Sepharose 4B一步法对金环蛇蛇毒磷脂酶A_(2)的分离纯化

利用经酸处理的Sepharose 4B为层析介质,以含0.2mol/L半乳糖,pH7.4台氏液作为洗脱液,从广西产金环蛇(Bungarus fasciatus)蛇毒中一步分离得到一种磷脂酶A_(2)。用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定其分子量为14kDa。N端部分序列测定表明,所分离得到的磷脂酶A_(2)其N端16个氨基酸残基序列与已报道的金环蛇蛇毒磷脂酶A_(2)同功酶Ⅵ(Lu＆Lo,1978)一致。该酶糖含量较高,为13.4%;具有弱的磷脂酶A_(2)活性,无毒,也无溶血和出血毒活性。

固氮菌突变种DJ35钼铁蛋白和UW3细菌铁蛋白的纯化、特性、晶体生长及鉴定

一、棕色固氮菌突变种DJ35固氮酶钼铁蛋白的纯化、体外重组及结晶研究 　　棕色固氮菌(Azotobacter vinelandii Lipmann)突变种DJ35的菌体破碎后，所得的未经加热的粗提物经DEAE Cellulose 52柱层析后得到部分纯的钼铁蛋白（ΔnifE Av1）和铁蛋白(Av2)。部分纯的ΔnifE Av1再经Sephacryl S-300和Q-Sepharose Fast Flow柱层析进一步纯化，便首次得到SDS凝胶电泳检测为基本纯的ΔnifE Av1。SDS-PAGE及Western blotting的结果表明，ΔnifE Av1具有与野生型棕色固氮菌钼铁蛋白(OP Av1)相同的亚基种类和组成（α2β2）。质子还原活性测定表明，在与Av2进行活性互补时ΔnifE Av1不具有明显的质子还原活性，而与从OP Av1抽提出的FeMoco抽提液保温后便可与Av2实现活性互补。这表明，ΔnifE Av1是一种缺失FeMoco的钼铁蛋白。 　　将ΔnifE Av1用过量的邻菲啰啉(o-phenanthroline)厌氧处理并经Sephadex G-25柱层析分离后，便得到部分丢失Fe的ΔnifE Av1©。在同时存在Av2和MgATP发生系统的条件下，ΔnifE Av1©, 而不是处理前的ΔnifE Av1，可为由KMnO4或Na2CrO4、高柠檬酸铁、Na2S、Na2S2O4 和二硫苏糖醇组成的含Mn或含Cr重组液(RS-Mn或RS-Cr)显著激活，但在缺少MgATP或Av2的条件下，RS-Mn和RS-Cr则不能激活ΔnifE Av1©。这就表明，RS-Mn和RS-Cr对ΔnifE Av1©的激活都需要邻菲啰啉的预处理及Av2和MgATP的同时存在。从分别缺失nifZ和nifB点突变的固氮菌突变种DJ194和UW45中纯化得到的钼铁蛋白，ΔnifZ Av1和NifB- Av1，经邻菲啰啉厌氧处理并经Sephadex G-25柱层析分离后，也分别得到部分丢失Fe的ΔnifZ Av1©和NifB- Av1©。与ΔnifE Av1©一样，这两种蛋白在Av2和MgATP同时存在时也可被RS-Cr和含Mo重组液（RS-Mo）明显激活。 　　为获得可供X-射线衍射的ΔnifE Av1的大单晶，对组成蛋白质沉淀剂的各种化合物的种类和浓度、缓冲液的pH值、结晶方法及蛋白样品的批次、浓度等结晶条件进行了大量优化研究。首次获得了ΔnifE Av1的深棕色短斜四棱柱晶体，并对其蛋白组成进行了鉴定。 二、铬铁蛋白中残存的棕色固氮菌细菌铁蛋白的晶体生长及鉴定 　　从无钼、无氨而含铬的固氮培养基中生长的棕色固氮菌突变种UW3中纯化得到了部分纯的CrFe蛋白。在试图培养CrFe蛋白大晶体时发现，棕色晶体和砖红色晶体可同时或单独出现。SDS-和厌氧天然-PAGE皆表明，棕色晶体主要由与Av1类似大小的亚基（~60 kD）组成，而砖红色晶体则主要由~20 kD亚基组成。Western-blotting表明只有~60 kD亚基可与OP Av1的抗体发生反应，而~20 kD亚基则无这种反应。在部分纯的CrFe蛋白中，~20 kD的蛋白含量远低于~60 kD蛋白的含量，表明由这种小亚基组成的蛋白只是CrFe蛋白中的一种污染蛋白。用3,5-二氨基苯甲酸染色的天然电泳表明，形成砖红色和棕色晶体的蛋白是迁移率不同的两种含铁蛋白。质谱分析表明，该晶体蛋白为棕色固氮菌的细菌铁蛋白（AvBF）。分辨率为2.34 Å的X-射线衍射结果也表明，砖红色晶体属于H3空间群，晶胞参数为a = 124.965 Å, b= 124.965 Å 和 c = 287.406 Å。首次完成的结构解析也表明，这种砖红色晶体确为24聚体的AvBF。 关键词：棕色固氮菌突变种DJ35和UW3; ΔnifE Av1; 铬铁蛋白; 细菌铁蛋白; 纯化和特性; 体外激活组装; 晶体生长及组成鉴定

