胱氨酸结模体多肽的特征及其在药物设计和分子工程中的应用

胱氨酸结(cystine knot,CK)模体是由两对二硫键及其相连的肽链骨架形成的一个内部环以及从环中穿过的第三对二硫键组成的球形结构,广泛存在于真菌、植物、海洋软体动物、昆虫以及蜘蛛等生物的毒素多肽和蛋白质中。CK多肽结构非常稳定、生物活性多样,是一类在药物设计和分子工程研究中的理想模型分子。本文综述了抑制剂胱氨酸结(inhibitor cystine knot,ICK)多肽和环形胱氨酸结(cyclic cystine knot,CCK)多肽两类主要CK毒素的氨基酸序列、拓扑结构、排列组合、人工合成以及空间折叠等特征,并进一步阐述了其在药物设计与分子工程中的应用前景。

抑制剂胱氨酸结多肽的抗菌和杀虫活性及进化

抑制剂胱氨酸结(inhibitor cystine knot, ICK)多肽是胱氨酸结(cystine knot, CK)多肽的三大家族成员之一。这种类型的多肽含有反向平行的3个β折叠,由3对二硫键形成稳定的拓扑学打结。它们广泛地分布在动物、植物、真菌甚至原核生物中,具有蛋白酶抑制剂,离子通道毒素以及抗微生物、抗疟疾及抗病毒活性等多种生物学功能。本文首先总结了昆虫中已发现的抗微生物活性和离子通道毒素活性的ICK肽;然后介绍了有毒动物尤其是蜘蛛、蝎子,以及植物中一些神经毒素活性的ICK肽,它们通常靶向昆虫体内的各种离子通道,从而发挥杀虫效果;最后结合ICK肽的基因序列特征,结构域和二硫键数目以及物种分布,对其进化多样性进行了探讨。

血管内皮细胞生长因子的研究进展

血管内皮细胞生长因子（ＶＥＧＦ）是在胚胎发生和创伤愈合过程中启动血管形成的一个高度特异的有丝分裂原，也是一种有效的血管通透性诱导因子。ＶＥＧＦ是此氨酸结生长因子超家族的一员，其结构特征和生物学特性使之在为缺血组织重建侧支循环、肿瘤预后、肿瘤转移乃至实施基因治疗等领域成为重要的研究对象。

植物大环寡肽的生物学活性与药用价值

植物大环寡肽是一类含有独特环胱氨酸结的植物源环形多肽,具有抗HIV、抗菌、细胞毒性等多个生物学活性。本文介绍大环寡肽的结构、种类、生物活性、潜在药用价值,和应用前景等几方面的研究进展。

脐带胎盘血管疾病胎儿血浆诱导内皮细胞凋亡的研究

为了解胎盘血管疾病中引发内皮细胞损伤及功能不良的机制推测脐带胎盘循环血管疾病可能是由于局部释放的某些因子诱导内皮细胞凋亡、损伤从而影响胎儿循环,将人脐静脉内皮细胞分离并培养,暴露于3组不同的胎儿血浆中:正常妊娠32例;脐动脉多普勒检查异常被诊断为脐带胎盘血管疾病38例(其中非先兆子痫21例,先兆于痫17例)及脐动脉多普勒检查正常而临床诊断为先兆子痫者16例。

植物环蛋白研究进展

植物环蛋白(cyclotides)是一类植物中富含二硫键、由28—37个氨基酸残基组成的大环蛋白,其分子中含有一个结构独特的环胱氨酸结(cyclic cystine knot,CCK)。由于其独特的结构和广泛的生物活性,如子宫收缩、溶血、细胞毒活性、抗微生物等活性,及其能耐高温、酸解和酶解的稳定结构,可作为多肽药物设计中的模板分子进行结构修饰或活性多肽的载体,而在国际上引起广泛的关注。目前从堇菜科、茜草科和葫芦科约30种植物中发现100多个植物环蛋白,研究主要集中在澳大利亚、瑞典和美国等几个研究组,近年我们也在开展相关研究。本文主要从植物环蛋白的提取、分离、检测与结构鉴定方法,结构与性质,序列的同源性及分类,化学合成与生物合成,生物活性以及应用前景等几个方面介绍植物环蛋白的研究进展。

靶向离子通道的神经毒素起源于抗微生物防御肽(英文)

靶向离子通道的神经毒素和抗微生物防御肽(defensin)享有三个共同的蛋白折叠(fold)类型,即半胱氨酸稳定的α-螺旋和β-片层折叠(cysteine-stabilizedα-helix andβ-sheet,CSαβ),抑制剂胱氨酸结折叠(inhibitor cystine knot,ICK)和β-防御肽折叠(β-defensin,BDF)。序列、结构和功能等多维证据显示靶向离子通道的神经毒素起源于相关的古老防御肽。毒素和防御肽系统正在成为研究保守结构支架功能新颖化(neofunctionalization)进化机制的理想体系。阐明蛋白质功能新颖化的进化机制不仅有利于回答进化生物学的基本科学问题,而且对于合理的药物设计具有重要的指导意义。本文综合阐述了神经毒素起源于抗微生物防御肽方面的最新研究进展。

植物环肽生物活性及其作用机制研究进展

环肽是植物来源的超稳定肽,是由头至尾环化骨架和形成胱氨酸结的3个二硫键组成的非常稳定的化合物。与其他类似肽相比,环肽的这种独特的拓扑化学结构使它们对化学、热和生物降解异常稳定,超强的稳定性可使它们在医药学领域方面取得很多进展。植物环肽是植物研究的一个新领域,由于其具有多种生物活性,引起了很多科学研究工作者的广泛重视与探究。多肽类药物的低稳定性与低的传递效率阻碍了其发展,而植物环肽的存在为多肽类药物存在问题的解决提供新的途径。综述了植物环肽的药理活性及其作用机制,为植物环肽发展成为药物应用于临床提供理论基础。