大分子拥挤环境中溶菌酶的去折叠过程

【目的】研究不同大分子拥挤体系对盐酸胍诱导的溶菌酶去折叠过程的影响。【方法】以葡聚糖70(Dextran 70)、菲可70(Ficoll 70)、聚乙二醇2000(PEG 2000)作为大分子拥挤试剂,模拟体内高度拥挤的环境,用荧光相图法研究不同大分子拥挤试剂中,有无还原剂2-巯基乙醇存在时,盐酸胍诱导溶菌酶去折叠过程的变化及其特点,探讨大分子拥挤环境对蛋白质去折叠的影响。【结果】Dextran 70、Ficoll 70和PEG 2000 3种大分子拥挤试剂对溶菌酶活性几乎没有影响。无大分子拥挤试剂条件下,溶菌酶从天然态转变为去折叠态的过程中(盐酸胍浓度为0~6.0mol/L),当无还原剂2-巯基乙醇时,溶菌酶的去折叠过程符合"三态模型",有1个中间态;当存在还原剂2-巯基乙醇时,该变性过程则符合"二态模型",不存在任何中间态,溶菌酶可直接从天然态转变为去折叠态。溶菌酶在大分子拥挤体系中变性时,当不存在还原剂2-巯基乙醇,变性过程符合"四态模型",存在2个中间态;而当存在还原剂2-巯基乙醇时,变性过程则符合"三态模型",有1个中间态。【结论】通过添加大分子拥挤试剂,增加了溶菌酶变性过程的中间态,改变了蛋白由天然态到完全去折叠态的变性过程。     

荧光相图法研究变性蛋白溶菌酶在脲和盐酸胍溶液中的复性过程

[目的]研究了变性体系无还原剂和有还原剂存在时,变性蛋白溶菌酶在脲和盐酸胍溶液中的复性过程。[方法]利用荧光相图法。[结果]当变性体系中无还原剂存在时,变性蛋白溶菌酶在脲和盐酸胍溶液中的复性过程均符合＂四态模型＂;而当变性体系中有还原剂存在时,变性蛋白溶菌酶在脲和盐酸胍溶液中的复性过程均符合＂二态模型＂。当变性体系中无还原剂存在时,蛋白溶菌酶的复性过程较复杂;比较变性和复性过程推测,非还原脲和盐酸胍诱导的蛋白溶菌酶变性及复性过程并不是2个完全可逆的过程,而还原脲和盐酸胍诱导的蛋白溶菌酶变性及复性过程有可能是可逆的。[结论]该研究可为开发合成杀菌谱广、成本低和安全性高的溶菌酶提供帮助。     

荧光相图法研究溶菌酶在盐酸胍溶液中的变性

采用荧光相图法分析盐酸胍诱导溶菌酶变性的荧光数据,建立溶菌酶在盐酸胍溶液中失活的变性模型。结果表明,盐酸胍浓度从0.5mol/L变化至3.0mol/L时,溶菌酶从天然态转变为部分折叠中间态,盐酸胍浓度从3.0mol/L变化至6.0mol/L时,溶菌酶从中间态转变为去折叠态。说明盐酸胍诱导溶菌酶变性的过程符合典型的＂三态模型＂。     

犬干扰素-γ的稀释复性及活力测定

文章探讨了不同折叠促进剂、加样方式、温度、pH在稀释法复性条件下对重组犬IFN-γ体外折叠的复性影响。结果表明,0.5mol·L-1精氨酸、0.5mol·L-1盐酸胍、2.0mol·L-1尿素均能有效抑制复性过程中蛋白质的聚集,其中精氨酸的效果最好。在4℃、pH8.0、精氨酸浓度0.5mol·L-1,蛋白浓度0.15mg·mL-1及脉冲加样操作方式下,复性后重组犬IFN-γ的活性为1.35×104U·mL-1,比活为3.74×106U·mg-1。     

真姬菇热激蛋白70(HmHSP70)的纯化

SDS-PAGE电泳分析显示,经过不同浓度梯度的IPTG诱导,获得了带有重组质粒pET32a-c(+)/HmH-SP70的大肠杆菌产生可溶性重组蛋白的最佳诱导条件。当IPTG的终浓度为0.15mmol/L时,诱导可溶性重组蛋白的量最高,重组蛋白浓度为22.5mg/ml。同时SDS-PAGE显示得到蛋白分子量约为90KDa的融合蛋白。并对诱导过程中产生的包涵体进行了变性和透析复性,使其变为可溶性蛋白;通过镍亲和层析的纯化以及肠激酶的酶切作用,最终得到纯度较高的HmHSP70,纯化后的目的蛋白分子质量约为70KDa,与预期结果吻合。     

