.75%;乙酰胆碱酯酶活性随处理剂量增加逐渐升高,活性最高比对照增加96.69%。【结论】乙基多杀菌素对棉铃虫的杀虫效果明显优于阿维菌素,具有广阔的应用前景;乙基多杀菌素处理棉铃虫引起羧酸酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶活性降低、乙酰胆碱酯酶和多功能氧化酶活性升高。     

小菜蛾海藻糖酶酶学特性及四种杀虫剂对其活性的抑制作用

本试验以4龄小菜蛾Plutella xylostella(L.)体内海藻糖酶为研究对象,研究了其酶学特性以及4种常用杀虫剂在离体条件下对其活性的影响。结果表明,小菜蛾体内海藻糖酶的最适反应pH为6.0,温度50℃,其米氏常数(Km)为(12.57±0.99)mmol/L,最大反应速度(Vm)为(0.775±0.04)mmol/(min·g pro)。在药剂浓度为40mg/L时,4种杀虫剂(丙溴磷、灭多威、仲丁威和多杀霉素)对4龄幼虫海藻糖酶活性均有不同程度的抑制作用,其抑制率分别为25.83%、20.19%、18.99%和18.62%;而且随着药剂浓度的增加,上述4种杀虫剂对小菜蛾海藻糖酶活性的抑制率也逐渐增大。     

茚虫威亚致死浓度对茚虫威敏感性降低的棉铃虫生物学参数及解毒酶活性的影响

【目的】本研究旨在明确茚虫威亚致死浓度对茚虫威敏感性降低的棉铃虫Helicoverpa armigera生物学参数及解毒酶活性的影响,以科学有效防治这一害虫,避免其对茚虫威的抗性快速发展。【方法】采用浸叶法测定了茚虫威对棉铃虫茚虫威抗性汰选种群(TP)及其同源对照种群(CP)3龄幼虫的毒力;用两性生命表分析LC₂₀浓度茚虫威对TP种群当代(F₀)生命表参数的影响,并测定了LC₂₀浓度茚虫威处理48 h后CP和TP种群棉铃虫3龄幼虫体内解毒酶［多功能氧化酶(MFO)、羧酸酯酶(CarE)和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)］及乙酰胆碱酯酶(AChE)的活性。【结果】茚虫威对棉铃虫CP种群和TP种群3龄幼虫的LC₂₀分别为2.27和9.91 mg/L。LC₂₀茚虫威处理TP种群后,48 h的生长量、化蛹率、羽化率和成虫畸形率均显著低于未用药对照,而特定年龄生命期望值e_xj高于未用药对照;TP种群棉铃虫3龄幼虫体内GST和MFO活性与CP种群相比显著升高,CarE活性显著降低。【结论】本研究结果表明棉铃虫TP种群在LC₂₀浓度茚虫威胁迫下存在明显的生长与繁殖不利性,同时对其也产生了适应能力。LC₂₀浓度茚虫威处理后,棉铃虫TP种群的GST和MFO活性被显著诱导,说明这两种酶可能与棉铃虫对茚虫威产生抗药性密切相关;而CarE活性被显著抑制,说明该酶可能参与了茚虫威转化成N-脱甲氧羰基代谢物(DCJW)的活化过程。     

背角无齿蚌碱性磷酸酶的功能基团研究

在一定条件下分别采用PMSF、DTT、PCMB、NBS、TNBS、SUAN、BrAc及IBr等化学修饰剂选择修饰背角无齿蚌碱性磷酸酶的多种氨基酸残基,并测定其酶活力变化。结果表明,PMSF、NBS、TNBS、SUAN、DTT的修饰能显著抑制酶的活力,活力的降低与修饰剂的浓度相关。BrAc、IAc、PCMB的修饰不表现对酶的抑制作用。作者初步认为,Ser、Lys和Trp残基是背角无齿蚌碱性磷酸酶的必需功能基团,部分二硫键时保护酶的催化功能也是必需的。     

猪链球菌2型溶血素的化学修饰

用DTT、H2O2、DEPC、EDC、NAI、NBS、PCMB、2,3Diacetyl和SA 等9种化学修饰剂,处理猪链球菌2型江苏分离株提纯的溶血素,研究其分子中氨基酸侧链基团与其溶血活性的关系。结果表明,巯基、氨基、羧基和酪氨酸残基等与其溶血活性无关,而色氨酸、组氨酸和精氨酸的化学修饰引起溶血活性的大幅度下降,二硫键的化学修饰引起溶血活性的大幅度增强。显示色氨酸、组氨酸和精氨酸残基是该溶血素的活性必需基团,二硫键的断裂可引起其活性增强。     

丝孢酵母脂肪酶的酶学性质和化学修饰

实验室筛选到的一株丝孢酵母Trichosporon sp.脂肪酶经过硫酸铵沉淀和一系列的层析步骤分离纯化到电泳纯。对纯酶的酶学性质研究表明,此酶的分子量为28kD,pI为pH8.7,最适作用温度40℃,最适作用pH为8.0。随后利用不同的化学修饰剂对酶蛋白进行修饰,通过酶催化活力的改变对位于酶活性位的氨基酸残基进行分析,结果表明酶活性位可能含有组氨酸、丝氨酸和谷氨酸(或天冬氨酸)。最后,对此酶的氨基酸成分进行了分析,结果表明,此酶分子中天冬氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸含量高,两种碱性氨基酸精氨酸、赖氨酸及组氨酸的含量也比较高,而脯氨酸、色氨酸的含量相对较低。     

小分子热激蛋白基因HaHSP19.8在棉铃虫抗逆反应中的作用

【目的】小分子热激蛋白(small heat shock protein, sHSP)在昆虫抵御外界环境压力中至关重要。本研究旨在探究小分子热激蛋白sHSP19.8基因在棉铃虫Helicoverpa armigera生长发育、抵御高温胁迫和对Cry1Ac杀虫蛋白抗性机制中的作用,为更深入探析该基因作用机理及棉铃虫的防治奠定基础。【方法】通过PCR结合RACE克隆棉铃虫sHSP19.8基因序列,利用生物信息学软件对该基因序列进行分析;通过qRT-PCR测定Cry1Ac敏感棉铃虫5龄幼虫在40℃高温下处理1 h和2 h及饲喂含30 μg/mL Cry1Ac的人工饲料1 h和2 h后该基因的表达量,并测定抗感Cry1Ac棉铃虫不同发育阶段(1-5龄幼虫、蛹及成虫)和5龄幼虫不同组织(前肠、中肠、后肠、马氏管及表皮)中该基因的表达模式。【结果】获得了棉铃虫sHSP19.8基因的全长cDNA序列,命名为HaHSP19.8(GenBank登录号: XP_021195228.1),长608 bp,开放阅读框长528 bp,编码175个氨基酸残基,具有小分子热激蛋白的典型α-晶体结构域(α-crystallin domain, ACD)。该基因受40℃高温和30 μg/mL Cry1Ac杀虫蛋白诱导时在Cry1Ac敏感棉铃虫5龄幼虫中均过量表达;在Cry1Ac敏感棉铃虫整个发育阶段和5龄幼虫各组织中均表达,其中在成虫和5龄幼虫以及5龄幼虫表皮、马氏管和中肠内表达量较高;但是该基因在Cry1Ac抗性品系各个发育阶段和5龄幼虫各组织中表达量相比敏感品系都显著较低。【结论】结果说明HaHSP19.8参与棉铃虫生长发育和生理生化的过程,帮助昆虫抵御外界环境压力,并可能参与到棉铃虫对Cry1Ac的抗性机制中。