分析谷胱甘肽-S-转硫酶的产物抑制反应过程测定还原型谷胱甘肽

目的以谷胱甘肽-S-转硫酶(GST)为模型,探讨有产物抑制时用积分法分析酶反应过程测定底物量的可靠性。方法从猪肝制备GST。1-氯-2,4-二硝基苯(CDNB)终浓度为1.0 mmol/L,监测GST催化还原型谷胱甘肽(GSH)与CDNB结合产物在340 nm吸收变化。用积分法预测反应终点的产物吸收。结果优化产物抑制常数可使此积分法所得反应终点产物吸收对剩余底物变化不敏感。此积分法测定GSH对常见干扰有抗性。此法测定大鼠肝匀浆中外加GSH回收率大于98%,线性响应上限接近90μmol/L,下限接近2.0μmol/L,所得大鼠肝GSH含量与文献报道一致。结论有产物抑制时用积分法也可定量底物;用此积分法进行动力学酶法分析具有一定普遍性,而且有明显优势。

联用酶反应过程分析法和初速度法测定谷胱甘肽-S-转硫酶活性

目的:考察联用谷胱甘肽-S-转硫酶(Glutathione-S-transferase,GST)产物抑制反应过程分析法和初速度法测定GST活性的有效性。方法:阳离子交换层析纯化猪肝碱性GST同工酶。在25℃,用1.0 mmol/L 2,4-二硝基氯苯(1-Chloro-2,4-dinitrobenzene,CDNB)和50.0 mol/L谷胱甘肽(Glutathione,GSH)跟踪产物在340 nm吸收的变化。5.0 min内底物消耗比例低于设定界限时测定初速度;否则,用以反应时间为自变量且包含产物抑制的积分速度方程分析反应过程确定最大反应速度,再换算成优化GSH浓度下的初速度。结果:优化GST产物抑制常数后,只要被分析数据中GSH消耗55%以上,所得最大反应速度对被分析数据范围不敏感。用48 mol/L GSH将最大反应速度换算成初速度,联用策略所得GST活性的线性下限略高于初速度法,而线性上限提高4倍。结论:用积分速度方程分析酶反应过程并优化最大速度换算成初速度所需底物浓度,联用策略测定酶活性线性范围更宽,有望成为测定酶活性的新方法。

兼性离子修饰亲水磁珠固定化谷胱甘肽-S-转硫酶P1及其表征

谷胱甘肽-S-转硫酶P1(Human glutathione-S-transferaseπ1,h GSTP1)为肿瘤耐药增敏药靶。为探索磁珠固定化h GSTP1的合适方案用于磁分离指数富集从混合物中筛选高亲和力配体,重组表达6×His-h GSTP1,分别用Ni^2+-NTA琼脂糖和GSH-Sepharose 4B层析柱纯化,采用亲水兼性离子修饰的羧基磁珠和Ni^2+-NTA磁珠固定化6×His-h GSTP1,表征其固定化容量、保留活性、稳定性以及对抑制剂响应性。羧基磁珠不能有效固定GSH-Sepharose 4B层析柱纯化h GSTP1,可有效固定Ni^2+-NTA层析柱纯化h GSTP1,但最大保留酶活仅约30%。Ni^2+-NTA磁珠可有效固定两种方法纯化蛋白,其饱和固载容量约为羧基磁珠的1.7倍且最大保留酶活均可达80%。Ni^2+-NTA磁珠固定化h GSTP1在pH 6.5 PBS中0℃振摇8 h活性未见明显改变,相同条件游离酶活性下降约20%;在筛选后甲醇80℃处理20 min不脱落。Ni^2+-NTA磁珠固定化h GSTP1和游离酶对抑制剂依他尼酸(Ethacrynic acid,EA)的IC50无显著性差异(P>0.05)。因此,Ni^2+-NTA磁珠固定化h GSTP1可适用于指数富集筛选混合物库中抑制剂。

