FKBP23 in ER binds to BiP specifically

FKBP23 was found in mouse endoplasmic reticulum (ER) in 1998. It consists of an N-terminal peptidyl-prolyl cis-trans isomerase (PPIase) domain and a C-terminal domain with Ca2+ binding sites. The fusion protein of mouse FKBP23 and glutathione S-transferase (GST), GST-FKBP23, and the fusion protein of BiP, a member of heat shock protein 70 (Hsp 70) in ER, and GST, GST-BiP, were subcloned in E. coli, expressed and purified. The fusion proteins were restrictively digested by Factor Xa (FaXa) to obtain the free cloned proteins FKBP23 and BiP. With the assay of adsorption of free FKBP23 or BiP with GST-BiP or GST-FKBP23 attached to the Glutathione-Sepharose 4B, the adsorbed FKBP23 or BiP could be detected by Immunoblot. It means that FKBP23 binds to BiP. Furthermore, BiP in leukocyte ER-extract can be adsorbed with GST-FKBP23 attached to the glutathione-Sepharose 4B. It shows that FKBP23 binds to natural BiP in ER, too. These experiments show that a PPIase binds to a molecular chaperone of the Hsp70 family.     

人T细胞中核酸结合亲环素(hCyP33)与 poly(A)+RNA(mRNA)特异性结合

人亲环素33(human cyclophilin 33, hCyP 33)是1996年发现的一个蛋白质. 它由1个N-端的RNA结合团块、1个C-端的亲环素团块和两者之间的连接部分组成. RNA结合蛋白(RNA-binding protein, RBP)是参与真核生物RNA转录后剪接(splicing)、修饰(modification)和输送(transport)等功能的一类蛋白质. 亲环素具有肽脯氨酰顺反异构酶活性, 在蛋白质折叠、输送和相互作用过程中起着关键作用. 器官移植时使用的免疫抑制剂环胞菌素A (cyclosporin A, CsA)能与亲环素类蛋白质结合, 并抑制它们的酶活性. 但是同时具有这两种不同功能的亲环素33在细胞生理过程中到底起了什么作用, 至今尚不清楚. 用离子交换色谱法和亲和吸附的方法研究了人亲环素33与各种细胞RNA的结合特异性, 证实了人亲环素33只同具有poly(A)尾序列结构的mRNA, 即poly(A)⁺ RNA发生特异性结合.     

N-[(S)-脯氨酰]羟胺的合成及催化直接不对称羟醛反应研究

(S)-脯氨酸用苯甲氧羰酰氯保护氨基后用混合酸酐法与羟胺偶合, 给出N-[N-苯甲氧羰酰-(S)-脯氨酰]羟胺, 催化氢解脱去保护基得标题化合物. 该化合物对映选择性催化直接羟醛反应, 产率最高达到90.0%, 对映体过量最高达89.5%.     

烯虫酯的立体选择性全合成

以香茅醛为起始原料, 通过羟醛缩合反应和Reformatskii反应得到3,7,11-三甲基-2,4,10-十二碳三烯酸异丙酯的双键顺反异构体混合物, 经苯硫酚两次催化双键顺反异构化, (2E,4E)-异构体3a的含量由原来的26%提高到85%. 再通过醚化反应, 立体选择性地全合成了具有保幼激素活性的昆虫生长调节剂烯虫酯及其异构体, 即11-甲氧基-3,7,11-三甲基-2,4-十二碳二烯酸异丙酯. 其中具有较高生物活性的(2E,4E)-异构体的含量达85%. 各步所合成的化合物的结构经IR, MS和NMR证实.     

用辅助识别聚合物链制备蛋白质印迹聚合物分离／富集大分子量天然微量蛋白质

在本工作中我们介绍了一种基于分子印迹技术分离／富集大分子量天然微量蛋白的新方法．以细菌克隆的免疫球蛋白结合蛋白（BiP）为模板蛋白,选择性地与辅助识别聚合物链（ARPCs）库中的ARPCs进行自组装．ARPCs库含有大量的带有随机分布识别位点和锚定位点的限长聚合物链．蛋白质和ARPCs的自组装体被大孔微球吸附后通过交联聚合固定在微球上．除去模板后,合成的印迹聚合物用以从内质网体提取物中富集天然的BiP,BiP的含量可以提高45倍．这是大分子量的天然微量蛋白（分子量达78kD）首次通过分子印迹法富集．     

手性硼酸酯介入的不对称合成3† (R)-或(S)-1,1'-联-2-萘酚硼酸-(S)-脯氨酸酐促进的前手性亚胺的不对称硼烷还原

手性螺硼酸酯(R)-或(S)-1,1'-联-2-萘酚硼酸-(S)-脯氨酸酐[(R,S)-1或(S,S)-1]对前手性亚胺硼烷还原的不对称催化活性被观察到. 在(R,S)-1或 (S,S)-1存在下, 由前手性二烷基酮或烷基苯酮与苯胺缩合生成的前手性亚胺在THF中被硼烷还原, 高产率地给出手性仲胺, 其对映体纯度高达74% ee. 其中, 三种手性仲胺[N-(2-戊基)苯胺, N-(3-甲基-2-丁基)苯胺和N-(4-甲基-2-戊基)苯胺]系首次合成.     

