表面带负电荷氨基酸残基的突变对细胞色素b5与细胞色素c结合和识别的影响

利用核磁共振方法研究表面带不同负电荷氨基酸残基突变后的细胞色素b₅与细胞色素c的结合与识别.结果表明,静电作用在细胞色素b₅与细胞色素c的结合过程中有着重要的贡献,而且这些静电贡献在一定程度上具有累加性,E48的贡献略大于E44.同时还证明Browniandynamicssimulations优化出的Glu48-Lys13,Glu56-Lys₈₇,Asp60-Lys86和heme6-propionate-Tml₇₂(细胞色素b₅的残基排在前面)的结合方式在溶液中的确存在.细胞色素b₅突变体(E48,E56/A,D60/A)及[Cr(oxalate)₃]^3-对细胞色素c的表面结合竞争实验表明,细胞色素c表面结合区Site仍然同细胞色素b₅突变体(E48,E56/A,D60/A)有结合作用,只是结合强度上相对于野生细胞色素b₅同细胞色素c的结合有所降低.这表明除上述的Brownian dynamics simulations模型外,尚有其它如Salemme模型等的结合方式,这也揭示出细胞色素b₅和细胞色素c之间的结合是比较动态的.     

细胞色素b5突变体(E44A/E48A/E56A/D60A)的溶液结构研究

电子传递反应是光合作用和生物氧化等一系列重要生物过程的基本反应[1],为阐明细胞色素b5和c的静电结合模型,1993年Northrup等[3]用Brownian动态模拟预言的这两个蛋白结合模型有两种几何形态,根据以下模型设计了许多实验,但对两种模型都至关重要的细胞色素b5血红素暴霞棱周围的4个残基E44,48,56T D60对蛋白质复合物的稳定性以及在蛋白质识别中的作用仍然不清楚,为了阐明这4个带负电的残基对细胞色素b5结构的影响,正确地揭示蛋白质相互作用的本质和机理,本文对牛肝微粒体细胞色素b5胰蛋白酶切割后水溶性部分的突变体(E44A/E48A/E56A/D60A)深液结构进行了研究.     

细胞色素c突变研究进展

在简述细胞色素c的生物功能和结构特征的基础上,综述了细胞色素c突变研究的进展,重点论述了对血红素辅基(heme)的轴向配体Met80、heme所在腔的保守氨基酸残基Tyr67以及蛋白表面的保守氨基酸残基Phe82的突变研究,并对一些突变体蛋白表现出来的特殊性质给予解释。     

细胞色素c突变体的共振拉曼光谱研究

采用共振拉曼光谱技术研究了细胞色素c一次突变体（WT）及其突变体Y67F和N52I在低频区的光谱特征。结果表明，以苯丙氨酸替代WT中酪氨酸残基Tyr67并没有明显影响血红素丙氨酸侧基周围多肽氨基酸残基的构象，而异亮氨酸对天冬酰胺残基Asn52的取代则较大程度地改变了蛋白质内部水分子与周围氨基酸残基间的氢键作用和多肽空腔的疏水性，进而使氨基酸残基和血素的构象相应发生调变。两种取代都导致形成血红素周围空腔的多肽氨基酸残基构象的变化。     

细胞色素b5突变体V45H NMR初步研究

通过分析在H2O和D2O中采集,DQF-COSY,TOCSY和NOESY等二维核磁共振波谱鉴定了细胞色素b5定点突变体V45H(残基Val^45突变为His^45)的大多数氨基酸残基的质子自旋系统,通过解析NOESY谱中的dNN(i,i+1),dαN(i,i+1),dαN(i,i+2),dαN(i,i+3),dαβ(i,i+3)和dβN(i,i+1)等NOE相关,完成了其序列特异性归属以及主链和侧链质子共振信号的全归属。突变体V45H的二级结构分析表明残基Val^45突变为His^45对分子的整体折叠影响不大。但是,与野生型细胞色素b5相比较,突变体V45H主链酰胺质子的化学位移指数提示突变使其血红素疏水腔的微环境受到扰动。以上实验结果为进一步测定V45H的溶液结构和分析残基Val^45在蛋白质中的作用提供了基础。     

细胞色素b5突变体P40V血红素微环境核磁共振研究

细胞色素b5是一个具有多种重要生理功能的低自旋金属蛋白, 作为呼吸链系统的主要电子传递体之一受到了广泛的重视. 为了研究细胞色素b5表面疏水斑区Pro⁴⁰在细胞色素b5结构与功能上的重要性, 本文利用定点突变技术把细胞色素b5中Pro⁴⁰突变为Val⁴⁰, 并采用1D与2D ¹H NMR的方法对其进行分析, 探讨了Pro⁴⁰突变为Val⁴⁰对细胞色素b5血红素微环境的影响.     

