理性设计提高奥氏嗜热盐丝菌精氨酸脱亚胺酶的热稳定性

奥氏嗜热盐丝菌(Halothermothrix orenii)来源的精氨酸脱亚胺酶具有催化精氨酸水解生成瓜氨酸的活性,但其热稳定性有待进一步提升。为此,该研究对此来源的精氨酸脱亚胺酶进行三维结构分析和理性设计,选择了10个单点突变体。通过分子克隆、表达纯化和变性温度(T_(m))测定,获得了2个酶活力稍降低但热稳定性提高的突变体T180Y和A190P,有序叠加后获得双点突变体T180Y/A190P,3个突变体的T_(m)值分别提高了2.5、1.9、5.2℃,相比于野生酶,3个正向突变体在50℃下保温180 min后,残余酶活力分别提高了30%、23%和41.8%。三维结构分析表明表面空穴填充和芳香环作用可能是T180Y热稳定性增强的原因,而A190P推测是由于脯氨酸的吡咯环刚性结构以及与空间相邻残基之间的疏水相互作用增强了其热稳定性。随后,将突变体应用于瓜氨酸的生产,双点突变体T180Y/A190P的生产速率和瓜氨酸产量均高于野生型。该研究为其他工业酶的理性设计提供了一定参考依据。

凝血酶调节蛋白联合中性粒细胞肽酰基精氨酸脱亚氨酶4预警非瓣膜性房颤合并急性缺血性脑卒中患者缺血事件复发

目的研究凝血酶调节蛋白(TM)联合中性粒细胞肽酰基精氨酸脱亚氨酶4(PAD4)预警非瓣膜性心房颤动(NVAF)合并急性缺血性脑卒中(AIS)患者缺血事件复发风险。方法纳入2020年8月至2023年2月期间于天津市西青医院就诊的NVAF合并AIS患者164例为患者组,男71例,女93例,年龄51~83岁。采用Shine i2900型全自动化学发光免疫分析仪测定血浆TM水平;采用TECAN Sunrise酶标仪测定血清PAD4水平。以Kruskal-Wallis H检验进行多组间比对,以Mann-Whitney U检验进行两组间数据比对;用Friedman秩和检验进行同组内各时间节点数据比较;用ROC曲线分析诊断性能;用Logistic回归进行关联性分析;用Kaplan-Meier曲线进行生存分析,Cox比例风险回归模型获得HR值。结果在治疗前和治疗后,复发组血浆TM水平均高于未复发组(P值均<0.001);未复发组在治疗后血浆TM水平显著低于治疗前(P<0.001),复发组治疗后TM水平与治疗前差异无统计学意义(P=0.166)。AIS患者组在治疗前、后的血清PAD4水平均显著高于健康对照组(P值均<0.001)。治疗前,未复发组血清PAD4水平与复发组间的差异无统计学意义(P=0.093);治疗后,复发组显著高于未复发组(P<0.001);未复发组在治疗后血清PAD4水平低于治疗前(P<0.001),复发组在治疗后显著高于治疗前间(P<0.001)。治疗前,血浆TM的ROC曲线下面积(AUC^(ROC))为0.885,临界值为13.04TU/mL;治疗后,AUC^(ROC)为0.909,临界值为10.52TU/mL。治疗前,血清PAD4的AUC^(ROC)为0.606,临界值为11.45ng/mL;治疗后,AUC^(ROC)为0.939,临界值为10.00ng/mL。TM与PAD4联合评估的治疗前AUC^(ROC)为0.877,治疗后AUC^(ROC)为0.976。用Logistic回归做多元分析,AIS患者治疗后的TM和PAD4水平均与充血性心力衰竭和高血压有显著相关性(P<0.05)。生存分析显示,治疗后,TM、PAD4以及两项指标联合评估,均可有效预测患者在随访期内缺血事件复发的累积风险(Log-rankχ^(2)分别为20.597、5.836和27.786,P值分别为<0.001、0.016和<0.001)。Cox回归模型显示,TM与PAD4联合评估可有效预测AIS患者随访期内的缺血事件复发风险(HR=1.397)。结论NVAF并发AIS患者TM和PAD4水平显著增高,并随病情发展趋势而改变,通过对上述两项指标的动态监测和联合评估,可有效预警AIS患者缺血事件复发的风险,为临床早期识别和及时干预提供依据。