影响基因工程猪生长激素复性效率的因素

对影响基因工程猪生长激素(r—pGH)体外复性效率的因素进行了研究，结果表明：复性液组成、变性剂种类、复性方法的选择、变复性pH对r—pGH体外复性效率有较大影响，β-巯基乙醇、谷光苷肽等添加剂对r-pGH的体外复性影响不显著。提取包含体用6mol／L盐酸胍溶解，空气氧化80h后转入复性缓冲液中开始重组蛋白复性，采用透析复性法——复性缓冲液Ⅲ(0．25％NaHCO3，0．2％α-乳糖，0．2％甘露醇)，pH90，透析5～6次，可较好地恢复r—pGH生物活性。复性后蛋白浓缩液进行去垂体大鼠试验，大鼠增重明显，表明得到了正确折叠的较高生物活性的r—pGH。     

脲对Flt3配体包涵体蛋白质体外复性与同时纯化的作用研究

目的研究小分子脲对包涵体蛋白质体外复性与同时纯化的作用。方法考察在高效疏水相互作用色谱(HPHIC)流动相中添加脲时,不同浓度的小分子脲对包涵体蛋白重组人酪氨酸激酶配体(recombined human Flt3ligand,rhFL)复性效率的影响,并采用荧光光谱技术,进一步研究目标蛋白Flt3复性前后复性效果变化与荧光强度变化的规律。结果当脲的添加浓度为3mol·L~(-1)时,rhFL的质量回收率达到33.1%,更易于恢复其天然构象及生物活性。结论添加适当浓度的脲可促进rhFL的复性与同时纯化,通过荧光光谱技术可以初步推测包涵体蛋白在复性过程中生物活性的变化,为rhFL蛋白药物的研发提供参考。     

体外蛋白质复性方法及小分子添加剂在复性过程中的作用

变性蛋白质体外复性的方法主要有传统的辅助复性法包括了:稀释法、透析法、超滤法以及蛋白质折叠液相色谱法(PFLC),也有在此基础上模拟体内分子伴侣、折叠酶、人工分子伴侣、反胶束的辅助复性方法。到目前为止,在复性液中添加小分子试剂是提高体外辅助蛋白质复性效率的策略之一。其目的是为了降低蛋白质复性过程中聚集形式的形成,从而促进变性蛋白质向其天然和活性构象的转变。这种方法在一定程度上能够提高蛋白质的复性效率并且得到了长足的发展。为了捕捉变性蛋白质向其活性结构折叠过程的差异性变化规律,明确小分子添加剂对体外辅助蛋白质分子折叠过程的机制,推测一些小分子添加剂辅助蛋白质色谱复性过程中构象的变化规律,为解决包涵体蛋白质难于复性和复性效率低的问题起到指导性的作用。     

猪γ干扰素的基因克隆、改造、表达及活性测定

提取经ConA诱导培养的猪外周血白细胞总RNA ,RT -PCR扩增出猪IFN -γ基因并克隆到pGEM -T -easy载体 ,测序结果表明扩增片段是含有信号肽的猪IFN -γ的完整基因。设计 1对引物亚克隆猪IFN -γ成熟蛋白基因并对其5′端前 2个稀有密码子进行大肠杆菌偏嗜性改造。经测序鉴定后插入原核表达载体pRLC ,并实现在大肠杆菌中的高效表达。表达产物以包涵体形式存在 ,经 7mol·L-1盐酸胍的变性液溶解及 0 5mol·L-1盐酸胍复性液复性处理 ,表达产物进行脱盐、凝胶层析纯化。细胞病变抑制法测定结果表明 ,重组猪IFN -γ具有较高的干扰素活性 ,约为 4 5× 10 6U·mg-1。     

蛋白质折叠的研究进展

关于蛋白质折叠的研究,是生命科学领域的前沿课题之一.根据Anfin-sen原理,蛋白质分子的一级结构决定其高级结构,蛋白质折叠的研究,就是研究蛋白质特定三维空间结构形成的规律、稳定性和与其生物活性的关系.蛋白质分子的氨基酸顺序决定于DNA中的遗传密码,而蛋白质三维空间结构的形成可以说是由折叠密码(folding code),即"第二遗传密码"决定的.因此,研究蛋白质折叠的过程,可以说是破译"第二遗传密码"的过程.     

