酶-底物快速检测试剂Mugal的合成及应用

报道了以间苯二酚、乙酰乙酸乙酯和Ｄ－半乳糖等基本化工原料合成酶－底物快速检测试剂４－甲基伞形酮－β－Ｄ－吡喃半乳糖甙（Ｍｕｇａｌ），总收率显著高于文献，产品的性状、纯度和使用效果都能与进口品媲美。

Cel48F产物排出过程中酶-底物相互作用及关键残基的分子动力学模拟

使用分子动力学模拟方法,通过对比产物在不同结合位置时的构象和对其相互作用的统计学分析,研究了Cel48F水解前后及产物排出过程中酶与产物间相互作用的变化,揭示了一些关键残基及其作用.结果表明,在底物刚发生水解后,产物主要在Glu 44和Trp 611辅助下向出口移动一个小的距离,使其远离剩余底物和关键催化残基,防止逆反应发生,在继续向出口移动过程中,在产物结合裂缝上方的残基Trp 411的疏水相互作用下,内侧糖单元向上方移动并与Trp 411相邻的Thr 410形成氢键,而外侧糖单元在Asp 494作用下移动很小,使产物在裂缝中转动,有利于外界水分子进入并包裹产物,最终实现产物排出.

人组蛋白α-氨基乙酰基转移酶Nat11表达纯化、晶体生长及底物结合研究

α-氨基乙酰基转移酶11(Nat11)催化组蛋白H4和H2A氨基端乙酰化修饰,发挥着重要的表观遗传调控功能。将人Nat11基因构建到原核表达载体p SUMO中,转化入大肠杆菌BL21(DE3)进行重组表达。通过镍柱亲和层析等一系列体外纯化步骤,获得高纯度Nat11。利用等温滴定量热法(ITC),测得Nat11与底物多肽微摩尔量级结合常数。利用质谱技术,发现纯化后的Nat11结合有大肠杆菌内源产生的乙酰辅酶A或辅酶A,在ITC滴定过程中可以产生对多肽底物的乙酰化修饰,表明纯化获得的Nat11在溶液中具有酶活力。随后,对Nat11进行晶体生长研究,通过初筛优化获得蛋白截短体及底物-酶融合蛋白单晶。

β-分泌酶底物肽对阿尔茨海默病细胞模型的保护作用

目的探讨β-分泌酶底物肽(BACEsp)对阿尔茨海默病(AD)细胞模型保护作用的机制。方法用携带BAC-Esp基因的重组病毒pLXSN-BACEsp(pBV),作用经淀粉样前体蛋白(APP)转染SK-N-SH细胞建立的AD细胞模型。MTT法检测细胞的活性,免疫细胞化学方法观察BACEsp作用前、后细胞内APP表达量的变化。结果pBV预处理组细胞的活性、胞内APP的表达量显著高于AD模型组和pBV后处理组。结论BACEsp对由APP所造成的AD细胞模型的神经毒性具有明显的保护作用。

底物亲和设计提高腈水解酶Nit6803活性

腈水解酶(Nitrilase,EC 3.5.5.1),是一类可以将腈类物质一步水解为羧酸的酶,是多种重要大宗化工品、药物中间体的理想生物催化剂。但是天然酶活性低、热稳定性差限制了其在工业上的应用。近年来通过蛋白质改造来解决酶活性与稳定性间的“trade-off”效应以提升催化性能的研究较多。该研究提出一种酶-底物亲和设计改造策略,以来源于Syechocystis sp.PCC6803的腈水解酶Nit6803作为改造对象,结合基于Rosetta的Cartesian_ddG方法和基于自由能微扰的酶-底物亲和力计算,对Nit6803的催化口袋进行单点突变及组合突变设计。基于此获得了活性显著提升的单点突变体F64Y、W170G,及组合突变体F64Y/W170G。其中,F64Y/W170G的比酶活力达到(22.48±0.64)U/mg,为野生型的4.56倍,且该突变体的热稳定性不低于野生型。通过分批补加3-氰基吡啶进行全细胞催化表明F64Y/W170G催化能力强于野生型,在达到相同转化率情况下极大的缩短了催化时间。结果表明,该研究提出的设计策略可以有效提升酶的活性而不影响其稳定性,为酶的理性设计改造提供了新的思路。

酶的自杀底物及其应用

酶的自杀底物是治疗酶学上一类斩新的课题,对于医疗实践有着重要的意义,然而,酶的自杀底物究竟是怎么回事,它的作用机理如何等问题,现已逐渐为广大生物化学工作者和临床医务人员所关注,本文想就此作一些介绍。 我们从“生物化学”中可以知道,酶在进行酶促反应时,必须先形成酶——底物复合体,然后由复合体分解成最终产物。

基于神经氨酸酶结构和反应机制研制的抗流感药物

新药创制是复杂的智力活动,涉及科学研究、技术创造、产品开发和医疗效果等多维科技活动。每个药物都有自身的研发轨迹,而构建化学结构是最重要的环节,因为它涵盖了药效、药代、安全性和生物药剂学等性质。本栏目以药物化学视角,对有代表性的药物的成功构建,加以剖析和解读。根据酶-底物复合物的结构和酶催化反应的过渡态结构特征设计合成的扎那米韦、奥司他韦和帕拉米韦,是理性药物设计中具有教科书式的范例。它们都是从流感神经氨酸苷酶——唾液酸晶体结构提供的信息出发,各自采用了不同的策略和方法,经历了不同的研发路径,在同一年内获得了成功。三个药物的结构骨架不同,而药效团的分布非常相似,在运用结构生物学、计算化学和药物化学方法和技术的结合上,给人们许多启示。