肿瘤坏死因子第59位酪氨酸对其细胞毒活性的意义

肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor,TNF)的基因克隆表达成功后,已进行了广泛的实验室研究,并进入Ⅰ期及Ⅱ期临床试验。但关于肿瘤坏死因子结构与功能关系人们尚所知甚少,阻碍了对肿瘤坏死因子各种生物活性的机制研究,也影响了肿瘤坏死因子的临床应用。本研究为肿瘤坏死因子结构与功能关系研究的一部分。肿瘤坏死因子不仅有广泛的生物学活性,也可引起严重的毒副作用。本文用寡核苷酸诱导的体外基因定点突变法,选择位于肿瘤坏死因子分子中央保守区第59位酪氨酸,将其改变为门冬氨酸。所选用的琥珀突变选择性突变系统,造成肿瘤坏死因子基因突变,获得较高的突变效率(约80％)。DNA序列分析证实第59位酪氨酸密码子TAC突变为门冬氨酸密码子GAT。将突变体肿瘤坏死因子基因于同一原核表达载体进行表达,结果表明,突变后不影响表达量及表达产物分子量,但其细胞毒比活性下降724倍,表明Tyr59对于维持肿瘤坏死因子细胞毒活性非常重要。     

第56位酪氨酸与肿瘤坏死因子细胞毒活性的关系*

选择肿瘤坏死因子分子中间部分保守区第56位酪氨酸,用寡核苷酸诱导的体外基因定点突变法,将其改变为谷氨酰胺。将突变的肿瘤坏死因子基因插入表达载体pBV220,所得表达产物的分子大小及表达量均无明显变化,但其细胞毒活性及比活性均下降数百倍,表弱该区是肿瘤坏死因子细胞因子细胞毒活性的必需区。     

一种新型人肿瘤坏死因子突变体在大肠杆菌中的高效表达

采用多位点突变引物和ＰＣＲ方法对合成的人肿瘤坏死因子进行了突变,通过这一突变,人肿瘤坏死因子的第二位精氨酸的密码子ＣＧＴ被变为赖氨酸密码子ＡＡＡ,将突变后的基因插入表达载体ｐＳＢ－９２的ＰＬ启动子下游得到重组质粒ｐＳＢ－ＴＮＦ－Ｋ２,并在大肠杆菌中进行表达。突变体［Ｌｙｓ２］ｈＴＮＦ－α的表达产率达到菌体内总蛋白质的６０％以上,且为一可溶性蛋白质并易于纯化。同野生型ｈＴＮＦ－α相比,［Ｌｙｓ２］ｈＴＮＦ－α具有稍低的毒性,但对于某些人肿瘤细胞株表现出高于数十到数百倍的抑制活性．     

P450cam突变体蛋白表达、纯化与结晶的改进及其四突变体（F87L/Y96F/L244A/V247A）晶体结构

在P450cam突变体蛋白纯化过程中使用280 nm/392 nm双波长比值检测蛋白质纯度, 采用β-巯基乙醇对蛋白质进行还原性保护,有效地缩短了纯化进程,纯化效率相应提高.以PEG 8000为沉淀剂经悬滴汽相扩散法筛选得到适合衍射的P450cam四突变体（F87L/Y96F/L244A/V247A）晶体,在Mar-Research面探测器系统上收集了0.22 nm分辨率的X射线衍射数据.采用同晶差值傅立叶法解析结构,最后的晶体学R因子和R_free分别为0.197和0.247,键长偏差为0.001 77 nm,键角偏差为1.96°.结构测定显示P450cam四突变体（F87L/Y96F/L244A/V247A）和P450cam野生型的整体构象无重大变化,突变后活性口袋变大而疏水性增加,这与突变设计预期目标一致.     

重组人肿瘤坏死因子(TNF)和干扰素αA(IFNαA)融合蛋白的构建及表达

本文采用定位诱导缺失突变技术,经137个单核苷酸缺失,将串联的重组人肿瘤坏死因子(rhTNF)和重组干扰素αA(rhIFNaA)基因融合成编码单一蛋白的基因。融合基因在大肠杆菌表达后,活性检测证实,存在一旣具有TNF抗肿瘤、又具有IFN抗病毒双重活性的蛋白质。融合蛋白的活性较TNF和IFNαA分别低24倍和15倍。分子筛分析证实,融合蛋白分子量大于25kD。     

