新型桶形芋螺毒素BtIIIB的分离纯化、氨基酸序列测定及二硫键定位研究

采用凝胶色谱、高效液相色谱等方法从栖息于我国南海的桶形芋螺的毒液中纯化出一个新的芋螺毒素BtIIIB.采用氨基酸组成分析、质谱分析和Edman降解测定BtIIIB为15肽,其氨基酸序列为:CCELPCHGCVPCCWP.结构中含有6个半胱氨酸,形成3对分子内二硫键.采用部分还原的方法,分步还原毒素中的二硫键,用氰基化试剂衍生生成巯基,然后在碱性条件下将衍生的产物进行裂解,用MALDI-TOFMS测定裂解后片段的分子量,确定了其二硫键的配对方式为Cys1-Cys13,Cys2-Cys9,Cys6-Cys12的部分交叉式结构,是芋螺毒素中比较特别的配对方式.     

新型桶形芋螺毒素BtIIIB的分离纯化、氨基酸序列测定及二硫键定位研究

采用凝胶色谱、高效液相色谱等方法从栖息于我国南海的桶形芋螺的毒液中纯化出一个新的芋螺毒素BtIIIB．采用氨基酸组成分析、质谱分析和Edman降解测定BtIIIB为15肽, 其氨基酸序列为: CCELPCHGCVPCCWP．结构中含有6个半胱氨酸, 形成3对分子内二硫键．采用部分还原的方法, 分步还原毒素中的二硫键, 用氰基化试剂衍生生成巯基, 然后在碱性条件下将衍生的产物进行裂解, 用MALDI-TOF MS测定裂解后片段的分子量, 确定了其二硫键的配对方式为Cys¹-Cys¹³, Cys²-Cys⁹, Cys⁶-Cys¹²的部分交叉式结构, 是芋螺毒素中比较特别的配对方式．     

化学裂解结合生物质谱对多肽二硫键的定位

二硫键是一种与多肽及蛋白质结构和功能密切相关的化学键. 当多肽中存在多个半胱氨酸时, 形成的二硫键可能会存在多种配对方式. 快速且精准地定位多肽中多对二硫键对研究多肽的结构与功能间的关系十分重要. 本文开发了一种基于化学裂解和生物质谱的新方法, 对利那洛肽中3对二硫键进行了精准定位. 通过解析裂解后特异肽段的二级质谱图, 确定利那洛肽中3对二硫键的配对方式分别为Cys1-Cys6, Cys2-Cys10和Cys5-Cys13. 该方法为二硫键的定位研究提供了新思路.     

部分还原和分步序列测定法定位虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅳ二硫键

结合部分还原和分步序列测定法确定了虎纹捕鸟蛛毒素-的二硫键配对方式.在pH=3和40℃的条件下与还原剂三羧甲基磷酸(TCEP)反应10min,利用RP-HPLC分离并分别收集含有一对和两对二硫键被还原的中间体,分别与0.5mol/L碘乙酰胺溶液(pH=8.3)反应1min,使游离巯基烷基化后,测定各中间体的氨基酸序列,从而确定虎纹捕鸟蛛毒素-的3对二硫键分别为Cys2-Cys17,Cys9-Cys24和Cys-Cys31(1-4,2-5和3-6).     

4-羟基脯氨酸立体异构对α-芋螺毒素溶液构象的影响

在α-芋螺毒素及其它家族的芋螺毒素中, 脯氨酸的羟基化是非常普遍的后转录修饰方式. 在天然芋螺毒素中脯氨酸的羟基常采用反式构型, 且该残基对芋螺毒素的结构与生物活性产生了重要的影响, 而顺式构型的羟脯氨酸对α-芋螺毒素的折叠与生物活性的影响还鲜有研究. 本工作通过二维(2D)溶液核磁共振方法测定了经过化学修饰的三个含有反式或顺式羟脯氨酸的α-芋螺毒素的溶液结构, 它们是α4/7亚家族芋螺毒素肽[γ15E]Sr1B、[O7O'/γ15E]Sr1B和[O6O'/γ14E]Vc1A. 研究表明, 羟基顺反异构化学修饰对芋螺毒素的结构影响显著. 羟脯氨酸羟基的反式到顺式修饰导致α-芋螺毒素肽明显的溶液构象变化, 这些变化包括二级结构的改变、关键残基的侧链取向变化以及氢键性质的改变. [O7O'/γ15E]Sr1B与[γ15E]Sr1B相比, 典型的α-芋螺毒素ω弯曲结构发生形变. 而[O6O'/γ14E]Vc1A不同于Vc1A的是末端转角结构的缺失. 本工作加深了对α-芋螺毒素肽的化学修饰法的理解, 该方法是阐明α-芋螺毒素结构-生物活性关系的有用工具.     

