1,3-丙二胺邻苯二酚钼钨手性八面体配合物的仿生合成、晶体结构以及与ATP作用的液相NMR研究

合成了1,3-丙二胺邻苯二酚钼钨手性八面体配合物(NH₃CH₂CH₂CH₂NH₂)₂[Mo_0.4W_0.6O₂(C₆H₄O₂)₂],并对其进行了单晶结构解析,研究了其与ATP作用的液相NMR谱.该晶体属正交晶系,空间群为Pcan.晶胞参数a=0.7501(2)nm,b=2.3994(7)nm,c=1.2178(4)nm,Z=4.[Mo_0.4W_0.6O₂(C₆H₄O₂)₂]^2-的配位几何构型为手性八面体,晶体为外消旋体.配位阴离子中MoW中心金属离子除了与两个端基O配位形成cis-MO键外,同时还分别与两个邻苯二酚配位基团的的氧原子配位,形成4个M-Ob(M=Mo,W)键,构成两个五元环.利用¹HNMR,¹³CNMR,³¹PNMR以及¹H-¹⁵NHMBC对标题配合物及其与ATP在D₂O溶剂中的作用进行了研究,发现标题配合物的MoW中心金属离子在纯D₂O溶剂中被还原成+5价,但与ATP混合后转化为+6价,且与原配位基邻苯二酚发生解离.解离后的[MO₂]²⁺最大可能与腺嘌呤上的氨基N原子配位,而此配位可能是其抗癌抗肿瘤活性的主要作用机理之一.     

蝎毒素LmKTT-1a与胰蛋白酶相互作用研究

LmKTT-1a是最近发现的一个蝎毒素,该多肽分子不仅具有钾离子通道调节剂的功能,还具有胰蛋白酶(Trypsin)抑制剂的活性,是第一个被发现的双功能蝎毒素.虽然前期工作已对LmKTT-1a的溶液结构和钾离子通道调节剂的功能进行了研究,但未阐明LmKTT-1a和Trypsin的作用方式和位点.文中利用液体NMR的手段,采用化学位移扰动分析的方法,确定了LmKTT-1a的loop区域V10~F17等氨基酸位点可能参与了与Trypsin的相互作用.进一步采用定点突变的方法验证了NMR实验的结果,并确认了LmKTT-1a与Trypsin相互作用最关键的氨基酸位点是K14.该研究结果有助于进一步理解LmKTT-1a具有双功能活性的结构基础.     

化学位移估算研究ATP构象随溶液pH值的变化

利用Johnson和Bovey的理论和方法计算了不同扭曲角χ(O4′－C1′－N9－C4)的ATP(5′-三磷酸腺苷)分子中糖环质子H1′和H2′由于环流效应引起的化学位移.H1′的化学位移与扭曲角χ有较强的依赖关系,反映了ATP在溶液中细微的构象变化.将计算结果与实验结果比较,证明在本文讨论的pH值范围(1～10)内,Mg2＋加入后,ATP的扭曲角χ在230～360°范围内变化.随溶液的pH值减小,ATP分子的构象由trans 构象通过-gauche构象转变为cis构象. 从而证明在酸性条件下, ATP倾向于以cis构象存在,而在碱性条件下trans构象更为稳定,从另一方面支持了在酸性条件下N1参与配位而在碱性条件下N7参与配位的结论.在讨论中也考虑了由pH变化所引起的环流强度的变化.     

细菌反应调节蛋白RR468磷酸化和去磷酸化关键位点的NMR研究

反应调节蛋白是细菌双组分信号转导系统的重要组分,用于传递来自组氨酸激酶的信号并产生适应性反应.在整个信号转导过程中,反应调节蛋白的磷酸化和去磷酸化最终决定了该系统的信号输出和信号转导终止,因此其磷酸化和去磷酸化作用位点是控制其功能的关键要素．我们以来源于Thermotoga maritima中的反应调节蛋白RR468作为研究对象,将其分别位于loop b3-a3和loop b4-a4上的两个关键位点M55和K85进行突变,通过功能实验验证了这两个残基突变会对蛋白磷酸化和去磷酸化产生影响,并且利用液体核磁共振（NMR）手段对两个突变体的结构和动力学性质进行了研究．     

