蛋白酶抑制剂对梨小食心虫幼虫中肠蛋白酶活性的影响

【目的】梨小食心虫Grapholitha molesta(Busck)是一种危害极其严重的果树害虫。中肠蛋白酶在昆虫生长发育过程中起着重要作用。本研究测定梨小食心虫幼虫中肠内蛋白酶活性的最适p H、蛋白酶抑制剂和激活剂对蛋白酶活性的作用,为利用蛋白酶抑制剂防治该害虫提供新思路。【方法】提取梨小食心虫3龄幼虫中肠液,利用酶专性底物测定各蛋白酶在3种不同缓冲溶液中的最适p H(dd H2O为对照)、蛋白酶抑制剂和激活剂对中肠蛋白酶活性的影响,同时测定饲喂蛋白酶抑制剂(PMSF,TLCK,TPCL和STI)后梨小食心虫中肠蛋白酶活性的变化。【结果】梨小食心虫幼虫中肠总蛋白酶在Tris-HCl,KH2PO4/Na OH和Glycine/Na OH 3种缓冲液中最适p H分别为10.5,11.0和11.0,强碱性胰蛋白酶的最适p H分别为10.5,11.0和11.0,弱碱性胰蛋白酶的最适p H分别为8.5,9.0和9.0,胰凝乳蛋白酶的最适p H分别为8.5,9.0和9.5。5种蛋白酶抑制剂(DTT,PMSF,TLCK,TPCL和STI)中,除TLCK对凝乳蛋白酶激活外,其他蛋白酶抑制剂对4种蛋白酶均表现为抑制,且浓度越大抑制效应越明显。抑制剂DTT对总蛋白酶和弱碱性胰蛋白酶的抑制效果高于其他抑制剂。4种蛋白酶激活剂(Mg Cl2,Ca Cl2,EDTA和EGTA)中,Mg Cl2抑制总蛋白酶和胰凝乳蛋白酶活性,而激活胰蛋白酶活性;Ca Cl2激活总蛋白酶和弱碱性胰蛋白酶活性,而抑制强碱性胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶,EDTA对4种蛋白酶均表现为抑制,EGTA除对强碱性胰蛋白酶表现为激活外,对另外3种蛋白酶表现抑制。用蛋白酶抑制剂PMSF,TLCK,TPCL和STI饲喂梨小食心虫幼虫,各抑制剂均可抑制4种蛋白酶活性,且在不同取样时间抑制水平不同。其中STI(50μg/m L)对4种蛋白酶的抑制效果高于其他抑制剂,且浓度越大抑制效应越明显。10,20和50μg/m L STI 3种浓度处理组,在取食后4 h时,4种蛋白酶活性升高,且上升程度与STI浓度有关;酶活性在20μg/m L STI处理后48 h,50μg/m L STI处理后60 h时最低,抑制剂STI表现出持效性。【结论】蛋白酶抑制剂对梨小食心虫幼虫中肠蛋白消化酶的活性具有一定的抑制作用,其中大豆胰蛋白酶抑制剂STI在害虫防治中具有极其重要的应用价值。     

野生型和突变型荞麦蛋白酶抑制剂的活性比较及抗肿瘤功能分析

运用定点突变技术研究重组荞麦胰蛋白酶抑制剂(rBTI)的作用位点,先后构建了R45A-aBTI 和R45F-fBTI 两个突变体．抑制活性测定显示,aBTI 和fBTI 均丧失了胰蛋白酶抑制活性,却分别增加了对弹性蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的抑制活性,确定Arg⁴⁵为野生型rBTI 的作用位点．稳定性分析表明,rBTI、aBTI 和fBTI 均具有很高的热稳定性及酸碱稳定性．采用MTT 比色法分别检测野生型和突变型抑制剂对肿瘤细胞生长的抑制作用．结果表明,突变前后的3种抑制剂对HL-60 和EC9706 细胞的生长均显示出很强的抑制作用,并且具有明显的浓度依赖性和时间依赖性．通过研究不仅确定了rBTI 的作用位点,而且获得了两种新型蛋白酶抑制剂,且作用位点的改变并不影响其对肿瘤细胞的生长抑制作用．为进一步研究胰蛋白酶抑制剂的结构与功能的关系以及抗肿瘤药物的研制提供了新的思路．     

