蛋白质组氨酸磷酸化修饰的调节及功能作用

组氨酸磷酸化(pHis)在原核和真核生物的生命活动中发挥重要调控作用,并与包括恶性肿瘤在内的多种病理过程相关。pHis修饰中磷酰胺键在高温和低pH下容易断裂,其高度不稳定性导致对pHis修饰的鉴定和研究进展缓慢。近年来,磷酸化蛋白质组学新技术的发展以及pHis特异性抗体的出现,推动了p His修饰蛋白底物的鉴定和功能研究。首次在哺乳动物细胞中鉴定到超过700个pHis修饰蛋白,并陆续发现黏着斑激酶(FAK)和磷酸甘油酸变位酶1(PGAM1)等蛋白质的pHis修饰能促进肿瘤发展。本文主要探讨组氨酸激酶和组氨酸磷酸酶在调控特定蛋白质pHis修饰中的关键机制及其功能,以期为pHis修饰蛋白的生物学功能研究奠定基础。

水液相下两性组氨酸分子对映异构的密度泛函理论

采用DFT的M06-2X和MN15杂化泛函方法,结合处理溶剂效应的SMD模型方法,对标题反应进行研究。研究发现:His分子可在α-H质子以羧基(质子化的)下面的O为桥迁移;H质子从氨基(质子化的)N迁移到质子化羧基上面的O后,α-H再以N和羧基(质子化的)下面的O分别为桥迁移;质子从氨基(质子化的)N迁移到咪唑环上的N后,α-H再以氨基(质子化的)N和羧基(质子化的)下面的O分别为桥迁移5个反应通道实现对映异构。势能面计算表明:隐性溶剂效应下5个通道决速步的自由能垒分别是245.6、238.1、297.3、270.9和257.7 kJ/mol;显性溶剂效应下这些能垒分别降到139.9、120.7、161.7、142.7和157.3 kJ/mol。结果表明,水液相下His只能少量的消旋,生命体补充His比较安全。

蛋白质组氨酸甲基化

蛋白质甲基化是生物体内常见的翻译后修饰。长期以来蛋白质甲基化的研究主要集中在精氨酸和赖氨酸上,关于组氨酸甲基化的报道较少,而最近的研究强调了组氨酸甲基化也是一种普遍存在且高度保守的修饰,该修饰发生在组氨酸咪唑环上的Nπ和Nτ位点,由特定的组氨酸甲基转移酶(PHMTs)催化。本文综述了组氨酸甲基化的研究历史和近年来取得的重要进展,重点强调了几个已知的组氨酸甲基转移酶,这些酶通过特定分子机制负责组氨酸上精确位点的甲基化修饰,其介导的甲基化在细胞运动、肿瘤细胞增殖和蛋白质翻译等过程中发挥重要作用。此外,本文还讨论了组氨酸甲基化的研究方法,特别是质谱技术的应用,在推动组氨酸甲基化研究中发挥重要作用。尽管组氨酸甲基化的面纱正在逐渐被揭开,对该修饰及其功能机制的完全理解仍存在挑战,因此,本文还对目前组氨酸甲基化的研究困境和未来的研究重点提出了一些新的见解,期待在未来揭开组氨酸甲基化更多的秘密,以扩展蛋白质甲基化修饰网络,为阐明疾病机制、开发新的治疗策略提供新的视角和策略。

黄铁矿在组氨酸、赖氨酸、精氨酸中的电化学氧化机理研究

黄铁矿开采冶炼过程中会产生尾矿废渣,暴露的金属硫化物被氧化后产生的酸性矿山废水污染等环境问题突出。研究黄铁矿的氧化机理,对抑制或阻止酸性矿山废水产生具有重要意义。采用碱性氨基酸作为电解质研究黄铁矿的电化学氧化机理,利用OCP、CV、Tafel极化曲线、LSV、EIS等电化学方法对黄铁矿表面的电化学行为进行测量,验证了黄铁矿在碱性氨基酸体系中氧化的可行性,黄铁矿在3种碱性氨基酸中氧化机理一致,最终发现,黄铁矿在电解质溶液中的氧化速率为赖氨酸>精氨酸>组氨酸。

