M^(pro)-C蛋白三维结构域交换的机理:来自分子模拟的线索(英文) 被引量：1

1

作者 黄永棋 康雪 +1 位作者 夏斌 刘志荣 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2411-2417,共7页

SARS冠状病毒主蛋白酶(Mpro)在病毒的蛋白酶切过程中发挥着重要作用.Mpro的晶体结构显示它存在两种形式的二聚体:一种是发生三维结构域交换的形式,另一种是非交换的形式.Mpro的C端结构域(Mpro-C)单独表达时也能形成与全长Mpro类似的三... SARS冠状病毒主蛋白酶(Mpro)在病毒的蛋白酶切过程中发挥着重要作用.Mpro的晶体结构显示它存在两种形式的二聚体:一种是发生三维结构域交换的形式,另一种是非交换的形式.Mpro的C端结构域(Mpro-C)单独表达时也能形成与全长Mpro类似的三维结构域交换二聚体.三维结构域交换通常发生在蛋白质的表面,但Mpro-C的结构域交换却发生在疏水核心.在本文中,我们利用分子动力学模拟及三维结构域交换预测算法研究了Mpro-C中被高度埋藏的核心螺旋片段发生交换的机理.我们发现基于结构与基于序列的已有算法都不能正确预言出Mpro-C和Mpro中发生结构域交换的铰链区位置.分子模拟结果表明Mpro-C中的交换片段在天然态下埋藏得很好,但在变性单体中则会被释放并暴露在外面.因此,在完全或部分解折叠状态下交换片段的打开有助于促进单体间的相互作用及结构域交换二聚体的形成. 展开更多

关键词 SARS冠状病毒 主蛋白酶 分子模拟 结构域交换 蛋白质-蛋白质相互作用 蛋白质解折叠

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Bt菌株中Cry1Ia和Cry2Ab结构域交换突变体的表达形式 被引量：1

2

作者 高建华 牛鑫 +3 位作者 常亚男 任善崇 郑永松 霍利杰 《山西农业科学》 2015年第6期668-670,共3页

前期构建了一系列Cry1Ia和Cry2Ab蛋白的结构域交换突变体,并在Bt菌株中获得了可观的表达。对6种突变体的表达形式及分泌与否进行了分析和检测。结果显示,6种突变体在Bt中以包涵体的形式存在于菌液沉淀中;这些包涵体与正常Cry蛋白形成的... 前期构建了一系列Cry1Ia和Cry2Ab蛋白的结构域交换突变体,并在Bt菌株中获得了可观的表达。对6种突变体的表达形式及分泌与否进行了分析和检测。结果显示,6种突变体在Bt中以包涵体的形式存在于菌液沉淀中;这些包涵体与正常Cry蛋白形成的晶体不同,不能溶于Na2CO3缓冲液。蛋白印迹法检测结果显示,带有Cry1Ia分泌信号肽的突变体IAA,IIA和IAI蛋白未分泌到胞外,这可能是由于蛋白表达量过快,迅速聚集而形成包涵体,从而无法分泌到胞外。 展开更多

关键词 Cry蛋白 结构域交换突变体 胞外分泌 包涵体

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苏云金芽孢杆菌Cry1Aa和Cry1Ca结构域交换对晶体形态和杀虫活性影响 被引量：1

3

作者 郭青云 蔡全信 +1 位作者 韩蓓 袁志明 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期906-911,共6页

通过体外重组的方法，实现了苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白Cry1Aa和Cry1Ca的功能性结构域Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的互换，得到了6株苏云金杆菌重组菌株BT-ACC，BT-AAC，BT-ACA，BT-CAA，BT-CCA和BT-CAC。SDS-PAGE和Westem blot分析表明，重组菌株BT-CA... 通过体外重组的方法，实现了苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白Cry1Aa和Cry1Ca的功能性结构域Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的互换，得到了6株苏云金杆菌重组菌株BT-ACC，BT-AAC，BT-ACA，BT-CAA，BT-CCA和BT-CAC。SDS-PAGE和Westem blot分析表明，重组菌株BT-CAA和BT-CCA能表达产生135kDa左右的杂交晶体蛋白Cry1CAA和Cry1CCA，但其蛋白表达量较野生型Cry1Aa和Cry1Ca低。用牛胰蛋白酶对杂交晶体蛋白Cry1CAA、Cry1CCA及野生型Cry1Aa和Cry1Ca进行消化，证明所有晶体蛋白都能产生65kDa的活性毒素。电镜观察发现，野生菌株BT-Cry1Aa和BT-Cry1Ca形成典型的菱形晶体，而重组菌株BT-CCA和BT-CAA则形成球形或颗粒状杂交晶体。纯化晶体的生物测定显示，杂交晶体蛋白Cry1CAA和Cry1CCA对甜菜夜蛾的毒力比野生型晶体蛋白降低3—5倍，对棉铃虫的毒力比野生型晶体蛋白降低了190—260倍。研究结果表明，苏云金杆菌晶体蛋白不同结构域的相互作用会影响杂交晶体蛋白的表达、晶体形态和杀虫活性。 展开更多