采用定位基因缺失突变技术在大肠杆菌中高效表达肿瘤坏死因子

肿瘤坏死因子α(TNF)为157个氨基酸组成的细胞因子,在克隆的全良cDNA的5’端有480bp的非编码区包括76个氨基酸信号肽编码区。本文采用寡核苷酸指导下的定位基因缺失突变方法,删除了这一非编码区及信号肽序列,并在成熟TNF分子第一个氨基酸密码前插入一个翻译起始密码(ATG),形成一个限制酶NcoI的识别位点ccATGG。然后取出含有成熟TNF全基因的Nc0I—Pst I片段,插入到原核表达载体pBv220中,获得了肿瘤坏死因子的高效表达菌株。活性检测结果表明,肿瘤坏死因子的表达量可达3．42×10。Μ／L菌液。sDs－PAGE电泳凝胶扫描结果显示,肿瘤坏死因子在大肠杆菌的表达量可占细菌可溶性总蛋白量的22．8％。抗呻瘤坏死因子单克隆抗体可以中和大肠杆菌表达的肿瘤坏死因子对L929细胞的细胞毒性。sD和ATG间插入31个核苷酸可使TNF表达量降低约10倍。     

MG-132提高TNFR-Fc融合蛋白在CHO细胞中表达的研究

目的:在不影响细胞活力的前提下,通过抑制人肿瘤坏死因子受体-Fc(TNFR-Fc)融合蛋白的降解,提高其在中国仓鼠卵巢(CHO)细胞中的产量和质量。方法:通过在细胞培养过程中加入全蛋白质合成抑制剂Cycloheximide、溶酶体抑制剂Leupeptin、蛋白酶体抑制剂MG-132,验证TNFR-Fc融合蛋白在CHO细胞的降解途径;免疫印迹(Western blot)方法检测在细胞内TNFR-Fc融合蛋白的变化,酶联免疫吸附试验(ELISA)方法检测分泌表达的TNFR-Fc融合蛋白的含量。Protein A亲和层析纯化细胞培养液上清,高效液相色谱(HPLC)检测重组蛋白的纯度,并通过阻断肿瘤坏死因子α(TNFα)诱导的L929细胞毒作用来检测纯化的TNFR-Fc蛋白的活性。结果:TNFR-Fc在CHO细胞内,经泛素蛋白酶体途径降解,稳定表达TNFR-Fc的CHO细胞培养过程中添加50μmol/L MG-132,可以使TNFR-Fc融合蛋白的分泌表达量提高42.35%,纯化后,二聚体比例提高28.60%,并且纯化后目的蛋白的比活性也增加。结论:在不影响细胞活力、蛋白质生物学活性的前提下,添加蛋白酶体抑制剂MG-132提高TNFR-Fc融合蛋白在CHO细胞中的表达量,为进一步研究从抑制蛋白质降解途径来提高重组蛋白在CHO细胞中的表达量提供了现实依据。     

重组人肿瘤坏死因子α衍生物3a突变区的氨基酸序列分析

我们根据肿瘤坏死因子α(TNFα)结构和功能的关系,应用巨引物法对位于TNFα分子中部的8个核苷酸同时进行突变,在理论上造成第80、90、92位氨基酸的替换,因此命名为rh-TNFαD3a(中国专利:95113311.X)。实验表明,rh-TNFαD3a的抑瘤活性不变,但其毒性只及原型TNF的1/10。本实验的目的是从氨基酸水平上对rh-TNFαD3a的突变进行验证。 由于目前的氨基酸测序通常是做蛋白质的N端20～40个左右的氨基酸,这给我们的测序     

基于氨基酸序列预测蛋白质功能性点突变位点

突变是研究蛋白质结构和功能的重要方法。点突变实验中,突变位点的选择随机性大,若能对突变后蛋白质功能是否发生变化做出预测,将大大减少实验的盲目性。为此,作者设计了一个基于信号处理的单点替换突变预测模型,对序列上每个位点所有可能的氨基酸替换的效果进行估计。使用蛋白质突变数据库(Protein Mutant Database,PMD)里的11个蛋白共2600多个点突变的数据集,对以上模型进行了验证。结果表明正确率高达81.2%,并且推荐出的替换选择位点仅占所有可能替换突变的3.1%。在体外定点突变实验中,使用本模型推荐的高可能性功能突变位点将有助于提高实验的成功率。该模型使用蛋白质的氨基酸序列信息,特别是对未知结构的蛋白质同样适用。然而,由于缺乏足够的突变实验数据,本模型的应用仍需进一步完善和验证。     

人TRAIL基因cDNA的克隆及其在COS-7细胞中的表达

TRAIL(TNF-related apoptosis inducing ligand)是最近克隆的肿瘤坏死因子(TNF)家族的新成员,由于它的蛋白质结构和生物学效应类似于FAS/APO-1L,因此,也被称为APO-2L.     