蝎毒素LmKTT-1a 与胰蛋白酶相互作用研究

LmKTT-1a 是最近发现的一个蝎毒素，该多肽分子不仅具有钾离子通道调节剂的功能，还具有胰蛋白酶（Trypsin）抑制剂的活性，是第一个被发现的双功能蝎毒素．虽然前期工作已对LmKTT-1a 的溶液结构和钾离子通道调节剂的功能进行了研究，但未阐明LmKTT-1a 和Trypsin 的作用方式和位点．文中利用液体NMR 的手段，采用化学位移扰动分析的方法，确定了LmKTT-1a 的loop 区域V10~F17 等氨基酸位点可能参与了与Trypsin的相互作用．进一步采用定点突变的方法验证了NMR 实验的结果，并确认了LmKTT-1a与Trypsin 相互作用最关键的氨基酸位点是K14．该研究结果有助于进一步理解LmKTT-1a具有双功能活性的结构基础．     

探测应答调控蛋白PhoBNF20D自由态中存在的Pre-Active构象

PhoB是PhoR/PhoB双组分信号转导系统（TCS）中的应答调控蛋白，来自大肠杆菌，可以参与环境中自由Pi的调控应答.PhoB拥有保守的磷酸化位点D53，当Mg²⁺存在时，会变成活性构象，但是其中的机理尚不清楚.目前已经有报道指出，自由态的应答调控蛋白存在少量的活性构象，而且它们和蛋白的激活过程相关，但是这种活性构象一般不稳定，很难观测到.本文以PhoB_N^F20D作为模型，¹H-¹⁵N HSQC和¹⁹F NMR谱图显示，自由态PhoB_N^F20D在溶液中存在pre-active构象，BeF₃^-可以稳定这种活性构象，而且Mg²⁺可以促进非活性构象到活性构象之间的转化，在BeF₃^-存在的情况下可以使PhoB_N^F20D形成完全的活性构象.同时我们利用Carr-Purcell-Meiboom-Gill（CPMG）弛豫弥散实验证明了PhoB_N^F20D存在两态交换.     

流感病毒融合肽磁共振研究进展

流感病毒融合肽在流感病毒感染宿主细胞的过程中扮演关键角色,解析其三维结构是了解病毒融合机制的关键.融合肽结构的研究历经十几年,期间提出了多种融合模型和假说,至今仍然是科学家们感兴趣的热点问题.核磁共振方法是研究融合肽结构的主要手段之一,该文综述了该领域近几年的重要进展,以期对流感病毒融合肽的融合机制有更深入的认识.     

组氨酸激酶HK853酸碱调控机制的NMR研究

双组分信号转导系统是细菌应对外界刺激和调控自身生理活动的重要系统。组氨酸激酶是双组分信号转导系统的重要组成部分,大多数组氨酸激酶具有多功能性,不仅能自身磷酸化并能把磷酸基团传递给应激调节蛋白(Response regulator,RR)使之磷酸化,还能催化RR的去磷酸化。研究发现组氨酸激酶HK853的功能受pH值调控,该文利用选择性同位素标记方法,通过NMR技术研究了参与HK853与RR468相互作用的关键氨基酸位点。发现DHp结构域His260侧链的pKa值与HK853的磷酸酶活性有很好的对应关系,HK853与底物形成复合物后其pKa值降低,使His260侧链更易于去质子化,有助于HK853磷酸酶活性的提高。阐明了HK853行使磷酸酶功能时的酸碱调控机制。     

核苷酸碱基堆积导致的分子间NOE交叉峰

ＡＴＰ(三磷酸腺苷)是生命活动中不可缺少的能量物质,它的各种结合状态都是与生物功能密切相关的.在生物体内,它常常以很高的浓度存在[1-3].由于碱基芳环部分的电子云形成环流,两两堆积可以降低能量.因此在ＡＴＰ浓溶液中,它们可能倾向于以碱基堆积方式形成自聚体,使能量得到降低.已有不少报导指出核苷酸在溶液中有碱基堆积现象.人们通过改变样品的浓度、ｐＨ值、实验温度等条件,发现ＡＴＰ溶液的1ＨＮＭＲ谱中各质子的化学位移有很大变化,据此提出了多种可能的堆积模型[4-7],并通过实验数据计算了它们的变化规律[8,9],认为在酸度较高的情况…