绿豆胰蛋白酶抑制剂片段及其类似物的合成

绿豆胰蛋白酶抑制剂的Lys活性碎片由两条分别含有26及9个氯基酸残基的多肽链通过两对分子间二硫键连接而成。用DTT还原能拆分两链,其中长链含6个半胱氨酸,在空气中氧化后能恢复25％原Lys碎片活力。本文报道了此长链的化学合成和二硫键重组。合成产物的氯基酸组成与文献报道的一致。但活性明显低于天然产物。为此对绿豆抑制剂的部分序列重新进行测定,结果表明原P_2′位的Lys应为Ile按新测定序列,从长链26肽的N端和C端各去掉两个残基合成一个22肽,此22肽的活性与天然的26肽相当。此外还合成了此22肽的类似物,其活性中心的Lys残基由Ala取代,产物对胰蛋白酶和弹性蛋白酶都无抑制活力。     

含硫醚、硒醚及二硫键链接侧链的小檗碱衍生物的合成及体外抗肿瘤活性

为开发高效低毒的抗肿瘤天然产物衍生物,依据药物拼合原理设计并合成了10个新型小檗碱衍生物。将盐酸小檗碱与含单硫醚、单硒醚和二硫键脂肪链片段通过缩合反应得到目标化合物,其化学结构均经过核磁共振氢谱、碳谱以及高分辨质谱确证。采用噻唑蓝（MTT）法考察其体外抗肿瘤活性,结果表明,7个化合物针对不同的癌细胞株的抑制活性优于盐酸小檗碱,同时对人正常肝细胞L02的毒性较低。化合物3e的体外抗肿瘤活性最佳(针对BEL-7402的IC₅₀值为8.70μmol/L,选择性指数为3.61),可对其深入研究用以开发高效低毒的抗肿瘤药物。     

蛋白质中二硫键的定位及其质谱分析*

二硫键是一种常见的蛋白质翻译后修饰,对稳定蛋白质的空间结构,保持及调节其生物活性等都有着非常重要的作用。因此,确定二硫键在蛋白质中的位置是全面了解含二硫键蛋白化学结构的重要方面。在众多实验方法中,现代质谱技术因其操作简单、快速、灵敏等优点而成为分析二硫键的重要手段。本文介绍了目前主要的定位二硫键的方法,以及质谱在二硫键定位分析中的应用与进展。     

选择性氧化形成三对二硫键合成齐考诺肽

利用不同保护基保护的巯基的氧化反应性不同,分别以空气和碘作为氧化剂,通过选择性氧化工艺使齐考诺肽线性肽的1,8,16,20-位两对Trt保护巯基先形成两对二硫键,然后用碘氧化15,25-位Acm保护的巯基,成功地生成第三对二硫键,合成了齐考诺肽.     

以二硫键连接的两嵌段共聚物的制备新方法

报道了一种制备二硫键连接的两嵌段共聚物的新方法.以可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)制备聚苯乙烯大分子链转移剂(PS-RAFT),经伯胺还原得到巯基封端的PS(PS-SH).PS-SH与原子转移自由基聚合(ATRP)引发剂2-溴-2-甲基丙酸-2-(2-吡啶基二硫)乙酯发生交换反应,得到含有二硫键的聚苯乙烯大分子ATRP引发剂(PS-S-S-Br).以PS-S-S-Br引发甲基丙烯酸-2-羟基乙酯(HEMA)的ATRP聚合反应,合成了由二硫键连接的两嵌段共聚物PS-S-S-PHEMA.将PS-S-S-PHEMA可在甲醇中自组装形成以PS为核,PHEMA为壳的球形聚合物胶束,为制备新型含二硫键聚合物提供了新的合成方法.     

蛋白质二硫键异构酶与α-突触核蛋白的相互作用及对其聚集的影响

α-突触核蛋白（α-synuclein,αsyn）的错误折叠和聚集是帕金森症的疾病特征.分子伴侣蛋白质二硫键异构酶（PDI）可在体外结合αsyn的N端并抑制其聚集,但PDI的识别机制至今仍不明确.我们通过液体核磁共振（NMR）实验,发现人源PDI b'xa'可结合αsyn的N端区域.此外,硫黄素T（ThT）荧光实验结果表明PDI b'xa'会显著抑制αsyn的聚集.我们进一步利用NMR滴定实验确定了PDI主要通过b'结构域的疏水空腔结合αsyn.最后,我们以此构建了PDI结合αsyn的对接模型,并提出了PDI抑制αsyn聚集的作用机理.这一工作为理解PDI抑制αsyn聚集提供了实验依据.     

