Probing lanthanide ions binding on tRNA(Phe) by H-1 NMR

The structure of phenylalanine transfer ribonucleic acid (tRNA(Phe)) in solution was explored by H-1 NMR spectroscopy to evaluate the effect of lanthanide ion on the structural and conformational change. It was found that La3+ ions possess specific effects on the imino proton region of the H-1 NMR spectra for yeast tRNA(Phe). The dependence of the imino proton spectra of yeast tRNA(Phe) as a function of La3+ concentration was examined, and the results suggest that the tertiary base pair G(15). C-48, which is located in the terminal in the augmented dihydrouridine helix (D-helix), was markedly affected by La3+ (shifted to downfield by as much as 0.35). Base pair U-8. A(14) in yeast tRNA(Phe), which are stacked on G(15). C-48, was also affected by added La3+ when 1 similar to 2 Mg2+ were also present. Another imino proton that may be affected by La3+ in yeast tRNA(Phe) is that of the tertiary base pair G(19). C-56. The assignment of this resonance in yeast tRNA(Phe) is tentative since it is located in the region of highly overlapping resonances beween 12.6 and 12.2. This base pair helps to anchor the D-loop to the T Psi C loop. The binding of La3+ caused conformational change of tRNA, which is responsible for shifts to upfield or downfield in H-1 NMR spectra.

Effect of lanthanum ions on tRNA(Phe) structure: Imino proton NMR spectroscopy

The effect of lanthanum ions on the structural and conformational change of yeast tRNA(Phe) was studied by H-1 NMR. The results suggest that the tertiary base pair (G-15)(C-48), which was located in the terminal in the augmented dihydrouridine helix (D-helix), was markedly affected by adding La3+ and shifted 0.33 downfield. Based pair (U-8)(A-14), which is associated with a tertiary interaction, links the base of the acceptor stem to the D-stem and anchors the elbow of the L structure, shifted 0.20 upfield. Another imino proton that may be affected by La3+ in tRNA(Phe) is the tertiary base pair (G-19)(C-56). The assignment of this resonance is tentative since it is located in the region of highly overlapping resonances between 12.6 and 12.2. This base pair helps to anchor the D-loop to the T psi C loop.

镧离子对tRNA~(Phe)结构的影响:亚胺质子NMR谱

采用1HNMR方法研究了镧离子对酵母tRNAPhe分子结构和构象变化的影响 .结果表明位于扩大二氢尿嘧啶螺旋 (D 螺旋 )的端梢三级碱基对 (G_15) (C_4 8)明显受加入La3+ 的影响 ,向低场位移 0 33;与三级相互作用相关 ,连接D 茎和接受茎起固定L结构转折的 (U_8) (A_14)碱基对向高场位移 0 2 0 ;另一可能受La3+影响的亚胺质子碱基对为 (G_19) (C_56 ) ,由于该碱基对位于高度叠加的 12 6和 12 2之间 ,其归属仅供参考 ,该碱基对有助于D 环对TΨC环的连接.

铕离子对tRNA~(Phe)结构影响的NMR研究

采用ＮＭＲ波谱方法研究了溶液中铕离子对酵母苯丙氨酸转移核糖核酸（ｐｈｅｎｙｌａｌａ－ｎｉｎｅｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｂｏｎｕｃｌｅｉｃａｃｉｄ，简称ｔＲＮＡＰｈｅ）结构和构象变化的影响．Ｅｕ３＋离子对ｔＲＮＡＰｈｅ亚胺质子范围的１ＨＮＭＲ谱具有特殊的影响，酵母ｔＲＮＡＰｈｅ亚胺质子谱作为Ｅｕ３＋浓度函数的研究表明位于扩大二氢尿嘧啶螺旋（Ｄ－螺旋）的端梢三级碱基对Ｇ１５·Ｃ４８明显地受加入Ｅｕ３＋的影响（向低场位移０．８５）；堆积在Ｇ１５·Ｃ４８上的Ｕ８·Ａ１４碱基对在存有１～２个Ｍｇ２＋离子下亦受加入Ｅｕ３＋的影响．酵母ｔＲＮＡＰｈｅ中可能受到Ｅｕ３＋影响的另一亚胺质子为Ｇ１９·Ｃ５６三级碱基对，由于Ｇ１９·Ｃ５６的亚胺质子共振位于高度叠加的１２．６与１２．２之间，其归属仅供参考．该碱基对有助于Ｄ－环对ＴΨＣ环的联接．配位Ｅｕ３＋引起ｔＲＮＡ分子构象的变化并且导致一些谱峰向高场或低场位移.