含铬或锰的新型固氮酶的纯化, 特性和结晶—棕色固氮菌突变种UW3中CrFe蛋白和MnFe蛋白的研究

以含MnSO4或Na2CrO4的无钼无氨的修改Burk’s培养基， 培养不能合成含钼固氮酶体系的棕色固氮菌 (Azotobacter vinelandii Lipmann) 突变种UW3， 发现在一定浓度范围内， MnSO4或Na2CrO4的加入有助于促进其生长。 菌体生长和C2H2还原活性曲线测定结果表明， 这种促进作用很可能是通过Mn或Cr取代Mo， 参与组装固氮酶中心原子簇， 从而影响固氮活性而实现的。 利用阴离子交换 (DEAE-52和Q-Sepharose FF) 和凝胶过滤 (Sephacryl S-200) 柱层析从两种菌体中纯化得到固氮酶组分Ⅰ蛋白 (分别命名为MnFe蛋白和CrFe蛋白)， 并对其进行了特性研究。 厌氧天然聚丙烯酰胺凝胶电泳 (PAGE) 和SDS-PAGE结果显示， 两种蛋白均为两种亚基组成的四聚体。 亚基可以与OP MoFe蛋白抗体发生免疫反应， 分子量分别略小于野生种OP MoFe蛋白的α和β亚基。 CrFe蛋白的C2H2还原活性， Ar下放氢活性和固氮活性分别相当于OP MoFe蛋白的36%， 38%和43%， 而MnFe蛋白活性相当于OP MoFe蛋白的50%左右， 并且两种蛋白与OP MoFe蛋白具有相似的固氮电子利用率。 对两种蛋白金属含量的测定证实其中分别含有Mn和Cr， 但仍存在少量Mo污染。 与OP MoFe蛋白相比，这两种蛋白圆二色谱的摩尔椭圆率 ([θ]) 除在450nm较接近外，在可见光区的其它波长处均显著降低。 与DT还原OP MoFe蛋白相似， CrFe蛋白和MnFe蛋白具有g≈4。3、3。7和2。0的特征EPR信号， 但各处信号强度比例不同。 在对污染Mo可能引起的信号进行校正后，CrFe蛋白的三个信号强度分别相当于DT还原OP MoFe蛋白的20%， 0%和10%， 而MnFe蛋白则分别相当于112%， 49%和65%。 上述结果表明， CrFe蛋白和MnFe蛋白与OP MoFe蛋白金属原子簇的主要差异很可能在于FeMco (M=Cr， Mn或Mo)的M种类， 而P-cluster结构和组成均未见大的差异。 利用气相扩散悬滴法对MnFe蛋白和CrFe蛋白结晶条件进行了筛选和初步优化， 确定了以Tris/Hepes， NaCl， MgCl2和PEG 8000为主要变量的沉淀剂体系， 寻找各组分对于晶体生长的最适浓度。 以此为基础探讨了应用气相扩散坐滴法和液-液扩散法对两种蛋白结晶条件的优化。 在一定条件下， 两种蛋白分别通过液-液扩散法获得了优质大单晶。 对从CrFe蛋白和MnFe蛋白制备物中培养出的蛋白质晶体的SDS-PAGE鉴定显示， 晶体由与OP MoFe蛋白相似的两种亚基组成。 通过 “神舟三号” 飞船搭载实验探讨了空间微重力对于厌氧蛋白质结晶的影响， 结果表明， 微重力有助于避免孪晶形成， 并具有长期培养后获得适于进行X-射线衍射分析的优质大单晶的潜在前景。 结合空间科学使固氮酶结构与功能研究得以发展， 这项工作是有意义并且可行的。

