甲烷氧化菌素研究进展

甲烷氧化菌素(methanobactin,Mbn)最早发现于甲烷氧化菌,是一类由核糖体合成的翻译后修饰肽,其特征是特定的半胱氨酸残基被修饰成恶唑酮-硫代酰胺基团.Mbn对铜离子具有高度亲和性,在甲烷氧化菌的铜稳态生理调控中发挥了重要的作用.近年,在其他种属的细菌中也发现了Mbn操纵子的存在,并根据系统发育分析将其分为五大类(groupsⅠ–Ⅴ).目前已经分离鉴定的Mbn既有结构的保守性,也有序列的特异性.除了铜螯合特性,Mbn还被证明具有氧化酶活性、解汞毒能力以及抑菌作用等,尤其在治疗铜代谢相关疾病、细菌感染性疾病等方面具有潜在的开发价值.本文对Mbn的种类、结构、生物合成机制和生物学功能等方面的研究成果进行综述,并展望其应用前景,旨在为Mbn的开发应用提供理论指导和科学支撑.

猪环鸟苷酸-腺苷酸合成酶cGAS基因的原核表达及其表达产物的生物活性分析

为获得具有生物学活性的环鸟苷酸-腺苷酸合成酶(cyclic GMP-AMP synthase,cGAS)蛋白与第二信使分子2′3′-cGAMP,构建了猪源cGAMP合成酶pcGAS基因的原核表达载体pET-28a-SUMO-pcGAS,将其转化至大肠杆菌Rosetta(DE3),并通过优化诱导条件实现了可溶性表达;利用镍柱亲和层析对表达的重组蛋白产物进行初步纯化,随后切除SUMO标签蛋白,再用亲和层析进一步纯化,获得了纯度较高的重组蛋白pcGAS;将获得的重组蛋白pcGAS通过体外酶促反应生物合成了2′3′-cGAMP,且合成产物能够诱导启动细胞Ⅰ型IFNs的产生。结果表明,pcGAS重组蛋白和2′3′-cGAMP均具有生物活性,这为后续抗病毒、抗肿瘤药物以及免疫增强剂的开发奠定了基础。

霍乱弧菌二核苷酸环化酶的可溶性原核表达及其表达产物的生物活性分析

为获得具有生物活性的霍乱弧菌二核苷酸环化酶(DncV)蛋白与环二核苷酸c-di-GMP、c-di-AMP和3'3'-cGAMP,构建了DncV基因的原核表达载体pET-28a-SUMO-DncV,将其转化至大肠杆菌Rosetta(DE3),并通过优化诱导条件实现了可溶性表达;利用镍柱亲和层析纯化表达的重组蛋白产物,随后切除SUMO标签蛋白,再用亲和层析进一步纯化,获得了纯度较高的重组DncV蛋白;将获得的重组DncV蛋白通过体外酶促反应分别合成了c-di-AMP、c-di-GMP和3'3'-cGAMP,且合成产物能够诱导细胞产生Ⅰ型IFNs。结果表明,重组蛋白DncV及其产物c-di-GMP、c-di-AMP和3'3'-cGAMP均具有生物活性,这为后续抗病毒、抗肿瘤药物以及免疫增强剂和佐剂的开发奠定了基础。