以Cyclo(L-Phe-L-His)催化的芳香氰醇不对称合成

以改进的方法合成了环状二肽(CycloL-Phe-L-His),它在苯甲醛和间苯氧基苯甲醛的不对称氰醇化反应中显示了高活性和高对映选择性。研究了各种反应条件对该催化剂活性和选择性的影响,考察了催化剂的回收使用,旋光稳定性和化学稳定性,探索了催化剂结构与性能间的关系。

新疆紫草细胞悬浮培养生产紫草宁衍生物的动态测定机理化因子调控

本文在本实验室提供的新疆紫草愈伤组织高产系A1的基础上，采用二步培养法，进行摇瓶悬浮培养，分别在生长及生产培养基中测定了细胞生长，次生产物合成，培养基的C源（蔗糖）消耗，溶氧，电导率和pH值的动态变化曲线，确定了各动态曲线之间的关系，为进一步的放大培养提供了参考依据。同时，还测定了与细胞生长密切相关的过氧化物酶及与产物合成密切相关的苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性的动态变化曲线，进一步将宏观参数的动态变化与微观参数的动态变化联系起来。 本文还对不同理化因子对生产培养基中悬浮培养的细胞的生长及紫草宁衍生物合成的影响进行了研究。结果表明：过高或过低的供氧水平均不利于细胞的生长及产物的合成;C源及N源有较好的协同作用，适当地提高C源及N源的水平能明显提高紫草宁衍生物的产量：接种前往培养基里加入一定量的前体苯丙氨酸( Phe)，能明显提高紫草宁衍生物的产量，而在培养中期添加则有一定的负致应;一定量的拜土及琼脂(agar)的添加，对产物的合成均具有正效应，并且作用大小和细胞的生理状态有关。高密度培养的研究表明，在合适的接种量和培养基浓度下，适当提高溶氧，较大幅度地提高产量是有可能的，这还有待于进一步的研究验证。

应用蛋白质组学方法研究盐角草（Salicornia europaea L.）的抗盐性-盐角草双向电泳体系的建立

盐角草（Salicornia europaea L.）是世界上最抗盐的高等植物之一。应用蛋白质组学方法对其抗盐性进行研究，对于我们理解植物抗盐机理和改进作物耐盐性都有重要意义。双向电泳是蛋白质组学的核心技术，样品制备是双向电泳的关键步骤。盐角草是一种聚盐的真盐生高等植物，其体内除含有多种次生代谢物质外还含有大量盐分，而盐离子的存在严重干扰等电聚焦的进行，其蛋白质提取较其他植物更为困难。因此，在进行蛋白质组学研究之前，有必要对其蛋白质提取方法进行摸索，建立一个高效的双向电泳体系。 　　比较了三氯乙酸/丙酮沉淀法（TCA）、三氯乙酸沉淀法（E-TCA）和酚抽法（Phe）三种方法对盐角草蛋白的提取效果。提取700mM处理2d的盐角草幼苗蛋白时，三种方法分别得到579，343和535个蛋白点;TCA和E-TCA法所得图谱均存在严重的横向纹理，Phe法所得图谱则背景干净，基本上没有纹理。说明Phe法不仅能很好地提取盐角草蛋白，而且能有效去除样品中的盐分。对200mM处理90d的盐角草蛋白的提取也证实了这一点。比较了不同沉淀剂对Phe法蛋白提取效果的影响，结果表明，甲醇不能代替乙酸铵甲醇溶液。对Phe法的提取液进行了改进，所得图谱背景更加清晰，蛋白点数增加。此外，还对聚焦时间，上样量和染色方法进行了改进优化，建立了盐角草双向电泳体系。 　　本研究表明，Phe法适合于盐角草双向电泳样品的制备，这为其他盐生植物以及嗜盐微生物蛋白质的提取提供了重要参考。 　　