蛋白质精氨酸脱亚胺酶2与4在恶性间皮瘤中的表达及其临床意义

目的探讨恶性间皮瘤(MM)组织中蛋白质精氨酸脱亚胺酶(PAD2和PAD4)的表达及其与瓜氨酸化蛋白的相关性和临床意义。方法回顾性收集2014年至2021年浙江省45例MM病理组织样本,制成组织芯片,利用免疫组织化学法检测癌组织和配对癌旁组织中PAD2与PAD4的表达及其与瓜氨酸化蛋白的相关性,结合生物信息库数据分析其临床意义。结果PAD2和PAD4在癌组织中的表达显著高于癌旁组织(P<0.05)。PAD2和PAD4的蛋白表达在上皮型恶性间皮瘤、腹膜和胸膜部位的MM中呈正相关(P<0.05)。PAD2与PAD4的mRNA转录水平呈正相关(P<0.05)。PAD2、PAD4的表达与瓜氨酸化蛋白分别呈正相关(P<0.05)。PAD2和PAD4高表达组的总生存期(OS)均较低表达组更短,PAD4高表达组的无进展间隔期(PFI)相对于低表达组更长(P<0.05)。结论PAD2和PAD4可能与MM进展和预后有关,具有作为生物标志物或治疗靶点的潜在价值。

精氨酸脱亚胺酶基因在大肠杆菌中的克隆、表达及纯化

通过PCR扩增得到菌株编码ADI的arcA基因,并构建表达载体pET24a-ADI。将该载体导入大肠杆菌BL21(DE3),获得高效表达ADI基因的重组菌。对ADI诱导表达条件进行优化,结果发现宿主菌在A600达到1.0时加入0.2 mmol/L异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG),在30℃诱导4 h酶活最高,为2.04 U/mL发酵液。经超声波破碎、HiPrep DEAE FF阴离子交换层析、SuperdexTM200凝胶过滤层析,可获得SDS-PAGE电泳纯重组精氨酸脱亚胺酶(rADI)。rADI相对分子质量大小为92 600,由两个相同亚基组成,纯化后的rADI比酶活达20.9 U/mg。

精氨酸脱亚胺酶发酵条件研究

对一种新型肿瘤增殖抑制酶类一精氨酸脱亚胺酶的发酵生产工艺进行了研究。运用单因子扫描方法，考察了不同碳源、氮源等影响因子对粪肠球菌（Enterococcus faecalis）NJ402产精氨酸脱亚胺酶的影响。优选出其较佳培养基组分为（g／L）；蔗糖15，蛋白胨5，酵母膏5，牛肉膏2．5，NaCl3，KH2PO42，MgSO40．01，MnSO40．0025，L-精氨酸15；接种量以4％～5％为宜，最佳培养温度是37℃，最适起始pH为7．5。100L发酵罐实验表明，发酵到10h时，菌量与比酶活量均为最大，分别为40mg／mL和2．57U／mL。

双水相体系萃取精氨酸脱亚胺酶

报道了利用聚乙二醇/硫酸铵双水相体系从自溶NJ402菌粗提酶液中分离纯化精氨酸脱亚氨酶(ADI)的研究结果,为精氨酸脱亚氨酶的分离纯化提供了一种方法。在双水相体系中采用聚乙二醇(PEG)与(NH4)2SO4为组成成分,考察了聚乙二醇(PEG)平均相对分子质量、PEG质量分数、(NH4)2SO4质量分数、pH及NaCl质量分数对精氨酸脱亚氨酶分离纯化效果的影响。最佳双水相体系萃取条件为:聚乙二醇(PEG)平均相对分子质量为1 000,w(PEG1000)=15%,w[(NH4)2SO4]=20%,pH=6.5,室温下从自溶NJ402菌粗提酶液中分离纯化精氨酸脱亚氨酶,纯化倍数达到2.35倍,萃取率达91.1%。

反胶束萃取精氨酸脱亚胺酶

报道了用反胶束体系萃取精氨酸脱亚胺酶(ADI)的研究结果,为精氨酸脱亚胺酶的分离纯化提供了一种方法。在反胶束体系中采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为表面活性剂,正辛烷和丁醇作为溶剂及助溶剂。考察了水相pH、振荡时间、离子强度、表面活性剂浓度及精氨酸脱亚胺酶质量浓度等因素对精氨酸脱亚胺酶分离纯化效果的影响。实验结果表明,当c(CTAB)=0.01 mol/L,pH=7,振荡时间15 min,体系中用于反萃取的c(NaCl)=0.75 mol/L,且起始粗酶质量浓度控制在30 g/L时,通过辛烷/丁醇/CTAB反胶束体系的萃取和反萃取,ADI酶液萃取率E达到85%,比活达到1.107 U/mg,是起始酶液的4.52倍。