水稻核黄素合酶基因的克隆、表达及多克隆抗体的制备

核黄素在生物体内发挥着重要的作用,核黄素合酶(RS)是核黄素合成过程中的一个关键酶。本研究克隆了水稻核黄素合酶基因(OsRS),并将其在Escherichia coli中高效表达。表达产物(包涵体),先用6 mol/L盐酸胍将其溶解,再用8 mol/L尿素透析,将获得的蛋白免疫家兔制备了多克隆抗体。并将抗体与原核表达的OsRS和提取的水稻叶组织总蛋白进行Western blot分析,确定所制备的多克隆抗体具有较好的免疫反应性,为深入解析水稻中核黄素合酶的催化活性和功能奠定了基础。     

鱼类病毒性出血性败血症病毒核蛋白基因的原核表达

通过逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)获得编码病毒性出血性败血症病毒(Viral hemorrhagic septicemia virus,VHSV)核蛋白基因,将其克隆至原核表达载体pET28a,并在E.coli BL21(DE3)中得到表达,用SDS-PAGE与Western-blot对表达产物进行鉴定。结果表明,通过RT-PCR扩增获得长度为1 221bp核蛋白基因片段,诱导表达重组质粒pET28a-N,经SDS-PAGE检测,IPTG终浓度为1mmol/L时,诱导5h蛋白表达量最高,获得的目的蛋白大小与N蛋白的预测分子质量一致,约为48ku。诱导后的菌液进行超声波破碎后,将沉淀和上清分别用于SDS-PAGE电泳,结果表明目的蛋白主要以包涵体的形式存在。表达蛋白经过复性、纯化,得到了较高纯度的可溶性蛋白。经Western-blot检测表明,该表达产物能被羊抗VHSV阳性血清特异性识别。     

红螯螯虾卵黄蛋白原VWD结构域的原核表达及纯化

【目的】原核表达红螯螯虾（Cherax quadricarinatus）卵黄蛋白原（Vg）VWD结构域,为深入开展Vg的生物学功能研究和开发相应的生物活性物质提供技术支持,也为改进虾类养殖催熟及获取高质量后代打下基础。【方法】在GenBank中搜索红螯螯虾卵Vg的mRNA序列（AF306784.1）及查找其VWD结构域（2345~2491 aa）,采用ExPASyProtParam、ProtScale、InterProscan及TMHMM等在线软件进行生物信息学分析及理论评估,结合大肠杆菌密码子偏好优化原始VWD氨基酸序列;然后通过全基因合成获得目的基因,连接至载体pET-28a构建重组质粒pET-28a-VWD,挑取阳性克隆转化大肠杆菌BL21（λDE3）感受态细胞及采用IPTG进行诱导表达,并以10% SDS-PAGE电泳和Western blotting检测诱导表达的融合蛋白。【结果】红螯螯虾VWD结构域相对分子量为19692.11 Da,理论等电点（pI）为9.35,分子式为C₈₅₅H₁₃₃₄N₂₅₈O₂₆₁S₉,属于不稳定的亲水性蛋白,不含跨膜结构域。延伸链和无规则卷曲是红螯螯虾VWD结构域二级结构的主要元件,其中,α-螺旋占7.73%,β-转角占10.50%,延伸链占35.91%,无规则卷曲占45.86%。重组质粒pET-28a-VWD经大肠杆菌BL21（λDE3）感受态细胞诱导表达即获得融合蛋白VWD,以2 mol/L盐酸胍溶解和Ni-NTA亲和层析纯化及复性后,10% SDS-PAGE电泳和Western blotting检测均在蛋白相对分子量约20.0 kD处出现1条清晰的特异性条带,融合蛋白VWD表达形式以包涵体为主。融合蛋白VWD在BL21（λDE3）感受态细胞中高效表达的最佳诱导条件:当单克隆菌液OD_{600 nm}达0.6时添加0.5 mmol/L IPTG,置于20℃下诱导培养16 h。纯化后的融合蛋白VWD浓度为1.32 mg/mL。【结论】通过全基因合成获得的优化红螯螯虾VWD基因能在大肠杆菌BL21（λDE3）感受态细胞中诱导表达出以包涵体为主要形式的融合蛋白,经盐酸胍溶解和Ni-NTA亲和层析柱纯化及复性即可获得高纯度的活性VWD蛋白,为后续开展红螯螯虾Vg生物学功能研究及开发相应的生物活性物质提供技术支持。     

理化因素对白芸豆凝集素生物学活性影响

[目的]研究物理与化学因子对白芸豆凝集素生物学活性的影响,为白芸豆凝集素开发利用奠定理论基础和提供技术参考.[方法]白芸豆（Phaseolus vulgarisL）种子经硫酸铵分级沉淀、DEAE-Sepharose离子交换和Sephadex G-100凝胶柱层析得到凝集素（PVL）;然后以不同温度和pH梯度、不同金属离子、不同变性剂处理样品,通过倍比稀释法测定凝集素的生物学活性.[结果]白芸豆凝集素能使兔血红细胞发生凝集,在20～70℃红细胞凝集活性不受影响,当温度达到80℃时凝集素样品仅有25％凝血活性,85℃加热30 min凝血活性全部消失.用EDTA溶液处理后,白芸豆凝集素失去凝血活性,金属离子Mg2＋和K＋能恢复凝血活性,Mn2＋能完全恢复凝血活性,Ba2＋、Cu2＋、Fe3＋、Ca2＋不能使凝血活性恢复.白芸豆凝集素在缓冲液pH低于4.0时凝血活性逐步降低,在pH 3.0时,活性仅有45％;在缓冲液pH高于7.2时活性逐步降低,pH 9.0时凝血活性仅有44％.3种变性剂变性试验中,脲能使凝集素凝血活性降低70％,盐酸胍能降低30％,SDS能降低18％.[结论]白芸豆凝集素具很强的热稳定性和广谱酸碱度适应能力;凝血活性依赖Mn2＋等金属离子,且仅能被变性剂6 mol/L脲部分抑制.在实际应用中,可根据适宜条件控制其物理和化学因素,防止凝集素变性失活.     