测定谷胱甘肽-S-转硫酶动力学参数的变化表征其抑制剂

目的:测定谷胱甘肽-S-转移酶(Glutathione-S-transferases,GST)动力学参数变化,建立表征其抑制剂的方法。方法:从猪肝经阴离子交换层析和亲和层析制备GST酸性同工酶,用还原型谷胱甘肽(Glutathione,GSH)和1-氯-2,4-二硝基苯(1,-chloro-2,4-dinitrobenzene,CDNB)合成S-(2,4-二硝基苯基)-谷胱甘肽(GS-DNB)为候选抑制剂,以GSH与CDNB为底物测定GST在GS-DNB作用下的米氏常数(Km)和最大反应速度(Vm),从而确定GS-DNB对GST的抑制常数(Ki)。结果:此GST被纯化146倍以上,活性总收率近30%。该GST对GSH和CDNB的Km分别为42μmol/L和0.86 mmol/L,属于随机双底物动力学模型。GS-DNB对CDNB竞争性Ki为(21±1)μmol/L(n=2);对GSH竞争性Ki为(17±1)μmol/L(n=2)。结论:产物GS-DNB是GST的高亲和力竞争性抑制剂;测定GST动力学参数随抑制剂浓度的变化可筛选其抑制剂。

谷胱甘肽硫-转移酶研究进展

Glutathione S-transferases(GSTs) are a family of soluble detoxification enzymes which use reduced glutathione(GSH) in conjugation and reduction reactions.Toxic electrophiles,including a variety of carcinogens,are substrates for the GSTs and are more easily excreted into bile or urine after conjugation or reduction .The three-dimensional structures of GSTs from several species,including humans,have been determined.GST activity has been found to present in all human tissues,and expression of the various GST isoenzymes differs in degree in the various tissues. Glutathione S-transferases may play a role in the protection of cells against toxic electrophiles and in the resistance to cancer chemotherapeutic agants.The polymorphisms of GSTs genes are one of the important factors that exercise influence on individual susceptibility to cancer.

溴氰菊酯在罗非鱼组织中的累积及对谷胱甘肽-S-转移酶的影响

以罗非鱼Tilipia为试验鱼类,研究了其暴露于不同浓度溴氰菊酯后其组织中溴氰菊酯的含量和谷胱甘肽-S-转移酶GST活性的动态变化。结果表明,罗非鱼肌肉和肝脏组织中的GST的正常值分别为(4.39±0.2)U.mg.prot-1和(13.3±0.3)U.mg.prot-1。采用不同浓度的溴氰菊酯处理罗非鱼25 d,除了1.0μg.L-1浓度组罗非鱼体内无明显累积,GST与对照组相比无显著差异外,其余各浓度组均有一定的累积,同时GST发生了明显的变化。GST的变化规律为先升高后降低,即溴氰菊酯对罗非鱼体内的GST是先诱导后抑制,且这种变化幅度肝脏比肌肉大。2.0￣10.0μg.L-1浓度组经15￣20 d可在肌肉和肝脏中达到累积-释放的动态平衡,最大累积系数分别为1.85和2.20。溴氰菊酯在罗非鱼组织中达到累积平衡时,其累积量与GST活性呈较明显的负相关。研究表明,1.0μg.L-1以下的溴氰菊酯对罗非鱼没有生化毒性影响,罗非鱼组织中的溴氰菊酯累积量和GST可用来评价农药对鱼类的毒性效应。