关键词 苏云金芽孢杆菌 Cry1Aa Cry1Ca 结构域交换 生物测定

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单活性结构域T7核酸酶Ⅰ的制备及性质研究 被引量：1

4

作者 范三红 单丽伟 +2 位作者 王保莉 管楚枤 郭蔼光 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2010年第4期426-432,共7页

T7核酸酶Ⅰ(T7EⅠ)是一种能特异识别并拆分重组中间体Holliday Junction(HJ)的多功能核酸酶,该酶不仅能特异识别和拆分HJ,而且能随机切刻双链DNA,特异识别并切割双链DNA中的切刻和单碱基错配位点.构建了两种原核表达载体用于表达MBP和Hi... T7核酸酶Ⅰ(T7EⅠ)是一种能特异识别并拆分重组中间体Holliday Junction(HJ)的多功能核酸酶,该酶不仅能特异识别和拆分HJ,而且能随机切刻双链DNA,特异识别并切割双链DNA中的切刻和单碱基错配位点.构建了两种原核表达载体用于表达MBP和His-tag融合的两种T7EⅠ突变体,MBP-T7EⅠ(E20K)和His6-T7EⅠ(E65K).每一种融合蛋白形成的同源二聚体不具有核酸酶活性,通过共表达或两种蛋白质共变性复性、双标签亲和纯化,最终获得具有单个活性结构域的T7EⅠ异源二聚体(T7EⅠ-SAD).以pUC(AT)和pUC19为底物测试T7EⅠ-SAD的HJ拆分活性、随机切刻活性和切刻位点切割活性,结果显示,T7EⅠ-SAD可特异识别并切刻HJ结构,但丧失了同时引入两个切刻位点的能力,其对pUC(AT)的特异切刻活力和对pUC19的随机切刻活力与野生酶相当.逐级变性梯度洗脱实验显示,T7EⅠ-SAD的稳定性与野生型酶接近,二聚体解离需要5.0～6.0mol/L尿素或1.75～2.0mol/L盐酸胍;凝胶阻滞实验表明T7EⅠ-SAD具备与HJ结构特异结合的能力.为具有细胞毒性蛋白的表达提供了一种新策略,同时提供了一种简便直观的蛋白质二聚体稳定性测试方法. 展开更多

关键词 T7核酸酶Ⅰ 结构域交换 单活性结构域 二聚体稳定性 催化特性

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鼠源FiliaN端蛋白在GSH条件中的一种全新三维结构

5

作者 李新新 王巨克 刘新奇 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第7期666-673,共8页

母性效应因子复合体SCMC(subcorticalmaternalcomplex)中的Filia蛋白,其N端具有Ⅰ型KH结构域的特征,通过结合RNA参与卵子发生及胚胎发育过程中的RNA转录调控.此外,Filia蛋白对染色体整倍体化的维持起重要作用.缺乏Filia的雌鼠体内早期... 母性效应因子复合体SCMC(subcorticalmaternalcomplex)中的Filia蛋白,其N端具有Ⅰ型KH结构域的特征,通过结合RNA参与卵子发生及胚胎发育过程中的RNA转录调控.此外,Filia蛋白对染色体整倍体化的维持起重要作用.缺乏Filia的雌鼠体内早期胚胎发育进程延迟,致使雌鼠生殖力降低,但不会不育.在卵母细胞成熟过程中,还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)浓度发生变化以维持胞内的氧化还原环境.本文成功解析了在含有GSH的条件中生长的Filia(N1-124)蛋白晶体结构.与在不含GSH的条件中生长的Filia(N1-124)蛋白晶体相比,在含有GSH的条件中,Filia(N1-124)蛋白晶体的一个不对称单位中含有5对二聚体,Filia(N1-124)单体分子在α3螺旋区与邻近分子发生了结构域交换.Filia(N1-124)晶体内凭借链间的离子键、氢键和疏水相互作用,形成了独特的十聚体组装方式.本文为进一步研究在不同生理条件下Filia的结构与功能的关系提供了结构依据. 展开更多

关键词 Filia SCMC GSH 晶体 结构域交换

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Val55点突变对鸡胱抑素I66Q结构稳定性影响的分子动力学研究

