壳聚糖酶结构与功能的研究进展

壳聚糖酶是一类对壳聚糖具有较高催化活性而几乎不水解几丁质的糖苷水解酶,其可将高分子量的壳聚糖转化为低分子量的功能性壳寡糖。近年来,对壳聚糖酶的相关研究取得了显著进展,因此,本文对其生化性质、晶体结构、催化机制和蛋白质工程改造进行总结和探讨,并对酶法制备壳寡糖纯品进行展望,这将加深研究者对壳聚糖酶作用机制的认识,推动壳聚糖酶的工业应用。     

中科院上海药物所GPCR结构与功能研究取得突破性进展

2013年3月21日,Science同期发表两篇在线文章,介绍中国科学院上海药物研究所徐华强课题组、蒋华良课题组、美国Scripps研究所Ray Stevens课题组、北卡罗那大学Bryan Roth课题组的联合研究成果。该项研究成功解析了五羟色胺受体     

His-234是毛白杨对香豆酸 ∶ CoA连接酶的重要酶催化活性残基

对香豆酸∶CoA连接酶(4-coumarate: coenzyme A ligase,4CL)是植物苯丙烷类代谢途径中的一个重要的酶．4CL以肉桂酸衍生物(香豆酸、咖啡酸、阿魏酸等)、ATP和CoA为底物合成相应的酰基-CoA酯,这些酰基-CoA酯是一系列重要化合物(如木质素)的前体．4CL的酶催化反应分两步进行：第一步以肉桂酸衍生物和Mg² -ATP为底物合成酰基-AMP,第二步用CoA取代AMP,产生酰基-CoA酯,催化过程中酶的构象产生明显的变化．因为4CL在木质素的合成中所起的作用,这个酶是通过蛋白质工程方法改进林产品质量的重要靶标．我们通过X射线衍射技术,解析了毛白杨对香豆酸∶CoA连接酶1(Pt4CL1)与其中间产物对香豆酰-AMP的复合物晶体结构,与同家族成员结构比对,确定所获得的蛋白质结构为Pt4CL1催化第二步反应,即酰基-CoA酯合成的构象．结构分析表明：His-234残基在Pt4CL1的酶催化机理中起着多重作用,即通过侧链与AMP磷酸基团形成氢键,降低磷酸基团的负电荷,催化CoA的亲核取代反应;侧链可以采取两种不同的构象以调节CoA进入Pt4CL1的催化中心;His-234的侧链还可能夺取CoA巯基的质子,从而增强CoA的亲核反应活性．突变体酶活数据结果也显示His-234对Pt4CL1的活性非常重要,是Pt4CL1催化中心的活性残基．     

《自然-结构与分子生物学》：解析肉碱膜转运蛋白晶体结构

中国科学院生物物理研究所江涛研究员领衔的科研小组在肉碱膜转运蛋白CaiT三维结构研究方面取得最新的进展,相关成果文章刊登在3月28的《自然一结构与分子生物学》（Nature Structural ＆MolecularBiology）上。     

芳香聚酮早期后修饰环化酶的结构分类和功能分析

聚酮是一类结构和生物活性多样的天然产物,根据结构特点可以分为芳香聚酮和复合聚酮两大类。芳香聚酮环化酶是芳香聚酮生物合成过程中一种非常重要的早期后修饰酶,是决定芳香聚酮骨架结构的主要影响因素。根据序列和结构的相似性,芳香聚酮环化酶可以分为不同的种类。本文主要对其中3类芳香聚酮环化酶结构和功能进行了简要总结,从晶体结构、催化反应和催化机制等方面对它们进行了分类描述和功能分析,并结合自己实验室工作介绍了杰多霉素B环化酶催化机制的研究方法。     

Structural and Functional Characterization of Acinetobacter baumannii Nucleoside Diphosphate Kinase