金属硫蛋白家族内的结构域拼接

金属硫蛋白(Metallothioneins,MTs)由结构独立且功能明显区别的β,α两个结构域组成。神经生长抑制因子(NeuronalGrowthInhibitoryFactor,GIF)双名金属硫蛋白-Ⅲ(MT-Ⅲ),是神经系统中第一个被鉴定的具有神经元生长抑制功能的蛋白,而β－结构域为其功能结构域。为深入系统地研究MTs,尤其是GIF及其结构域的结构与功能,我们构建了金属硫蛋白家族内结构域拼接体βGIF-αMT-1(βⅢ-αⅠ)和βMT-1-αGIF(βⅠ-αⅢ):PCR扩增得各个结构域的cDNA序列,酶切后克隆入原核表达载体pGEX-4T-1,经发酵、诱导表达、亲和层析、凝血酶切和进一步纯化,得率约为80mg蛋白/L菌液。测其电泳行为、氨基酸组成、质谱、金属巯基含量等,证明得到了目的蛋白。紫外吸收图谱和圆二色性图谱显示,结构域拼接体拥有金属硫蛋白家族成员的特征金属巯基簇结构域,初步功能实验表明,βⅢ－αⅠ也具有抑制神经元生长的功能。     

改性Ultrastable-Y分子筛固定化对非水相中脂肪酶拆分(R,S)-2-辛醇的影响

采用改性Ultrastable-Y分子筛固定Penicillium expansum PED-03 脂肪酶(PEL), 利用固定化PEL在非水相中对(R,S)-2-辛醇进行手性拆分, 考察了改性Ultrastable-Y分子筛固定化处理对PEL催化性能的影响. 结果表明, 与游离PEL及经其它载体固定化的PEL相比, 改性Ultrastable-Y分子筛固定的PEL所催化的拆分反应的转化率(c)和对映体过量值(ee)以及对映体选择性(E)均得到了较大提高. 经固定化处理后, PEL的最适反应温度明显升高, 适宜反应温度范围变宽, 其稳定性也得到了明显改善, 而适宜反应pH值则具有“记忆”性. 在间歇式反应器中利用Ultrastable-Y分子筛固定化PEL对(R,S)-2-辛醇进行手性拆分, 50 ℃反应24 h转化率(c)可达理论值的97.68%, 对映体过量值(ee)可达98.75%. 连续8批拆分反应的结果表明: 改性Ultrastable-Y分子筛固定化脂肪酶催化效率高、立体选择性强(平均E 值＞460), 且催化性能稳定, 显示了该固定化酶在(R,S)-2-辛醇的手性拆分方面具有良好的应用前景.     

重组人受体蛋白FKBP12与新型神经生长促进剂形成非共价键复合物的电喷雾质谱研究

FKBP12,是免疫抑制剂FK506结合蛋白(FK506-Binding Proteins,FKBPs)家族的主要成员,因预计分子量为12×103u而得名.自1989年发现此蛋白以来,人们的研究主要集中于其介导的免疫抑制作用.1992年研究发现,FKBP在神经系统中的含量比在免疫系统中要高出50倍以上,其介导的FK506在体内外均可促进神经再生.这一发现使FKBP蛋白家族的研究再次成为热点,人们力求设计一类新型的FKBP结合药物,去除FK506的免疫抑制作用,作为神经再生促进剂而用于临床.大量研究结果表明能够与FKBP结合的小分子化合物确实具有良好的促神经再生的作用.GPI-1046是这种设计的1个代表化合物,在多种模型中都有神经营养作用.美国Guilford公司已对其类似物进行了专利保护.本文通过电喷雾质谱(ESI-MS)研究rhFKBP12和其小分子配体的非共价键相互作用,筛选能够与rhFKBP12非共价键结合的小分子化合物,与生物活性实验相结合,为新药研究提供依据.     

酶法拆分(±)-N-(2,6-二甲苯基)-丙氨酸甲酯

用脂肪酶Candida rugosa lipase (CRL)拆分(±)-N-(2,6-二甲苯基)-丙氨酸甲酯, 并进一步优化反应条件. 结果表明, 在加入1 mmol N-(2,6-二甲苯基)-丙氨酸甲酯、100 mL的0.2 mol/L磷酸缓冲液中, CRL拆分该底物的最适反应条件为: pH 6.4, CRL脂酶250 mg, 聚乙二醇(PEG) 2 g, 转速160 r•min^－1, 温度 35 ℃. 其中酶量、温度对转化率影响较大. 反应后分离得R-(＋)-N-(2,6-二甲苯基)-丙氨酸甲酯. 它和酰氯反应可制备一系列旋光性N-酰基丙氨酸类杀菌剂.     

