Triton X－100对紫膜蛋白的效应

本文采用同步辐射小角Ｘ射线散射方法研究了用非离子表面活性剂ＴｒｉｔｏｎＸ—１００处理后的嗜盐菌紫膜及其视紫红质蛋白结构的变化。实验结果表明,用不同浓度的ＴｒｉｔｏｎＸ—１００处理紫膜碎片时,紫膜及其蛋白所处的状态有着很大变化。     

W86F/W86A突变对细菌视紫红质光循环影响的差异性分析

细菌视紫红质(bacteriorhodopsin,bR)是一种光驱受体蛋白,每个活性单元由3个单体组成,每个单体由一分子视蛋白和一分子的视黄醛发色团共价结合而成,其功能为从胞内向胞外定向传输质子,利用形成的质子浓度梯度将光能转化为化学能.光照后视黄醛发色团构型发生all-trans向13-cis转变,蛋白的构象也随之发生了一系列具有稳定中间态的变化并驱动质子的定向传递.为探讨bR视黄醛键合区保守性氨基酸色氨酸86 (Tryptop-han86,w86)对其光循环中间态和质子泵功能的影响,本研究采用定点突变技术将W86突变为侧链大小不同的F86和A86,通过原位紫外-可见光吸收光谱、闪光光解光谱、pH滴定、固体核磁共振等技术手段,探究W86F和W86A突变对bR光循环及质子泵功能影响差异性的分子机制.结果 表明,W86F和W86A突变均造成了bR暗适应状态下视黄醛顺反异构平衡向顺式构型占优的方向移动,且W86F突变可造成反式构型的完全消失.此外,无论是W86F还是W86A突变都造成了蛋白光循环中间态的减弱且衰减延长,以及质子泵功能减弱,但影响机制各有所不同,这可能与这两个突变对视黄醛多烯链上电子云的分布以及周围残基造成的扰动程度不同有关.     

细菌视紫红质光循环中间体M412的动力学初探

采用紫外可见吸收光谱技术和闪光光解技术,初步观察了细菌视紫红质(BR)分子在宽pH范围（2.1～12.3）内的特征吸收峰以及M₄₁₂的相对浓度和M₄₁₂的慢成分半衰期的变化,并对其结构和光循环功能进行了讨论.紫外可见吸收光谱实验结果显示：pH=5.0～10.0时,BR最大特征吸收峰值约为568 nm;pH＜5.0时,BR最大特征吸收峰发生红移;pH＞10.0时,BR最大特征吸收峰发生蓝移.闪光动力学光谱结果显示：pH为7.3～9.5时,M₄₁₂的相对浓度(M₀)基本稳定在0.038左右;pH＜7.3时,M₀逐渐减小;pH＞9.5时,M₀明显上升,在pH=11.8时达到最大值0.1355,随后又快速下降.pH为2.1～7.3时,M₄₁₂的慢成分半衰期(t^s_1/2)值在(4.1±1.1)ms左右;pH＞7.3时,t^s_1/2值急剧延长到40 677.4 ms.推测在高pH条件下,BR分子的光循环有新的路径和机理.     

表面活性剂CHAPS对紫膜脂双层微环境的作用

利用顺磁性自旋标记技术,探测在表面活性剂ＣＨＡＰＳ（３－〔（３－Ｃｈｏｌａｍｉｄｏｐｒｏｐｙｌ）ｄｉｍｅｔｈｙｌ－ａｍｍｏｎｉｏ〕ｐｒｏｐａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ）作用下,紫膜脂双层微环境的物理参数（序参数Ｓ和旋转相关不同。表层序参数Ｓ值随ＣＨＡＰＳ浓度的增加而逐渐减小;深层旋转相关时间τｃ值开始随ＣＨＡＰＳ浓度的增加而增大,在ＣＨＡＰＳ浓度为５ｍｍｏｌ／Ｌ时,τｃ值呈现最大值,随着ＣＨＡ     