大豆胰蛋白酶抑制剂对棉铃虫幼虫消化生理和生长发育的影响

本研究根据棉铃虫Helicotverpa ormigera(Hubner)幼虫中肠蛋白酶在离体条件下对蛋白酶抑制剂的反应,选择具有较强抑制作用的大豆胰蛋白酶抑制剂,以0.21-4.2%(干重)的浓度配入幼虫人工饲料,测定了幼虫短期和长期取食这些饲料引起的中肠类胰蛋白酶、类胰凝乳蛋白酶和总蛋白酶活力的变化和生长抑制效应。短期取食抑制剂的幼虫,中肠弱碱性类胰蛋白酶活力显著增高,在4.2%。浓度下比对照高出21%;强碱性类胰蛋白酶、类胰凝乳蛋白酶和总蛋白酶活力显著降低,生长发育受到明显抑制。长期取食低浓度(0.84%)抑制剂的幼虫,弱碱性类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活力显著增高,强碱性类胰蛋白酶活力显著降低。总蛋白酶活力变化不显著;长期取食高浓度(4.2%)抑制剂的幼虫,强碱性类胰蛋白酶和总蛋白酶活力显著降低,其它酶活力变化不显著。抑制剂随浓度的增高对幼虫生长的抑制作用加强,但浓度高于0.84%后,抑制强度的变化减小。据此作者认为,蛋白酶抑制剂对昆虫抗营养效应在于它对蛋白酶的激活和抑制作用,从而导致各种蛋白酶间的协调性破坏,昆虫消化过程受阻,影响生长发育。     

蕃茄蛋白酶抑制剂Ⅱa,Ⅱb的分离纯化及性质研究

经硫酸铵分级、ＣＭ－纤维素柱层析和Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ｇ－７５柱层析,从野生型秘鲁蕃茄未成熟果实的匀浆液中分离纯化了蛋白酶抑制剂Ⅱａ,Ⅱｂ。纯化的蛋白酶抑制剂经ＳＤＳ－ＰＡＧＥ鉴定呈单一带,分子量均为１７ｋＤ。Ｗｅｓｔｅｒｎ ｂｌｏｔｔｉｎｇ结果表明蛋白酶抑制剂Ⅱａ,Ⅱｂ均与马铃薯蛋白酶抑制Ⅱ有血清学上的交叉反应。抑制蛋白酶活性测定显示两种蛋白酶抑制剂都表现强的抑制胰凝乳蛋白酶的活性,但对胰蛋白酶的     

蛋白酶抑制剂对绿豆象幼虫中肠蛋白酶活性的影响

为明确蛋白酶抑制剂对绿豆象幼虫中肠蛋白酶活性的影响,采用室内人工接虫和生化测定的方法,研究了在离体条件和饲喂条件下4种蛋白酶抑制剂对绿豆象幼虫中肠蛋白酶的抑制作用,并测定了绿豆象幼虫取食不同含量的绿豆胰蛋白酶抑制剂(MBTI)的人工绿豆后,其中肠内总蛋白酶、类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活性的变化.结果表明:在离体条件下,供试4种蛋白酶抑制剂对绿豆象幼虫总蛋白酶、类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活性均有明显的抑制作用,且浓度越大,抑制效果越显著,其中以20μg·mL^-1的MBTI对3种酶活性的抑制效果最强,3种酶活性分别比对照降低了62.5%、41.2%和38.7%,而卵粘蛋白抑制剂(OI)抑制效果最弱.绿豆象幼虫取食含不同抑制剂的人工绿豆后,中肠内3种酶活性也均受到一定的抑制作用,取食后随龄期的延长,3种酶活性有所升高但仍显著低于对照,且以MBTI的抑制作用最强.当绿豆象幼虫取食不同含量MBTI的人工绿豆后,随MBTI含量的增加,对总蛋白酶活性和类胰蛋白酶活性的抑制作用均逐渐增强,但对类胰凝乳蛋白酶活性的抑制作用并不显著,只有当MBTI含量达20%时,对类胰凝乳蛋白酶活性才表现出明显的抑制作用.     