基于组氨酸配合物的钯催化剂的制备及2-戊基蒽醌加氢性能

双氧水是一种重要的现代化工原料,其生产工艺的关键是蒽醌加氢催化剂。以组氨酸配位Pd(NO3)2为前驱体,采用浸渍法制备了不同焙烧温度处理的Pd-his/SiO_(2)-T(his表示组氨酸,T为焙烧温度)系列催化剂,并评价了其催化2-戊基蒽醌的加氢反应性能,其中Pd-his/SiO_(2)-500的活性最高。作为对比,直接以Pd(NO3)2为前驱体制备了Pd/SiO_(2)-500催化剂。通过多种表征技术充分研究了催化剂的性质,结果表明,随着焙烧温度的升高,Pd-his/SiO_(2)-T系列催化剂的钯分散度在300~400℃时下降,在400~600℃时基本保持不变,并且所含残留碳成分逐渐减少,Pd0成分的占比和电子云密度上升。Pd-his/SiO_(2)-500相比Pd/SiO_(2)-500催化剂有更高的钯分散度,纳米颗粒更小,而且Pd0组分的电子云密度较高。评价实验表明,Pd-his/SiO_(2)-500的蒽醌加氢反应的加氢效率达到12.8 g/L,选择性为99.67%,活性比Pd/SiO_(2)-500高1.13倍。

组氨酸三联体核苷酸结合蛋白2通过调控巨噬细胞焦亡抑制动脉粥样硬化

目的:探讨组氨酸三联体核苷酸结合蛋白2(HINT2)对动脉粥样硬化(AS)的影响及其可能机制。方法:分离胸痛患者的外周血单个核细胞(PBMCs)并诱导分化为巨噬细胞,检测细胞中HINT2的表达水平。体外培养RAW264.7小鼠巨噬细胞,检测细胞上清液炎症因子的水平及细胞死亡情况。建立载脂蛋白E基因敲除(apoE^(−/−))小鼠AS模型,检测小鼠主动脉根部斑块形成及巨噬细胞的脂质代谢和泡沫化程度。RT-qPCR和Western blot法检测RAW264.7细胞和apoE^(−/−)小鼠主动脉内焦亡相关因子的表达水平。结果:急性冠脉综合征患者PBMCs源性巨噬细胞中HINT2的表达水平显著降低,且与血清中促炎因子水平呈负相关,与抗炎因子水平呈正相关,提示HINT2可能抑制AS的炎症反应。体外实验结果表明,过表达HINT2基因能够抑制氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)刺激下巨噬细胞的脂质积累和泡沫化,降低细胞上清中白细胞介素6(IL-6)、IL-1β、IL-18和肿瘤坏死因子α等炎症因子的分泌,减少细胞死亡和焦亡相关因子的mRNA及蛋白表达。动物实验结果表明,过表达HINT2基因能够减轻apoE^(−/−)小鼠主动脉根部的斑块负荷,降低巨噬细胞的泡沫化程度,抑制焦亡相关因子核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)、caspase-1、消皮素D(GSDMD)、IL-1β和IL-18的mRNA及蛋白表达。结论:HINT2可以抑制ox-LDL诱导的巨噬细胞焦亡,减轻AS过程中的炎症反应,减缓AS的发生与发展。

组氨酸通过抗氧化作用改善移植肝缺血再灌注损伤

目的探索补充组氨酸对移植肝缺血再灌注损伤的改善作用及相关机制。方法建立移植肝缺血再灌注损伤小鼠模型,随机将30只雄性C57BL/6小鼠分为3组:假手术组、生理盐水治疗组、组氨酸治疗组;用缺氧/复氧模拟细胞缺血再灌注损伤,将人肝永生化(THLE)细胞分为3组:阴性对照组、生理盐水处理组和组氨酸处理组。检测指标如下:通过谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)活性检测小鼠肝功能;采用Western blotting检测肝组织B细胞淋巴瘤2(Bcl-2)、Bcl-2相关X(Bax)蛋白表达和cleaved caspase-3蛋白水平;TUNEL染色检测肝细胞凋亡细胞比例;肝组织HE染色检测病理结构变化;使用活性氧(ROS)检测试剂盒检测THLE细胞ROS水平。结果与移植肝缺血再灌注损伤小鼠模型生理盐水治疗组相比,组氨酸治疗组血清ALT和AST活性降低(P<0.05),肝病理损伤程度显著减轻,Bax表达降低,而Bcl-2上调,Bax/Bcl-2比值显著降低,cleaved caspase-3蛋白水平升高(P<0.05)。此外,THLE细胞试验表明,组氨酸处理后可减少肝细胞凋亡比例和肝细胞ROS水平。结论组氨酸可以通过抗氧化作用改善移植肝缺血再灌注损伤。该研究为肝缺血再灌注损伤临床救治提供新思路。

