质谱技术研究海兔大脑神经节超微量多肽内切酶和酸性多肽酶解产物

采用ESI-Q-TOF质谱分析了南27个氨基酸残基组成的酸性多肽（AP）的一级结构。选用RP-HPLC和MALDI-TOF质谱非在线技术分离与鉴定海兔大脑神经节（CG）多肽与蛋白质的组成与分布，发现CG中含有AP酶解的二聚体短肽。这些短肽序列分别为2（NKDEEQRELLKAISNLL）、2（NKDEEQRELLKAISNL）、2（SGVSLLTSNKDEEQREL）和2（LTSNKDEEQRE LL），均以L-R（氨基酸残基）方式断裂。以AP为探针，结合MALDI-TOF质谱分析技术，发现CG中含有超微量的L-R多肽内切酶，其分子量为78218.25Da。本研究中的分析方法也适合于研究其他生物体内超微量多肽及多肽酶分布与功能。     

基质辅助激光解吸/电离质谱法研究海兔卵多肽内切酶组成、结构与功能

选择DEAE-52纤维素和Sephadex G-150为分离介质,采用柱层析法分离纯化海兔卵多肽酶(En-dopeptidease of Aplysiaegg,AEE)。选用十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)法测定AEE纯度和亚基分子量(约39kDa)。基质辅助激光解吸/电离(MALDI-TOF)质谱技术测定AEE由单类型亚基(M)组成,其m/z比值分别为12738.17、18108.79和38221.42,即分子式为[M3 ]、[M2 ]和[M ]。其中AEE分子量为38221.42Da(称为AEE39),是一种含金属锌的多肽酶。以胰岛素(INS)为探针,研究AEE39酶切INS能力,其酶切产物m/z比值为1449.51、2085.84、4080.41和4165.42。自行设计INS序列分析软件,鉴定AEE39酶切INS的位点,发现易酶切位点是Leu-X(氨基酸残基),其次是Glu-X,部分Phen-X、Asn-X和Ser-X结构也可以发生酶切。通过INS和海兔吸引素的分子结构比对后,指出海兔卵中的AEE39主要功能之一是负责酶切海兔吸引素,起着海兔之间信息交往、召唤、识别和交配的重要作用。AEE39具有酶切酸性多肽(acidic pep-tide,AP)中Leu-Leu的能力,属于一种广谱性多肽内切酶。     

梅花鹿茸多肽的化学结构及生物活性

在马鹿茸活性多肽结构与功能研究基础上, 从新鲜梅花鹿茸中分离纯化了活性单体多肽, 确定了其化学结构, 并与马鹿茸多肽进行结构与活性比较. 利用离子交换层析、 凝胶过滤层析及反相高效液相色谱层析等生物化学技术, 从梅花鹿茸中分离得到1个新多肽, SDS-PAGE电泳显示为一条带, HPLC图谱为单一峰, MALDI-TOF MS给出该多肽的精确分子量为3263.4, 其等电点pI=8.15. 一级结构研究表明, 该多肽是由32个氨基酸残基组成的直链多肽, 不含半胱氨酸, 富含缬氨酸、 赖氨酸、 亮氨酸和甘氨酸, 氨基酸序列为VLSATDKTNVLAAWGKVGGNAPAFGAEALERM. 生物活性检测结果表明, 该多肽可促进原代培养的表皮细胞和软骨细胞增殖, 也能刺激NIH3T3成纤维细胞株的分裂. 梅花鹿茸多肽与马鹿茸多肽在结构上均为32个氨基酸残基组成的直链多肽, 但第5, 8, 11和30位氨基酸残基不同. 2种多肽结构上的变化并未影响其促细胞增殖生物活性.     

含有28个氨基酸的复杂多肽的串级质谱全序列分析研究

利用MALDI-TOF/TOF MS和ESI-MS/MS对一种含有多达28个氨基酸的复杂合成多肽成功进行了全序列测定. 通过调节激光强度、碰撞诱导解离(CID)能量等质谱参数以及依据不同序列分析软件, 获得了涵盖所有b型和y型碎片离子的串级质谱图. 结果显示这种方法可以有效地解决de novo测序方法遇到的谱峰过于复杂导致运算死机等问题. 通过讨论如何对含有超过20个氨基酸片断的多肽进行合格串级质谱实验, 为蛋白质组学肽段序列测定提供了新的方法和思路.     