缺失nifZ的棕色固氮菌突变株DJ194的钼铁蛋白研究—纯化、结晶及金属簇的组成与分布

从棕色固氮菌DJ194菌株得到的固氮酶粗提液经DEAE－52、Sephacryl S－200及Q－Sepharose等柱厌氧层析，分离纯化得到nifZ基因缺失的固氮酶MoFe蛋白（ΔnifZ Av1）制备物。通过天然电泳和SDS变性电泳发现早期纯化所得的ΔnifZ Av1制备物中残存相当比例的三个主要污染蛋白：属于热激蛋白60家族（Hsp 60 family）成员的分子伴侣GroEL、糖酵解过程的一个多功能酶——6-磷酸葡萄糖异构酶（6-Phosphate Glucose Isomerase，PGI）及棕色固氮菌细菌铁蛋白（Bacterioferritin，Bfr）。初步鉴定表明，它们分别为由约55kD亚基组成的14聚合体，62kD亚基组成的10聚体和20kD亚基组成的24聚体。首次发现PGI有如此高的聚合体。虽然GroEL和PGI在天然电泳中的迁移率小于ΔnifZ Av1蛋白，但它们的亚基在SDS变性电泳中与ΔnifZ Av1亚基具有相似的迁移率，互相重叠，从而使变性电泳比天然电泳显出更高的ΔnifZ Av1纯度;而细菌铁蛋白虽然不会在变性电泳中污染ΔnifZ Av1，但往往会在ΔnifZ Av1制备物的结晶中优先或较多地结晶出来,从而给它的晶体生长和解析研究带来干扰（Zhao等，2004）。 通过Sephacryl S－200柱洗脱峰收集精度的调整及Q－Sepharose柱的NaCl浓度梯度洗脱，得到了纯度大于90%的ΔnifZ Av1制备物。它的厌氧天然电泳及其免疫印渍（Western blotting），以及SDS-变性凝胶电泳显出，ΔnifZ Av1的电泳迁移率、分子量和亚基组成等均与野生种钼铁蛋白（OP Av1）相似，表明nifZ基因缺失并未改变ΔnifZ Av1的α2β2四聚体构成。ΔnifZ Av1的Mo含量、EPR信号（g≈4.3, 3.65和2.01）和520-660 nm附近的圆二色摩尔消光系数（Δε）也都与OP Av1较相似，从而表明ΔnifZ Av1含有与OP Av1数量相当的具有3/2自旋态的还原FeMoco。然而，ΔnifZ Av1的Fe含量和对底物（C2H2、H+和N2）的还原活性都较低, 分别约为OP Av1的74%和46-50%;而反映P-cluster状况的450nm附近的Δε也明显低于OP Av1。此外，与OP Av1相同的ΔnifZ Av1在g≈2.01的EPR信号却与推测含由双[4Fe-4S]簇组成的P-cluster前体的His-tagged ΔnifZ Av1（Hu等，2004）的信号明显不同。这就表明，ΔnifZ Av1与OP Av1的差别不在于FeMoco的结构、含量和氧还状态，也不在于P-cluster的结构和氧还状态，而仅在于ΔnifZ Av1中P-cluster数目的减少（约一半）。据此推测出与国外提出的His-tagged ΔnifZ Av1模型不同的ΔnifZ Av1(DJ194)的如下结构模型。一个αβ亚基对含有一个FeMoco和一个P-cluster，而另一个αβ亚基对只含FeMoco，其P-cluster区域则是空的。由于nifZ基因的缺失只造成了钼铁蛋白中两个P-cluster中的一个不能组装，因此推测P-cluster的组装可能不是受单一基因产物的影响。根据Lee等（1998）对nifZ产物（NifZ）和nifW产物（NifW）可以形成[NifWx-NifZy]多聚体，并可能是通过同一途径来影响固氮酶的合成的研究，提出NifZ的如下的可能作用机理。[NifWx-NifZy]多聚体影响与P-cluster合成相关的金属簇(如[4Fe-4S])的进入和P-cluster的最终合成，而其中的一个αβ对上的P-cluster的形成可能较多的受到NifZ的影响;nifZ的某些突变或缺失虽然不影响[NifWx-NifZy]多聚体的形成，但对于更依赖于NifZ的那个αβ对上的P-cluster的合成可能会产生不同的影响。 对这一高纯度的ΔnifZ Av1制备物结晶的研究表明，使用Tris缓冲系统的25%PEG 6K/MgCl2晶体培养液可以在较短的晶体培养时间内得到较大的晶体;在一定条件下，pH为7.5和8.3的培养液对出晶数和晶体大小的影响不明显;PEG 6K的浓度与MgCl2的浓度对出晶大小的影响有一定的相关性，即较低的PEG浓度在较低的MgCl2浓度下和较高的PEG浓度搭配较高的MgCl2浓度较易长出较大的晶体。虽然ΔnifZ Av1制备物的纯度达到90%以上，并且在染铁实验中表明其基本不含细菌铁蛋白，但我们在对得到的晶体进行电泳鉴定中仍然发现了一种与以前报导的砖红色晶体不同的深棕红色的细菌铁蛋白晶体，之所以颜色不同可能和所含的铁元素的氧化状态有关。不过在所鉴定的5支结晶管中只在一个管内发现了与固氮酶晶体同时存在的这种细菌铁蛋白晶体，说明通过蛋白纯度的提高减少细菌铁蛋白的含量以及晶体培养条件的优化，细菌铁蛋白晶体形成的几率就可大大降低。