细胞色素c咪唑配合物的~1H NMR归属及构象研究

咪唑细胞色素c(Im·cyt c)是碱式细胞色素c(cyt c)及细胞色素c蛋白分子折叠过程的中间体类似物.用二维核磁共振(2D NMR)方法完成了Im·cyt c的主链(Gly-29除外)和绝大部分侧链的质子共振峰归属.归属主要采用主链指向法(MCD)进行.由得到的NOE联结,确定了Im·cyt c的二级结构,阐明了轴向配体Met80和血红素Fe间Fe-S键的断裂以及Met80被Im取代所引起的蛋白三维构象变化.同cyt c相比,Im·cyt c中的50,60及70 s a螺旋存在较大构象变动;Tyr67-Asn70和Ile75-Thr78两个月β-turn已经消失 咪唑的配位也导致了部分氨基酸残基,尤其是血红素疏水腔附近如Trp59,Tyr67,Tyr74等残基侧链的空间位置相对变化     

细胞色素b5-蛋白质相互作用研究

蛋白质-蛋白质相互作用在生命过程中发挥至关重要的作用,特别是血红素类蛋白。细胞色素b5(Cyt b5)是血红素蛋白的一个典型代表,在生物体内通过多种蛋白质-蛋白质相互作用来执行其生物功能。目前所揭示的与Cyt b5相关的蛋白质相互作用包括:细胞色素b5-细胞色素b5还原酶,细胞色素b5-细胞色素P450,细胞色素b5-细胞色素c,细胞色素b5-肌红蛋白或血红蛋白,细胞色素b5-融合蛋白(谷胱甘肽S-转移酶GST和绿色荧光蛋白GFP)和细胞色素b5-转运蛋白(蔗糖转运蛋白SUT1和山梨醇转运蛋白SOT6)等。同一蛋白能与众多不同蛋白相互作用的事实,使我们认识到某些特定蛋白的生物学重要性。另一方面,研究同一蛋白与不同蛋白质间的相互作用将会进一步加深我们对蛋白质结构与功能关系的理解,以及指导新颖蛋白的理性设计与最终应用。     

促进剂与细胞色素C中赖氨酸残基相互作用的研究

促进剂与细胞色素ｃ中赖氨酸残基相互作用的研究曲晓刚，菊，周成立，陆天虹，董绍俊（中国科学院长春应用化学研究所，电分析化学开放实验室，长春，１３００２２）关键词细胞色素ｃ，促进剂，同步荧光光谱Ｈｉｌｌ小组［１］发现４，４＇－联吡啶能促进细胞色素ｃ（ｃｙ...     

硅纳米线阵列电极作为细胞色素c传感器的研究

利用化学刻蚀法由p型硅片制备了硅纳米线阵列,经过表面去氧化层处理后,制备了检测蛋白质细胞色素c的电化学传感器.实验表明,硅纳米线阵列电极对细胞色素c有良好的电化学响应,并且在低浓度条件下具备线性响应的特点.根据与未经表面处理的硅纳米线阵列电极的实验结果相对比,提出了细胞色素c所具备的羧基末端与硅纳米线阵列电极表面的Si-H相互作用从而改善传感性能的检测机理.     

吡啶、2-甲基吡啶存在下细胞色素c碱式异构化和配体细胞色素c配合物的电化学研究

用半胱氨酸修饰的金电极研究了吡啶、2 甲基吡啶存在下细胞色素c碱式异构化和配体结合细胞色素c的电化学。在此电极上 ,细胞色素c可发生准可逆的电极反应而吡啶结合细胞色素c和 2 甲基吡啶结合细胞色素c在循环伏安图上只给出还原峰。高浓度 (1.2 7mol·L- 1)的吡啶和 2 甲基吡啶可诱导碱式细胞色素c在中性条件下生成。进一步的研究表明 ,这种诱导作用与配体和细胞色素c的键合无关     

细胞色素c突变体F82H的表面增强拉曼和电化学研究(英文)

应用表面增强拉曼光谱和循环伏安法研究了细胞色素c及其突变体F82H的氧化还原性质 .结果表明苯丙氨酸对组氨酸的取代使得蛋白质结构更为稳定 .相对于原体蛋白质 ,突变体的氧化还原电位向负电位方向移动 ,这被归因于由氧化还原过程中伴随有配体转换反应影响所致 .     

