三种金属硫蛋白动力学稳定性的理论研究

对三类金属硫蛋白（大鼠金属硫蛋白亚型Ⅱ,兔肝金属硫蛋白亚型Ⅰ和兔肝金属硫蛋白亚型Ⅱ）的单体和二聚体进行了水溶液条件下的分子动力学模拟。其中大鼠金属硫蛋白亚型Ⅱ的结构直接来自于晶体数据,兔肝金属硫蛋白亚型Ⅰ和Ⅱ的结构则通过同源蛋白模型搭建。动力学模拟的结果显示,这三种单体在水溶液中都具有相当大的柔性,柔性主要来源于柔性区的氨基酸残基。三类金属硫蛋白单体的动力学模拟均表明α结构域的动力学稳定性都要优于     

金属硫蛋白聚合中阳离子作用机制的研究

蛋白质数据库 (ＰｒｏｔｅｉｎＤａｔａＢａｎｋ,ＰＤＢ)中有大鼠及几个其它种属动物的金属硫蛋白的结构 ,但其中只有大鼠金属硫蛋白亚型Ⅱ的晶体结构是完整的单体［１］,核磁共振溶液构象均只是金属硫蛋白被蛋白酶降解后的单一α或 β结构域．从大鼠金属硫蛋白亚型Ⅱ的晶体结构的堆积形式上看 ,二聚体可能是晶体生长过程中最小的堆积单元 ,因此Ｒｏｂｂｉｎｓ和Ｓｔｏｕｔ等人认为 ,大鼠金属硫蛋白亚型Ⅱ分子在溶液中也是以二聚体形式存在［２］．在晶体生长过程中 ,蛋白质在溶液中的构象会直接影响晶体的堆积．因此 ,对于大鼠金属硫蛋白…     

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。     

三种金属硫蛋白聚合物静电效应的研究

考察了三种金属硫蛋白(大鼠金属硫蛋白亚型II,兔肝金属硫蛋白亚型I和兔肝金属硫蛋白亚型II)的单体、二聚体和三聚体在pH为5.6-8.5和10.6两种缓冲条件下的静电势分布。其中大鼠金属硫蛋白亚型II的结构直接来自于晶体数据,兔肝金属硫蛋白亚型I和II的结构则通过同源蛋白模型搭建。三种金属硫蛋白的静电势通过有限差分方法求解Poisson-Boltzmann方程得到。对于三种金属硫蛋白的二聚体,pH为5.6-8.5时,单体和单体之间的静电势分布具有明显的互补性;但pH≥10.6时,这种互补性会大大削弱。对于三种金属硫蛋白的三聚体,单体和二聚体之间主要表现为静电排斥,而且pH在10.6下的静电排斥力明显强于pH为5.6-8.5时的静电排斥。     

金属硫蛋白加质子常数及与C_d(Ⅱ)络合常数测定

用pH计和Cd离子选择电极测定了金属硫蛋白的加质子常数及其与Cd(Ⅱ)的络合常数,用改进的简化络合模型处理实验结果,得到了去金属硫蛋白(apo MT)中6类不同的加质子基团的数目及其加质子常数。对Cd(Ⅱ)滴定数据的计算表明,MT中两个结构域——α和β对Cd(Ⅱ)的络合常数相差约1000倍。从热力学定量描述了MT中两个结构域结合金属离子选择优先顺序。     

金属硫蛋白加质子常数及与Cd(II)络合常数测定

用pH计和Cd离子选择电极测定了金属硫蛋白的加质子常数及其与Cd(Ⅱ)的络合常数, 用改进的简化络合模型处理实验结果, 得到了去金属硫蛋白(apo MT)中6类不同的加质子基团的数目及其加质子常数。对Cd(Ⅱ)滴定数据的计算表明, MT中两个结构域——α和β对Cd(Ⅱ)的络合常数相差约1000倍。从热力学定量描述了MT中两个结构域结合金属离子选择优先顺序。     

大鼠金属硫蛋白晶体堆积形式的理论研究

考虑到蛋白质在结晶过程中溶液和晶体之间的动态平衡，蛋白质在溶液中的聚合状态决定了晶体堆积的最小单元。通过动态光散射实验以及计算机模拟，对大鼠金属硫蛋白亚型Ⅱ和兔肝金属硫蛋白亚型Ⅰ和Ⅱ的聚合物形式进行了比较，可以确定大鼠金属硫蛋白亚型Ⅱ在结晶条件下的缓冲液中应该以四聚体而不是二聚体形式存在。通过考察晶体的模型也可以发现，晶体的确可以通过四聚体的形式堆积得到，用四聚体堆积模型可以对晶体堆积作出更为合理的解释。     