6-氟-色满-2-羧酸的合成及其(R)-, (S)-光学异构体的拆分研究

以对氟苯酚为起始原料合成了6-氟-4-色满酮-2-羧酸, 该中间体经催化还原获得了消旋的6-氟-色满-2-羧酸. 化学拆分该消旋体和D-(＋)-α-苯乙胺及L-(－)-α-苯乙胺形成的非对映体盐, 分别得到了(R)-及(S)-6-氟-色满-2-羧酸.     

禽流感病毒H5N1病毒颗粒中鸡胚宿主蛋白的质谱分析

在A型流感病毒等许多包膜病毒的病毒颗粒中,除包含病毒基因组编码的结构蛋白外,还包含来源于宿主细胞的多种蛋白。然而,在鸡胚内增殖的病毒颗粒所包含的宿主蛋白的种类尚不清楚。本研究采用20%～60%(w/w)蔗糖密度梯度离心法分离纯化了繁殖于鸡胚的流感病毒,并用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)结合质谱法对纯化的流感病毒颗粒进行了全面的蛋白质组学分析。结果表明,在病毒颗粒中,除包含9种病毒编码蛋白外,还发现了12种来源于鸡胚的蛋白,如膜联蛋白A2、肽酰脯氨酰顺反异构酶B、过氧化物酶1、磷酸甘油酸激酶、丙酮酸激酶肌组织异构酶等,以及2种细胞骨架蛋白(微管蛋白b-3和肌动蛋白)。     

碘乙醇在Ni(100)表面的化学热反应

利用热脱附(TPD)实验和X射线光电子能谱(XPS)研究了碘乙醇在Ni(100)表面的吸附和热反应过程. 实验结果表明, 碘乙醇在100 K温度下以两种分子的形式吸附在Ni(100)的表面, 既有碘原子端的吸附也有碘原子端和羟基端同时吸附在表面. 热分解反应发生在140 K, 伴有少量的乙烯和水产生. 碘乙醇在150 K经过C—I键断裂形成−O(H)CH2CH2−和羟乙基两种中间产物. 在160 K温度下−O(H)CH2CH2−脱去氢形成−OCH2CH2−氧金属环. 中间产物经过进一步分解氧化反应分别在210和250 K产生乙醛, 一部分乙醛从表面脱出, 而其余的则分解成氢气、水和CO.     

分子聚集混合体系中的多聚体及其结构的解析

以四氯化碳稀溶液中的(R)-1,3-丁二醇的聚集体系作为解析多聚体及其结构的模型. 利用FSMWEFA(fixed-size moving window evolving factor analysis)结合PCA(principal component analysis), SIMPLISMA(simple-to-use interactive self-modeling mixture analysis)和ITTFA(iterative target transformation factor analysis)等分析方法对(R)-1,3-丁二醇溶液的红外光谱的组成进行分析, 通过计算聚集度和平衡常数, 确定(R)-1,3-丁二醇在惰性溶液中为单体-三聚体体系. 同时运用密度泛函(DFT, density functional theory)对三聚体的结构进行解析, 讨论了影响环形三聚体的结构因素.     

N-[2-(4-甲基)嘧啶基]-N′-2-硝基苯磺酰脲的合成、晶体结构、生物活性及其与酵母AHAS的分子对接

合成了磺酰脲化合物N-[2-(4-甲基)嘧啶基]-N′-2-硝基苯磺酰脲, 用元素分析、红外、核磁共振氢谱对产物进行了表征, 培养并测定了其晶体结构. 晶体属三斜晶系, 空间群, 晶胞参数a＝0.54159(1) nm, b＝1.1533(3) nm, c＝1.1857(4) nm, α＝83.907(6)°, β＝81.048(5)°, γ＝77.637(4)°, V＝0.7126(4) nm³, D_c＝1.572 g/cm³, Z＝2, F(000)＝348, R＝0.0659, wR＝0.1217. 在晶体结构中, 杂环上的一个N原子与脲桥上邻近的N原子上的H构成分子内氢键. 测定了对酵母AHAS的离体抑制活性, 其抑制常数K_i为(2.48±0.35)×10^－7 mol/L. 用分子对接方法, 将目标化合物晶体结构对接到靶酶酵母AHAS的活性位点, 发现对接完毕目标化合物的构象与复合物晶体中的磺酰脲分子构象接近, 并得到了合理的生物活性预测值. 该研究为进一步理解磺酰脲类的分子结构、药物活性并设计新的分子提供了帮助和指导.     