一种新型独特芋螺毒素的分离与结构鉴定

从中国南海的一种食虫芋螺独特芋螺(Conus caracteristicus)的毒液中分离得到一种新的芋螺毒素, 对其进行了结构鉴定和化学合成. 结果表明, 这是一种新的T-超家族芋螺毒素.     

α-芋螺毒素构效关系与分子设计

α-芋螺毒素(α-conotoxins)是从芋螺毒液中提取到的一类活性多肽. 与其它家族的芋螺毒素相比, 它们含二硫键少, 结构相对简单, 由于作用于神经肌肉接头的N-乙酰胆碱受体(nAChRs)的不同亚型, 拮抗乙酰胆碱, 可作为鉴定nAChRs亚型及其亚基的有效工具, 已成为芋螺毒素结构改造的最佳先导化合物. 利用HyperChem软件包的量子化学半经验方法AM1对8个具有代表性的α-芋螺毒素进行了量子化学计算, 研究了它们的电子结构及构效关系. 结果表明, 空间结构的相似性使它们作用于同一受体, 局部结构差异而导致的电子结构的较大差别是它们能作用于不同受体亚型的重要原因. 在此基础上, 以α-芋螺毒素GI为模型设计了7个类似物并进行了量子化学计算, 比较了类似物与GI在空间结构及电子结构方面的特征.     

一种含两对密集二硫键的模拟肽

利用α-芋螺毒素的骨架(CC—C—C)及天然堂皇芋螺毒素的氨基酸组成,设计了一个由11个氨基酸组成的线性短肽NTLCCEGCMCY-COOH.该肽在缓冲溶液中氧化折叠后二硫键只形成一种连接方式[C(1)—C(4),C(2)—C(3)],区别于大部分的α-芋螺毒素的二硫键连接方式[C(1)—C(3),C(2)—C(4)],且该肽具有镇痛活性.这是目前合成的二硫键最密集的α-芋螺毒素样模拟肽,可作为药物分子设计的模板.     

半胱氨酸肽片段连接法合成ω-芋螺毒素MVIIA

ω-芋螺毒素MVIIA是已上市的镇痛药Ziconotide的有效成分.采用标准Fmoc保护策略在聚苯乙烯树脂上合成ω-MVIIA比较困难,是固相合成中的"困难肽".本研究将ω-MVIIA分为N-端15肽硫酯和C-端10肽两个片段采用标准Fmoc保护策略分别合成,再通过半胱氨酸肽片段连接得到全长的ω-芋螺毒素MVIIA肽链.该方法提高了合成ω-芋螺毒素MVIIA产率.该研究为"困难肽"的合成提供了较好的参考方法.     

ω-芋螺毒素的定量构效关系与虚拟筛选

ω-芋螺毒素属于海洋生物活性多肽,由24-31个氨基酸残基组成.特异性作用于电压敏感的钙离子通道(VGCCs),能够直接开发成药物或作为先导化合物进行新药开发.本文应用新型氨基酸残基结构描述符cscales和遗传偏最小二乘算法,对ω-芋螺毒素进行定量构效关系(QSAR)研究,并设计、构建了容量为2244个化合物的N-型和P/Q-型VGCC拮抗剂虚拟组合多肽库,然后分别采用QSAR模型预测和相似性搜索方法对组合多肽库进行了虚拟筛选.研究结果表明,建立的N-型和P/Q-型VGCC拮抗剂QSAR模型均具有较好的预测能力,交叉验证相关系数(CV-r2)均大于0.89.主成分分析和聚类分析结果表明,虚拟组合多肽库中化合物具有较好的结构多样性和差异性.通过虚拟筛选,得到了具有高预测活性的6个N-型和19个P/Q-型钙离子通道拮抗剂,为进一步的合成和活性评价奠定了理论基础.同时,本文建立的多肽QSAR预测模型和虚拟筛选策略,为其它多肽类化合物的定量构效关系研究和虚拟筛选提供了参考.     

