1.42A crystal structure of mini-IGF-1(2): an analysis of the disulfide isomerization property and receptor binding property of IGF-1 based on the three-dimensional structure

Insulin and insulin-like growth factor 1 (IGF-1) share a homologous sequence, a similar three-dimensional structure and weakly overlapping biological activity, but IGF-1 folds into two thermodynamically stable disulfide isomers, while insulin folds into one unique stable tertiary structure. This is a very interesting phenomenon in which one amino acid sequence encodes two three-dimensional structures, and its molecular mechanism has remained unclear for a long time. In this study, the crystal structure of mini-IGF-1(2), a disulfide isomer of an artificial analog of IGF-1, was solved by the SAD/SIRAS method using our in-house X-ray source. Evidence was found in the structure showing that the intra-A-chain/domain disulfide bond of some molecules was broken; thus, it was proposed that disulfide isomerization begins with the breakdown of this disulfide bond. Furthermore, based on the structural comparison of IGF-1 and insulin, a new assumption was made that in insulin the several hydrogen bonds formed between the N-terminal region of the B-chain and the intra-A-chain disulfide region of the A-chain are the main reason for the stability of the intra-A-chain disulfide bond and for the prevention of disulfide isomerization, while Phe B1 and His B5 are very important for the formation of these hydrogen bonds. Moreover, the receptor binding property of IGF-1 was analyzed in detail based on the structural comparison of mini-IGF-1(2), native IGF-1, and small mini-IGF-1.     

益生菌促进胃肠道健康的机制及应用

人体胃肠道内生活着大量微生物,它们影响着宿主的健康.益生菌是一种活的微生物,对维持肠黏膜屏障功能、调节免疫功能和促进营养物质的代谢吸收等具有重要作用;对肠道菌群紊乱、功能性消化不良、肠胃炎、腹泻、便秘、肠绞痛、肠易激综合征、炎症性肠病以及幽门螺杆菌感染等胃肠道疾病具有良好的应用.本文对益生菌与胃肠道健康的影响作简要概述...     

慢性蜜蜂麻痹病病毒核酸与蛋白质组分的研究

从自然感染的意大利麻痹病蜂(APis mellifera)头部,经二次差速离心与蔗糖梯度离心获得纯化的慢性蜜蜂麻痹病病毒(CBPV)。纯化的CBPV制备物感染正常蜜蜂,4天后出现典型的麻痹症状,接着死亡,平均死亡率分别为95％与100％。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,二次差速离心初步纯化的病毒制备物含有多条蛋白带,而蔗糖密度梯度纯化的病毒制备物仅含有单一的多肽带。5％、7.5％与10％SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,均检测出一种病毒蛋白质,分子量大约为24,200道尔顿,而且不同凝胶浓度检测的蛋白质分子量相近。慢性蜜蜂麻痹病病毒核酸也用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,结果表明,凝胶中有5条带,对核酸酶敏感,证明该病毒含有5个单股RNA组分。对慢性蜜蜂麻痹病病毒的基因组结构进行了讨论。     

rhIL-12二硫键、N-糖基化位点及C端氨基酸序列分析

重组人白细胞介素12（rhIL-12）是一种已经用于治疗肿瘤,寄生虫、病毒性感染及造血障碍等疾病研究的异二聚体糖蛋白。结构确证是质量控制的重要内容,此研究对CHO细胞表达的rhIL-12二硫键配对方式、N-糖基化位点以及C端氨基酸序列进行了分析,使用Trypsin、Chymotrypsin和Glu-C三种酶分别对rhIL-12进行非还原酶解,尽可能地在其所有半胱氨酸残基之间断裂而形成二硫键相连的肽段,然后使用LC-MS/MS对酶解后的肽段样品进行分析,确定了rhIL-12样品中存在和理论配对方式相符的7对二硫键。将rhIL-12二硫键还原后并烷基化修饰保护,分别采用Trypsin,Chymotrypsin和GluC进行酶解,并用LC-MS/MS对酶解后肽段进行了质谱肽图及C端氨基酸序列分析,确定了rhIL-12 p35亚基C端氨基酸序列的8个氨基酸、p40亚基C端氨基酸序列的15个氨基酸。对rhIL-12样品还原及烷基化后用Trypsin变性酶解,所得肽段在H₂O及H₂¹⁸O水中分别用PNGase F糖苷酶处理酶切产物。并通过二级质谱分析脱糖后糖肽段分子量变化,从而确定了rhIL-12的3个N糖基化修饰位点,分别为p35亚基的71位和85位以及p40亚基的200位。通过建立酶解结合二级质谱鉴定的方法,证明了新药rhIL-12的二硫键位点、C端氨基酸序列和糖基化位点与理论一致。     

Functions of poly-gamma-glutamic acid (γ-PGA) degradation genes in γ-PGA synthesis and cell morphology maintenance