近年来,鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii)在医院里越来越受到人们的关注,尤其是在重症监护病房(ICUs)．它以强大的多重耐药性(multiresistance)而闻名．核苷二磷酸激酶(nucleoside diphosphate kinase,NDK)是一种进化上非常保守的酶,它能催化核苷之间磷酸基团的转移．我们解析了鲍曼不动杆菌NDK野生型和C端氨基酸残基Arg141-Thr142-Arg143(RTR)截短突变体的结构．通过和黄色黏菌(Myxococcus xanthus)NDK的三维结构进行比较,推断鲍曼不动杆菌NDK的催化机制和黄色黏菌类似．通过激酶活性实验和圆二色谱实验,发现鲍曼不动杆菌NDK E28A突变体二级结构发生了改变,从而导致蛋白催化活性降低,说明Glu28是鲍曼不动杆菌NDK结构中非常关键的氨基酸残基．鲍曼不动杆菌NDK C端RTR截短突变体显示出催化活性极大的降低,这可能与C端RTR残基介导的二体间相互作用有关．虽然RTR截短突变体中的Lys33伸向了和野生型中不同的方向,和Val15产生相互作用弥补了一部分因为RTR截短丢失的相互作用,维持了RTR截短突变体和野生型类似的结构．但是,Lys33产生的相互作用依然太弱,不足以维持蛋白在催化的动态过程中整体结构的高效转换．我们解析的鲍曼不动杆菌NDK晶体高分辨率结构将有助于科学家设计针对鲍曼不动杆菌的药物．     

Isolation and crystal ctructure of sulfur from Capparis spinosa fruits

从刺山柑果实中首次分离纯化得到S8单质.经X-射线单晶衍射分析,确认该化合物为S8晶体,M=256.48.晶体属斜方晶系,空间群Fddd.晶胞参数a=10.456(7)A°,b=12.908(9)A°,c=24.483(17)A°,V=3305(4)A°3,Z=16,F(000)=2048,R1=0.0915,wR2=0.1820.     

Ser/Thr蛋白磷酸酶PPP家族结构研究新进展

PP1, PP2A以及PP2B同属于丝/苏氨酸蛋白磷酸酶的PPP家族, 在体内参与调节多种重要的生理功能, 包括细胞周期、细胞生长及分化等过程. 它们之间的同源性相对较高, 空间结构更为保守. PP1和PP2B的结构解析研究进展较快, 但是由于PP2A结构的复杂性以及调节亚基的多样性而相对进展较慢. 最近发现PP2A是由结构亚基、催化亚基先组成二聚体的核心酶结构然后再与调节亚基组成三聚体全酶. 主要对丝/苏氨酸蛋白磷酸酶的亚基组成和结构异同等方面进行综述.     

丙种免疫球蛋白Fc段糖基化及其生物学活性和功能

丙种免疫球蛋白是血清中重要的糖蛋白,在IgG Fc的297位天冬酰胺位点存在重要的糖基化,连接的糖链能维持IgG重链构像并调节Fc和FcγR结合能力,异常的糖链改变某些蛋白质的抗原特性,激活补体,介导炎症引起免疫失衡.多种疾病都可能伴有异常糖苷化或因缺少糖苷化酶引起.糖苷的功能结构研究已取得一定进展,进一步研究IgG的Fc段不同糖基化对IgG晶体结构及其生物学功能的影响将有助于设计新型生物制品.本文就近年来丙种免疫球蛋白Fc段糖基化及生物学活性与功能、糖蛋白寡糖链等研究进展作一综述.     

吡咯并内酰胺生物碱:2-溴-6,7-二氢-1H,5H-吡咯并[2,3-C]氮杂-4,8-二酮的X-ray晶体结构研究

从中国南海海绵Phacellia fusca Schmidt的乙醇浸提物中,分离得到一吡咯并内酰胺2-bro-moaldisin.通过X-射线单晶衍射法测定了该化合物的晶体结构.结果表明晶体属正交晶系,Pbca空间群,a=12.984(7),b=7.429(4),c=18.580(10)A,V=179.2(16)A3,Z=8,Mr=243.07,Dx=1.802mg/cm3,F(000)=960,μ(Mo-Ka)=4.553 mm-1,λ=0.71073 A.在2.19＜θ＜27.27°范围内共收集了1978个独立衍射点,其中可观测衍射点1361个(|F| 2＞4σ|F|2).晶体结构用直接法解出,经全矩阵最小二乘法修正,最终偏离因子R=0.0535,Rw=0.0803.