氮掺杂的绿色碳点开关型荧光传感器灵敏检测组氨酸

以柠檬酸为碳源,尿素提供氮源,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,采用水热法一步合成水溶性好的氮掺杂绿色荧光碳点(N-CDs)。为增强N-CDs的荧光强度,选用1,6-己二胺作为表面修饰剂,制备的N-CDs荧光量子产率达16.8%。该N-CDs形貌近似球形,平均粒径约为30 nm。同时本实验基于荧光猝灭法构建N-CDs/Bio“开-关”型荧光传感器,利用传感器荧光强度的变化灵敏检测组氨酸(His)。传感器荧光强度变化(ΔF)与His浓度在1.73~25.85 mmol/L范围内呈现良好线性关系,线性方程为ΔF=6.133×[His]+4.531,相关系数R 2=0.9984,检测限为0.3669 mmol/L。进一步检测实际人血清样本中的His,回收率为96.3%~100.1%。传感器检测方法简便、灵敏度高,是优异的His荧光检测传感器。

脆性组氨酸三联体基因甲基化与前列腺癌的相关性及临床意义

目的:检测前列腺癌患者血清中脆性组氨酸三联体基因(fragile histidine triad,FHIT)甲基化状态,探讨FHIT甲基化与前列腺癌患者临床病理特征及5年生化复发和临床进展之间的关系。方法:采用MSP法检测78例前列腺癌和45例前列腺增生患者血清中FHIT甲基化表达状态,分析FHIT甲基化率与前列腺癌患者临床病理的关系,采用Kaplan-Meier生存分析FHIT甲基化率与前列腺癌5年生化复发和5年临床进展之间的关系。结果:前列腺癌患者血清中FHIT基因甲基化率为48.72%,高于前列腺增生患者的4.44%,差异有显著意义(PP<0.05)。FHIT甲基化与前列腺癌患者年龄、术前前列腺特异抗原(PSA)、TNM分期、Gleason分级有关;在前列腺癌Gleason分级≤7和Gleason 8~10分级中,FHIT甲基化率分别为59.18%和31.03%,在Ⅰ~Ⅱ期和Ⅲ~Ⅳ期前列腺癌患者中,FHIT甲基化率分别为37.50%和66.67%,差异有统计学意义(P<0.05)。甲基化组5年复发率和5年累计临床进展率高于非甲基化组(P<0.05)。结论:FHIT甲基化与前列腺癌临床病理有关,检测FHIT甲基化状态有助于评估前列腺癌患者的临床预后。

基于小分子识别的光电化学传感器用于组氨酸检测

血清中组氨酸(His)水平异常变化可能与多种疾病相关,因此检测His具有重要的临床意义。光电化学(PEC)传感具有灵敏度高、操作简单、价格低廉和易于微型化等优点,是一种有潜力的临床检测手段。由于缺乏合适的识别机制,到目前为止PEC传感器用于His检测仍未见报道。本研究提出以小分子探针作为识别单元构建光电化学传感界面的方法,通过探针与His之间的特异性反应提高传感器的选择性。因此,构建的光电化学传感器具有较好的选择性、稳定性和重现性,可用于生物样品中His的定量检测。

富组氨酸糖蛋白在大鼠糖尿病视网膜病变新生血管形成中的作用

目的:探讨富组氨酸糖蛋白(HRG)在大鼠糖尿病视网膜病变新生血管形成中的作用。方法:建立链脲佐菌素(STZ)诱导的SD大鼠糖尿病模型,蛋白免疫印迹法(WB)检测正常(WT)组、糖尿病(DM)组视网膜中HRG、血管生成因子(VEGF)的蛋白表达情况。转染HRG小干扰RNA低表达序列,WB验证在高糖诱导的人视网膜微血管内皮细胞(hRMECs)中HRG的蛋白表达情况,选择最佳si-HRG#298序列用于后续实验。动物实验通过腺相关病毒载体沉默HRG,玻璃体腔注射HRG空载体对照组(AAV2-sh-NC)及HRG基因沉默组(AAV2-sh-HRG#298),WB验证HRG的蛋白表达情况后,通过HE染色观察各组视网膜结构变化,PAS染色观察各组视网膜新生血管变化情况,WB检测各组HRG及VEGF的蛋白表达情况。结果:HE染色发现DM组大鼠视网膜结构出现紊乱,神经节细胞层细胞数量减少,内核层和外核层细胞数量减少,视网膜总厚度也减少(P<0.05);PAS染色观察DM组大鼠视网膜中无细胞毛细血管明显增多(P<0.05);DM组大鼠视网膜中HRG及血管生成因子VEGF的蛋白表达上调(P<0.05);高糖诱导的hRMECs中转染HRG后其蛋白表达明显下调(P<0.05);HRG基因沉默可以抑制糖尿病视网膜的新生血管形成,下调VEGF的蛋白表达(P<0.05)。结论:HRG促进糖尿病大鼠视网膜的新生血管形成,HRG基因沉默可以抑制其新生血管形成。