6

作者 张梦媛 徐利楠 +2 位作者 沈曼莉 何剑为 宋有涛 《生物信息学》 2012年第3期158-162,共5页

Val55是鸡胱抑素(Chicken cystatin,cC)铰链环状区的重要位点。本文采用分子动力学模拟的方法研究了V55位点突变对cC典型的淀粉样突变体I66Q结构稳定性的影响情况,并深入探讨了其分子机制。研究表明V55N和V55D对I66Q突变体都有稳定其结... Val55是鸡胱抑素(Chicken cystatin,cC)铰链环状区的重要位点。本文采用分子动力学模拟的方法研究了V55位点突变对cC典型的淀粉样突变体I66Q结构稳定性的影响情况,并深入探讨了其分子机制。研究表明V55N和V55D对I66Q突变体都有稳定其结构的作用,但V55N的稳定作用更显著。进一步研究发现V55N和V55D对I66Q的这种稳定作用是由于突变后的55位残基与邻近残基形成了较多稳定的氢键,从而增加了自身位点及Loop1、β2-β3的稳定性,并进一步稳定了I66Q的α-螺旋和疏水核心结构。这可能最终阻碍胱抑素淀粉样突变体I66Q结构域交换的发生。 展开更多

关键词 胱抑素 淀粉样聚集 分子动力学模拟 结构域交换

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Cry1Ia和Cry2Ab杂交分子的构建和表达 被引量：5

7

作者 高建华 王思宇 +2 位作者 黄婷婷 吴晋 罗舒予 《山西农业科学》 2015年第5期521-523,531,共4页

同源性较低的Cry杀虫蛋白之间的结构域交换突变体成功案例很少。选择2种氨基酸同源性很低且蛋白其他特点差异也较大的Cry2Ab和Cry1Ia为亲本,将它们的3个结构域(Domain I,II和III)互换,构建6种结构域交换突变体。将这些突变体在Bt菌株中... 同源性较低的Cry杀虫蛋白之间的结构域交换突变体成功案例很少。选择2种氨基酸同源性很低且蛋白其他特点差异也较大的Cry2Ab和Cry1Ia为亲本,将它们的3个结构域(Domain I,II和III)互换,构建6种结构域交换突变体。将这些突变体在Bt菌株中表达,分析其表达稳定性,并比较不同温度条件下的表达情况。结果显示,6种突变体在28.5,32.0℃条件下,均能够稳定表达,且表达量较高。说明构建的6种突变体在Bt菌株中具有较好的表达稳定性,以此为基础可以进一步检测其杀虫活性等特性。 展开更多

关键词 Cry蛋白 结构域交换 突变体 表达

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用分子动力学方法对Cystatin蛋白的研究 被引量：2

8

作者 张慧丽 刘元 +2 位作者 于媛媛 胡冰洁 宋有涛 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2008年第3期472-474,共3页

通过动力学模拟研究野生型和I66Q突变型cC的动力学特性,为设计和筛选治疗Cystatin C引起的脑淀粉样血管病药物提供重要的理论依据。通过分子动力学模拟的方法,选择可引起脑淀粉样血管病的Cystatin蛋白为模型,探讨了在形成致病状纤维过... 通过动力学模拟研究野生型和I66Q突变型cC的动力学特性,为设计和筛选治疗Cystatin C引起的脑淀粉样血管病药物提供重要的理论依据。通过分子动力学模拟的方法,选择可引起脑淀粉样血管病的Cystatin蛋白为模型,探讨了在形成致病状纤维过程中起到关键作用的蛋白质结构位点。研究分子动力学模拟显示,突变型cC较野生型更易形成淀粉样纤维,突变型蛋白的L1部位较野生型具有更高的柔性,更易通过结构域交换形成二聚体进而引发淀粉样纤维沉淀。该研究结果对于设计治疗相关疾病如疯牛病等的药物也有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 分子动力学模拟 脑淀粉样血管病 淀粉样纤维Cystatin 结构域交换

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马铃薯抗晚疫病基因RB、R3a过表达及R3a特异性识别关键结构域的确定 被引量：1

9

作者 梁春波 陈伊里 +1 位作者 李颖 黄三文 《园艺学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期87-94,共8页