金属硫蛋白异构体及亚型异构体的液相色谱分离与质谱鉴别

建立了金属硫蛋白(MT)异构体及亚型异构体的色谱分离与质谱鉴别方法。将金属硫蛋白混合物通过弱阴离子DEAE Sephadex A-25离子交换柱,结合离线电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对锌诱导金属硫蛋白的两个异构体MT-1和MT-2进行分离和检测;利用Sephadex G-25凝胶排阻色谱柱对得到的两个金属硫蛋白异构体进行脱盐;探索脱盐后的金属硫蛋白异构体在不同色谱条件下的C18反相色谱柱上的保留行为,进而实现各个亚型异构体的分离;通过在线电喷雾质谱检测实现了对金属硫蛋白各个亚型异构体的鉴别。结果表明,通过优化色谱条件,由离子交换色谱及凝胶排阻色谱得到的金属硫蛋白各亚型异构体在酸性条件下均得到了良好的分离,质谱检测结果与前人的文献报道结果一致。该方法可使金属硫蛋白各异构体均达到最佳的分离效果。     

金属硫蛋白溶液聚合状态的研究

通过动态光散射实验首次证明了兔肝金属硫蛋白亚型 和 在不同的缓冲体系中不仅仅是以二聚体的形式 ,而且是以多种聚合形式存在[1] .深入考察金属硫蛋白在溶液中的聚合形式对于研究金属硫蛋白的结构和功能都具有非常重要的意义 .我们通过计算机模拟 [1] 比较系统地研究了各种因素对金属硫蛋白聚合的影响 .结果表明 ,在溶液聚合的分子识别过程中可由多种因素共同调控金属硫蛋白 ,这些因素主要包括静电相互作用、疏水性相互作用和溶液中阴阳离子等 .通过这些因素的综合分析 ,首次对兔肝金属硫蛋白在溶液中多种聚合形式的形成机制及相应的分子…     

兔金属硫蛋白的分离与纯化

兔皮下注射ＣｄＣｌ２诱导金属硫蛋白（Ｍｅｔａｌｌｏｔｈｉｏｎｅｉｎ，简称ＭＴ），取肝脏匀浆，用乙醇─氯仿混合液萃取后经ＳｅｐｈｄｅｘＧ－５０柱分离，得到混合型ＭＴ．进一步用纤维素弱碱性阴离子交换树脂进行拆分，并在ＳｅｐｈａｄｅｘＧ－２５柱上脱盐，得到ＭＴ－１和ＭＴ－２两种亚型．经氨基酸组咸、凝胶电泳及ＨＰＬＣ柱层析等分析表明，所得的两种亚型具有高度的均一性．     

金属硫蛋白的分离与纯化

金属硫蛋白(MT)是一类低分子量、高巯基含量,能大量结合重金属离子的蛋白质.本文从诱导剂的注射次数、家兔体重以及不同诱导剂等因素对家兔体内金属硫蛋白含量的影响进行了分析.金属硫蛋白氨基酸组分分析结果与文献报道一致.利用精品生产工艺对金属硫蛋白粗品进行纯化,结果令人满意.     

钴(Ⅱ)与金属硫蛋白的反应

研究了Ｃｏ（Ⅱ）和金属硫蛋白反应的动力学，发现反应分三段进行，由此得到了不同条件下各段对应的假一级反应速率常数。假设金属硫蛋白中每个金属结合２０／７个ＳＨ基团，用盐酸滴定ＣｏＴｈ（ｔｈｉｏｎｃｉｎ）和Ｃｏ７Ｔｈ，根据它们的紫外光谱特征波长处吸收值降至５０％时的ＰＨ，分别又得到它们的表观平均稳定常数。     

稀土元素与金属硫蛋白作用的研究

稀土元素与金属硫蛋白作用的研究黄仲贤，郑起，高红英，顾伟强，刘芳（复旦大学化学系，上海，２００４３３）关键词稀土元素，金属硫蛋白，运铁蛋白金属硫蛋白（Ｍｅｔａｌｌｏｔｈｉｏｎｅｉｎ，ＭＴ）是广泛存在于动、植物体内的一类重要的重金属结合蛋白，它能结合Ｃ...     

猴金属硫蛋白MT1 α-结构域中Cys33和Cys34的突变对蛋白质稳定性的影响

重组猴金属硫蛋白MT1及其C33M,C34S和C33M/C34S突变体蛋白的蛋白质快速液相色谱(FPLC)分析表明,突变体蛋白C34S和C33M/C34S存在着两个稳定的流分f1和f2.CD光谱和重金属离子分析表明,突变体蛋白多流分不仅与半胱氨酸和Cd2+离子结合方式和构型有关,还与金属结合量有关.突变体蛋白多流分的结果表明,在把猴金属硫蛋白α-结构域中的Cys33和Cys34突变为非半胱氨酸残基以建立β-β结构域的金属硫蛋白时,可导致蛋白形成多种结构形式.这表明α-结构域在稳定金属硫蛋白的结构中起着重要的作用,半胱氨酸残基在肽链上的分布对金属硫蛋白的三级结构和金属硫簇的形成有重大的影响.     