辣椒碱对小菜蛾的驱避活性及其体内谷胱甘肽-S-转移酶和Na^+,K^+-ATP酶活性的影响

采用常规生测方法和酶活力测定方法,初步研究了辣椒碱对小菜蛾Plutella xylostella L.的产卵忌避和拒食作用,及其对小菜蛾体内谷胱甘肽-S-转移酶、Na+,K+-ATP酶活性的影响,以期阐明辣椒碱对害虫的作用机制。结果表明,辣椒碱对小菜蛾表现出较强的产卵忌避活性和拒食活性。在6.25×104mg/L浓度下,处理24h辣椒碱对小菜蛾的非选择性产卵忌避率达96.55%,选择性产卵忌避率为84.30%;在相同浓度下,处理48h辣椒碱对小菜蛾的非选择性拒食率达81.47%,选择性拒食率为69.69%。另外,经1.25×105mg/L辣椒碱不同时间处理后,小菜蛾体内的谷胱甘肽-S-转移酶酶活力和Na+,K+-ATP酶活力与对照相比均产生了波动,处理18h时小菜蛾体内GSTs活力最高,为152.01U·mg-1pro·min-1,处理1h时小菜蛾体内Na+,K+-ATP酶活力最高,为19.99U·mg-1pro·min-1。结果说明辣椒碱能够影响小菜蛾产卵和取食行为,并且对其体内的酶系也产生了影响。

苯并(a)芘、芘及其混合物暴露对梭鱼肝脏谷胱甘肽硫转移酶活性的影响

在实验生态条件下 ,观察苯并(a)芘、芘及其等浓度混合物暴露对梭鱼(Mugilso-iuy)肝脏谷胱甘肽硫转移酶 (GST)活性的影响。结果显示 ,在7d的暴露中 ,苯并(a)芘、芘对肝脏GST活性的影响主要为诱导效应 ,芘对GST活性的诱导比苯并(a)芘强。混合物在15d的暴露中未观察到GST活性的诱导 ,而是在暴露的后期出现GST活性的抑制。实验表明 ,肝脏GST活性的诱导指示受到PAHs污染胁迫 ,而GST活性抑制则是受到较长时间或较严重的污染。

向日葵谷胱甘肽-S-转移酶基因的克隆及抗病功能研究

为探讨谷胱甘肽-S-转移酶(GST)基因在向日葵抗病机制中的作用,在核盘菌诱导向日葵转录组文库的基础上从向日葵耐病品种龙食葵2号中克隆了1个GST的c DNA序列,并进行了表达和功能分析。结果表明:该基因开放阅读框为675bp,编码224个氨基酸残基,分子量为55.45k D,等电点为5.16,命名为Ha GSTU1(Gen Bank登录号为KR071872);Ha GSTU1蛋白属于GST的Tau家族,推测是一种无信号肽的细胞质蛋白,其N端结构域包含结合GSH的G位点,C端结构域包含特异结合底物的H位点;Ha GSTU1与一个橡胶树GST蛋白的亲缘关系最近,氨基酸序列的相似性为72%。实时荧光定量PCR结果显示,该基因在叶中表达量最高,其次是花、根、种子和茎,在盘中的表达量最低;干旱、盐、草酸、核盘菌及其代谢物均能诱导向日葵Ha GSTU1基因的表达量出现显著变化。利用农杆菌介导法将该基因导入烟草,提高了转基因烟草叶片对核盘菌的抗性。对抗性株系烟草GST和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性测定发现,转基因烟草叶片中GST和GPX酶活性较野生型提高约2倍,并随着接菌时间的延长,两种酶活性显著升高。初步推断Ha GSTU1具有抗核盘菌的功能。

香蕉3个Tau类谷胱甘肽硫转移酶基因的克隆及序列分析

为了获得香蕉抗逆相关基因,通过随机克隆测序和RACE(rapid-amplification of cDNA ends)的方法从香蕉根系cDNA文库中获得3个谷胱甘肽硫转移酶基因,命名为MaGSTU1、MaGSTU2和MaGSTU3(GenBank登录号分别为:KC261934、KC261935和KC261936)。经5′RACE获得3个GST基因全长,分别包含1个627、675和699 bp的最大开放阅读框(Open Reading Frame,ORF),分别编码208、224和232个氨基酸的蛋白质。蛋白质序列同源比对发现其含有完整的GST_N_Tau和GST_C_Tau结构域。系统发育树显示所有Tau类GST基因聚成一大支,充分说明本研究克隆的3个基因为Tau类GST基因。这些结果为进一步分析该类基因的功能和今后香蕉抗逆分子育种提供了基础资料。