细胞色素c在羟基磷灰石修饰玻碳电极上的直接电化学

采用沉淀法合成羟基磷灰石纳米晶体，由于具有独特的多吸附位点特征，羟基磷灰石可作为一种新型电子传递促进剂用于细胞色素c的直接电化学研究．在pH7．0的磷酸盐缓冲溶液中，细胞色素c在羟基磷灰石修饰玻碳电极表面于0．074V(vs．Ag/AgC1)处有一对准可逆的氧化还原峰，为细胞色素c血红素辅基Fe(Ⅲ)／Fe(Ⅱ)电对的特征峰．实验结果表明细胞色素c与羟基磷灰石之间的静电作用．促进了细胞色素c在玻碳电极表面扩散控制的准可逆单电子转移过程．讨论了电位扫描速度、溶液离子强度对细胞色素c直接电化学的影响．     

磷灰石通道离子替换对细胞色素C直接电化学的影响

采用沉淀法合成了以OH^-、F^-、Cl^-为通道离子的磷灰石纳米晶体。利用其独特的多位点吸附特性,研究了磷灰石不同通道离子替换对细胞色素c直接电化学的影响。在pH7．0的磷酸盐缓冲溶液中,细胞色素C在磷灰石修饰玻碳电极表面于0．074V(us．Ag／AgCl)附近有一对准可逆的氧化还原峰,为细胞色素C血红素辅基Fe(Ⅲ）／Fe(Ⅱ)电对的特征峰。细胞色素C与磷灰石之间的静电作用使深藏在细胞色素C内部的电活性中心靠近电极表面,加速了细胞色素C在玻碳电极表面扩散控制的准可逆单电子转移过程。其中氟磷灰石对细胞色素C直接电化学的促进作用最显著,羟基磷灰石次之,氯磷灰石最弱。     

用同步荧光光谱测定量测定细胞色素C

采用同步荧光光谱技术研究了细胞色素Ｃ（ＣｙｔＣ）的同步荧光光谱特性，发现在波长差△λ＝２０ｎｍ时表现为酷氨酸（Ｇｙｒ）残基的荧光峰，在△λ＝８０ｎｍ时为色氨酸（Ｔｒｙ）残基的荧光峰。同时考察了浓度对ＣｙｔＣ同步荧光光谱的影响，为ＣｙｔＣ的定量测定打下基础。     

用同步荧光法研究细胞色素C在水溶液中的存在形态

用同步荧光光谱法研究细胞色素Ｃ在水溶液中的存在形态，发现细胞色素Ｃ中色氨酸残基的同步荧光光谱随浓度改变而发生变化，在较稀的溶液中，只观察到色氨酸残基的一个荧光峰，在较浓的溶液中也观察到一个荧光峰，而在这两个浓度之间时，这两个峰共存，可能反映了细胞色素Ｃ在不同浓度溶液中聚集状态的不同，当向存在两个荧光峰的溶液中加入不同浓度的脲，在一定脲浓度范围内，细胞色素Ｃ不发生变性，脲的作用使细胞色素Ｃ的单体浓度     

细胞色素c在咔唑修饰的金电极上的直接电化学

在生物体内,细胞色素c是一种电子载体,它能进行可逆的氧化还原反应,但在金属电极上的电化学反应却不可逆。1977年,Hill研究组发现,在4,4′-联吡啶存在时,细胞色素c在金电极上能进行准可逆的电化学反应。4,4′-联吡啶在细胞色素c电化学反应的过程中不起氧化还原反应而被称为促进剂。Hill等对50多种有机化合物的促进作用进行评价后提出,能加速细胞色素c电化学反应速率的促进剂分子至少应具有两个功能团。表面增强拉曼光     

咪唑-细胞色素c复合物的溶液结构研究

轴向配体在决定血红素蛋白结构和性能方面的作用引起人们的兴趣[1]. 细胞色素c是一个重要的电子传递蛋白, 在天然状态下轴向配体His 18和Met 80与血红素的Fe原子配位. UV光谱和NMR谱显示氧化态细胞色素c配位的Met 80在pH大于9或强外源配体存在时较易被取代[2]. 人们对外源配体配位引发细胞色素c的构象的研究得到一些重要的结构特征[3,4]. 但对整个蛋白溶液结构完整精确的描述和血红素电子结构的研究还很少. 此外, 细胞色素c在重折叠过程中形成组氨酸配位的中间体, 而咪唑能捕获和阻断中间体的形成. 为此, 本文对咪唑-细胞色素c复合物溶液结构进行了研究.     

细胞色素C电化学反应的静电作用模型

首次发现,简单的阴离子Ⅰ~-是细胞色素c电化学反应的良好促进剂。在碘离子修饰的金电极上能观察到细胞色素c的准可逆电化学反应。根据细胞色素c的结构特点和碘离子的吸附特性,提出了一个以静电作用为基础的细胞色素c的电化学反应的模型。     

细胞色素c在植物凝胶-离子液体复合膜修饰电极上的直接电化学

用植物凝胶（GG）和亲水性离子液体（ILs）氯化1-庚基-3-甲基咪唑（[HMIM]Cl）制得一种有效的复合膜（GG-ILs）.将细胞色素c（Cyt c）包埋在该复合膜中并修饰于玻碳电极（GCE）表面,构置了细胞色素c修饰玻碳电极（GG-Cyt c-ILs/GCE）.紫外-可见光谱表明,复合膜内的Cyt c仍保持其原始...