NiFe_(2)O_(4)磁性纳米粒子制备及其吸附富组氨酸蛋白的研究

引入具有生物相容性、亲水性好的高分子材料聚乙二醇,通过水热法一步合成NiFe_(2)O_(4)磁性纳米材料,其直径大小约为50 nm,比表面积38.15 m^(2)·g^(-1),具有良好的结晶度、热稳定性、分散性以及较强的磁性。利用NiFe_(2)O_(4)磁性纳米材料NiFe_(2)O_(4)MNPs表面的Ni2+能够与富组氨酸蛋白上的咪唑环通过配位键结合,以此来实现对富组氨酸蛋白的吸附。实验证明NiFe_(2)O_(4)磁性纳米材料能吸附天然富组氨酸蛋白质牛血红蛋白,吸附量可达到235 mg·g^(-1),高于文献报道的120.1 mg·g^(-1),还可以用于人血血红蛋白的吸附,具有实际应用价值。

组氨酸和碘代组氨酸钴氧合作用的循环伏安研究

本文利用循环伏安法研究了组氨酸钴和碘代组氨酸钴配合物在不同条件下的氧合过程 ,通过与光度法和电位滴定法的研究比较 ,探讨了以循环伏安法研究这两种配合物的氧合过程的可行性 .

恶性疟原虫组氨酸富集蛋白Ⅱ、Ⅲ的序列多态性分析

目的分析恶性疟原虫富组氨酸蛋白Ⅱ/Ⅲ（Pf HRPⅡ/Ⅲ）的序列多态性。方法采集云南疟疾流行区恶性疟患者血样20份,血涂片后镜检,并进行疟疾快速诊断试剂检测（RDTs）,同时提取各血样中恶性疟原虫基因组DNA,进行PCR扩增Pfhrp2和Pfhrp3核酸片段并测序。使用Bioedit软件对Pfhrp2和Pfhrp3基因序列进行比对,使用TRANSEQ软件推导出其编码的氨基酸序列。结果 20份血样经镜检和RDTs检测均为恶性疟原虫阳性。PCR扩增结果显示,各血样的Pfhrp2核酸片段约389～986 bp,Pfhrp3核酸片段大小约329～640 bp,应用测序获得的核酸序列推导出相应的氨基酸序列,Pf HRPⅡ氨基酸残基序列以1型（AHHAHHVAD）起始并最终以12型（AHHAAAHHEAATH）作为结尾,Pf HRPⅡ特征性氨基酸残基重复序列数量相对较多的分别有7型（AHHAAD）、2型（AHHAHHAAD）和6型（AHHATD）;Pf HRPⅢ含有重复较多的型别是16型（AHHAAN）和17型（AHHDG）;Pf HRPⅡ和Pf HRPⅢ均未发现11型（AHN）。结论 20份恶性疟患者血样中Pfhrp2和Pfhrp3存在诸多的核酸变异,Pf HRPⅡ和Pf HRPⅢ共享一些特征性重复序列。

组氨酸三聚体核苷结合蛋白研究进展

组氨酸三聚体核苷结合蛋白(HINT)是组氨酸三聚体蛋白超家族成员中分布最为广泛的一种蛋白,该蛋白在不同的物种中均有报道,最新研究发现,HINT具有肿瘤抑制剂的作用.本文对国内外近年来有关HINT的结构特征、生物学活性、转录调控作用以及对肿瘤的抑制作用及其作用机制等方面的研究进展进行综述.