双核磺化酞菁钴-表面活性剂薄膜电极对巯基乙醇的电催化氧化

采用双核磺化酞菁钴-DDAB表面活性剂修饰电极在碱性溶液中利用Co（Ⅱ）/Co（Ⅲ）电对催化氧化巯基乙醇.结果显示：在pH为10～13.5的溶液中,巯基乙醇的催化电位为-50～-60 mV,在pH为11时,催化效果最好.当巯基乙醇浓度在5.0×10-3～7×10-2mol/L时,氧化峰电流随浓度线性增加;当浓度为7×10-2mol/L,扫速为100～700 mV/s时,峰电流与扫速平方根成正比,表明反应为扩散控制过程.     

EGF和β-巯基乙醇对羔羊卵母细胞体外受精和体外发育的影响

[目的]为优化幼畜卵母细胞体外培养体系提供理论基础。[方法]研究在成熟液中添加EGF和β-巯基乙醇对绵羔羊卵母细胞受精和卵裂、囊胚情况的影响,并与成年绵羊卵母细胞进行比较。[结果]在成熟液中添加不同浓度的EGF对羔羊卵母细胞卵裂率和囊胚率无显著影响(P0.05)。添加不同浓度的β-巯基乙醇可以提高羔羊卵母细胞囊胚率,其中添加100μmol/Lβ-巯基乙醇有显著影响(P0.05),但对卵裂率影响不显著(P0.05)。羔羊卵母细胞卵裂率和囊胚率均显著低于成年羊(P0.05)。添加100μmol/L的β-巯基乙醇能显著提高羔羊卵母细胞正常受精率(P0.05),且与成年羊卵母细胞受精率差异不显著(P0.05)。未添加β-巯基乙醇多精入卵率显著高于成年羊(P0.05),而添加100μmol/L的β-巯基乙醇多精入卵率与成年羊差异不显著(P0.05)。成熟液中不添加β-巯基乙醇时未受精率(20.0%)高于成年羊组(12.3%)和β-巯基乙醇(13.5%),但差异不显著(P0.05)。[结论]添加100μmol/L的β-巯基乙醇能显著提高羔羊卵母细胞发育能力,提高正常受精的比例并减少多精子受精的发生,但羔羊卵母细胞发育能力仍显著低于成年羊。     

滇池水葫芦对铅和镉的富集形态模拟研究

[目的]研究滇池水葫芦对铅和镉的富集.[方法]滇池水葫芦分别置于1.0 mg/L 的Pb2+、Cd2+溶液中进行培植后,对其根、茎、叶分别用80%乙醇、去离子水、1 mol/L 氯化钠溶液、2%乙酸和0.6 mol/L 盐酸逐级提取,并对提取液及提取残渣的消解液进行ICP分析.[结果]结果表明,滇池水葫芦各个部位的提取液及消解液中均含有Pb2+、Cd2+,提取液中2种金属离子的浓度并不会逐级递减,说明提取液中的富集形态各不相同;利用HPLC-MS分析并初步筛选出了各提取液中与铅和镉结合的基团.[结论]该研究为提取水葫芦中的重金属提供理论依据.     

Water-inserted alpha-helical segments implicate reverse turns as folding intermediates

Information relevant to the folding and unfolding of alpha helices has been extracted from an analysis of protein structures. The alpha helices in protein crystal structures have been found to be hydrated, either externally by a water molecule hydrogen bonding to the backbone carbonyl oxygen atom, or internally by inserting into the helix hydrogen bond and forming a hydrogen-bonded bridge between the backbone carbonyl oxygen and the amide nitrogen atoms. The water-inserted alpha-helical segments display a variety of reverse-turn conformations, such as type III, type II, type I, and opened out, that can be considered as folding intermediates that are trapped in the folding-unfolding process of alpha helices. Since the alpha helix, most turns, and the extended beta strand occupy contiguous regions in the conformational space of phi, psi dihedral angles, a plausible pathway can be proposed for the folding-unfolding process of alpha helices in aqueous solution.