一个橡胶树谷胱甘肽-S-转移酶基因的克隆和表达特性分析

【目的】从橡胶树中克隆Glutathione-S-transferase(GST)基因的cDNA和基因组DNA,进行序列、结构和系统进化分析,研究胁迫条件和激素处理下的表达谱。【方法】利用产排胶机理课题组构建的胶乳EST数据库,通过PCR技术克隆橡胶树GST基因的cDNA和基因组DNA;在线预测蛋白质保守功能域和亚细胞定位,构建系统进化树,利用实时荧光定量PCR分析割胶、伤害、低温、激素和死皮病等因素对该基因表达的影响。【结果】从橡胶树胶乳中克隆到1个GST基因的全长cDNA(793 bp),编码25.4 kD(219aa)蛋白,命名为HbGSTU1;克隆了HbGSTU1的基因组DNA(1 313 bp),包含1个内含子(520 bp)和2个外显子。HbGSTU1属于GST Tau家族,推测是一种无信号肽的细胞质蛋白,其N端结构域包含结合GSH的G位点,C端结构域包含特异结合底物的H位点;HbGSTU1与一个蓖麻GST蛋白的亲缘关系最近,氨基酸序列的一致性为85%;HbGSTU1的表达受割胶、伤害、低温、2,4-D、乙烯利和死皮病等因素调控,但对JA、SA和ABA处理的应答不明显。【结论】HbGSTU1是一个典型的GST Tau家族蛋白,可能在橡胶树抗逆过程中起作用,可作为橡胶树抗逆分子育种的靶标基因。

苯酚胁迫下罗非鱼组织中过氧化氢酶与谷胱甘肽-S-转移酶的动态变化

以奥尼杂交罗非鱼(Oreochromisaureus♂×Oreochromisniloticus♀)为试验鱼类,研究了其暴露于不同质量浓度苯酚后组织中过氧化氢酶CAT和谷胱甘肽-S-转移酶GST活性的动态变化。结果表明,罗非鱼肌肉和肝脏组织中的CAT正常值分别为8.56±0.2U·mg-1和15.48±0.1U·mg-1,GST的正常值分别为4.39±0.20U·mg-1和13.30±0.31U·mg-1,均是肝脏组织高于肌肉组织。采用不同质量浓度的苯酚处理罗非鱼25d,除了0.002mg·L-1质量浓度组罗非鱼体内CAT和GST与对照组相比无显著差异外,其余各质量浓度组的CAT和GST均发生了明显的变化,两者的变化趋势相近。CAT的变化规律为低质量浓度组先升高后降低,高质量浓度组不断下降。即低质量浓度苯酚对罗非鱼体内的CAT具有一定的诱导作用,而高质量浓度表现为抑制作用,可使鱼体内的CAT失活,且这种变化幅度肝脏比肌肉大。GST的变化规律为先升高后降低,即苯酚对罗非鱼体内的GST具有先诱导后抑制的作用。研究表明,0.002mg·L-1质量浓度以下的苯酚对罗非鱼没有生化毒性影响,罗非鱼组织中的CAT和GST可作为生物标志物来评价酚类污染物对鱼类的生化毒性。