肿瘤坏死因子结构研究进展

肿瘤坏死因子是α-肿瘤坏死因子和淋巴毒素的统称,它们具有相同的细胞受体.国内外学者在阐明人肿瘤坏死因子三级结构的基础上,结合使用化学修饰,抗 体结构域定位、定点诱变等方法对人肿瘤坏死因子结构与其功能的关系进行了研究,确定了人肿瘤坏死因子分子中对其活性至关重要的部位,同时也基本阐明了人α-肿瘤坏死因子的受体结合位点的氨基酸组成以及它们在人肿瘤坏死因子三、四级结构上的位置.     

简单节杆菌3-甾酮-△1 -脱氢酶基因的克隆表达及定点突变研究

目的:将来源于简单节杆菌的3-甾酮-△~1-脱氢酶(3-ketosteroid-Delta(1)-dehydrogenase,KSDD)在大肠杆菌中进行表达,获得具有活性的脱氢酶;利用计算机预测KSDD的三级结构,并通过定点突变确定酶的关键位点以期优化脱氢酶的活性及性质。方法:克隆简单节杆菌编码KSDD的基因ksdd构建原核表达载体,以Escherichia coli BL21(DE3)为表达宿主构建重组菌并诱导表达,HPLC法检测重组酶催化4-AD脱氢的转化率;通过SWISS-MODEL同源建模分析KSDD结构,对预测的催化关键位点氨基酸残基进行定点突变并研究突变后重组酶的活性变化。结果:成功构建了表达脱氢酶KSDD的重组菌E.coli pET-22-ksdd,21℃下诱导表达后,重组酶对4-AD的转化率为27%;通过SWISS-MODEL同源建模预测出脱氢酶结构并对4个关键位点进行定点突变设计,获得突变子Y120R、Y320L、Y488F和G492Y。突变子Y120R和Y488F失活,证明其为酶的活性位点;突变子Y320L的转化率与野生型基本一致,但37℃反应条件下稳定性有所提高;突变子G492Y对4-AD的转化率是野生型的1.2倍,37℃条件下稳定性有所提高,是突变后氨基酸位点疏水性增加和周围静电作用改变所导致。结论:目前对简单节杆菌3-甾酮-△~1-脱氢酶结构分析及催化机理相关的研究较少,本研究验证了KSDD的活性位点,优化了酶的稳定性,为进一步对酶的性质进行定向改造打下了基础。     

肿瘤坏死因子及其抑制剂

寄生虫、细菌以及病毒感染和肿瘤疾患均严重影响患者的新陈代谢,损害患者体内自动调节机制。这种由外界刺激引起的体内生化反应,大多是受寄主分泌的细胞因子调控的。细胞因子是一类具有多种生理活性的蛋白质。１．肿瘤坏死因子及其作用肿瘤坏死因子（ＴＮＦ）是一类重要...     

Cetus公司对第三种遗传工程蛋白质进行试验

Cetus 公司宣布开始进行人肿瘤坏死因子(TNF)的临床试验,肿瘤坏死因子是从人免疫系统提取的一种蛋白质,在治疗某些癌症方面可能证明是有用的。肿病坏死因子是 Cetu公司开始对人进行试验的第三种治疗蛋白质。其它两种蛋白质是前白细胞素(R)(人重组体白细胞间素-2)和 BETASERON(R)(人重组体β干扰素)。Cetus 公司生产的肿瘤坏死因子是应用先进的基因工程技术生产的肿瘤坏死因子的类似     

使用伪氨基酸组成和模糊支持向量机预测蛋白质结构类

蛋白质结构类预测是生物信息和蛋白质科学中重要的研究领域.基于Chou提出的伪氨基酸离散模型框架,从蛋白质序列出发,设计一种新的伪氨基酸组成方法表示蛋白质序列样本.抽取氨基酸组合(10-D)在序列中出现的频率和疏水氨基酸模式(6-D)表示蛋白质序列的附加特征,用和传统的氨基酸组成(20-D)一起构成的36维的伪氨基酸组成向量来表示蛋白质序列的特征.使用遗传算法来优化附加特征的权重系数.伪氨基酸组成向量作为输入数据,模糊支持向量机作为预测工具.使用三个常用的标准数据集来验证算法的性能.Jack-knife检验结果说明本方法具有较高的准确率,有望成为潜在的预测蛋白质功能的工具.     

