重组Bowman-Birk型大豆胰蛋白酶抑制剂的性质及抑制机理

利用大肠杆菌表达系统,成功表达并纯化获得了重组Bowman-Birk型大豆胰蛋白酶抑制剂(rBBTI)。对比研究了天然Bowman-Birk型胰蛋白酶抑制剂(BBTI)和rBBTI的酶学性质和稳定性,以及分别抑制胰蛋白酶和糜蛋白酶的抑制动力学。结果表明:rBBTI和BBTI都有较好的热稳定性,pH对rBBTI的活性影响较大;rBBTI和BBTI抑制胰蛋白酶和糜蛋白酶的最适条件分别为pH 8、25℃和pH 9、16℃;二者的抑制机理相同,抑制胰蛋白酶时表现为典型的反竞争性抑制作用,而抑制糜蛋白酶时表现为典型的非竞争性抑制作用;rBBTI和BBTI对胰蛋白酶的抑制效率均高于对糜蛋白酶的抑制效率,但rBBTI抑制胰蛋白酶和糜蛋白酶的效率略低于BBTI。

Bowman-Birk型大豆胰蛋白酶抑制剂研究进展

阐述Bowman-Birk型大豆胰蛋白酶抑制剂(BBI)的分子结构、作用机制,并对其在医药领域、饲料工业及植物抗虫害等方面的研究进展进行了综述和展望。

草鱼丝氨酸蛋白粗酶的提取、酶学特性及大豆胰蛋白酶抑制剂对其活性的影响

【目的】探究草鱼(Ctenopharyngodon idellus)肌原纤维结合型丝氨酸蛋白酶(MBSP)粗酶的提取方法、酶学特性,以及大豆胰蛋白酶抑制剂(STI)对草鱼鱼糜凝胶品质的影响,为改善传统草鱼鱼糜制品品质提供理论基础。【方法】从草鱼背肌中提取MBSP粗酶液,探究提取过程中漂洗次数(1~5次)、热处理温度(35、40、45、50、55℃)、酸洗脱pH值(pH 4.0、pH 5.5)对提取液酶活性的影响,获得最佳提取条件;设置梯度实验探究所得酶的最适温度、pH、稳定性等酶学特性,最后探究大豆胰蛋白酶抑制剂对粗酶酶活性的影响及其对草鱼鱼糜凝胶性能的调控。【结果及结论】经3次漂洗、45℃热处理、pH 4.0酸洗脱后得到的草鱼MBSP粗酶液酶活性最高(P<0.05);所得MBSP最适pH值在9.0附近,最适温度为45℃,具有较好的温度稳定性(P<0.05),其活性可被Na^(+)在一定程度上抑制且被K+、Ca^(2+)激活(P<0.05);STI添加可以显著改善草鱼鱼糜质构,其对草鱼肌原纤维结合型丝氨酸蛋白酶有可逆竞争性抑制作用,半抑制质量浓度为10.85μg/mL,抑制常数Ki=0.24μmol/L。

大豆胰蛋白酶抑制剂对肉鸡生长和肠道健康的影响

近年来,随着我国畜禽养殖业向“限抗”“禁抗”“替抗”的转变,肉鸡的肠道因失去抗生素的保护而变得非常脆弱,肠道健康问题成为当前肉鸡养殖户关注的热点问题。豆粕作为肉鸡饲粮中主要的蛋白质来源,豆粕中同样含有抗营养因子—大豆胰蛋白酶抑制剂,可损害肉鸡肠道健康。因此,通过总结胰蛋白酶抑制剂的概念及其对肉鸡生长和肠道健康的影响,以期为合理利用豆粕及改善肉鸡肠道健康提供参考。

大豆胰蛋白酶抑制剂对家禽生长和肠道健康的影响

随着家禽养殖业的快速发展,饲料中常添加大豆胰蛋白酶抑制剂(Soybean Trypsin Inhibitors,SBTI)以提高家禽的生产效率。然而,大豆胰蛋白酶抑制剂(SBTI)在促进家禽生长的同时,也可能对其肠道健康产生不利影响。本文分析了大豆胰蛋白酶抑制剂(SBTI)的来源及作用机理,并系统评估了其对家禽生长性能和肠道健康的影响,提出了一套安全使用策略。