家蚕谷胱甘肽-S-转移酶基因BmGSTz1的克隆、序列分析及组织表达特征

谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)是一个功能广泛的超基因家族,其中Zeta家族在动物、植物和细菌中均有分布。在哺乳动物中,Zeta GSTs具有马来酰乙酰乙酸异构酶(MAAI)活性,参与苯丙氨酸/酪氨酸的代谢过程。本研究对家蚕Bombyxmori基因组中预测的GST基因(BmGSTz1)进行了表达序列标签的搜索,经拼接后获得一条含有3′和5′非翻译区在内的长度为1239bp的cDNA序列,其3′端含有AATAAA加尾信号。BmGSTz1基因含有4个内含子,外显子/内含子边界均符合GT-AG规则。经TA克隆证实,BmGSTz1基因编码区序列全长648bp,共编码215个氨基酸。BmGSTz1推定的分子量为24.8kD,等电点pI为8.06。BmGSTz1与其他昆虫和哺乳动物GSTz1的氨基酸序列高度保守,进化分析表明家蚕BmGSTz1与黑腹果蝇Drosophila melanogaster、冈比亚按蚊Anopheles gambiae、意大利蜜蜂Apismellifera和赤拟谷盗Tribolium castaneum的GSTz1形成1∶1∶1∶1∶1的直系同源关系。RT-PCR和基因芯片数据表明BmGSTz1在家蚕5龄第3天幼虫各组织中都有表达。序列和组织表达特征分析结果提示家蚕BmGSTz1可能具有MAAI活性,这将为进一步深入研究BmGSTz1基因的功能提供参考。

钩虾胆碱酯酶(ChE)和谷胱甘肽转硫酶(GST)的敏感性和特异性比较研究

研究了有机磷农药甲基嘧啶硫磷、有机氯农药林丹、菊酯类农药氯菊酯、表面活性剂直链苯磺酸钠和重金属Zn对钩虾 (GammaruspulexL .)胆碱酯酶 (ChE)和谷胱甘肽转硫酶 (GST)活性变化以及毒性影响 .结果表明 ,在暴露 2 4h和 48h后 ,仅有机磷农药甲基嘧啶硫磷显著抑制胆碱酯酶的活性 ;在暴露 48h后 ,有机氯农药林丹和菊酯类农药氯菊酯能显著提高谷胱甘肽转硫酶活性 ,在暴露 2 4h后 ,仅林丹导致谷胱甘肽转硫酶明显升高 .作为生物标志物 ,胆碱酯酶比谷胱甘肽转硫酶具有更高的特异性 ;这两种生物标志物较毒性试验方法具有更高的敏感性 .

中国北方人群谷胱甘肽转硫酶P1基因多态性及其与胃癌遗传易感性的关系

为了分析中国北方人群谷胱甘肽转硫酶P1基因(glutathione-S-transferase P1,GSTP1)多态性分布,同时探讨GSTP1基因多态性及其与幽门螺杆菌(H.pylori)既往感染联合作用对胃癌发病风险的影响,采用多聚酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)技术检测1,612例外周血DNA GSTP1的多态性;采用ELISA方法检测血清H.pylori IgG。结果显示,(1)中国北方人群GSTP1基因Val等位基因分布频率为22%,胃癌高、低发区GSTP1 Val等位基因分布频率有显著性差异(0.23/0.20);(2)以Ile/Ile基因型为参照组与其他两种基因型比较进行胃癌的风险分析,结果显示携带Val/Val基因型的个体患胃癌的危险性最大,其OR为5.588(3.256～9.591);携带Val等位基因的个体患胃癌危险性是非携带Val等位基因个体的1.587倍;(3)以H.pylori IgG(-)并携带GSTP1基因纯合野生型(Ile/Ile)的个体为参照,H.pylori IgG(+)并携带纯合多态基因型(Val/Val)的个体患胃癌的风险最高,OR为17.571(6.207～49.742)。说明GSTP1 Val等位基因的分布存在人群及地区差异。携带GSTP1 Val等位基因的个体胃癌发病风险增高。GSTP1 Val等位基因纯合型与H.pylori感染对于胃癌的发生具有交互作用。