血清抗肽酰基精氨酸脱亚氨酶4抗体检测在类风湿关节炎诊断中的意义

目的比较类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)患者血清中抗肽酰基精氨酸脱亚氨酶4(PADI4)抗体水平和其它风湿病组及正常对照组间的差异,以评估其在RA诊断中的价值。方法采用酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbentassay,ELISA)检测患者血清中抗PADI4抗体水平,并研究其与RA患者DAS28评分、抗CCP抗体、抗角蛋白抗体(anti-keratinantibody,AKA)、类风湿因子(rheumatoid factor,RF)等指标的相关性。结果RA患者血清中抗PADI4抗体阳性率为47%,明显高于其它风湿性疾病患者和健康对照组(P<0.05)。抗PADI4抗体对RA诊断的敏感性为43%,特异性为92%。相关性分析显示抗PADI4抗体水平与DAS28评分、抗CCP抗体无相关性(r=-0.025,P=0.82;r=-0.058,P=0.60)。RF阴性患者PADI4抗体阳性50%;AKA阴性的患者PADI4抗体阳性43%;抗CCP抗体阴性的患者抗PADI4抗体阳性60%。结论RA患者血清中抗PADI4抗体有较高的诊断价值,特别有助于RF、抗CCP抗体及AKA阴性RA的诊断。PADI4可能是RA的一个致病性抗原并在RA的发病和病理过程中起重要作用。

粪肠球菌精氨酸脱亚胺酶酶学性质研究

经硫酸铵分级沉淀、Q-Sepharose Fast Flow阴离子交换层析、SephadexG-75凝胶柱层析从NJ402自溶细胞超声破碎液中提纯得到精氨酸脱亚胺酶(ADI),纯化倍数为34.5,活力回收率为31.4%,经SDS-PAGE以及Native-PAGE测定结果表明,ADI亚基分子量约为46kD,该酶非变性情况下的分子量约为190kD左右,该酶为同四聚体结构。酶学性质研究结果表明:ADI催化最适温度和最适pH分别为50℃和6.5,在45℃以下和pH5～8之间有很好的稳定性。ADI是L-型脱亚胺酶,具有严格的光学选择性,适当浓度的Mn2+、Mg2+、Co2+对ADI催化活力的促进作用较大,高浓度的Zn2+和Co2+对酶有一定程度的抑制作用,L-瓜氨酸对酶无抑制作用而L-鸟氨酸却表现出较强的抑制作用。ADI在最佳催化条件下作用于L-精氨酸的米氏常数为3.2686 mmol/L,最大反应速度为2.44 μmol/min。

假单胞菌发酵制备精氨酸脱亚胺酶

采用假单胞菌(Pseudomonas sp.)发酵制备精氨酸脱亚胺酶,优化发酵培养基配方及培养条件,以葡萄糖为碳源,酵母膏和蛋白胨为氮源,30℃振荡培养20h时,发酵液中精氨酸脱亚胺酶的酶活力可达2.17u/ml。向HepG2肝癌细胞培养液中加入酶粗品0.5u/ml,对肿瘤细胞的生长抑制率为93.4%。