慈菇蛋白酶抑制剂研究进展

蛋白酶抑制剂是一类能够抑制蛋白水解酶活性的物质。根据它们抑制的蛋白酶类型可分为丝氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸、和金属蛋白酶抑制剂[1] 。由于它们能抑制昆虫肠道内以及一些病原微生物体内的蛋白酶[2～ 6 ] ,因此蛋白酶抑制剂在植物对昆虫和病原体的侵染防御系统中具有重要的作用。慈菇蛋白酶抑制剂Ａ、Ｂ是从慈菇球茎中分离纯化的双头多功能蛋白酶抑制剂 ,除了具备其他蛋白酶抑制剂在抗虫抗病方面的特点外 ,还有很多独特的优点。如 ,含量丰富、比活力高而且稳定 ;广谱性强 ;对胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、激肽释放酶等多种蛋白酶有较强的抑…     

蕃茄蛋白酶抑制剂Ⅱ_a、Ⅱ_b的分离纯化及性质研究

经硫酸铵分级、CM-纤维素柱层析和Sephadex G-75柱层析,从野生型秘鲁蕃茄未成熟果实的匀浆液中分离纯化了蛋白酶抑制剂Ⅱa、Ⅱb。纯化的蛋白酶抑制剂经SDS-PAGE鉴定呈单一带,分子量均为17kD。Western blotting结果表明蛋白酶抑制剂Ⅱa、Ⅱb均与马铃薯蛋白酶抑制剂Ⅱ有血清学上的交叉反应。抑制蛋白酶活性测定显示两种蛋白酶抑制剂都表现強的抑制胰凝乳蛋白酶的活性,但对胰蛋白酶的抑制活性蛋白酶抑制剂Ⅱb強于蛋白酶抑制剂Ⅱa。     

响应面法优化荞麦胰蛋白酶抑制剂固定化条件

目的:以大肠杆菌表达的重组荞麦胰蛋白酶抑制剂为原材料,研究其固定化方法及条件。方法:以0.2%聚乙烯醇-3%海藻酸钠溶液为载体,CaCl2为固定剂,用物理包埋法对荞麦胰蛋白酶抑制剂进行固定化;在CaCl2浓度、载体与抑制剂体积比以及固定化时间3个单因素基础上,利用响应面法对荞麦胰蛋白酶抑制剂固定化的影响因素进行优化。结果:建立了响应面法优化固定荞麦胰蛋白酶抑制剂的模型,经优化后得到如下最佳固定化条件:CaCl2浓度为5.5%,载体与抑制剂体积比为1.6∶1,固定化时间为31min。在此条件下实际测得固定化抑制剂抑制率为72.4%,而模型预测此条件下的抑制率为74.3%,实测值与理论值相差很小。结论:所建模型拟合程度较高,用该模型优化荞麦胰蛋白酶抑制剂固定化的工艺条件参数准确可信,可为进一步开发胰蛋白酶的应用提供重要参考。     

棉铃虫幼虫中肠主要蛋白酶活性的鉴定

根据棉铃虫Helicoverpa armigera(Hubner)中肠酶液对蛋白酶专性底物在不同pH下的水解作用,棉铃虫中肠的3种丝氨酸蛋白酶得到鉴定。它们是：强碱性类胰蛋白酶,水 解a-N-苯甲酰-DL-精氨酸-p-硝基苯胺的最适pH在10.50以上;弱碱性类胰蛋白酶,水解p-甲苯磺酰-L-精氨酸甲酯的最适pH为8.50～9.00;类胰凝乳蛋白酶, 水解N一苯甲酰-L-酪氨酸乙酯的最适pH亦为8.50-9.00。中肠总蛋白酶活性用偶 氮酪蛋白测定,最适pH亦在10.50以上。Ca²⁺对昆虫蛋白酶无影响,Mg²⁺仅对弱碱性类胰蛋白酶有激活作用。对苯甲基磺酰氟和甲基磺酰-L-赖氨酸氯甲基酮对弱碱性类胰蛋白酶的抑制作用较强,而对强碱性类胰蛋白酶的抑制作用较弱。甲基磺酰-L苯丙氨酸氯甲基酮除能抑制类胰凝乳蛋白酶外,还能激活弱碱性类胰蛋白酶。对牛胰蛋白酶有强抑制作用的卵粘蛋白抑制剂对昆虫蛋白酶却无抑制作用。大豆胰蛋白酶抑制剂对该虫的3种丝氨酸蛋白酶均有强的抑制作用。     