高效液相色谱–质谱法分析僵蚕蛋白酶解多肽

分析僵蚕蛋白酶解多肽类成分的相对分子质量和氨基酸组成。采用高效液相色谱–质谱联用正离子模式进行分析,以Hola C_(18)色谱柱(100 mm×2.1 mm,2.7μm)为分离色谱柱,以0.05%甲酸水溶液和0.05%甲酸–乙腈溶液为流动相,根据质谱一级、二级碎片离子信息,确定酶解多肽类相对分子质量信息和氨基酸组成。僵蚕样品经酶解后得到相对分子质量在500~1 000之间的多肽,经LC–MS分析,多肽由低于10个的氨基酸组成。高效液相色谱–质谱法分析平台可用于分析多肽化合物的相对分子质量和氨基酸组成,这有利于酶解多肽的生物活性分析。     

低浓度甲醛对多肽和蛋白化学修饰的质谱研究

采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱( MALDI-TOF MS)和纳升电喷雾四极杆飞行时间串联质谱( Nano-ESI -QTOF MS)技术,以标准肽段和流感病毒基质蛋白酶切肽段为模型,研究了甲醛对蛋白质和多肽主链的修饰作用。采用与实际病毒灭活过程一致的实验条件(4℃,0.025%(V/V)福尔马林(37%(w/w)甲醛溶液)处理72 h),进行甲醛与多肽的化学反应。结果表明,在实验条件下,甲醛能与标准肽段N端的氨基反应生成羟甲基加合物,再发生缩合反应生成亚胺,形成+12 Da的产物。此外,甲醛还能与标准肽段中的精氨酸、赖氨酸的侧链发生反应,生成+12 Da的反应产物。对流感病毒基质蛋白的酶切肽段与甲醛的反应的质谱分析结果显示,多数的肽段都生成了+24 Da的产物,质量的增加来源于肽段N端氨基(+12 Da)和C端精氨酸或赖氨酸的侧链(+12 Da)的贡献。此外,还观察到有一个漏切位点的肽段生成了+36 Da的产物。本研究结果表明,在实验条件下,低浓度甲醛主要与肽段和蛋白的N 端氨基,以及精氨酸和赖氨酸侧链发生反应。本研究为分析低浓度甲醛与蛋白质的反应产物提供了有效的质谱分析方法和解谱依据。     

高效液相色谱/质谱法识别不同明胶酶解产物中特征多肽

在不同动物胶原蛋白序列比对基础上,利用高效液相色谱/质谱联用技术(HPLC/MS)建立一种通过特征多肽进行明胶鉴别的方法。实验以牛明胶和猪明胶为对象,序列比对结果表明,牛和猪的Ⅰ型胶原蛋白α1链和α2链均存在氨基酸序列差异。利用胰蛋白酶将牛明胶和猪明胶降解,通过HPLC/MS分析了两种明胶酶解产物中的多肽片段。结果表明:牛明胶和猪明胶酶解产物中均可检测出存在序列差异的特征性多肽,其氨基酸序列差异与两种胶原蛋白序列比对结果中的序列差异一致;酶解产物中特征多肽上的脯氨酸存在不同程度的羟基化修饰,特征多肽的相对含量主要受明胶分子量范围影响。利用HPLC/MS检测明胶酶解产物中的特征多肽是一种鉴别牛明胶和猪明胶的有效方法。     

多肽抑制剂抑制淀粉质多肽42构象转换的分子动力学模拟和结合自由能计算

应用分子动力学模拟和结合自由能计算方法研究了多肽抑制剂KLVFF、VVIA和LPFFD抑制淀粉质多肽42 (Aβ42)构象转换的分子机理. 结果表明, 三种多肽抑制剂均能够有效抑制Aβ42的二级结构由α-螺旋向β-折叠的构象转换. 另外, 多肽抑制剂降低了Aβ42分子内的疏水相互作用, 减少了多肽分子内远距离的接触, 有效抑制了Aβ42的疏水塌缩, 从而起到稳定其初始构象的作用. 这些抑制剂与Aβ42之间的疏水和静电相互作用(包括氢键)均有利于它们抑制Aβ42的构象转换. 此外, 抑制剂中的带电氨基酸残基可以增强其和Aβ42之间的静电相互作用(包括氢键), 并降低抑制剂之间的聚集, 从而大大增强对Aβ42构象转换的抑制能力. 但脯氨酸的引入会破坏多肽的线性结构, 从而大大降低其与Aβ42 之间的作用力. 上述分子模拟的结果揭示了多肽抑制剂KLVFF、VVIA和LPFFD抑制Aβ42构象转换的分子机理, 对于进一步合理设计Aβ的高效短肽抑制剂具有非常重要的理论指导意义.     

