基于光谱学技术结合分子模拟研究芹菜素与大豆分离蛋白的相互作用

以大豆分离蛋白(SPI)与芹菜素(API)为研究对象,通过采用荧光光谱法、紫外-可见吸收光谱法和圆二色光谱法并结合分子模拟技术研究芹菜素与大豆分离蛋白之间的相互作用。荧光滴定结果表明,芹菜素对大豆分离蛋白的荧光有较强的猝灭作用,为静态猝灭机制。获得的热力学参数熵变与焓变均为负值,表明芹菜素与大豆分离蛋白间的相互作用力主要为氢键和范德华力。同步荧光实验表明,芹菜素与大豆分离蛋白结合导致酪氨酸残基周围微环境疏水性增加和色氨酸残基周围微环境极性增加。三维荧光光谱和圆二色光谱实验表明,芹菜素与大豆分离蛋白作用使得蛋白质多肽链部分伸展,蛋白质表面疏水性下降,巯基含量增加,进一步的分子模拟显示芹菜素分子分别插入到大豆分离蛋白的SPI-7s和SPI-11s的疏水空腔中,与LEU226,GLN77,THR75,HIS76,ASN74以及THR353,THR328,MET329,LEU354,ASP342,LYS113,THR358,LYS330等氨基酸残基发生相互作用,并与HIS76,ANS74以及ARG340,LYS330,THR358,THR328和SER339氨基酸残基形成氢键。     

预热超声对菠萝蜜种子分离蛋白起泡性及结构的影响

采用预热超声技术改善菠萝蜜种子分离蛋白（Jackfruit Seed Isolate Protein, JSPI）起泡性,探究起泡性与结构的关系。对预热温度,超声功率,超声时间进行了优化,得到最佳条件:预热温度60℃,超声功率600 W,时间20 min。结果得出,与JSPI相比,60℃+600 W处理的JSPI起泡性增加了58.44%（P<0.05）,高于600 W（45.25%）和60℃（29.64%）。相比JSPI,泡沫稳定性没有提高（P>0.05）。SDS-PAGE凝胶电泳结果表明,600 W超声处理没有改变JSPI的分子量,60°C处理使JSPI的部分可溶性蛋白分子聚集,出现了新的蛋白条带。相关性结果表明,起泡性与JSPI的β-折叠和无规则卷曲含量成正相关。与JSPI相比,600 W,60℃,60℃+600 W处理后的荧光强度增强、表面疏水性（H0）提高,说明JSPI结构变松散,内部疏水基团暴露出来,疏水性增加,导致起泡性增加。电位结果表明,与JSPI相比,600 W处理的电位从-22.03增强至-24.53 mV（P<0.05）。60℃,60℃+600 W处理电位减弱,导致溶液体系不稳定。粒径结果表明,与JSPI相比,600 W处理粒径减小,60℃处理粒径增加。蛋白粒径减小、或占较低比例存在的粒径较大的蛋白群体均可以提高JSPI的起泡性。     

自然界中的硒及其生物学效应

硒是第4周期第ⅥA族元素，除了具有非金属性外，还有部分金属性。其在地壳中的含量为0.05~0.09 mg/kg，自然界中存在广泛但分布不均。硒是人体和动物必需的微量元素，具有重要的生理生化功能，过量的硒及其化合物有较强毒性，而且硒的适宜剂量范围很窄。本文简单介绍了自然界中硒的存在、硒的生物学效应及其分子基础，以纪念元素周期律发现150周年。     

4-苯基-1,3-硒唑衍生物的合成及其对蛋白酪氨酸磷酸酯酶-1B抑制活性

蛋白酪氨酸磷酸酯酶-1B(PTP1B)是抗糖尿病治疗的重要靶点,因此创制活性优良的PTP1B抑制剂具有重要意义。 本文设计并合成了11个含1,3-硒唑和1,2,4-三唑活性组块新型结构目标分子(ZLXZ1-ZLXZ11),并利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、核磁共振波谱仪(NMR)和高分辨质谱(HRMS)等对其进行了结构表征。 首先选择ZLXZ1和ZLXZ11在MOE 2015.10程序上,与PTP1B进行分子对接模拟,结果表明,在ZLXZ1分子中硒唑环上的硒原子与PTP1B中副催化位点Tyr46、Ala217、Lys120和Asp 48分别形成了π-H作用和氢键作用。 在ZLXZ11分子中硒唑上的硒原子与PTP1B中Asp181、Arg221和Asp48形成了氢键作用。 在分子对接模拟的基础上,测试了11个目标分子的抑制活性,结果表明,所有目标分子的抑制率均在87.02%以上,其中3个目标分子PTP1B抑制活性高于阳性参照物齐墩果酸,抑制活性优良,有望成为潜在的PTP1B抑制剂。     