一种快速检测蛋白酶抑制剂电泳活性的染色方法

根据特异蛋白酶抑制剂抑制靶蛋白酶的作用而阻止水解的原理 ,借助明胶 聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品 ,胶板经蛋白酶水解后 ,以考马斯亮蓝染色 ,建立了一种简便、直观、灵敏的检测蛋白酶 (胰蛋白酶 )抑制剂活性的染色方法 ,可以进行大量样品的筛选工作     

重组荞麦蛋白酶抑制剂aBTI的表达及其对肝癌HepG2细胞增殖的影响

为了深入研究不同类型荞麦蛋白酶抑制剂在抑制肿瘤细胞生长及诱导其发生凋亡方面的作用,本实验在先前得到的重组荞麦胰蛋白酶抑制剂(rBTI)的基础上,运用定点突变技术将rBTI的活性位点进行替换,构建一种新型蛋白酶抑制剂aBTI。通过在大肠杆菌M15[pREP4]中表达,获得以可溶形式存在的aBTI目的蛋白。经Ni~(2+)-NTA亲和层析及superdex 75分子筛层析纯化,目的蛋白的纯度达到95%以上。抑制活性测定表明,aBTI具有专一性的弹性蛋白酶抑制活性,抑制常数K_i为3.34×10~(-7)mol/L。MTT比色法检测及细胞核形态学观察显示,aBTI在体外能够显著抑制HepG2肿瘤细胞的增殖(IC_(50):1.88μmol/L),并诱导其凋亡,具有较好的抗肿瘤效应。     

甜荞胰蛋白酶抑制剂cDNA片段的克隆及序列特征

采用盐析、凝胶过滤和离子交换层析等方法从甜荞中纯化出荞麦胰蛋白酶抑制剂(buckwheat trypsm inhibitor,BTI),经活性鉴定该抑制剂属丝氨酸类蛋白酶抑制剂家族。为了获得BTI的基因序列,并弄清其在体内的表达调控机制,应用RTPCR和3’-RACE等方法,直接体外扩增该抑制剂基因,首次获得总长为361bp的DNA片段(GenBank登录号为AY335158),并命名为BTI-W1。该片段包括一个183bp的开放阅读框,编码61个氨基酸。由该基因推导的氨基酸序列与已报道的荞麦胰蛋白酶抑制剂BTI-2的氨基酸序列的同源性达100％。BTI-WI基因的获得,对于深入开展荞麦胰蛋白酶抑制剂结构与功能关系的研究具有重要意义,也为荞麦植物资源的开发利用建立了前期研究基础。     

慈菇蛋白酶抑制剂对亚洲玉米螟消化酶的影响

亚洲玉米螟幼虫中肠消化酶主要为胰蛋白酶：利用慈菇蛋白酶抑制剂研究它对玉米螟消化酶的影响,发现这种抑制剂体外强烈抑制玉米螟幼虫中肠消化酶：同时我们又比较了长时间取食（三龄至五龄第二天）和短时间取食(四龄未取食48小时)抑制剂的幼虫体内胰蛋白酶活性,当它们短时间取食抑制剂后,体内消化酶水平迅速下降,取食更长时间时,胰蛋白酶活力下降更明显,仅为对照的27．2%。由此可见,慈菇蛋白酶抑制剂严重影响了玉米螟的正常消化,阻断了玉米螟营养与食物间的联系．使玉米螟生长发育不良。     