通过将马铃薯抗晚疫病基因RB、R3a编码区克隆到具有组成型CaMV35S强启动子的双元表达载体上,结合农杆菌介导的瞬时表达,分析过表达条件下RB-AvrB,R3a-Avr3a的特异性识别情况。并利用重叠延伸PCR实现R3a与同源序列I2GA1在卷曲螺旋(CC)、... 通过将马铃薯抗晚疫病基因RB、R3a编码区克隆到具有组成型CaMV35S强启动子的双元表达载体上,结合农杆菌介导的瞬时表达,分析过表达条件下RB-AvrB,R3a-Avr3a的特异性识别情况。并利用重叠延伸PCR实现R3a与同源序列I2GA1在卷曲螺旋(CC)、核酸结合位点(NBS)和富含亮氨酸重复序列(LRR)三个结构域的互换,根据过敏性反应(hypersensitive response,HR)是否被阻断分析各个结构域对特异性识别的影响,确定特异性识别的关键结构域。结果表明:CaMV35S启动子驱动的RB基因在表达量上较自身启动子有明显提高,使HR反应加快;R3a的表达量和特异性识别Avr3a诱导产生HR反应的速度在两者之间均无明显差别。另外,R3a与I2GA1在LRR区域序列发生交换后,识别Avr3a诱导产生HR反应的能力也发生了交换,即R3a特异性识别Avr3a的关键序列位于LRR结构域内。 展开更多

关键词 马铃薯 晚疫病 重叠延伸PCR 结构域交换 瞬时表达

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蛋白质聚集的三种途径和控制策略 被引量：1

10

作者 任自强 张海灵 +2 位作者 林江 朱希强 林剑 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期103-115,共13页

蛋白质聚集在生物医药生产中是一个关键问题。在蛋白质的生产、运输和储存的过程中,多种因素都能导致蛋白质发生聚集。随着对蛋白质聚集这一现象的深入研究,发现蛋白质聚集的产生存在不同途径和各种影响因素,如理化因素、翻译修饰和蛋... 蛋白质聚集在生物医药生产中是一个关键问题。在蛋白质的生产、运输和储存的过程中,多种因素都能导致蛋白质发生聚集。随着对蛋白质聚集这一现象的深入研究,发现蛋白质聚集的产生存在不同途径和各种影响因素,如理化因素、翻译修饰和蛋白质结构等。由于蛋白质的聚集对于蛋白质的活性和均一性具有重大影响,因此了解蛋白质聚集的途径以及研究如何控制聚集对获得均质蛋白是十分有意义的。本文主要阐述了3D结构域交换、盐桥的形成、氧化应激3种蛋白质的聚集途径,以及在蛋白质生产、运输、储存过程中控制蛋白质聚集的方法,这有助于减少由于蛋白质聚集体形成而造成的损失,并提高实验研究和商业生产中的蛋白质纯度和均质性。 展开更多

关键词 蛋白质聚集 3D结构域交换 盐桥 氧化应激 控制

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血红素蛋白二聚、寡聚与多聚 被引量：4

11

作者 林英武 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第6期987-995,共9页

血红素蛋白在生物体系中执行多种重要的生物功能,如氧贮存和运输、电子传递、生物催化和生物传感等。尽管大多数血红素蛋白是以单体形式存在,一些血红素蛋白在体外和/或体内,还会形成同源聚合物。本文综述了血红素蛋白的二聚、寡聚与多... 血红素蛋白在生物体系中执行多种重要的生物功能,如氧贮存和运输、电子传递、生物催化和生物传感等。尽管大多数血红素蛋白是以单体形式存在,一些血红素蛋白在体外和/或体内,还会形成同源聚合物。本文综述了血红素蛋白的二聚、寡聚与多聚研究进展,包括肌红蛋白、细胞色素c、胞红蛋白,细胞色素b5、细胞色素b562、亚硝酸盐还原酶、血红素传感蛋白和血红素转运蛋白等,着重介绍其结构与功能以及多聚体分子设计的方法与应用。这些研究进展,一方面增强了我们对生物体系中血红素蛋白结构与功能关系的认识,另一方面也赋予了我们通过多聚方法设计功能蛋白来调控和利用血红素蛋白的能力。 展开更多

关键词 血红素蛋白 结构域交换 二聚体 寡聚体 多聚体

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非核糖体肽合成酶工程改造研究进展 被引量：6

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作者 王辰 徐玉泉 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1845-1857,共13页

非核糖体肽合成酶合成的非核糖体肽类天然产物具有丰富的结构和多样的功能,在医药、农业、工业等领域具有广泛的应用潜力。利用合成生物技术工程改造非核糖体肽合成酶,在微生物细胞工厂中组合生物合成新型非核糖体肽分子顺应绿色化学的... 非核糖体肽合成酶合成的非核糖体肽类天然产物具有丰富的结构和多样的功能,在医药、农业、工业等领域具有广泛的应用潜力。利用合成生物技术工程改造非核糖体肽合成酶,在微生物细胞工厂中组合生物合成新型非核糖体肽分子顺应绿色化学的发展理念,是国内外学者关注的热点。文中归纳了3种不同的非核糖体肽合成酶工程改造策略,并对近年来相关领域的研究进展进行综述。 展开更多

关键词 非核糖体肽合成酶 合成生物技术 工程改造 结构域交换 组合生物合成

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