N49 phospholipase A(2), a unique subgroup of snake venom group II phospholipase A(2)

A novel phospholipase A(2) (PLA(2)) with Asn at its site 49 was purified from the snake venom of Protobothrops mucrosquamatus by using SP-Sephadex C25, Superdex 75, Heparin-Sepharose (FF) and HPLC reverse-phage C-18 chromatography and designated as TM-N49

Potent histamine-releasing activity of atrahagin, a novel snake venom metalloproteinase

Poisonous snakebite wound is a popular disease worldwide. However, the pathogenesis remains unclear. In the present study, a novel metalloproteinase atrahagin in Chinese cobra (Naja atra) snake venom was purified, using heparin-sepharose followed by Super

A highly active anticomplement factor from the venom of Naja kaouthia

A highly active anticomplement factor (cobra venom factor) from the venom of Naja kaouthia in South Yunnan, China was isolated by sequential column chromatography (SP-Sephadex-C25, Q Sepharose HP and Sephadex G-150). It displays strong anticomplement acti

HIV-1核衣壳蛋白NCp7抑制剂体外筛选方法的建立

目的 表达HIV-1核衣壳蛋白(nucleocapside protein p7,NCp7),并建立抑制剂筛选方法.方法 从pBRU2/ADP202质粒经PCR得到HIV-1 NCp7编码序列,克隆到pet28a 质粒中构建HIV-1 NCp7表达载体.阳性克隆转染E.coli BL21 DE3,以IPTG诱导,细胞裂解液经Q Sepharose H.P和SP Sepharose H.P纯化后纯度达到90%以上.将具有锌离子逐出活性的H2O2和2,2'-联硫基二吡啶(2,2'-dithiodipyridine,AT-2)与NCp7作用,用锌离子特异的荧光染料检测.用该方法检测KIZ-CM系列化合物.结果 可以检测H2O2和AT-2的锌离子逐出活性,经该方法筛选,KIZ-CM 10,18,19等化合物具有一定的锌离子逐出活性.结论 在国内首次建立了HIV-1 NCp7锌离子逐出方法,该方法可以用于NCp7抑制剂的筛选.