HIV-1整合酶核心区野生型和F185K突变型活性和溶解性的比较及分子动力学模拟分析

表达纯化了野生型(WT)及F185K突变型HIV-1整合酶核心区蛋白(IN_C),并对二者的溶解性和活性进行了比较．实验结果表明：F185K 突变后IN_C溶解性显著提高,活性有一定程度降低．对WT和F185K IN_C体系进行了1800 ps的分子动力学模拟．模拟结果表明：F185K IN_C功能loop区柔性和蛋白质整体运动性降低,使蛋白质活性降低,F185K突变后盐桥网络的变化驱动了IN_C局部构象改变,引起IN_C表面的部分疏水残基被包埋,亲水残基暴露,相对亲水溶剂可接近面积增大,同时,突变后IN_C与水之间形成氢键的数量增加,与水之间作用加强,以上变化使IN_C溶解性提高．分子动力学模拟与实验结果相吻合．为理解蛋白质溶解性和对蛋白质进行可溶性改造提供了一定的理论依据．     

E3泛素连接酶接头蛋白SPOP介导的底物非降解型泛素化修饰

蛋白质的翻译后修饰是保证其能正常行使功能的前提,泛素化修饰是维持细胞正常蛋白质水平和活性的重要翻译后修饰类型.近年来,大量研究发现,E3泛素连接酶斑点型锌指结构蛋白(speckle-type POZ protein,SPOP)在诸多肿瘤与遗传疾病中存在突变,这些突变主要集中在识别底物的MATH结构域影响了与底物之间的结...     

枯草芽胞杆菌BSD-2中ybfB基因敲除及生物信息学分析

在前期突变体库研究中发现,ybf B缺失的枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis BSD-2丧失了其抑真菌活性。本研究通过敲除并恢复BSD-2中ybf B基因,进一步确认其缺失对菌株生物活性的影响,并利用生物信息学手段对其基因序列和编码蛋白质序列进行了预测分析。本研究成功敲除BSD-2菌株的ybf B基因,构建突变株B-Y-k,并成功构建其回复突变株B-Y,平板对峙实验结果显示突变其ybf B基因该菌株失去其抗真菌活性,回复突变株抗真菌活性恢复,表明该基因与其抗真菌相关。生物信息学分析显示该基因全长1 251 bp,编码416个氨基酸,具有12个跨膜螺旋区,为疏水性蛋白,推测该蛋白为疏水性跨膜转运蛋白,可能参与活性物质的转运。     

基于感染力与免疫作用的新型冠状病毒肺炎疫情传播模型

目的 新型冠状病毒（SARS-CoV-2）变体往往具有更强的感染力与免疫逃逸能力，目前出现的SARS-CoV-2变体种类繁多，疫情评估与防控形势严峻。本文希望通过建立模拟病毒传染的理论模型，对SARS-CoV-2及其变体引起的疫情进行追踪与预测，并对它们的综合传染性进行评估。方法 根据方格传染病模型，对传染持续时间和群体免疫作用的相互关系进行推导，并在此基础上建立了新型冠状病毒肺炎（COVID-19）疫情感染传播的普遍理论模型，提出感染力参数A和免疫作用参数B，将传染时间与感染人数的复杂关系公式化，用于预测感染日变曲线。还引入了突变株综合传染性参数，用以定量比较各突变株的综合传染能力，并对感染参数A和B不与地域因素相关的猜想进行了验证。结果 通过COVID-19疫情传播的理论模型，对病毒步行次数与传染时间做出了较为精准的预测。通过对突变株感染能力与电性变化的分析，指出了突变株传染性和突变残基电性变化的内在联系。分析了突变株的参数变化，定量比较了各突变株的综合传染能力，得出了综合传染性排行。还验证了参数A和B只与病毒自身性质、病毒与人体共存的性质相关，而与地域无关的猜想，并对各爆发地域的防疫水平进行了评估与比较。结论 本文建立了COVID-19疫情传播的理论模型，在预测疫情持续时间、每日新增感染人数与评估病毒感染力、免疫逃逸能力、综合传染性、地域防疫水平方面具有一定作用，还根据病毒变异可能导致的参数变化给出了防疫注意事项与相关对策的建议。     

丙型肝炎病毒依赖于RNA的RNA聚合酶(RdRp)研究进展

由于缺乏合适的HCV感染细胞模型,严重制约了HCV复制,特别是HCV复制的关键因子依赖于RNA的RNA聚合酶(RdRp)的研究.对HCV序列比较分析并通过异源表达证明NS5B是HCV复制的RdRp.NS5B C端疏水性氨基酸区域以及NS5B与细胞膜形成复合体等影响NS5B溶解性.在合适的反应条件下NS5B可以多种RNA分子为模板催化RNA复制,特别是能有效复制HCV全长(+)RNA.高浓度GTP激活HCV RdRp活性.NS5B N/C端缺失突变和保守性A、B、C区中的点突变影响RdRp活性,但D区345位精氨酸突变为赖氨酸时RdRp活性明显升高.HCV RdRp的发现及其功能研究为HCV药物研究提供了新型靶标.