类风湿关节炎患者滑膜抗环瓜氨酸肽表位表达与肽酰基精氨酸脱亚氨酶4基因的相关性分析

目的探讨类风湿关节炎患者滑膜抗环瓜氨酸肽（CCP）表位表达与肽酰基精氨酸脱亚氨酶4（PADI4）基因的相关性。方法2013年2月～2015年选择在湖北医药学院附属东风医院风湿免疫科住院的类风湿关节炎患者110例作为观察组，同期选择在该院进行体检的健康者110例作为对照组，两组都进行滑膜抗 CCP表位表达阳性率检测与 PADI4基因表达检测，同时进行相关性分析。结果观察组与对照组的滑膜抗 CCP表位表达阳性率分别为70.9％和9.1％，观察组明显高于对照组（χ2＝23.289，P＜0.05）。观察组 PADI4-104基因型的表达频率与对照组对比差异有统计学意义（χ2＝2.984，P＜0.05），多为 G／G表达，而对照组多为C／G表达。Pearson相关性分析显示在观察组中，滑膜抗 CCP表位阳性表达情况与PADI4-104基因型表达频率之间存在明显相关性（r＝0.344，P＜0.05）；logistic逐步回归分析显示 PADI4-104基因型表达频率是影响滑膜抗CCP表位表达的主要因素（P＜0.05）。结论类风湿关节炎患者的滑膜抗 CCP表位表达阳性率明显增加，同时也存在PADI4基因多态性紊乱情况，两者也存在明显的相关性，从而影响类风湿关节炎的发病状况。

N-亚硝基-L-精氨酸对兔局灶性脑缺血脑细胞线粒体钙、镁离子的影响

目的 探讨一氧化氮合成酶抑制剂对兔局灶性脑缺血脑细胞线粒体钙、镁离子的影响。方法 分别于兔局灶脑缺血前、后应用一氧化氮合成酶抑制剂N 亚硝基 L 精氨酸 (L NNA) ,观察缺血 4h后脑细胞线粒体钙、镁离子的含量及脑组织含水率情况。结果 L NNA组与单纯缺血组相比 ,脑细胞线粒体中钙离子含量明显增加 ,而镁离子明显下降。结论 L NNA能增加脑细胞线粒体中钙离子的含量 。

重组精氨酸脱亚胺酶的表达、纯化及其抗癌活性

克隆了ADI并在大肠杆菌中表达重组蛋白,得到的ADI重组蛋白通过离子交换层析纯化并进一步复性.复性后的重组ADI蛋白经分析与天然ADI蛋白具有相近的分子量(大约46 kD)和相似的酶活性(38 U/mg),可以将L-精氨酸转换成瓜氨酸.在蛋白酶降解实验中,发现重组ADI具有比天然ADI更稳定的抗胰蛋白酶降解活性,重组ADI的半衰期比天然ADI的更长.重组ADI能抑制肿瘤细胞HepG2的生长,同时具有抑制HepG2细胞迁移的作用.

恶臭假单胞菌产精氨酸脱亚胺酶发酵条件及特性的研究

对恶臭假单胞菌UN0705产精氨酸脱亚胺酶的发酵条件及部分酶学性质进行了研究。结果表明，在培养温度28℃，培养基初始pH值为6．6，接种量4％，装液量40mL／250mL，发酵时间50h时，精氨酸脱亚胺酶酶活最大。精氨酸脱亚胺酶发酵粗酶液在温度37℃及pH6．0-7．0时有较好的稳定性。

共轭亚油酸-精氨酸的制备及其抗氧化活性研究

等摩尔的共轭亚油酸(CLA)和精氨酸(Arg)通过溶解、混合、浓缩和冷冻干燥等步骤制得水溶性的共轭亚油酸-精氨酸(CLA-Arg)复合物,探究了CLA-Arg复合物对DPPH自由基、ABTS自由基的清除能力和对卵黄脂蛋白过氧化的抑制作用,并通过Rancimat法测定不同抗氧化剂对大豆油氧化诱导时间的影响。结果表明:CLA-Arg复合物对DPPH自由基(IC_(50)2.76 mg/mL)和ABTS自由基(IC_(50)1.43 mg/mL)均有良好的清除效果;在浓度为1.0 mg/mL时,其对卵黄脂蛋白过氧化体系的抑制率达到41.8%;在添加量为0.1%时,使得氧化诱导时间延长到1.79 h且高于BHT,从而CLA-Arg具有良好的抗氧化活性。

猪链球菌国内分离株精氨酸脱亚氨酶的克隆表达及其活性分析

根据GenBank上精氨酸脱亚氨酶(arginine deiminase,AD)序列AF546864,设计并合成一对引物,用PCR检测29株猪链球菌和7株马链球菌兽疫亚种的ad基因,发现29株猪链球菌均能检出此基因,而7株马链球菌兽疫亚种均未检出。扩增出的猪链球菌2型(SS2)强毒株HA9801的ad基因片段,定向克隆至pBAD/Myc-HisC严紧型质粒并转化TOP10。阳性重组菌经L-阿拉伯糖诱导,表达出分子量约47000Da的重组蛋白。经镍柱亲和层析,获得纯化的重组酶。活性分析显示,该酶具有巯基酶和金属酶的特征,其最适反应温度为37℃,最适pH值为6.5。Western blot分析显示,该酶能与SS2-HA9801全菌制备的兔抗血清发生特异性反应,表明其具有一定的免疫原性。检测该酶有助于进一步分析猪链球菌可能的毒力因子。