七-(2,6-二-O-甲基)-β-环糊精对1,1'-联萘酚对映体手性识别的电喷雾质谱研究

利用电喷雾质谱研究了β-环糊精、七-(2,6-二-O-甲基)-β-环糊精作为手性识别试剂对1,1'-联萘酚对映体的手性识别效应. 实验结果表明, 在气相中, β-环糊精与七-(2,6-二-O-甲基)-β-环糊精都可以与联萘酚形成非共价复合物. 对形成的复合物的串联质谱研究表明, β-环糊精不能识别联萘酚对映体, 而七-(2,6-二-O-甲基)-β-环糊精对联萘酚对映体有较强的手性识别效应. 进一步研究表明七-(2,6-二-O-甲基)-β-环糊精与联萘酚对映体混合比例以及CID能量对于手性识别并无影响.     

锌指蛋白ZNF191(243~368)突变体I323W和R327W与寡聚核苷酸作用的荧光光谱

利用PCR方法对锌指蛋白ZNF191(243~368)的Ile323和Arg327进行定点突变, 成功地获得了突变体蛋白ZNF191(243~368) I323W和R327W; 并利用荧光光谱研究了锌指蛋白和它的突变体蛋白ZNF191(243~368)I323W和ZNF191(243~368) R327W与寡聚核苷酸的相互作用. 以溴化乙锭(EB)为荧光探针, 考察了I323W和R327W的突变对锌指蛋白ZNF191(243~368)结合寡聚核苷酸的影响.并计算了锌指蛋白突变体I323W和R327W与DNA的结合常数K_Z. 讨论了可能的结合模式.     

嗜麦芽寡养单胞菌胞外蛋白酶的化学修饰

分别采用苯甲基磺酰氟(PMSF)、对-氯汞苯甲酸(PCMB)、N-乙咪唑(N-AI)、氯胺-T(Ch-T)、N-溴化琥珀亚胺(NBS)、2-巯基乙醇(2-ME) 6种化学修饰剂处理嗜麦芽寡养单胞菌胞外蛋白酶, 研究酶分子中氨基酸侧链基团与酶活性的关系. 结果表明Ch-T, NBS和2-ME能显著抑制酶活性, 而N-AI, PMSF和PCMB对酶活性的影响不大, 说明蛋氨酸残基、色氨酸残基和二硫键是酶活性的必需基团, 而酪氨酸残基、丝氨酸残基和巯基与酶活性无直接关系. 同时检测了EDTA和金属离子对酶活性的影响. 实验结果证实, EDTA, Mg^2＋, Ca^2＋, Hg^2＋和Cu^2＋能显著影响酶活性, 说明该酶为一种金属蛋白酶.     

光谱法与分子模拟研究胡椒碱对牛血清白蛋白的键和作用

利用荧光光谱法及紫外吸收光谱法结合计算机模拟技术研究了在模拟生理条件下胡椒碱(piperine)与牛血清白蛋白(Bovine Serum Albumin, BSA)的相互作用. 根据荧光猝灭的有关方程分别求得不同温度下(298, 308和318 K)药物与蛋白相互作用的结合常数、结合位点数及键合距离. 实验所得到的热力学参数(ΔHӨ＝－9.55 kJ/mol, ΔSӨ＝46.75 J•mol－1•K－1)表明维持药物与蛋白质的相互作用力主要是疏水作用和静电作用. 分子模拟的结果显示了胡椒碱与BSA的键合机理和键合模式, 表明维持药物与蛋白质的相互作用力主要是疏水作用和氢键(位于氨基酸残基His 242, Arg 222和Arg 218位). 此外, 基于胡椒碱的荧光猝灭效应, 首次探讨了药物-蛋白质体系的几种物理化学参数, 包括电荷密度(δ)、离解常数(Kd)及量子产率(F)的变化效应.     

甲磺酸培氟沙星与人血清白蛋白之间结合模式的研究

采用实验和计算的方法研究了甲磺酸培氟沙星与人血清白蛋白之间的结合作用.荧光法测得甲磺酸培氟沙星与人血清白蛋白形成一种类型的复合物,结合常数为1.7×10⁵ L&;#8226;mol^－1,有1.05个平均结合位点；微量热法测得该药物-蛋白结合过程中焓变为1.03 kJ&;#8226;mol^－1,熵变为101.28 J&;#8226;K^－1&;#8226;mol^－1,反应为熵驱动.用分子对接的方法预测了甲磺酸培氟沙星与人血清白蛋白的结合模式.计算表明,甲磺酸培氟沙星可结合在人血清白蛋白的两个药物结合位点,疏水作用即熵效应在药物与蛋白的结合中起重要作用,预测的结合自由能和实验值基本一致.