质谱技术在神经多肽酶结构与功能研究中的应用

分子神经科学是本世纪生命科学中最有挑战性和前瞻性学科之一。信号传导与催化多肽的神经多肽酶有着密切的联系。本文以海兔等软体动物为素材,综述近年来采用质谱和高效液相色谱技术研究中枢神经系统多肽酶结构与功能的进展。     

花粉多肽对钙调素的拮抗作用研究

研究了在Ca²⁺存在下荞麦花粉肽及其类似物和丹磺酰标记的钙调素(D-CaM)的相互作用,结果表明,除肽BP-1外,都能与D-CaM结合而形成复合物。利用荧光光谱法测定了这些复合物的解离常数K_d.在所研究的多肽中以BP-13拮抗CaM作用最强,其K_d值为4.6×10^-2μmol/L,抑制钙依赖性磷酸二酯酶活性的IC₅₀为2.2μmol/L.我们还发现,当D-丙氨酸残基取代没有亲和性的BP-1中甘氨酸残基时,其亲和性明显提高。     

利用手持技术改进测定乙醇分子结构实验

利用压强传感器代替排水集气法,改进测定乙醇分子结构实验的仪器装置,并探索最佳反应条件。另外,设计两个空白实验,结合压强变化曲线对实验误差进行相关讨论。     

物质分配系数的测定实验改进

实验教学目的是从解决实际问题出发,以实验技术训练和实验设计思想培养为目标。介绍了将单一的物质分配系数测定实验改进为综合实验,提高了实验效果及实验资源利用率。     

Neutral diterpenoids of oleoresins of five species of conifers of Transcarpathia

The compositions of the neutral diterpenoids of the oleoresins of five species of conifers growing in the Transcarpathia have been studied. It has been found that the oleoresins ofAbies alba M.,Larix decidua M., andPicea excelsa L. contain more than 50% of neutral diterpenoids. The group and qualitative compositions of the oxygen-containing diterpenoids have been determined. In the oleoresins ofAbies alba,Picea excelsa, andPicea abies tertiary alcohols — cis-abienol and isocembrol — predominate, while inLarix decidua the main component is the hydroxy ester larixyl acetate. Primary alcohols related to the resin acids have been found in all the oleoresins investigated. Features of the distribution of diterpenoids according to the species of conifers have been revealed. The results obtained are necessary for the chemotaxonomy of conifers of the family Pinceae.Novosibirsk Institute of Organic Chemistry, Siberian Branch, Academy of Sciences of the USSR. Translated from Khimiya Prirodynkh Soedinenii, No. 6, pp. 812–816, November–December, 1988.     

非那雄胺合成工艺改进

非那雄胺能抑制5α-还原酶的活性,明显降低二氢睾酮水平,是一种治疗良性前列腺增生的有效药品。该合成工艺以甾烯酮酸为原料,将其与氯化亚砜反应,无须分离即与叔丁胺反应得17β-酰胺化合物,再氧化开环,环合,氢化,脱氢合成了非那雄胺。经元素分析、IR、1HNMR、13CNMR、MS分析表征了其结构。该法无须使用昂贵的2,2-二吡啶二硫化物和剧毒药品苯亚硒酸酐,且以乙酸铵代替氨气,降低了对设备的要求和腐蚀,更适用于工业生产。     

Calculation of enthalpies of hydrogenation of hydrocarbons

Sets of hydrogen molecule equivalents have been developed which permit the calculation of hydrogenation of different types of carbon-carbon bonds from ab initio total energies (3-21G and 6-31G* basis sets, and, to a more limited extent, for MP2/6-31G* data) of reactants and products. The calculated enthalpies of hydrogenation are in good agreement with experiment for unstrained molecules, with average errors on the order of 2 kcal/mol. The 6-31G* equivalents allow the enthalpies for strained molecules to be calculated accurately, but the 3-21G equivalents do not. The equivalents for both basis sets have been tested by calculating the enthalpies of hydrogenation of carbon-carbon bonds in nitrogen- and oxygen-containing organic molecules, free radicals, and classical carbocations. The results are in good agreement with experiment in most cases.     

光谱仪测试范围的扩展

由于石化行业的生产需要，其材质的使用具有多样性和广泛性，经常会出现顾客委托的测试样品的一个或几个元素跨越光谱仪现有测试程序测量范围的情况。本法通过对光谱仪测试原理的认识，根据光谱仪的测试能力及标样的采集，实现了一个或几个元素测量范围的扩展，并对其测量的影响因素进行了研究。     

Neutral diterpenoids of oleoresins of five species of conifers of Transcarpathia

The compositions of the neutral diterpenoids of the oleoresins of five species of conifers growing in the Transcarpathia have been studied. It has been found that the oleoresins ofAbies alba M.,Larix decidua M., andPicea excelsa L. contain more than 50% of neutral diterpenoids. The group and qualitative compositions of the oxygen-containing diterpenoids have been determined. In the oleoresins ofAbies alba,Picea excelsa, andPicea abies tertiary alcohols — cis-abienol and isocembrol — predominate, while inLarix decidua the main component is the hydroxy ester larixyl acetate. Primary alcohols related to the resin acids have been found in all the oleoresins investigated. Features of the distribution of diterpenoids according to the species of conifers have been revealed. The results obtained are necessary for the chemotaxonomy of conifers of the family Pinceae.