抗肿瘤双特异免疫导向治疗制剂CAtin的表达及活性分析

结合生物信息学方法与已知癌胚抗原(Carcinoembryonic antigen, CEA)特异性单链抗体(Single chain Fv fragment, scFv)核苷酸序列, 经分子设计和密码子优化后, 通过化学方法合成CEA二硫键稳定性单链抗体(Disulfide stabilized single chain Fv fragments, scdsFv)基因片段. 将凋亡素基因(Apoptin)通过一段柔性连接肽(Linker)连接在CEA scdsFv基因下游, 并克隆入大肠杆菌表达载体质粒pET28a, 转化BL21感受态菌后经异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(Isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside, IPTG)诱导, 表达融合蛋白CAtin. SDS-PAGE和Western-Blot分析表明, 目的蛋白得到良好表达, 经条件优化后表达量最高可达44.1 mg/L. 融合蛋白经分步洗涤法和谷胱甘肽对表达的目的蛋白进行初步纯化和复性后, 利用人肝癌细胞(HCC)对所制备融合蛋白进行亲和力测定、细胞结合活性测定和特异性细胞杀伤活性分析. 结果显示, 所制备融合蛋白不仅能够有效地与上述肿瘤细胞结合, 并对其具有明显的杀伤活性, 表明成功制备了具有特异性识别和特异性杀伤活性的双特异抗肿瘤免疫导向制剂.     

二硫键的氧化还原状态对Trx融合赤霉酸诱导富含半胱氨酸蛋白内源荧光及变性过程影响

在采用亲和层析、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)对原核表达的赤霉酸诱导的富含半胱氨酸蛋白(Trx-GcGASA)进行纯化、鉴定的基础上,运用稳态荧光光谱手段研究了二硫苏糖醇(DTT)、氧化型谷胱甘肽(GSSG)、过氧化氢、盐酸胍(GdnHCl)对Trx-GcGASA内源荧光及变性过程的影响,发现(1)在中性缓冲体系中融合蛋白的内源荧光以305 nm的酪氨酸的荧光发射为主;(2)伴随着二硫键还原,融合蛋白中色氨酸和酪氨酸的相对荧光强度比值从0.7变化至1.8倍左右;(3)经过0.5 mmol.L-1GSSG、5 mmol.L-1过氧化氢处理后,酪氨酸和色氨酸的荧光强度下降约12~21%;(4)无论是否采用1 mmol.L-1DTT处理,6 mol.L-1盐酸胍均不能诱导融合蛋白彻底变性;(5)二硫键的存在与否影响了盐酸胍诱导的变性过程。通过两态模型拟合获得Trx-GcGASA变性过程Gibbs自由能变化ΔG约为3.7 kJ.mol-1。相关工作不仅为深入研究融合伴侣Trx对GcGASA变性热力学、动力学及复性过程影响奠定了基础;同时,也为通过光谱手段获取GcGASA的结构信息提供了基础的数据。     

基于科研成果的高分子综合实验项目的设计——以“可回收热固性聚氨酯泡沫的合成及性质研究”为例

本文选取可塑热固性聚合物这一研究热点,结合笔者的研究成果及实验教学经验,从科研项目中提取能展现学科前沿、体现学术价值的内容,设计成一个具有教学可行性的高分子综合实验项目——可回收热固性聚氨酯泡沫的合成及性质研究。该实验内容丰富,综合性强,涵盖了高分子化学、高分子物理和高分子加工方面的相关知识。通过合理的实施方案和具有特色的教学方式,可充分突出学生在实验中的主体地位,调动学生的学习主动性和积极性,培养其科研思维和创新能力。     

二硫键修饰的介孔二氧化硅微球的制备与表征

以一步法合成了巯丙基功能化的介孔二氧化硅微球, 微球的粒径在130～150 nm左右, 平均孔径为2.79 nm. 以所合成的微球为载体, 在其内、外表面修饰二硫键后, 在二硫键的另一端接枝了异硫氰酸荧光素(FITC), 并以FITC为标记物研究了二硫键在谷胱甘肽溶液中的断键情况. 实验结果表明, 微球上的二硫键具有在磷酸盐缓冲溶液(PBS, pH＝7.4)中稳定存在, 而在一定浓度的谷胱甘肽溶液中却能发生断键反应. 以高分辨透射电镜(HR-TEM)、N₂吸附-脱附实验表征了介孔二氧化硅微球的表面及孔道情况, 用Zeta电位分析、元素分析、热失重分析(TGA)等手段表征了微球上二硫键的接枝情况, 用荧光光度计(FLS)及紫外-可见分光光度计(UV-Vis)研究了谷胱甘肽对二硫键的断键情况的影响.