猴金属硫蛋白突变体(N4C, T27C, N4C/T27C)的构建、表达与结构性质研究

在哺乳动物金属硫蛋白的61或62个氨基酸残基中,有20个十分保守的Acysteines,它们通常结合7个二介后过渡金属离了如ZN2+和Cd2+[1,2]等,并形成两个结构域[3],在N-端B-donain[M(I)3-Cys9]的中,3个二价后过渡金属离子均以两上端基巯基和两个桥基巯的相同方式与肽链上的半胱氨酸配位,而在C-端的a-domain[M(I)-Cys11]配位方式分为两类;两上二价后过渡金属离子分别与3个桥基巯基和1个端基配位,另两个二价后过渡金属的配位方式与中的相似,金属硫蛋白在一级序列上最显著的特征是存在多个片段,其中X是非半胱氨酸氨基酸残基[1,7].     

金属硫蛋白的聚合反应动力学

金属硫蛋白(Metallothionein,简称MT)是一类低分子量(哺乳动物MT的分子量为6500)、富含半胱氨酸(一般占氨基酸残量的30％)且具有高度可诱导性的金属结合蛋白。关于其结构与功能的研究是当今化学、生物学和临床医学等领域的重要课题之一。但是,有关各种生物MTs水溶液的热力学稳定性的研究尚未见报道。本文通过对在pH 7.40、4℃下放置不同时间的家兔肝脏(Cd,zn)_7MT水溶液进行HPLC分离,首次观察到MT在水溶液中的缓慢聚合现象,得到聚合反应的表观二级反应速率常数,发现MT-2比MT-1更易聚合。     

金属硫蛋白MT-2a与Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)络合的电喷雾质谱表征

采用电喷雾质谱法(ESI-MS)研究金属硫蛋白(MT,存在α和β两种结构域)-2a与金属离子Cd和Cu的络合作用.MT-2a由反相色谱分离纯化制得,并以电喷雾质谱鉴别.通过ESI-MS考察MT-2a与不同量的Cd和Cu的络合,结果表明,Cd能够优先与MT的α结构域络合,形成M2+4S11结构,并且该络合过程存在着明显的协同效应;Cd与MT的β结构域的络合形式为M2+4S9,其呈现出明显的随机松散络合特性;Cu优先与MT的β结构域络合,其络合形式由Cu4逐渐过渡到更高结合态;在Cu含量较高的条件下,Cu与MT呈现出多种络合方式.     

线扫极谱法快速测定金属硫蛋白

本文报道了用线扫极谱法快速测定动物组织（肝，肾等）中金属硫蛋白方法。动物组织经匀浆，加热，离心后浆上清液直接加入钴氨缓冲液中，记录扫描图谱，由－１．４６Ｖ（ｖｓ．ＳＣＥ）左右处峰高求得金属硫蛋白浓度，并与常用的镉／血红蛋白饱和法进行了比较，本法显示了可靠，快速，和适用范围广之特点。     

银诱导大鼠肝脏金属硫蛋白的提纯与鉴定

Ｗｉｓｔａｒ公鼠经腹腔注射ＡｇＮＯ３后可诱导肝脏合成ＭＴ。经匀浆、乙醇沉降、Ｓｅｐｈａｄｅｘ－７５、ＤＥＡＥ－５２两次柱层析，可得到两个亚型。原子吸收测定结果表明：该蛋白分别含７份Ａｇ、２份Ｚｎ和２份Ｃｕ，具有与Ｃｄ５Ｚｎ２－ＭＴ并不相同的二级、三级结构。进一步研究表明，蛋白中伴随Ｃｕ和Ｚｎ的含量与所用诱发剂的种类、数量均有关，且Ｃｕ和Ｚｎ（通过ＭＴ）具有某种微妙的联系。     

毛细管区带电泳法快速测定食品中的金属硫蛋白

 采用毛细管区带电泳法 (CZE) ,以 5 0cm× 75 μmi d 毛细管柱作为分析柱 ,0 .0 2mol/L磷酸二氢钠 0 .0 2mol/L磷酸氢二钠混合体系 (pH 7.0 )作为背景电解质 ,以紫外检测器在波长 2 0 0nm的条件下检测 ,对具有生物活性的金属硫蛋白 (MT)的两种异构体 (MT1,MT2 )进行了分离。样品经过预处理后 ,采用外标法可对食品中的金属硫蛋白进行定量测定。该方法的最低检测质量浓度为 1mg/L ,相对标准偏差低于 10 % ,加标回收率为 82 .0 %～93.4%。