正电性氨基酸残基K129对细菌视紫红质光循环动力学的影响

光驱动质子泵细菌视紫红质(bacteriorhodopsin, bR)是存在于嗜盐杆菌(Halobacterium salinarum)细胞膜上的一种七-跨膜蛋白,其视黄醛发色团与螺旋F上的赖氨酸216(K216)共价结合形成希夫碱。光激发后,视黄醛由全反式构型向13-顺式构型的异构化驱动蛋白进入光循环,在经历了一系列具有特定紫外吸收的光循环中间态后将质子由胞内泵出到胞外,形成质子梯度差驱动ATP酶合成ATP。荷正电的赖氨酸129(K129)是bR胞外界面上唯一的一个赖氨酸残基,它对胞外侧质子传输半通道氢键网络以及整个光循环的调控作用目前仍不甚明了。为弥补这一研究上的空白,本研究通过基因定点突变技术并结合紫外-可见光吸收光谱、动力学闪光光解光谱、酸碱滴定等手段,通过与重组表达的野生型bR的对比,深入探究不同极性的K129E和K129L突变对bR质子释放基团(proton release complex, PRC)的调制作用以及对整个光循环的影响。研究结果表明,K129作为胞外侧的荷正电性氨基酸残基,对于稳定质子释放基团的电荷和质子传输通道氢键网络具有重要的调控作用,直接影响着bR的光循...     

一个新的Br蛋白基因部分序列测定及分析

从新疆北部艾比湖分离纯化到极端嗜盐古生菌AB1,采用PCR方法扩增了其165 rRNA基因(16S rDNA)和编码螺旋C至螺旋G的细菌视紫红质(bacteriorhodopsin,Br)蛋白基因片段,并测定了基因的核苷酸序列。基于16S rDNA序列的同源性比较及系统发育学研究表明,AB1是Natronococcus属中新成员。通过对菌株AB1的Br蛋白亲水性分析表明,AB1的Br蛋白与已报道Br蛋白有类似的超二级结构,进一步的蛋白质序列聚合比对结果表明,AB1中Br蛋白螺旋C至螺旋G的氨基酸序列与其他菌株差异明显。研究结果表明菌株AB1的Br蛋白是一种新的Br蛋白。     

细菌视紫红质研究的新进展

细菌视紫红质（bR)自六十年代末发现以来,一直是膜蛋白领域研究的热点之一,bR不仅在基础理论研究方向有着深远的意义,而且也有着广泛的应用前景。对bR的结构、质子泵功能、折叠机制等研究前沿进行概述。     

Identifying G-protein coupled receptors using weighted Levenshtein distance and the nearest neighbor method

G-protein coupled receptors （GPCRs） are a class of seven-helix transmembrane proteins that have been used in bioinformatics as the targets to facilitate drug discovery for human diseases. Although thousands of GPCR sequences have been collected, the ligand specificity of many GPCRs is still unknown and only one crystal structure of the rhodopsin-like family has been solved. Therefore, identifying GPCR types only from sequence data has become an important research issue. In this study, a novel technique for identifying GPCR types based on the weighted Levenshtein distance between two receptor sequences and the nearest neighbor method （NNM） is introduced, which can deal with receptor sequences with different lengths directly. In our experiments for classifying four classes （acetylcholine, adrenoceptor, dopamine, and serotonin） of the rhodopsin-like family of GPCRs, the error rates from the leave-one-out procedure and the leave-half-out procedure were 0.62% and 1.24%, respectively. These results are prior to those of the covariant discriminant algorithm, the support vector machine method, and the NNM with Euclidean distance.     

盐生盐杆菌在光生物制氢研究中的应用

回顾了近30年来盐生盐杆菌（Halobacterium halobium）在光生物制氢中的应用。就H.halobium可能的光合产氢机理、产氢研究现状及产氢工艺进行概述。分析了盐生盐杆菌光照产氢的主要影响因素,提出未来利用H．halobium生物制氢的研究方向。     

细菌视紫红质光循环中间体M412的动力学初探

采用紫外可见吸收光谱技术和闪光光解技术,初步观察了细菌视紫红质(BR)分子在宽pH范围(2.1～12.3)内的特征吸收峰以及M412的相对浓度和M412的慢成分半衰期的变化,并对其结构和光循环功能进行了讨论.紫外可见吸收光谱实验结果显示:pH=5.0～10.0时,BR最大特征吸收峰值约为568 nm;pH＜5.0时,BR最大特征吸收峰发生红移;pH＞10.0时,BR最大特征吸收峰发生蓝移.闪光动力学光谱结果显示:pH为7.3～9.5时,M412的相对浓度(M0)基本稳定在0.038左右;pH＜7.3时,M0逐渐减小;pH＞9.5时,M0明显上升,在pH=11.8时达到最大值0.1355,随后又快速下降.pH为2.1～7.3时,M412的慢成分半衰期(ts1/2)值在(4.1±1.1)ms左右;pH＞7.3时,ts1/2值急剧延长到40 677.4 ms.推测在高pH条件下,BR分子的光循环有新的路径和机理.