猪链球菌2型分离株精氨酸脱亚氨酸酶遗传变异分析

为了分析猪链球菌2型(SS2)发病原因、流行趋势,为预防和控制猪链球菌2型提供理论依据,根据GenBank发表的猪链球菌精氨酸脱亚氨酸酶(arginine dei minase,ADS)基因序列,设计并合成引物,采用RT-PCR技术,对阳性病料进行扩增,回收扩增产物并将其克隆入pMD18-T载体中,提取质粒测序。应用DNAStar软件分析核苷酸序列的同源性,并绘制系统进化树。结果显示,分离株HN1-HN8核苷酸的同源性为94.9%～100%,来自同一地区的分离株HN5和HN6同源性为100%,而河南分离株与GenBank发表的SX332同源性为95.9%～99.2%。因此,同一地域分离株间ADS基因序列同源性较高且亲缘关系较近,不同地域则较远。

精氨酸脱亚胺酶发酵过程特性研究

精氨酸脱亚胺酶有较好的体内体外肿瘤生长抑制作用。通过对粪肠球茵(Enterococcus faecalis)NJ402菌株产精氨酸脱亚胺酶的发酵特性的研究,建立起代谢物的过程变化与精氨酸脱亚胺酶产生机理的内在联系。NJ402菌株生长过程中碳源物质代谢产生乳酸导致发酵体系pH的下降,而培养基中L-精氨酸的脱亚胺作用有利于发酵体系pH的稳定和茵体生长。进一步的研究表明,低pH生长环境有利于NJ402菌株产精氨酸脱亚胺酶,且精氨酸脱亚胺酶的产生与能量代谢无关。NJ402菌株产精氨酸脱亚胺酶受底物L-精氨酸的诱导,但该诱导作用受茵体生长体系pH的调控,即精氨酸脱亚胺酶的产生是低pH生长环境与L-精氨酸共同作用的结果。

牙龈卟啉单胞菌肽酰精氨酸脱亚氨酶的克隆与表达

目的:构建牙龈卟啉单胞菌外膜蛋白肽酰精氨酸脱亚氨酶(PAD)克隆表达重组子,转化于大肠杆菌BL21中,并在最适宜条件下诱导表达。方法:以牙龈卟啉单胞菌ATCC33277全基因组DNA为模板,利用PCR技术获得目的基因PAD,将扩增得到的PAD基因定向插入线性克隆载体PMD18-T Vector中,得到克隆重组子PMD18-T-PAD。经PCR和双酶切鉴定正确的克隆重组子PMD18-T-PAD与表达载体PET-28a经Xhol和Ncol双酶切后,在一定连接体系下,连接构建表达质粒PET-28a-PAD。鉴定正确的原核重组表达质粒PET-28a-PAD,转化大肠杆菌BL21感受态细胞,在不同浓度异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPTG)及时间诱导下表达融合蛋白。以抗His Tag单克隆抗体为一抗,Western免疫印迹鉴定。结果:DNA测序结果表明,PAD与NCBI核酸数据库中收录的PAD序列同源性达100%;37℃,IPTG浓度为0.5mmol/L,250r/min振摇培养6h的诱导条件下,PAD可高效表达。结论:本实验成功构建了PAD的克隆表达重组子,并在大肠杆菌中表达了PAD蛋白,为进一步研究PAD的免疫学性能及相应的抗体制备奠定了基础。

肽酰基精氨酸脱亚氨酶4基因多态性与汉族人群类风湿关节炎的相关性

目的研究肽酰基精氨酸脱亚氨酶4(PADI4)基因多态性与类风湿关节炎(RA)的相关性。方法应用聚合酶链反应结合连接酶检测反应技术检测92例类风湿关节炎患者和116例正常人的 PADI4基因型。结果 PADI4_94和 PAD14_104位点 A/G 杂合子频率(P=0.012,P=0.030)和 A 等位基因频率(P=0.040,P=0.043)在 RA 组显著高于对照组。结论 PADI4_94、PADI4_104位点基因多态性与 RA 相关。