Cyt b-559 链Arg18和Ser24的定点突变及其对PSII功能的影响

Cyt b-559是光系统II反应中心的成分之一，它由亚基和亚基组成的。在Cyt b-559中，血红素辅基与两个亚基中的组氨酸连接成有功能的蛋白，并维持PSII的功能稳定性。前人曾将与血红素相连的His突变，导致Cyt b-559功能和PSII稳定性的丧失。基于此研究，本文采用定点突变技术，将亚基中与His23位置最近的上游氨基酸Arg18分别用Gly和Glu取代，下游氨基酸Ser24用Phe取代，获得了衣藻Cyt b-559的突变体。对突变体的分析，有以下新结果：突变体都能进行光合自养，但无论在异养培养基上还是自养培养基上，和对照相比，其生长速度非常缓慢; PSII的活性分析，表明PSII的放氧活性为野生衣藻细胞的50%～80%， Fv/Fm 的荧光参数为40%～70%;对突变体进行强光（1000μE•m-2•s-1）照射，10min后，其放氧活性都降低为0，而野生型衣藻还保持35%的活性;提取类囊体膜蛋白，进行SDS-PAGE电泳和Western-blotting分析，显示突变体的膜蛋白与对照无显著差异。这些结果说明对围绕血红素环境的固有氨基酸的改变，虽然并没有明显影响类囊体膜蛋白的表达和组成，但是却影响了衣藻细胞的生长和PSII的活性，增加了衣藻细胞对强光的敏感性，降低了衣藻细胞自身的光保护能力。这说明靠近血红素配位环境的氨基酸Arg和Ser，尤其是Arg，对Cyt b-559的功能维持不可缺少，对于维持PSII的活性也很重要。

光系统II大量捕光色素蛋白复合体（LHCIIb）结构和功能关系 的定点突变研究

定点突变技术可以对某个已知基因的特定碱基进行定点改变、缺失或者插入，从而改变对应的氨基酸序列和蛋白质结构，因而成为研究蛋白质结构和功能之间的复杂关系的有力工具。对突变基因的表达产物进行研究有助于我们了解蛋白质结构和功能的关系，探讨蛋白质的结构/结构域。 植物体光系统II的大量捕光色素蛋白复合体（LHCIIb）具有多种功能，在自然界不同日光光强下分别执行捕获、传递光能或将过度激发能非光化学耗散的功能。最新的近原子分辨率LHCIIb晶体结构揭示出在LHCIIb穿膜螺旋B/C之间的环区具有复杂的超二级结构，其中一个新发现就是在此环区靠近穿膜螺旋C的区域中存在一个反平行股的结构，其功能不明。为了研究此反平行链对于LHCIIb复合体在结构和功能上的意义，我们将了这一区域的3个氨基酸（Val119、His120、Ser123）分别定点突变成Phe、Leu和Gly，并研究了这三个定点突变对LHCIIb结构和功能上的影响。结果如下：1，CD光谱揭示出该反平行链对于调节新黄质及其附近色素群的构象十分重要。虽然这三个突变只造成很少的新黄质丢失（V119F, 0.09; S123G, 0.17; and H120L, 0.26），但是却使色素构象发生了巨大变化。2，将S123突变成G导致复合物对光破坏更加敏感并且更易于聚集，在介质酸化后复合物的荧光淬灭更加显著。这些结果说明这段反平行链对于调节LHCIIb色素构象以及控制LHCIIb聚集体形成和叶绿素荧光产量具有重要作用。 以结构为基础的计算设计方法与定向进化相结合是蛋白质工程的一个发展方向。最近，通过计算设计已成功地向蛋白质引入了新的催化活性、提高了蛋白质的稳定性、设计了酶的催化活性位点、改变了酶的底物特异性等. 目前还没有见到有研究定向地，以理性方式对LHCIIb进行蛋白质设计。我们使用蛋白质的计算机辅助设计工具——RosettaDesign鉴定出一个可以显著提高LHCIIb光、热稳定性的定点突变I124L，并且突变体的的结构和功能与野生型无异。这是首次将计算机辅助设计应用于提高LHCIIb稳定性的研究。

The mitochondrial genome organization of the rice frog, Fejervarya limnocharis (Amphibia : Anura): a new gene order in the vertebrate mtDNA

The mitochondrial DNA of the rice frog, Fejervarya limnocharis (Amphibia, Anura), was obtained using long-and-accurate polymerase chain reaction (LA-PCR) combining with subcloning method. The complete nucleotide sequence (17,717 bp) of mitochondrial genome was determined subsequently. This mitochondrial genome is characterized by four distinctive features: the translocation of ND5 gene, a cluster of rearranged tRNA genes (tRNA(Thr), tRNA(Pro), tRNA(Leu) ((CUN))) a tandem duplication of tRNA(Mer) gene, and eight large 89-bp tandem repeats in the control region, as well as three short noncoding regions containing two repeated motifs existing in the gene cluster of ND5/tRNA(Thr)/tRNA(Pro)/tRNA(Leu)/tRNA(Phe). The tandem duplication of gene regions followed by deletions of supernumerary genes can be invoked to explain the shuffling of tRNAM(Met) and a cluster of tRNA and ND5 genes, as observed in this study. Both ND5 gene translocation and tandem duplication of tRNA(Met) were first observed in the vertebrate mitochondrial genomes. (c) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

