小分子热激蛋白与人类疾病的关系

小分子热激蛋白具有分子伴侣功能,它可以抑制应激诱发的变性蛋白质的聚合,并在条件适宜时促进变性的蛋白质复性,从而维持蛋白质的正常结构与功能,防止疾病的发生。但当其受干扰后又可引起细胞功能障碍,与人类多种疾病的发生密切有关,并可能成为疾病治疗的新靶点。     

人亲环素18抑制肌酸激酶的去折叠

新生肽链折叠过程中容易出现错误折叠与聚沉,从而导致折叠病等病理现象. 分子伴侣具有辅助其他蛋白质正确折叠,保护蛋白质分子结构的功能.本文选用人肌肌酸激酶为靶蛋白,研究了肽基脯氨酰顺反异构酶人亲环素18（human cyclophilin 18,hCyp18）对人肌肌酸激酶去折叠的作用,发现hCyp18能够抑制人肌肌酸激酶在热变性与化学变性过程中的失活与构象变化,并抑制人肌肌酸激酶在化学变性过程中的聚沉,因此推断hCyp18具有针对人肌肌酸激酶的分子伴侣功能.本文同时研究了hCyp18与人肌肌酸激酶的结合作用,对hCyp18的作用机制进行了初步探讨.     

蛋白质热变性前新峰形成机制探讨

蛋白质热变性前新峰是蛋白质热变性过程的共性。通过对蛋白质三级结构特征的理论分析及实验验证的方法,研究了蛋白质热变性前新峰的变化规律,从而揭示了该峰产生的机理。采用ＤＳＣ方法对以不同结构水和十二烷基硫酸钠溶液水合溶菌酶样本进行了研究, 结果表明蛋白质的这种热变性前新峰的存在是由于维持其三级结构的疏水相互作用所造成, 新峰出现的峰温及其焓变与水的结构改变及由此而造成的蛋白质中结合水的含量和结构功能的变化有着直接的关系。     

“蛋白质变性”的实验设计与实施

阐述在研究性学习活动中,以蛋白质结构的不稳定性为切入点,引导学生探索蛋白质变性或沉淀的影响因素,帮助学生深入理解蛋白质结构与功能的关系。     

生物高分子在溶液中的空间结构与功能关系的研究概况——讨论会纪要

一、研究溶液中空间结构的意义蛋白质在一定的条件下处理时,共价键不变而失去它的生物活力,这种过程叫做变性。1931年吴宪指出蛋白质的变性就是它的主链从卷曲变到伸展,这说明蛋白质的空间结构与功能之间有重要关系。1951年Pauling提出了蛋白质肽链α螺旋结构的理论,在这种基础上逐步开展了蛋白质在溶液中的空间结构即构象     

Tau蛋白在阿尔茨海默病神经细胞退行性变性中的作用

Tau是神经细胞中含量最高的微管相关蛋白质,其主要生物学功能是促进微管组装和维持微管的稳定性。已发现tau蛋白异常与20余种神经退行性疾病有关。该结合作研究组近年来的工作,介绍tau蛋白在阿尔茨海默病神经细胞退行性变性中的可能作用及其机制,并对神经细胞退行性变性的本质提出了一些新见解。     

HSP70分子伴侣系统研究进展

综述了HSP70分子伴侣系统的晶体结构、功能及作用机理方面的研究进展.HSP70分子伴侣能够帮助细胞内新生蛋白的折叠和跨膜运输、蛋白质多聚体结构的装配和解装配,并能在胁迫下维持蛋白质的特殊构象,防止未折叠的蛋白质变性和使聚集的蛋白质溶解复性.所有这些活性均依赖于ATP调节的HSP70与底物蛋白中的疏水片段的相互作用.     

碱性蛋白酶提取变性脱脂豆粕中蛋白质

以高温变性脱脂大豆粕为原料,用正交实验法对变性豆粕在蛋白酶作用下的水解特性进行了深入研究。选用国产胰蛋白酶为水解酶对变性豆粕进行水解,研究了变性豆粕中蛋白质溶出率随温度,pH值,时间,低物浓度及用酶量的变化规律,找到了水解变性豆粕的最佳实验条件,结果表明,胰蛋白酶水解高温变性豆粕的最佳条件为,温度50℃,时间60h,底物浓度11%,用酶量10000u/g,pH值8.0,在此条件下,变性豆粕中蛋白质可有69.34%水解溶出。     