μ-芋螺毒素及其类似物的定量构效关系研究

μ-芋螺毒素是肌肉型钠离子通道的专一性阻断剂,本文主要采用PLS（PartialLeastSquare）多元数学分析方法对μ-芋螺毒素及其17个类似物进行了定量构效关系研究,建立了QSAR模型,其模型的交叉验证值R2＝0．813,Y实验值与Y预测值的相关系数0．903．计算结果表明,对分子活性影响比较大的是13位精氨酸残基和分子中的电荷变化,增加分子的正电荷,将提高分子的活性,其次是19,2,12,9,和17位氨基酸残基．     

一种新型织绵芋螺毒素可增强神经元钙电流

从中国南海织绵芋螺中分离出生物活性强、电生理效应特异的新的芋螺毒素。通过毒素分离纯化,并经生物活性测定,氨基酸测序,电生理效应等研究。分离到1种新的织绵芋螺毒素Tx7,它是由27个氨基酸组成。其序列为GCSSVCNSHTDCVTHCICTFRGCGAVN,并能引起小鼠痉挛,能增强海马神经元钙电流和提高兴奋性突触后电流的发放频率。实验表明Tx7具有较高的潜在应用价值。1实验部分1.1材料与仪器织绵芋螺,昆明种小鼠(20±2g),Bio-rad凝胶HPLC柱,BIFLEXⅢ型飞行时间质谱仪,491型蛋白质自动测序仪。     

ω-芋螺毒素的定量构效关系与虚拟筛选

ω-芋螺毒素属于海洋生物活性多肽, 由24-31 个氨基酸残基组成. 特异性作用于电压敏感的钙离子通道(VGCCs), 能够直接开发成药物或作为先导化合物进行新药开发. 本文应用新型氨基酸残基结构描述符cscales和遗传偏最小二乘算法, 对ω-芋螺毒素进行定量构效关系(QSAR)研究, 并设计、构建了容量为2244 个化合物的N-型和P/Q-型VGCC拮抗剂虚拟组合多肽库, 然后分别采用QSAR模型预测和相似性搜索方法对组合多肽库进行了虚拟筛选. 研究结果表明, 建立的N-型和P/Q-型VGCC拮抗剂QSAR模型均具有较好的预测能力, 交叉验证相关系数(CV-r²)均大于0.89. 主成分分析和聚类分析结果表明, 虚拟组合多肽库中化合物具有较好的结构多样性和差异性. 通过虚拟筛选, 得到了具有高预测活性的6 个N-型和19 个P/Q-型钙离子通道拮抗剂, 为进一步的合成和活性评价奠定了理论基础. 同时, 本文建立的多肽QSAR预测模型和虚拟筛选策略, 为其它多肽类化合物的定量构效关系研究和虚拟筛选提供了参考.     

光化学柱后衍生–高效液相色谱法测定婴幼儿营养米粉中的黄曲霉毒素B1

建立婴幼儿营养米粉中黄曲霉毒素B1的高效液相色谱荧光检测器测定方法。样品以甲醇–水(体积比70∶30)溶液匀质提取,过黄曲霉毒素B1免疫层析亲和柱净化,经CNW Athena C18色谱柱分离和光化学柱后衍生反应器衍生后,用带有荧光检测器的高效液相色谱仪测定。采用峰面积外标法定量黄曲霉毒素B1含量。黄曲霉毒素B1在0～10μg/L的浓度范围内线性关系良好,相关系数为0.999 8,检出限为0.25μg/kg。在3个添加水平下加标回收率为97.7%～106.9%,测定结果的相对标准偏差为1.7%(n=6)。该方法的灵敏度、准确度、精密度均符合黄曲霉毒素B1的检测技术要求,适用于婴幼儿营养米粉中黄曲霉毒素B1的日常检测。     

半胱氨酸对高效液相色谱法测定多西紫杉醇白蛋白纳米粒含量的影响

建立多西紫杉醇(docetaxel,DOC)人血清白蛋白纳米粒(human serum albumin nanoparticles,HSA-NP)中药物含量测定的方法.利用半胱氨酸(cysteine,Cys)还原人血清白蛋白中交联的二硫键,释放HSA-NP中包裹的药物,再利用HPLC测定药物含量.结果表明,在本实验条件下Cys及制剂中辅料对DOC的含量测定无干扰.1 μg/L Cys、37 ℃孵化30 min,最后用乙腈沉淀蛋白的方法可以完全测定出制剂中DOC含量.     