大豆Bowman-Birk型胰蛋白酶抑制剂(BBI)研究进展

该文在阐述Bowman Birk型胰蛋白酶抑制剂(BBI)的分子结构、生理活性及吸收分布的基础上,系统介绍了BBI在抗癌活性和辐射保护功能上取得的研究进展。目前对于BBI抗癌活性的研究已进入到临床试验的阶段。

大豆Kunitz型胰蛋白酶抑制剂基因的克隆及其转基因烟草抗虫性初探

从未成熟的大豆子叶中提取总RNA，利用RT－PCR方法扩增出大豆Kunitz型胰蛋白酶抑制剂基因单一目的片段，克隆到pBluescriptKS（＋）SmaI位点上。序列分析表明，该基因与报导的序列高度同源：其核苷酸序列及推论的编码氨基酸序列的同源率分别为99．5％和98．2％。由此，构建了大豆Kunitz型胰蛋白酶抑制剂基因的植物高效表达载体pBinSKTI。并采用农杆菌介导的叶盘法转化了烟草，获得的转基因烟草再生植株经抗虫测试表明：与对照烟草相比，具有明显的抗棉铃虫能力。

大豆Kunitz型胰蛋白酶抑制剂基因的分离及其在抗虫植物基因工程中的应用

大豆Ｋｕｎｉｔｚ型胰蛋白酶抑制剂属于丝氨酸蛋白酶抑制剂，具有抗虫特性。从未成熟的大豆（ＧｌｙｃｉｎｅｍａｘＬ．）子叶中提取总ＲＮＡ，然后反转录成单链ｃＤＮＡ，以此为模板，用ＰＣＲ方法扩增出大豆Ｋｕｎｉｔｚ型胰蛋白酶抑制剂基因，并克隆到ｐＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔＫＳ（＋）的ＳｍａⅠ位点上。序列分析表明：克隆片段大小为６６３ｂｐ，包含了基因完整的编码序列。编码多肽由２１７个氨基酸组成，其中包括Ｎ端２５个氨基酸组成的信号肽序列，１８１个氨基酸组成的成熟蛋白序列和Ｃ端１１个氨基酸组成的液泡定位信号序列。构建了此基因的一系列植物表达载体，用于烟草（ＮｉｃｏｔｉａｎａｔａｂａｃｕｍＬ．）、水稻（ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ．）、棉花（ＧｏｓｙｐｉｕｍｈｉｒｓｕｔｕｍＬ．）等作物的转化。利用棉铃虫（ＨｅｌｉｏｔｈｉｓａｒｍｉｇｅｒａＨｕｂｎｅｒ）对经ＰＣＲＳｏｕｔｈｅｒｎ杂交验证获得的转基因烟草进行了抗虫测试，结果表明，转基因烟草和对照烟草相比，具有明显的抗虫能力。

大豆Kunitz型胰蛋白酶抑制剂(SKTI)研究进展

大豆Kunitz型胰蛋白酶抑制剂 (SKTI)是一种典型的丝氨酸蛋白酶抑制剂 ,主要集中在大豆的子叶中。近 60年来 ,对其生化特性及结构已有较多研究 ,通常认为这种蛋白酶抑制剂具有贮藏、调节内源蛋白酶活性及植物防御等作用。研究表明 ,这种蛋白酶抑制剂抗虫谱广 ,能显著抑制幼虫的生长发育不易产生抗性 ,对人畜无害 ,因此对其进行研究及开发利用具有重要的经济和社会效益。迄今为止 ,至少已有 4种基因被克隆 ,通过转基因技术在烟草、水稻、小麦等作物获得了抗性植株 .本文从SKTI的类型、基因克隆及生理功能等方面作一简单综述。

