磷酸三酯酶的同源模建及分子对接理论

利用同源模建和分子动力学模拟方法模建了来源于Thermaerobacter marianensis的磷酸三酯酶样内酯酶（PLLs）三维结构. 通过与不同底
物的对接可知, Arg44与两种底物（磷酸三酯和内酯）均形成氢键, 从而Arg44是两种底物与酶结合时重要的氨基酸残基.     

用响应面法优化酶水解法制备葵花盘小分子肽

为提取并利用葵花盘中具有降尿酸和溶解痛风石作用的小分子肽, 以小分子肽得率为指标, 通过酶水解法优化提取条件, 确定碱性蛋白酶为最理想的酶. 通过单因素实验考察料液比、 时间、 温度、 pH值和加酶量对小分子肽得率的影响, 利用响应面Box-Behnken实验, 优化酶水解法提取葵花盘小分子肽的工艺, 得到其最佳工艺条件为： 加入碱性蛋白酶, m(料)∶V(液)=1∶15, 酶的用量为2%, pH=9.0, 温度为55 ℃, 时间为2 h, 葵花盘小分子肽的得率最高为(42.41±0.01)%.     

Furcatin 水解酶的三维结构模建和与furcatin 的对接研究

利用同源模建和动力学模拟方法，模建了furcatin水解酶（FH）的三维结构．并在这基础上，分析了活性位点的组成和结构．研究了furcatin与FH的对接．结果表明，Ser84，Arg146，Thr189，Thr234和Gly372在复合物的形成过程中起重要的作用．其中，Ser84，Argl46和Thr189是在FH的活性口袋的二糖部分的亚单位一1中重要的氨基酸，Thr234和Gly372是亚单位-2中重要的氨基酸．     

用响应面法优化酶水解法制备葵花盘小分子肽

为提取并利用葵花盘中具有降尿酸和溶解痛风石作用的小分子肽, 以小分子肽得率为指标, 通过酶水解法优化提取条件, 确定碱性蛋白酶为最理想的酶. 通过单因素实验考察料液比、 时间、 温度、 pH值和加酶量对小分子肽得率的影响, 利用响应面Box-Behnken实验, 优化酶水解法提取葵花盘小分子肽的工艺, 得到其最佳工艺条件为： 加入碱性蛋白酶, m(料)∶V(液)=1∶15, 酶的用量为2%, pH=9.0, 温度为55 ℃, 时间为2 h, 葵花盘小分子肽的得率最高为(42.41±0.01)%.     

人参β-香树素合成酶同源模建及高通量虚拟筛选抑制剂的研究

人参β-香树素合成酶(β-AS)能催化氧鲨烯环化生成齐墩果烷型皂苷,从而减少植物固醇的生成量,有助于获得高效的人参皂苷.因β-AS的三维结构是未知的,我们以氧鲨烯环化酶为模板,对β-AS进行三维结构搭建.以抑制剂10-aza-10,11-dihydro-2,3-oxidosqualene为先导化合物,通过AutoDockvina进行分子对接,选取结合能量最低的新化合物进行研究.研究结果表明:新抑制剂8442257比先导化合物10-aza-10,11-dihydro-2,3-oxidosqualene的抑制效果更好.Leu287与新抑制剂结合时能量最低,是重要的残基位点;Ser413和Trp613通过氢键与新抑制剂结合,在抑制过程中起重要作用.我们的研究结果为人参β-香树素合成酶抑制剂的研究提供一个有利的依据.     

嗜热蛋白酶PH1704别构中心量子化学计算与突变体动力学简

通过量子化学计算,确定嗜热菌Pyrococcus horikoshii OT3的PH1704蛋白酶别构位点的关键残基为Arg113,Tyr120和Asn129. 其中,Arg113及Asn129与别构抑制剂结合,参与别构调控. Tyr120残基位于亚基交界面附近,并与亲核残基Cys100之间以氢键相连,可通过影响亚基聚合来影响酶的亲核催化. DJ-1超家族的4种构建蛋白的结构显示,120位点位于亚基交界面处,影响亚基的聚合,进而影响蛋白酶的活力,并间接参与别构调控. 分子生物学实验显示,突变体R113T/Y120P/N129D的kcat/km(L·μmol-1·min-1)值是野生型kcat/km值的6倍,h系数由野生型的0.86转变为1.3,负协同效应消失. 113和129位点处阴离子别构剂脱离,从而破坏113,120和129位点间的封闭环结构,使AC交界面α7螺旋(124~129,524~529)间聚合度增强;120位点残基由Tyr转变为Pro,与Cys100间氢键断裂,亲核进攻的阻力减小,从而使酶活力提高,别构负调控消失.     