大肠杆菌L-组氨酸生物合成途径的改造及其对工程菌L-组氨酸产量的影响

改造大肠杆菌L–组氨酸生物合成途径,以提高L–组氨酸的产量.用NTG诱变大肠杆菌M-17(SGr),依次赋予其2–噻唑丙氨酸(2-TA)和组氨酸氧肟酸盐(HisHx)遗传标记,再以突变株M-18(SGr+2-TAr+HisHxr)基因组为模板,扩增组氨酸操纵子基因,构建出重组质粒pUC118-his-operon,将重组质粒导入突变株M-18(SGr+2-TAr+HisHxr)得到工程菌E.coli M-19(SGr+2-TAr+HisHxr/pUC118-his-operon).根据zwf和prs基因序列分别合成引物进行PCR扩增,PCR产物与载体pSTV28连接,构建重组质粒pSTV28-zwf、pSTV28-prs和pSTV28-zwf-prs,将重组质粒分别转化至工程菌E.coli M-19,摇瓶发酵测定重组工程菌L–组氨酸的产量.摇瓶发酵结果显示,L–组氨酸产量与对照株相比,工程菌E.coli M-19提高了4.5倍,双质粒系统重组工程菌E.coli MZH-19、E.coli MPH-19和E.coli MZPH-19分别提高了5.14、5.78、8.43倍.

Peutz-Jeghers综合征脆性组氨酸三连体基因突变与癌变的关系

背景与目的:Peutz-Jeghers综合征(Peutz-Jegherssyndrome,PJS)是一种常染色体显性遗传性疾病。脆性组氨酸三连体(fragilehistidinetriad,FHIT)基因是定位于3p14.2脆性位点区域的重要抑癌基因。我们以往的研究结果认为PJS患者在3p14.2区域可能存在易感基因。本文旨在明确PJS患者FHIT基因突变与癌变的关系和FHIT基因的改变及规律。方法:应用变性高效液相色谱(DHPLC)分析、聚合酶链反应-单链构象多肽分析技术(PCR-SSCP)和DNA测序方法,对6个PJS家系中的15个患者及其20例正常家族成员的FHIT基因进行了研究。结果:在6个家系中,有1位患者的FHIT基因第159位核苷酸由G→T,相应的第54位密码子编码的氨基酸由谷氨酸变成终止密码子;在第62位密码子处存在碱基G插入,使读码框架发生移位,在第111位密码子处提前出现终止密码子;在2例癌变患者的息肉标本DNA和癌标本DNA中检测到FHIT基因第8外显子的纯合性缺失;在3个散发的PJS患者中发现,患者与其母亲在第8外显子,有相同的SSCP带型和DHPLC峰型,DNA测序结果显示,在第98位密码子处发生同义突变,由CAT→CAC,相应编码的氨基酸未发生改变,均为苏氨酸。另外,有7例患者和2例正常人在FHIT基因的第6内含子5'端第42位核苷酸位点发生由A→G的点突变。

组氨酸的Keggin结构杂多金属氧酸盐的合成及性质研究

首次合成了组氨酸的Ｋｅｇｇｉｎ 结构（ＸＭ１２Ｏ４０ｎ－ ，Ｘ＝ Ｐ，Ｓｉ，Ｍ＝ Ｗ，Ｍｏ）３ 种杂多金属氧酸盐化合物用元素分析、ＩＲ、ＵＶ、ＴＧ－ ＤＴＡ 等方法对标题化合物进行了表征．结果表明该类化合物仍保持Ｋｅｇｇｉｎ 结构。

以L-组氨酸为模板仿生合成针状纳米碳酸钙

依据仿生合成原理,以L-组氨酸为有机基质,无水氯化钙和无水碳酸钠为原料,通过简单的复分解反应制备出了平均直径约为80 nm,长径比约为12∶1的针状纳米碳酸钙晶体.利用高分辨扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱议(FTIR)对产物进行了表征,结果表明,在不添加有机基质的溶液中得到立方状微米级的碳酸钙晶体,添加L-组氨酸后得到针状纳米级的碳酸钙晶体,并对L-组氨酸在仿生合成针状纳米碳酸钙过程中的作用机理进行了初步探讨.

锌盐与L-α-组氨酸配合行为的相化学研究

用半微量相平衡法研究了ZnCl_2/Zn(OAc)_2/ZnSO_4-His-H_2O在25℃及全浓度范围内的溶度性质,绘制了体系的溶度图及饱和溶液的折光指数-组成图,发现并制备了未见文献报道的固液异组成三元化合物Zn(His)Cl_2·(1/2)H_2O和固液同组成三元化合物Zn(His)(OAc)_2·(1/2)H_2O与Zn(His)SO_4·H_2O通过化学分析、元素分析、IR光谱、TG-DTG及X射线粉末衍射分析等对其进行了物理化学表征.