Poly-γ-glutamic acid (γ-PGA) is an important biopolymer with greatly potential in industrial and medical applications. In the present study, we constructed a metabolically engineered glutamate-independent Bacillus amyloliquefaciens LL3 strain with considerable γ-PGA production, which was carried out by single, double, and triple markerless deletions of three degradation genes pgdS, ggt, and cwlO. The highest γ-PGA production (7.12 g/L) was obtained from the pgdS and cwlO double-deletion strain NK-pc, which was 93 % higher than that of wild-type LL3 strain (3.69 g/L). The triple-gene-deletion strain NK-pgc showed a 28 % decrease in γ-PGA production, leading to a yield of 2.69 g/L. Furthermore, the cell morphologies of the mutant strains were also characterized. The cell length of cwlO deletion strains NK-c and NK-pc was shorter than that of the wild-type strain, while the ggt deletion strains NK-g, NK-pg, NK-gc, and NK-pgc showed longer cell lengths. This is the first report concerning the markerless deletion of γ-PGA degradation genes to improve γ-PGA production in a glutamate-independent strain and the first observation that γ-glutamyltranspeptidase (encoded by ggt) could be involved in the inhibition of cell elongation.     

水淹条件下灰化薹草和虉草活体、枯落物分解过程的比较

为了揭示鄱阳湖湿地活体植物和自然枯落物在水淹条件下分解过程的差异,以鄱阳湖湿地优势植被物种灰化薹草(Carex cinerascens)和虉草(Phalaris arundinacea)为研究对象,采用分解袋法开展室内模拟实验。植物样品设置新鲜和风干两种处理,分别模拟活体植物和自然枯落物在水下的分解过程。研究结果表明:(1)在180 d的淹水实验过程中,两种处理下的灰化薹草和虉草的分解过程都具有阶段性,前期分解速率较快,后期较慢。(2)两种植物枯落物的分解速率与植物C/N比有显著相关性,而活体植物的分解速率与植物C/N比相关性不强。(3)活体植物和自然枯落物的水下分解速率与物种有关,虉草活体比虉草枯落物分解速率快,而薹草活体比薹草枯落物分解速率慢。(4)模拟实验结束时活体植物仍有34%—43%未分解,推测鄱阳湖丰水期退水后大量洲滩植被消失的原因并非是植被在水淹下完全分解,而是一部分植被被水生动物啃噬或被水流冲走。     

不结球白菜Ty1-copia类逆转座子序列的克隆及表达

参照Ty1-copia类逆转座子逆转录酶的保守区设计简并引物,分别从10个不结球白菜(Brassica campestris ssp.chinensis)品种的全基因组中均扩增出260 bp左右的目标条带. 将目的条带回收、克隆和测序后进行分析,DNAstar分析发现,这些序列存在高度的异质性,28个核苷酸序列变化范围为224～278 bp,同源性范围为16.7%～83.0%.28条序列通过核苷酸聚类分为8个家族.推导氨基酸序列有移框突变、终止子突变或二者兼有;与已登录的不同物种同一类型逆转录酶氨基酸系统进化树分析表明,不结球白菜Ty1-copia类逆转座子与芥菜型油菜、拟南芥、芜菁、甜菜可能有共同的起源.半定量和实时定量PCR检测表明,水杨酸(salicylic acid)和Peronospora parasitica均能激活不结球白菜Ty1-copia类逆转座子,逆转座子在不结球白菜叶片中的表达特征说明它可能参与寄主对病原菌的抗性.     

基于GIS的浙北近海海域生态系统健康评价

在浙江省北部地区经济高速发展,科学高效利用海洋资源的同时,也不可避免的对浙北近海海域的生态系统造成一定的威胁。为了降低涉海工程对海洋生态环境可能造成的不利影响,通过分析浙江省北部海域高浊度、复杂水体等特点,利用层次分析法从水环境、沉积环境和海洋生物多样性构建了浙北近海海域生态系统评价指标体系,采用熵权法确定了相关因子的权重。在此基础上,综合GIS空间分析方法、数学模型,对2009年至2012年浙江省北部海域进行了实证研究。结果表明:(1)浙江省北部近海海域生态系统整体上处于不健康状态。含量较高的无机氮和磷酸盐及较低的海洋初级生产力是影响其环境质量的主要因素。(2)浙北近海海域生态系统主要薄弱区域与人类活动格局基本一致,由此推断,人类活动是影响浙北海域生态系统健康状态的主要因素。总体上,从2009至2012年浙北近海海域生态系统健康呈现逐年恶化的趋势。     

生物信息大分子功能的研究——酵母甘露聚糖对鼠Sarcoma-180瘤生长的抑制效应

酵母甘露聚糖（Mannan,简称Man）是能参与生物信息流影响生物体、特别是在糖基化方面起着重要调控作用的生物信息大分子.它是否能在抑制生物机体中肿瘤生长方面具有重要作用？研究结果表明：酵母甘露聚糖既能使患S-180瘤鼠的体质增强的同时又有抑制其体内所患S-180瘤生长的功效.Man抑制患鼠机体内的S-180瘤生长的功效（抑瘤率）随用量的增加而提高,当Man用量达360 mg（40 mg/Kg/d·9d）时,其抑瘤率达98.4％的最高水平,此时鼠体重增加1.66倍.Man的抑瘤功效有最佳适用量并存在性别敏感性,通常是雄性鼠的抑瘤率高于雌性鼠.Man抑制鼠S-180肿瘤生长的作用优于市售5-氟尿嘧啶的作用.