质谱法定量测定高密度脂蛋白结合蛋白的糖基化水平

采用质谱法对4种高密度脂蛋白(HDL)的结合蛋白重组人载脂蛋白血清淀粉样蛋白A(SAA)、 α1-抗胰蛋白酶(A1AT)、 α2-人体血清糖蛋白(A2HSG)和A载脂蛋白C3(Apo C3)从蛋白质含量(蛋白的绝对定量)、 位点特异性糖基化(糖肽的相对定量)及聚糖位点占有率等方面进行了研究. 利用四极杆-飞行时间质谱仪(Q-TOF)测量糖蛋白标样酶解产物的二级质谱碎片离子, 用Byonic软件发现了新的糖基化位点信息, 即增加了原位点处聚糖糖型的种类. 对于A2HSG, 新增了N-糖基化156位点上的4种糖型, N-糖基化176位点上的6种糖型, O-糖基化319位点的4种O-聚糖和O-糖基化346位点上的1种糖型. 对于Apo C3, 只有O-糖基化94一个位点, 在此位点上新增了9种糖型. 同时, 调整了用于定量蛋白的多肽, 使得定量更加准确. 采用三重四极杆串级质谱仪(UPLC-ESI-QQQ)研究了4种结合蛋白中多肽和糖肽的多反应监测(MRM)行为, 并重新计算了每种聚糖的位点占有率, 优化了现有的定量方法.     

X射线激光器捕捉到蛋白质分子的超快动态

近日,美国威斯康星大学密尔沃基分校的生物物理学家、能源部下属SLAC国家加速器实验室部门负责人Marius Schmidt率领的国际研究团队,用X射线激光器以慢动作的形式展示了一个光敏性生物分子的快速动态。"人们能够在这一技术的基础上,以原子水平的空间分辨率和超快时间分辨率制作纳米世界的电影,"Schmidt说道。研究人员将PYP光敏黄蛋白(photoactive yellow protein)作为模式系统。PYP是一种蓝光     

膜受体介导双酚A低剂量内分泌干扰效应的分子机制

双酚A(Bisphenol A, BPA)为苯酚系衍生物,作为生产聚碳酸酯塑料和环氧树脂的中间体被广泛应用于多种产品制造中,为全球产量最大的工业品之一。BPA的大量应用使普通人群暴露BPA的几率显著增加。BPA结构与雌激素相似,为一典型雌激素样内分泌干扰物,可以对机体产生多种毒性效应。高剂量BPA主要通过拮抗雌激素受体而发挥其内分泌干扰效应;环境相关低剂量BPA由于不能与雌激素竞争结合雌激素受体,主要通过膜受体介导的信号通路以非基因组方式诱导细胞生物学功能改变。但是,具体何种膜受体介导BPA的低剂量效应以及相关分子机制目前还不清楚。基于此,我们课题组近年来在这些方面做了一系列工作。我们发现,膜G蛋白偶联受体30和整合素αvβ3及其介导的信号传导通路分别介导了环境相关低剂量BPA对雄性生殖细胞的增殖诱导和甲状腺素基因转录的干扰。对环境相关低剂量BPA作用机制的深入理解不仅有助于更客观真实评价和预测环境暴露BPA对人体健康的可能潜在影响以及采取有针对性的预防和干预措施。同时,也将为评价其他类似结构雌激素样环境内分泌干扰物的健康效应提供理论基础及技术支持。本文将结合我们近年来的研究工作,综述目前环境低剂量BPA暴露对人体健康影响的分子机制研究进展、存在的问题以及将来研究的一些思考。     

金属调控蛋白的结构、性质及应用

金属调控蛋白是微生物体内通过转录抑制或激活机制严格控制金属离子摄入、外排和储存的特异性金属离子结合蛋白,对维持体内适宜的金属离子浓度和平衡起着举足轻重的作用。本文综述了目前主要的七大家族金属调控蛋白的调控机制和拓扑结构,详细介绍了金属离子结合区域的结构特征和金属-配体的配位构型。基于金属-配体的配位构型,重点讨论了每类金属调控蛋白对目标金属离子特异性选择的机理。此外,本文还介绍了金属调控蛋白在重金属离子检测和吸附方面的应用,拓展了金属调控蛋白的研究和应用领域,同时为生物无机化学的研究方向开辟了新的思路。     

肝素亲和层析介质制备方法及应用研究进展

肝素亲和层析是利用生物大分子与层析介质表面的肝素特异性结合而进行选择性分离的一种技术,使用条件温和,纯化过程中能较好保持目标蛋白的生物活性。本文在阐述肝素与层析介质化学反应机理的基础上,系统论述了溴化氰活化及偶联法、环氧活化及偶联法、席夫碱法和碳二亚胺缩合法四种肝素亲和层析介质制备方法,深入分析了各制备方法的优缺点,总结了肝素亲和层析在血液制品、病毒纯化方面的应用。最后,进一步分析了肝素亲和层析在蛋白分离纯化领域应用存在的问题,并展望了其未来发展趋势,以期为肝素亲和层析介质的制备方法提供新思路。