A novel proline rich bombesin-related peptide (PR-bombesin) from toad Bombina maxima

A novel bombesin-related peptide was isolated from skin secretions of Chinese red belly toad Bombina maxima. Its primary structure was established as pGlu-Lys-Lys-Pro-Pro-Arg-Pro-Pro-Gln-Trp-Ala-Val-Gly-His-Phe-Met-NH2. The amino-terminal (N-terminal) 8-residue segment comprising four prolines and three basic residues is extensively different from bombesins from other Bombina species. The peptide was thus named proline rich bombesin (PR-bombesin). PR-bumbesin was found to elicit concentration-dependent contractile effects in the rat stomach strip, with both increased potency and intrinsic activity as compared with those of [Leu(13)]bombesin. Analysis of different bombesin cDNA structures revealed that an 8 to 14- nucleotide fragment replacement in the peptide coding region (TGGGGAAT in the cDNAs of multiple bombesin forms from Bombina orientalis and CACCCCGGCCACCC in the cDNA of PR-bombesin) resulted in an unusual Pro-Pro-Arg-Pro-Pro motif in the N-terminal part of PR-bombesin. (C) 2002 Elsevier Science Inc. All rights reserved.

血管收缩因子及其制备方法和在制药中的应用

本发明涉及一种血管收缩因子及其制备方法和在制药中的应用，属于生物医学领域。该血管收缩因子是从中国两栖类动物大蹼铃蟾皮肤中分离得到的分子量为65KDa由3条肽链组成的蛋白质，包括2条相同的轻链和1条重链，轻链的分子量为16KDa，重链的分子量为33KDa，等电点6.2，糖含量17-19％。血管收缩因子轻链的N-端20个氨基酸序列结构是：Phe Ser Asp Leu Gln IleGly Ser Leu Lys Cys Ala Val Ala Ala Tyr Asp Gln Gly Ala；重链的N-端封闭。其制备方法是收集大蹼铃蟾皮肤匀浆液或者皮肤分泌物，离心去除沉淀、收集上清液冷冻干燥，经离子交换，凝胶过滤纯化即可得到。该血管收缩因子具有强烈收缩血管，诱导血小板聚集的活性，可作为制备心血管疾病治疗药物和诊断试剂的应用。

无指盘臭蛙抗菌肽及其应用

本发明涉及一种无指盘臭蛙抗菌肽及其应用，属于生物医学领域。无指盘臭蛙抗菌肽是从两栖类无指盘臭蛙分泌液中分离得到的一种环状多肽，分子量为 1705.3道尔顿，等电点为9.39，多肽全序列一级结构为：Leu Lys Gly Cys Trp The Lys Ser Ile Pro Pro Lys Pro Cys Phe(LKGCWTKSIPPKPCF)，第四位和第十四位的的半胱氨酸形成分子内二硫键。其制备方法是：乙醚刺激无指盘臭蛙收集的分泌液离心去除沉淀，冷冻干燥后经凝胶过滤柱层析和反相高压液相色谱后分离纯化后得到。本发明的无指盘臭蛙抗菌肽具有对细菌、真菌、病毒有强烈活性抑制作用，及无溶血活性的优点，可作为制备治疗病原微生物感染疾病药物的应用。

棕点湍蛙胰岛素释放促进肽和在制药中的应用

本发明涉及棕点湍蛙胰岛素释放促进肽和在制药中的应用，属于生物医学技术领域。本发明通过常规的生物化学手段，从棕点湍蛙皮肤分泌液中分离纯化得到胰岛素释放促进肽并测定其序列，按照所得的序列合成该多肽。棕点湍蛙胰岛素释放促进肽是一种单链多肽，分子量1627.04道尔顿，等电点8.75，多肽一级结构全序列为：Phe-Leu-Pro-Ile-Val-Gly-Lys-Leu-Leu-Ser-Gly-Leu-Ser-Gly-Leu- Leu(FLPIVGKLLSGLSGLL-NH2)。本发明具有很好的促进胰岛素释放的作用，同时还具有无溶血活性、无血浆凝固活性等优点，可作为制备治疗糖尿病药物的应用。