贻贝凝集素抗-HIV活性研究

分离提取海洋无脊椎动物贻贝(Crenomytilus grayanus)凝集素,考察其抗HIV活性。采用半乳糖-Sepharose 6B亲和层析和Sephacryl S-200层析分离提取贻贝凝集素(Crenomytilus grayanus lectin,CGL),以光镜检查合胞体抑制试验,以ELSA测定HIVp24抗原表达水平。从海洋无脊椎动物贻贝中分离出的凝集素(CGL),为N-乙酰半乳糖胺/半乳糖(GalNAc/Gal)特异性的凝集素。CGL在27.88mg.L-1浓度时,对HIV诱导细胞病变的抑制达50%;在45.70mg.L-1时,对HIV-1复制的抑制达50%;同时在35.12mg.L-1浓度时,对HIV感染细胞融合的阻断达50%。

竹叶表(Trimeresurus stejnegeri)蛇毒凝血酶样酶的分离纯化及其理化性质的研究

用CM-Sephadex C-25分离竹叶青精毒,再经DEAE-Sephadex A-50和CM-Sephadex C-25纯化得到凝血酶样酶组分I。用DEAE-Sephadex A-50分离竹叶青粗毒,再经DEAE-Sepharose CL-63纯化得到凝血酶样酶组分Ⅱ。经鉴定,组分I在两种泳中均为一条带;组分Ⅱ在两种电泳中为二条带,经切割后鉴定证明组分Ⅱ的二条带都是凝血酶样酶。组分I和组分Ⅱ都是糖蛋白。图7表1参10

CHARACTERIZATION OF OHS1, AN ARGININE/LYSINE AMIDASE FROM THE VENOM OF KING COBRA (OPHIOPHAGUS HANNAH)

In this paper, we present the results of purification and characterization of an arginine/lysine amidase from the venom of Ophiophagus hannah (OhS1). It was purified by Sephadex G-75 gel filtration and ion-exchange chromatography on DEAE-Sepharose CL-6B. It is a protein of about 43,000, consisting of a single polypeptide chain. It is a minor component in the venom. The purified enzyme was capable of hydrolysing several tripeptidyl-p-nitroanilide substrates having either arginine or lysine as the C-terminal residue. We studied the kinetic parameters of OhS1 on six these chromogenic substrates. OhS1 did not clot fibrinogen. Electrophoresis of fibrinogen degraded with OhS1 revealed the disappearance of the alpha- and beta-chains and the appearance of lower mel. wt fragments. OhS1 had no hemorrhagic activity. It did not hydrolyse casein, nor did it act on blood coagulation factor X, prothrombin and plasminogen. The activity of OhS1 was completely inhibited by NPGB, PMSF, DFP, benzamidine and soybean trypsin inhibitor, suggesting it is a serine protease. Metal chelator (EDTA) had no effect on it.

豌豆核酮糖1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶亚基结合蛋白的纯化及特性

用~(35)S-Met在照光下与豌豆完整叶绿体保温,显示新合成的标记的RubisCO大亚基与结合蛋白形成一复合物,经ATP处理后解离为结合蛋白亚基,同时释放出的标记的RubisCO大亚基参与了RubisCO的装配。豌豆叶片提取液经热处理,硫酸铵分部,DEAE-Sepharose fast flow和Sephacryl S-300柱层析在ND-PAGE,SDS-PAGE上显示为一条带,估计纯度达90％以上,得率比以前报道的高12倍。纯化的结合蛋白表面巯基数经测定为12±1个,总巯基数为36±1个。远紫外CD