萌发绿豆中水解大豆胰蛋白酶抑制子蛋白酶的纯化及固定化

大豆是豆类植物中最早发现存在蛋白酶抑制子的 ,由于其存在影响了豆类的利用价值 ,因此研究人员一直在寻找着解决办法。采用加热处理方法不能彻底钝化豆类蛋白的蛋白酶抑制子活性 ,且豆类蛋白的含硫氨基酸主要存在于各类蛋白酶抑制子中 ,从豆类蛋白中除去抑制子蛋白将大大降低其营养效价。本研究的目的是试图寻找一种可在常温下降解豆类胰蛋白酶抑制子的蛋白酶 ,从而钝化豆类的胰蛋白酶抑制活性。在前期工作中 ,我们发现枯草杆菌蛋白酶 (Ｓｕｂ ｔｉｌｉｓｉｎ)可在在常温下降解花生及大豆胰蛋白酶抑制剂[1] ,近期我们的研究表明 ,Ａｌｃａ…     

一种水稻蛋白酶抑制剂基因的克隆及其结构分析

参照水稻蛋白酶抑制剂部分氨基酸序列 ,利用水稻偏爱密码子设计引物 ,经 PCR扩增 ,从我国水稻 (Oryza sativa)品种“中花 8号”中克隆到一个长 40 8bp的基因。序列测定和分析表明 ,克隆到的是一个未见报道的新的水稻蛋白酶抑制剂基因 ,该基因编码了一个由 1 33个氨基酸组成 ,具有重复双功能结构域和以抑制胰蛋白酶为主的活性中心的包曼 -伯克 (Bowman- Birk)型蛋白酶抑制剂 ,该基因推导的氨基酸序列与大麦、小麦、豆类等的某些蛋白酶抑制剂的氨基酸序列具有较高的同源性 ,与该家族的水稻的一种胰蛋白酶抑制剂氨基酸全序列同源性高达 75%。     

胰蛋白酶诱导人脐静脉内皮细胞分泌白细胞介素-8

目的:研究胰蛋白酶对IL-8释放的影响。方法:分离、培养人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)、倒置显微镜观察形态变化,流式细胞术检测内皮细胞标志和蛋白酶活化受体-2(proteinase-activated receptor-2,PAR-2)表达,ELISA检测HUVECs培养上清中IL-8水平。结果:HUVECs表达内皮细胞标志和PAR-2。刺激16 h,1 g/ml胰蛋白酶和100M PAR-2激活肽组HUVECs单层均匀性降低。胰蛋白酶能够显著刺激HUVECs释放IL-8,PAR-2激活肽也诱导IL-8水平升高。蛋白酶抑制剂和PAR-2抑制肽均能够显著抑制胰蛋白酶诱导的IL-8释放。PAR-2激活肽和胰蛋白酶诱导升高的IL-8水平之间成正相关性。结论:胰蛋白酶很可能通过PAR-2激活促进血管内皮细胞释放IL-8。     

胰蛋白酶诱导人脐静脉内皮细胞分泌白细胞介素-8

目的：研究胰蛋白酶对IL-8释放的影响。方法：分离、培养人脐静脉内皮细胞（human umbilical vein endothelialcells,HU-VECs）、倒置显微镜观察形态变化,流式细胞术检测内皮细胞标志和蛋白酶活化受体．2（proteinase．activatedreceptor．2,PAR-2）表达,ELISA检测HUVECs培养上清中IL-8水平。结果：HUVECs表达内皮细胞标志和PAR-2。刺激16h,1g／ml胰蛋白酶和100MPAR-2激活肽组HUVECs单层均匀性降低。胰蛋白酶能够显著刺激HUVECs释放IL-8,PAR-2激活肽也诱导IL-8水平升高。蛋白酶抑制剂和PAR-2抑制肽均能够显著抑制胰蛋白酶诱导的IL-8释放。PAR-2激活肽和胰蛋白酶诱导升高的IL-8水平之间成正相关性。结论：胰蛋白酶很可能通过PAR-2激活促进血管内皮细胞释放IL-8。     