谷胱甘肽转硫酶M1、T1基因多态性与胃癌遗传易感性关系的分子流行病学研究

目的 探讨谷胱甘肽转硫酶M1(GSTM1)、T1(GSTT1)基因多态性与胃癌遗传易感性的关系。方法 采用病例对照分子流行病学研究方法和聚合酶链反应技术 ,检测89例原发性胃癌病例和 94例对照GSTM 1和GSTT1基因型。结果 胃癌病例组GSTM1基因缺失频率为 6 1 8% ,显著高于对照组 (4 6 8% ) (χ2 =4 14,P =0 0 42 ,OR =1 84,95 %CI =1 0 2～ 3 31) ;GSTT1基因缺失频率在病例组为 5 7 3% ,也高于对照组 48 9% ,但未达到统计学显著性水平 (χ2 =1 2 8,P =0 2 5 7,OR =1 40 ,95 %CI =0 78～ 2 5 1)。携带GSTM1(- )和GSTT1(+)基因型者发生胃癌的危险性显著高于GSTM1(+)和GSTT1(+)基因型携带者 (OR =2 2 7,95 %CI =1 0 6～ 4 85 )。GSTM1基因缺失的吸烟者患胃癌的危险性显著增高 (OR =3 0 9,95 %CI=1 33～ 7 19)。结论 提示GSTM1空白基因型可能与胃癌易感性有关 ,GSTMl和GSITl均为空白基因型的个体对胃癌易感性明显增加 。

谷胱甘肽硫转移酶M1和T1基因多态性与噪声性听力损失易感性的关系研究

目的探讨谷胱甘肽硫转移酶M1和T1(GSTM1和GSTT1)的基因多态性与噪声性听力损失易感性之间的关系。方法采用横断面流行病学研究方法,对194名噪声暴露作业工人进行调查和听力测试,按听力学评价的结果将其分为听力损失组和听力正常组。用多重PCR方法检测其GSTM1和GSTT1的存在空白基因多态性。结果GSTM1和GSTT1的存在空白基因型分布在93名噪声性听力损失与101名听力正常工人之间差异无显著性(P>0.05)。采用多元Logistic回归分析对两组间年龄、性别、吸烟状况、爆震史和累积噪声暴露量等因素进行校正后,发现GSTT1空白基因型组与GSTT1存在基因型组相比噪声性听力损失的危险度显著性升高(P<0.05),调整OR值为1.952(95%可信区间为1.017～3.746);GSTM1存在与空白基因型之间发生噪声性听力损失的相对危险度差异无显著性(P>0.05)。结论谷胱甘肽硫转移酶T1基因多态性可能在噪声性听力损失的发病过程中起一定作用,携带GSTT1空白基因型的个体对噪声性听力损失的易感性升高。

阿苯哒唑对蚯蚓(Eisenia fetida)酸性磷酸酶、谷胱甘肽硫转移酶及腺三磷酶活性的影响

研究了蚯蚓在染毒2,7d和14d时,兽药阿苯哒唑(100～600mg/kg)对蚯蚓体及其不同部位的酸性磷酸酶(AP)、谷胱甘肽硫转移酶(GST)、腺三磷酶(Ca2+-ATPase)活性的影响。结果表明,阿苯哒唑对蚯蚓3种酶的活性均有显著影响,其中对AP和GST活性的影响比对Ca2+-ATPase的大。该药对AP和GST活性的抑制作用均随染毒时间的延长而加强,染毒浓度和时间表现出显著的互作效应。另外,AP活性也显著受到染毒浓度与蚯蚓部位的互作影响,影响最大的部位是蚯蚓前部;该药对Ca2+-ATPase活性的影响相对较小,浓度、时间和部位没有表现出明显的互作效应。

水生动物谷胱甘肽硫转移酶研究进展

谷胱甘肽硫转移酶(gluth ione S-transferase,GST)是一种广泛存在于各种生物组织中的小分子水溶性蛋白.GST属于II相代谢酶,主要功能是催化某些内源性或外来有害物质的亲电子基团与还原型谷胱甘肽的巯基结合,增加其疏水性使其易于排出体外,同时某些GST还具有谷胱甘肽过氧化酶活性.本文着重介绍了近年来国内外对水生动物GST的基础研究包括组织分布、同工酶类型和结构基因研究,以及各种环境污染物对水生动物GST的影响,探讨其作为生物标志物的可行性.