半选择性氧化形成三对二硫键合成利那洛肽

利用Fmoc固相合成策略,Wang树脂为载体,使用三苯甲基(Trt)和乙酰胺甲基(Acm)保护基的半胱氨酸合成了3条[4 Trt+2 Acm]和3条[2 Trt+4 Acm]利那洛肽的线性前体化合物.在此基础上,采用半选择性氧化策略合成含有三对二硫键的利那洛肽.首先使用含三氟乙酸(TFA)的裂解剂脱除线性前体肽中半胱氨酸的Trt保护基,并使用氯化血红素催化氧化半胱氨酸自由巯基形成二硫键.下一步使用Ph S(O)Ph/CH3Si Cl3试剂体系脱除剩余保护半胱氨酸的Acm保护基,并同时形成二硫键.使用这种策略,在6条线性前体肽中,有3条可以得到利那洛肽,转化率分别为71.9%、31.5%、81.4%.通过分析6条线性前体肽中二硫键形成的先后顺序对目标产物生成的影响,发现二硫键Cys5-Cys13的形成对利那洛肽的氧化折叠非常关键,在选择性氧化合成利那洛肽时应当优先形成这对二硫键.     

柱后光化学衍生高效液相色谱法同时测定牛奶中黄曲霉毒素

建立了高效液相色谱法同时测定牛奶中黄曲霉毒素B1,B2,G1,G2的方法。用乙腈和水的混合溶液(体积比为80∶20)提取牛奶样品中4种黄曲霉毒素,提取液经Mycosep 228 AflaPat多功能净化柱净化,浓缩后采用C18色谱柱分离,光化学衍生后进入荧光检测器测定,外标法定量。对牛奶样品进行加标回收和精密度试验,黄曲霉毒素B1,B2,G1,G2的检出限分别为0.50,0.10,0.50,0.10μg/kg,回收率均在85%以上,测定结果的相对标准偏差为1.72%～3.52%(n=6)。该方法操作简单,速度快,重现性好,满足牛奶中黄曲霉毒素检测的要求。     

柱前衍生-高效液相色谱法测定茶叶中的黄曲霉毒素B1

应用柱前衍生-高效液相色谱法测定茶叶中黄曲霉毒素B1的含量。样品采用乙腈(85+15)溶液提取,滤液用MycoSepTM226柱净化,加入正己烷和三氟乙酸衍生,经C18色谱柱分离,荧光检测器检测。黄曲霉毒素B1的质量浓度在0.20~10.0μg·L-1范围内与其峰面积呈线性关系,检出限(3S/N)为0.1μg·kg-1。在0.5,1.0,5.0μg·L-1等3个浓度水平进行加标回收试验,回收率在91.9%~102%之间,测定值的相对标准偏差(n=6)在1.5%~6.9%之间。     

超声萃取-免疫亲和柱净化-柱后光化学衍生高效液相色谱法同时测定蜂房药材中4种黄曲霉毒素

建立超声萃取-免疫亲和柱净化-柱后光化学衍生高效液相色谱同时测定蜂房药材中黄曲霉毒素B1、黄曲霉毒素B2、黄曲霉毒素G1、黄曲霉毒素G2含量的分析方法。样品经粉碎，过孔径为120μm筛后，采用70%甲醇溶液超声处理30 min，经免疫亲和柱净化、高效液相色谱分离、光化学柱后衍生，通过荧光检测器测定4种黄曲霉毒素的含量。黄曲霉毒素B1的线性范围为0.010 4～0.052 0 ng，相关系数为0.999 9；黄曲霉毒素B2的线性范围为0.003 8～0.019 0 ng，相关系数为0.999 8；黄曲霉毒素G1的线性范围为0.010 8～0.054 0 ng，相关系数为0.999 8；黄曲霉毒素G2的线性范围为0.003 8～0.019 0 ng，相关系数为0.999 8。4种黄曲霉毒素检出限分别为0.42、0.15、0.43、0.15μg/kg，测定结果的相对标准偏差不大于2.5%(n=6)，样品加标回收率为92.9%～96.9%。该方法操作简便，灵敏度高，可用于蜂房中黄曲霉毒素含量的测定。     

螺二芴富勒烯吡咯烷衍生物的合成及电化学和光限幅性能

设计合成了3种新颖的螺二芴键联富勒烯(C₆₀/C₇₀)吡咯烷衍生物, 其结构通过IR, ¹H NMR, ¹³C NMR和MALDI-TOF进行确证, 其电化学性质用循环伏安法进行研究. 结果表明, C₇₀衍生物6的还原电位较C₆₀衍生物7分别向负电势移动0.1, 0.12和0.01 V. 同时, 使用纳秒和飞秒激光分别研究了化合物6, 7和8的光限幅性能, 其光限幅阈值分别为15.3, 23.3和13.7 J/cm², 表明材料具有优异的光限幅性能.