烙铁头(TRI MERESURUS MUCROSQUAMATUS)蛇毒中精氨酸酯酶的研究

采用DEAE－sephadex A-50、Sephadex G-100、CM-sepharose cl-6B三步柱层析，从烙铁头(T. mucrosquamatus)蛇毒中纯化得到的精氨酸酯酶在聚丙烯酰胺凝胶电泳(pH 8.3)和SDS－聚丙烯酰胺凝胼电泳中均呈现单一的蛋白带。其分子量为29000，等电点pI为5.2；由225个氨基酸残基组成，其中Gly,Asp和Glu的含量较高。它是一个糖蛋白，含有0.5%的中性已糖和0.75%的唾液酸，对热及酸碱变化较稳定。在280nm波长处有典型的蛋白质吸收峰，此时的消光数E0.1%/1cm为1.332。该酶具有较强的精氨酸酯酶活性和纤维蛋白原溶解活性，无出血活性、酪蛋白水解活性以及粗毒中含有的其它酶活性。从烙铁头(T. mucrosquamatus)蛇毒中纯化的具纤维蛋白原溶解活性的精氨酸酯酶（MFAE）是一丝氨酸蛋白酶，其活性可被PMSF抑制而不受EDTA的影响。MFAE酶促反应的最适pH为8.4，最适温度55 ℃; pH7.6、37 ℃时水解BAEER的米氏常数K_m为20 * 10~(-3)M。该酶能降解纯化人纤维蛋白原的Bβ链以及纯化牛纤维蛋白原的Aα和Bβ链，并有一定的纤维蛋白溶解活性。它能明显延长兔血浆的凝血酶时间和复钙时间。纯化的MFAE无出血活性、凝血酶样活性及血小板聚集活性，对ADP、AA、TMVA、Melittin等诱导的血小板聚集也无抑制或解聚作用。本文还测定了它对凝血酶及胞浆毒特异性合成三肽底物的水解活性。

竹叶青（Trimeresurus steinegeri）蛇毒凝血酶样酶研究

用MS-Sephadex C-25分离竹叶青粗毒，再经DEAE - Sephadex A-50和CM-Sephadex C-25纯化得到凝血酶样酶组分I。用DEAE-Sephadex A-50分离竹叶青粗毒，再经DEAE-Sepharose CL-6B纯化得到凝血酶样酶组分II。用聚丙烯酰胺凝胶电泳和SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳检查，组分I在两种电泳中均为一条带；组分II在两种电泳中均为二条带（靠得很近）。用聚丙烯酰胺凝胶电泳切割法证明了组分II的二条带都是凝血酶样酶。理化性质测定证明：组分I分子量为54，500，大约由261个氨基酸残基组成，其中Asp和Glu含量较高，含有14%的中性已糖，13.1%的已糖胺和14.7%的唾液酸，等电点为3.5，在230nm波长处有典型的蛋白质吸峰，在280nm处的消光系数为OD_(1cm)~(0.1%) = 0.855，组分I对温度对酸碱都有较好的稳定性。组分II用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定，其分子量分别为54，000和47，000两种。凝胶电泳后用过碘酸-Schiff's试剂染色，证明组分II与组分I都是糖蛋白。

免疫亲和质谱法研究β_2-微球蛋白抗原表位

采用免疫亲和分离与质谱分析相结合的方法,对β2-微球蛋白抗原表位进行了系统研究.完整的抗原分子和已固定在载体(CNBr-activated Sepharose beads)上的单克隆抗体发生免疫亲和反应后,用Endoproteinase Glu-C,Trypsin,Aminopeptidase M和carboxypeptidase Y四种不同的蛋白酶依次酶解抗原分子,并采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)技术对与抗体连接受保护而未发生水解的肽段进行了研究.结果表明:β2-微球蛋白抗原表位位于整个蛋白分子氨基酸序列的61～67位,即为SFYLLYY.通过合成肽段的分析,证明了SFYLLYY即为抗原表位,与亲和质谱方法分析结果一致.