蛋白质溶液可逆热变性及其与肽链构象关系的研究

用微量扫描量热技术及远紫外圆二色谱研究了蛋白质水溶液的浓度和ｐＨ对蛋白质热变性可逆性的影响及其与在热变性时肽链构象的关系。结果表明,当蛋白质溶液的浓度为０．０４％、ｐＨ为３时可实现完全可逆的热变性,然而蛋白质溶液宏观上的热变性并不意味着微观上蛋白质分子肽链的完全伸展。     

热锻炼能提高菜豆细胞可溶性蛋白、SOD、膜ATP酶和质子泵在体外的热稳定性

以菜豆为实验材料,研究了蛋白质分子和生物膜在体外热稳定性的变化和原因。实验结果表明：热锻炼可增加细胞的耐热性,并赋予ＳＯＤ、膜ＡＴＰ酶和生物膜质子泵在体外的热稳定性;通过对可溶性蛋白热变性后的浊度分析和用ＡＮＳ荧光探针探测蛋白质的结构变化,发现蛋白热变性的原因是疏水区的暴露和分子相互团聚,~（３５）Ｓ－Ｍｅｔ标记分析和二维电泳谱揭示,热锻炼诱导合成的热激蛋白具有阻止蛋白质热变性和生物膜热破坏的功能。     

热锻炼能提高菜豆细胞可溶性蛋白,SOD,膜ATP酶和质子泵在体外的…

以菜豆为实验材料,研究了蛋白质分子和生物膜在体外热稳定性的变化和原因,实验结果表明：热锻炼可增加细胞的耐热性,并赋予ＳＯＤ、膜ＡＴＰ酶和生物膜质子在体外的热稳定性;通过对可溶性蛋白热变性后的浊度分析和用ＡＮＳ荧光探针探测蛋白质的结构变化,发现蛋白热变性的原因是疏水区的暴露和相互轩聚,＾３５Ｓ－Ｍｅｔ标记分析和二维电泳谱揭示,热锻炼诱导合成的热激蛋白具有阻止蛋白质热变性和生物膜热破坏的功能。     

GroEL分子伴侣研究进展

大肠杆菌的GroEL是同型寡聚复合体,由14个相对分子质量58×103亚基组成背靠背的双环结构。它在新生蛋白质的正确折叠和组装以及在热或化学逆境下变性蛋白质的恢复过程中起重要作用。同时,在大肠杆菌的跨膜转运及插入细胞质膜方面都起重要作用。这些活动依赖于GroEL与底物蛋白的疏水片断的相互作用。综述了Hsp60分子伴侣系统中研究得比较清楚的GroEL的晶体结构、功能及作用机理等方面的研究进展。     

包含体内重组蛋白质的复性

具有临床、工业生产、药用功能的真核生物蛋白质的供给常常受到其天然来源的限制。可喜的是基因工程技术的发展使许多真核生物蛋白质能在细菌细胞中进行表达[1] 。大肠杆菌由于培养和基因操作容易而成为最受欢迎的表达系统 ,但是重组蛋白质在大肠杆菌中的高水平表达常常导致以包含体形式存在的胞內聚集的变性蛋白质的形成。这种变性蛋白质的量可高达总的重组蛋白质量的95%。由于以包含体形式存在的聚集蛋白质分子不具有正确的三维结构 (天然结构 ) ,它们在水溶液中通常不溶解且没有活性 ,因此大肠杆菌中包含体的形成就意味着可溶性重组蛋白…     

用飞行时间质谱研究尿素对重组人肝再生增强因子的修饰作用

为研究尿素在变性、复性过程中对重组人肝再生增强因子 (recombinanthumanaugmenterofliverregeneration ,rhALR)的修饰作用及被修饰后蛋白质的结构和生物活性 ,采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪 (MALDI TOF MS)测定蛋白质分子量及以胰蛋白酶酶解后的蛋白质各肽段的分子量 ,验证蛋白质是否被修饰 ,以急性肝损伤动物模型检测被修饰后蛋白质的生物活性。结果包涵体用尿素变性、复性 ,再经纯化获得的rhALR分子量为 30780 ,比理论分子量 30 0 98增加 6 82 ,且含有赖氨酸残基的酶解肽段分子量增加 4 3。采用盐酸胍变性、复性 ,再经纯化获得的rhALR分子量为 30 0 87,与理论值基本吻合。含赖氨酸残基的酶解肽段分子量亦正常。说明尿素可对rhALR蛋白肽链上的赖氨酸残基修饰。活性实验表明虽然尿素分解释放的氰酸盐在变性复性过程中能与蛋白质肽链上赖氨酸的ε氨基结合 ,造成rhALR蛋白质分子量增加 ,但被修饰的rhALR仍能提高四氯化碳致肝损伤小鼠的存活率。     