荞麦胰蛋白酶抑制剂的原核表达及纯化

根据文献报道的荞麦胰蛋白酶抑制剂的氨基酸序列及本研究室先前已获得的部分基因序列设计引物,经过RT-PCR扩增,获得荞麦胰蛋白酶抑制剂编码区基因全序列.将该基因克隆到原核表达载体pQE-31中,并转化至大肠杆菌M15,经IPTG诱导表达获得可溶性目的蛋白,其表达量约占菌体总蛋白的25%.该目的蛋白经Ni2 -NTA柱亲和纯化,SDS-PAGE分析显示,在大约9kD处出现明显的目的条带,与预计蛋白分子量大小一致.Western blot鉴定证实,目的蛋白N端带有6个组氨酸标签.活性测定表明,目的蛋白具有专一性的胰蛋白酶抑制剂活性,抑制活性约为77U/mg纯化蛋白.本实验为进一步研究荞麦胰蛋白酶抑制剂结构与功能的关系奠定了基础.     

丽蝇蛹集金小蜂Pacifastin蛋白酶抑制剂基因nvpp-1和nvpp-2的功能研究

Pacifastin蛋白酶抑制剂在昆虫免疫与发育中起着重要作用。为了明确其在寄生蜂中的相关功能, 本研究分别克隆获得编码丽蝇蛹集金小蜂Pacifastin蛋白酶抑制剂开放阅读框的cDNA序列nvpp-1和nvpp-2, 序列长度分别为723和888 bp, 分别编码240和295个氨基酸残基。预测结果表明, nvpp-1和nvpp-2推导氨基酸序列N端均含一个长度为17个氨基酸残基的信号肽序列。序列分析和进化树构建结果表明, NVPP-1和NVPP-2分别含有5个和4个典型的Pacifastin保守结构域, 并与疑黑瘤姬蜂Pimpla hypochondriaca毒液蛋白CVP4 聚为一类。实时荧光定量RT-PCR结果表明, nvpp-1和nvpp-2于该蜂雌蜂各组织中均发生转录, 且在胸、 腹部残体（解剖后腹部剩余部分）和毒器官中的转录水平较高; 于毒器官中, 其在羽化初期（0和1 d）转录水平较高, 其转录水平显著降低。Western blot结果表明, NVPP-1和NVPP-2均只在毒液中被大量检出, 在其他待测组织中均未被检出, 而刚羽化时（0 d）其在毒液中含量较低。利用pET-28a (+) 载体分别对nvpp-1和nvpp-2进行了原核表达, 并对重组表达产物进行纯化。分别测定重组NVPP-1和NVPP-2对4种不同丝氨酸蛋白酶（胰蛋白酶、 糜蛋白酶、 蛋白酶K和弹性蛋白酶）的抑制效果, 结果表明, 重组NVPP-1和NVPP-2分别能显著抑制糜蛋白酶和胰蛋白酶活性。同时还分别测定了两种重组蛋白对寄主家蝇蛹血淋巴自身的酚氧化酶活性及原酚氧化酶激活反应的影响, 结果表明, 重组蛋白对家蝇蛹血淋巴原酚氧化酶激活反应亦有抑制效果, 但其均不能显著影响血淋巴自身的酚氧化酶活性。综上所述, 丽蝇蛹集金小蜂毒液中含有Pacifastin蛋白酶抑制剂NVPP-1和NVPP-2, 分别为糜蛋白酶抑制剂和胰蛋白酶抑制剂家族成员, 均能显著影响寄主家蝇蛹血淋巴原酚氧化酶激活反应, 从而削弱寄主体液免疫水平。本研究所获结果加深了我们对昆虫尤其是寄生蜂Pacifastin蛋白酶抑制剂作用的认识。     

交联琼脂糖珠固定化蛋白酶在纯化牛肺Kunitz抑制剂中的应用

本文介绍了珠状交联琼脂糖及以此作为载体,经氯代环氧丙烷活化后与蛋白酶(胰蛋白酶或糜蛋白酶)结合,制成固定化蛋白酶亲和吸附剂,进而用以亲和层析牛肺提取液中的Kunitz抑制剂的方法。纯化出的抑制剂在SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳上呈现单一条带,与参照物Trasytol(商品Kunitz抑制剂)具有相对应的电泳迁移率,其分子量也相符。纯化产品每毫克蛋白的抑制活力相当于16 000胰蛋白酶BAEE单位。纯化效果为90倍,收率约85％。