基于拉伸分子动力学模拟的黄嘌呤氧化酶抑制剂解离途径的理论研究

采用拉伸分子动力学模拟的方法研究了黄嘌呤氧化酶(Xanthine oxidase, XO)抑制剂别嘌呤醇(Allopurinol)和葛根素(Puerarin)从XO离去通道解离的动态过程. 分子对接结果表明, 别嘌呤醇和葛根素均结合在XO的钼蝶呤中心(Molybdopterin, Mo-pt); 丙氨酸扫描的结果显示, Val789, Arg880, Phe911, Phe914和Val1081在XO与抑制剂的结合中起到非常重要的作用. 拉伸分子动力学模拟结果显示, 相比于葛根素, 别嘌呤醇需要更大的外力和更长的时间才能从XO中解离, 拉伸过程中Arg880, Phe1009, Thr1010, Val1011和Ala1079均对维持2种复合物的结构稳定起到重要作用, Phe649和Phe1013在抑制剂解离过程中起到门控的作用, His875起到阻碍抑制剂解离的作用.     

嗜热蛋白酶PH1704别构中心量子化学计算与突变体动力学

通过量子化学计算, 确定嗜热菌Pyrococcus horikoshii OT3的PH1704蛋白酶别构位点的关键残基为Arg113, Tyr120和Asn129. 其中, Arg113及Asn129与别构抑制剂结合, 参与别构调控. Tyr120残基位于亚基交界面附近, 并与亲核残基Cys100之间以氢键相连, 可通过影响亚基聚合来影响酶的亲核催化. DJ-1超家族的4种构建蛋白的结构显示, 120位点位于亚基交界面处, 影响亚基的聚合, 进而影响蛋白酶的活力, 并间接参与别构调控. 分子生物学实验显示, 突变体R113T/Y120P/N129D的k_cat/k_m(L·μmol^-1·min^-1)值是野生型k_cat/k_m值的6倍, h系数由野生型的0.86转变为1.3, 负协同效应消失. 113和129位点处阴离子别构剂脱离, 从而破坏113, 120和129位点间的封闭环结构, 使AC交界面α7螺旋(124~129, 524~529)间聚合度增强; 120位点残基由Tyr转变为Pro, 与Cys100间氢键断裂, 亲核进攻的阻力减小, 从而使酶活力提高, 别构负调控消失.     

嗜热菌Thermaerobacter subterraneus DSM13965磷酸三酯酶的原核表达、 ]纯化及性质表征

将来源于嗜热菌Thermaerobacter subterraneus DSM13965的磷酸三酯酶基因在大肠杆菌BL21中高效表达, 并采用超声、 热失活和组氨酸标签
镍柱对产物进行分离纯化, 通过SDS PAGE和Western blot对表达产物进行鉴定. 结果表明: 该重组酶以二聚体的寡聚体形式存在; 其最适温度为70 ℃, 最适pH=10.0, 具有良好的热稳定性.     

嗜热菌Pyrococcus horikoshii OT3蛋白酶基因的原核表达、纯化和性质表征

将来源于嗜热菌Pyrococcus horikoshii OT3的蛋白酶(PH1704)基因在大肠杆菌BLP-CodonPlus中高效表达.采用超声、热失活和HiTrap Q Sepharose柱层析等方法对产物进行分离纯化.通过SDS-PAGE,Native-PAGE和Western-blot对表达产物进行鉴定,发现该重组酶以十二聚体为主的寡聚体形式存在,并具有SDS抗性.蛋白酶活力染色表明,其六聚体以上有活力.以azo-gelation为底物,对其酶学性质进行初步研究表明,其最适温度为85℃,最适pH=8.0,并且具有良好的热稳定性.