蛋白质的变性

<正>在物理和化学因素作用下,蛋白质分子特定的空间构象被破坏,从有序的空间结构变成无序的空间结构,进而导致蛋白质理化性质的改变和生物活性的丧失,称为蛋白质的变性(denaturation)。物理因素如高温、放射线等,化学变性剂如SDS、尿素、盐酸胍能够破坏疏水作用、盐键、氢键、范德华力,因而能破坏蛋白质的高级结构。     

底物对变性酶的修复作用

 兎肌肌酸激酶被LDS变性后,底物能够诱导变性酶使其活力和构象得到部分恢复。变性程度不同的酶,构象和活力的恢复程度也不同:低浓度LDS变性酶,恢复程度较高;反之亦然。活力的恢复与构象的恢复两者呈对应关系。底物修复作用的pH以8.2为好。底物修复作用受其它蛋白质(例如BSA)存在的影响。等速电泳结果表明,BSA能竞争性结合LDS-酶复合物的LDS,使酶成为游离酶。变性酶先与BSA保温再加底物所得的活力恢复,大约是变性酶与含BSA的底物保温所得活力的10倍。这一结果似表明LDS变性酶仍能结合底物;被结合的底物还能使变性酶的构象发生变化。     

神经变性构象病及其分子基础

构象病的概念被广泛用于命名与蛋白质的构象异常相关的疾病。随着生命科学的进步,人们对神经变性疾病发病的分子机制有了较好的认识,发现几乎所有的此类疾病,诸如阿尔采末病（AD）、帕金森病（PD）、亨廷顿病（HD）以及朊蛋白病（PrD）等都具有一个共同的特征,即病变细胞中蓄积有大量错误折叠并易于聚合的蛋白质,这符合构象病的特点,所以又派生了神经变性构象病的新概念。近年来,人们在神经变性构象病的蛋白质错误折叠和聚合以及其细胞毒性方面的认识越来越走向深入,这将对寻找有效的治疗方法起到极大的推动作用。     

蛋白质翻译后修饰研究进展

翻译后修饰在蛋白质加工、成熟的过程中发挥着重要的作用,它可以改变蛋白质的物理、化学性质,影响蛋白质的空间构象、立体位阻及其稳定性,进而对蛋白质的生物学活性产生作用,引起蛋白质的功能改变。修饰基团自身的结构特性对蛋白质的性质、功能也会产生深远的影响。在已有的研究基础上,综述蛋白质翻译后修饰的主要类型以及各修饰作用潜在的生物学功能。     

蛋白质内含子介导的蛋白纯化系统在变性条件下的应用

由蛋白质内含子介导的亲和蛋白质纯化系统(IMPACT)已得到广泛应用,通过其纯化得到的目的蛋白不含蛋白纯化标签以及多余的氨基酸残基,且操作简单成本低廉。这些优点使得其相对于其他蛋白纯化系统有着无与伦比的优势。但是现有报道都局限于非变性条件下使用,这往往会限制其在一些包涵体蛋白变性条件下使用。以一已知表达形成包涵体形式的丝素蛋白为例,研究IMPACT系统在时变性条件下使用变性剂浓度、温度和诱导断裂还原剂浓度。实验表明,在4 M尿素,100 mM DTT室温作用下蛋白质内含子会获得最大断裂效率(80%)。柱上在线断裂实验表明,其最终蛋白得率超过65%。     

用乙醇消除AOT/异辛烷反胶束体系萃取过程中蛋白质的变性失活

用反胶束技术分离纯化蛋白质,具有高选择性、易于大规模操作等优点,具有良好的工业应用前景。但是离子型表面活性剂形成的反胶束体系萃取蛋白质容易引起蛋白质的变性,这是由于离子型表面活性剂的强电荷作用会导致蛋白质发生变性,从而在两相界面上产生沉淀。这也是离子型反胶束体系用于蛋白质萃取所存在的最大的困难。本文对用AOT/异辛烷反胶束体系从胰酶粗提物中萃取胰蛋白酶进行了研究,通过在反胶束相加入乙醇,解决了反胶束萃取蛋白质时使蛋白质变性失活的问题,并且大大减少了分相的时间。前萃取和反萃取之后的分相时间只需要10分钟左右,简化了实验步骤,优化了实验方法,在工业上的大规模应用成为可能。在本研究中,胰蛋白酶的前萃取率达到90%,反萃取率接近100%。最终得率为88%。纯化后的比活提高了5倍多,从300U/mg左右提高到了1800U/mg。