二硫键异构酶

天然二硫键的形成是许多蛋白正确折叠中的限速步骤,在稳定蛋白质构象和保持蛋白质活性方面起重要作用。讨论的二硫键异构酶是内质网中一种重要的蛋白折叠催化剂,它催化蛋白二硫键的形成和错误配对二硫键的重排,并有抑制错误折叠蛋白聚集的分子伴侣活性。PDI广泛应用于基因工程上提高外源蛋白表达水平。     

表皮葡萄球菌SarA对atlE、lipA和zinC基因表达调控的研究

表皮葡萄球菌 (Staphylococcus epidermids) 是一种条件致病菌，SarA(Staphylococcal accessory regulator A)是该菌中一个全局性调控因子，它控制着细胞中许多与毒性相关的基因表达. 报道了SarA在转录水平直接调控atlE、lipA和zinC基因的表达. RT-PCR和lacZ报告基因的分析结果显示，在表皮葡萄球菌ATCC35984中，SarA对atlE (自溶酶基因) 表达起负调控作用，而对lipA (脂肪酶基因) 和zinC (膜相关锌金属蛋白酶基因) 的表达则有正调控作用. 生物信息学分析表明，SarA控制atlE，lipA和zinC 3种基因表达可能是通过与被调控基因上游的特定DNA序列的结合来实现的，该DNA结合区保守并富含AT碱基. 根据已报道的金黄色葡萄球菌中SarA的结合位点序列，利用Omiga软件分析并推测了SarA结合atlE，lipA和zinC的可能区域. 基于SarA是一种多功能的毒素相关调控因子，结果提示，SarA能调控众多因子，可以作为防治表皮葡萄球菌感染的一个药物筛选靶点.     

蛋白质的氧化重折叠

经过近几十年来广泛而深入的研究,蛋白质氧化重折叠的机制已得到相当详细的阐明。1在已研究过的蛋白质中,大多数蛋白质都是沿着多途径而非单一、特定的途径进行氧化重折叠,这与折叠能量景观学说是一致的。2正是氨基酸残基间的天然相互作用而不是非天然的相互作用控制蛋白质的折叠过程。这一结论与含非天然二硫键的折叠中间体在牛胰蛋白酶抑制剂（BPTI）折叠中所起的重要作用并非相互排斥,因为后者仅仅是进行链内二硫键重排的化学反应所必需,与控制肽链折叠无直接关系。3根据对BPTI的研究,二硫键曾被认为仅仅具有稳定蛋白质天然结构的作用,既不决定折叠途径也不决定其三维构象。这一观点不适用于其它蛋白质。对凝乳酶原的研究表明,天然二硫键的形成是恢复天然构象的前提。天然二硫键的形成与肽键的正确折叠相辅相成,更具有普遍意义。4在氧化重折叠的早期,二硫键的形成基本上是一个随机过程,随着肽链的折叠二硫键的形成越来越受折叠中间体构象的限制。提高重组蛋白质的复性产率是生物技术领域中的一个巨大的挑战。除了分子聚集外,在折叠过程中所形成的二硫键错配分子是导致低复性率的另一个主要原因。氧化重折叠机制的阐明为解决此问题提供了有益的启示。如上所述,在折叠的后期,二硫键的形成决定于折叠中间体的构象,类天然、有柔性的结构有利于天然二硫键形成和正确折叠,具有这类结构的分子为有效的折叠中间体,最终都能转变为天然产物;而无效折叠中间体往往具有稳定的结构,使巯基、二硫键内埋妨碍二硫键重排,并因能垒的障碍不利于进一步折叠。因此,降低无效折叠中间体的稳定性使之转变为有效折叠中间体是提高含二硫键蛋白质复性率的一条基本原则,实验证明,碱性pH、低温、降低蛋白质稳定性的试剂、蛋白质二硫键异构酶、改变蛋白质一级结构是实现这一原则的有效手段。此外,这里还就氧化重折叠的基础和应用研究的前景进行了讨论。     

核苷二磷酸激酶A的定点突变及C4S突变体的制备和活性研究

目的:对核苷二磷酸激酶A(NDPK-A)二硫键异构的关键残基C4进行定点突变,构建、表达并纯化C4S突变体,测定其磷酸转移酶活性和DNase活性,研究二硫键异构对NDPK-A活性的影响。方法:以pBV220-nm23-H1质粒作为模板,通过设计合适的引物对NDPK-A进行定点突变,将第4位半胱氨酸突变为丝氨酸,构建NDPK-AC4S突变体;在大肠杆菌BL21中表达,DEAE-sepharose Fas tFlow与Cibacron Blue 3GA Sepharose CL-4B纯化目的蛋白,获得均一重组蛋白,纯度达到98%;DNA序列测定及重组蛋白的肽质量指纹图谱(PMF)分析均证明构建正确突变体;高效液相色谱法(HPLC)与DNA消化法分别测定野生型NDPK-A与C4S突变体的磷酸转移酶活性与DNase活性差异。结果:NDPK-AC4S突变体的磷酸基转移酶与DNase酶活性均高于野生型NDPK-A。结论:NDPK-A缺失二硫键后,活性增高。NDPK-A形成链内二硫键可能是其活性负调控模式之一。     

一种新4/3型α-芋螺毒素突变体的合成及功能研究

目的：合成难溶的新4/3型α-芋螺毒素Eb1.3突变体Eb1.3［ΔR1,W13M］,并初步测定其与烟碱型乙酰胆碱受体亚型的结合作用。方法：采用Fmoc-固相法合成线性肽Eb1.3［ΔR1,W13M］,通过空气氧化折叠和磺化产物折叠获得含二硫键的折叠产物,利用两步折叠法测定其二硫键连接方式,双电极电压钳技术检测其药理活性。结果：Eb1.3［ΔR1,W13M］线性肽经折叠生成的主产物Ⅰ的二硫键排列方式为少见的C1-C4、C2-C3,而非典型的C1-C3、C2-C4,线性肽磺化后再经GSH交换可加速折叠,10 μmol/L的产物Ⅰ对乙酰胆碱受体α3β2亚型的抑制率为28.97%±8.44%。结论：新4/3型α-芋螺毒素Eb1.3突变体Eb1.3［ΔR1,W13M］形成非典型的二硫键C1-C4、C2-C3,产物Ⅰ对乙酰胆碱受体α3β2亚型具有一定的结合活性。     

共转化大肠杆菌hemA和hemL基因增强小麦过氧化物酶WP1在原核系统中的功能性表达

小麦种子过氧化物酶WP1属于含血红素的植物Ⅲ型过氧化物酶,该酶不仅具有抗真菌活性,而且影响面粉加工品质。为提高WP1在大肠杆菌中的功能性表达,构建了用于提高大肠杆菌内源血红素合成,包含hemA和hemL基因的重组质粒pACYC-A-L,将其分别与包含WP1基因的分泌型和非分泌型表达载体pMAL-p4x-WP1与pET21a-MBP-WP1共同转化大肠杆菌T7 Express菌株;利用直链淀粉(Amylose)亲和层析柱纯化获得MBP-WP1融合蛋白,并以2,2’-联氮-二(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)为底物检测重组WP1的催化能力。结果表明,含pACYC-A-L的宿主菌28℃诱导12 h后,培养液中5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)含量可达146.73 mg/L,卟啉类物质含量也显著上升。共转化pACYC-A-L和pMAL-p4x-WP1比单独转化pET21a-MBP-WP1获得的重组WP1的比活力提高14.6倍。该研究不仅成功地增强了小麦WP1在大肠杆菌中的功能性表达,同时为其他具有重要生物学功能并含血红素辅基蛋白的功能性表达提供了有益参考。     

B型烟粉虱在甘蓝上的产卵行为观察

B型烟粉虱是重要的农林害虫在实验室条件下（温度25℃-30℃，湿度RH70%-75%，光照L:D=16h:8h）观察了连续三代B型烟粉虱（基于复眼及线粒体CO1基因鉴定）在甘蓝Brassica oleracea L var.caqitata叶片（秋甘一号）上产卵排列方式。发现烟粉虱在甘蓝叶片上的产卵排列方式有圆形，弧形（0<弧形<π）和半圆形三种方式，或者也会将卵散产在甘蓝叶片的背面，所占比例分别为圆形45.1%、弧形46.9%、半圆8.0%，且三代烟粉虱中产卵的同一种排列方式之间没有显著性差异。另外，烟粉虱在甘蓝叶片上产卵时以吸食点为圆心体长为半径边取食边产卵，少散产，区别于前人对其的研究 (烟粉虱卵不规则的散产在叶背面)。     

CaCCs通道钙离子依赖性机制的研究进展

钙激活氯离子通道(Ca CCs)是一种广泛存在的氯离子通道,参与众多生理功能,如:上皮细胞的离子分泌、嗅觉传导以及平滑肌收缩等。由于通常情况下很难将Ca CCs介导的电流和钙离子依赖性阳离子流以及非钙离子依赖性氯离子流分开,因此其钙离子依赖性机制的研究远远滞后于其他离子通道。本文综述了最新报道的Ca CCs分子基础跨膜蛋白TMEM16A的发现和确立、结构特点、钙离子结合位点、其电流发生机制,及其相关生理作用以及病理和药理功能的热点问题,并展望该领域的研究发展趋势。     

双点突变核糖核酸酶抑制因子在毕赤酵母中的表达及对抗氧化能力的影响

人胎盘核糖核酸酶抑制因子(HRI)是一种存在于细胞浆中的50 kDa的酸性蛋白质,富含亮氨酸和半胱氨酸。作为胞浆蛋白可保护细胞不受外来的胰RNase的侵袭。HRI有32个半胱氨酸残基,且多数半胱氨酸残基是成对的并在序列上相连。文章用丙氨酸同时取代cys328/cys329,并将此双突变的HRI的cDNA片段构建于质粒pPIC9K,电击转化入毕赤酵母(Pichia pastoris)GS115中,进行分泌型表达。对表达产物进行亲和层析纯化及抗氧化活性检测。实验结果表明,双点突变后的HRI对RNase A的亲和力几乎没有影响,但其抗氧化能力却增加7～9倍。此种抗氧化能力的提高可能是因为在cys328-cys329之间不能形成二硫键而稳定了HRI的三维结构所致。     

耐热醋酸棱状芽孢杆菌中具有高的二硫键还原活性组分的提取和…

用ＤＥＡＥ－Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ ＣＬ－６Ｂ层析柱从Ｃ．ｔｈｅｒｍｏａｃｅｔｉｃｕｍ细胞提取物中分离出的两个具有相近分子量（７００）的活性组分，在ＭＶ＾＋存在下，对二硫键具有高的催化还原活性。这两组分参与的催化还原反应不以ＮＡＤ（Ｐ）Ｈ为电子供体。在实验条件下，对二硫键的催化还原活性顺序为：ＧＳＳＧ〉硫辛酰胺〉胱氨酸〉胱氨酸〉硫辛酸。活性组分具有较高的反应稳定性和热稳定性。两组分在２６０、３５４和５