大豆Kunitz型胰蛋白酶抑制剂新类型Tid的全序列分析

It was widely thought that 3 variants of Kunitz type trypsin inhibitor(SBTi A 2) existed in soybean seed storage protein.Three of codominant alleles Ti a,Ti b and Ti c were identified to decode these SBTi A 2 inhibitors and the amino acid sequences of them were determined,of which one or more different amino acid were found.Ti d was a new variant allele of SBTi A 2 discovered after analyzing more than 15 000 samples of soybean seed in China.In order to study the structure features of Ti d protein,the amino acid sequence of this protein was deduced from its coding region which was amplified by PCR from soybean genomic DNA and sequenced.By comparison with Ti a protein,two different amino acid residue were found between Ti a and Ti d proteins.One was an extra Ala inserted in the signal peptide of Ti d,with 8 residues from N terminal,and the other existed in the mature protein,with Glu 69 in Ti a protein turned into Lys 69 in Ti d protein.The amino acid sequence of Ti d mature protein was also different from those of Ti a and Ti b.

四氧嘧啶型糖尿病模型小鼠糖耐量和肝糖原与大豆胰蛋白酶抑制剂的干预

背景:研究提示大豆胰蛋白酶抑制剂(soybean trypsin inhibitor,SBTI)对治疗糖尿病,调节胰岛素失调可能有一定效果。目的:观察SBTI对四氧嘧啶糖尿病模型小鼠血糖、糖耐量及肝糖原的影响。方法:采用腹腔注射四氧嘧啶方法制备小鼠糖尿病模型,将造模成功的32只小鼠随机等分为4组,另取正常8只小鼠作为对照组。造模后,SBTI-L、SBTI-H组每日分别灌胃0.27,0.80mg/kgSBTI溶液,格列本脲组每日灌胃优降糖0.16g/kg,模型组和对照组每日灌胃生理盐水,持续给药2周。给药第0,7,14天,采用葡萄糖氧化酶法测定小鼠空腹血糖和糖耐量,改良蒽酮法测定小鼠肝糖原含量。结果与结论:与模型组比较,格列本脲组、SBTI-L组、SBTI-H组血糖明显下降(P<0.05),糖耐量升幅明显减小(P<0.05),肝糖原含量明显增加(P<0.05),且SBTI-L组、SBTI-H组较格列本脲组起效快,作用时间长,以SBTI-H组效果最明显。表明SBTI有明显的降血糖、改善糖耐量、提高肝糖原含量的作用。

多年生野生大豆Kunitz型胰蛋白酶抑制剂基因的克隆及分析

利用RT-PCR方法,从对蚜虫高抗的多年生野生大豆短绒野大豆(G.tomentella)(2n=78)未成熟子叶中扩增到了大豆Kunitz型胰蛋白酶抑制剂同源基因单一目的片段,该基因和蛋白分别被命名为KTiPW54和KTiPW54。序列分析表明:该片段为654 bp的完整编码序列,编码218个氨基酸残基,编码的蛋白与栽培大豆(G.max)、野生大豆(G.soja)、短绒野大豆(G.tomentella)的Kunitz型胰蛋白酶抑制剂基因编码蛋白高度保守的区域一致。将KTiPW54编码区克隆到表达载体pTWIN1,在宿主菌BL21(DE3)中经IPTG诱导获得高效表达。

大豆Kunitz型胰蛋白酶抑制剂基因RNAi载体的构建

采用PCR技术扩增得到胰蛋白酶抑制剂KTi基因正义和反义片段、大豆种子特异性启动子7αP和作为内含子的GUS基因片段,将其分别连入克隆载体pMD18-TVector中。然后以植物表达载体pCAMBIA1301为基础,通过AHLG作为中间载体,根据RNAi原理将组成RNAi结构的4个目的片段分别连入其中,成功构建了种子特异性RNAi表达载体p1301-KTiRi。研究结果为RNAi技术在大豆品质改良中的应用提供了基础。

Kunitz型胰蛋白酶抑制剂缺失大豆新品系培育及其饲草价值分析

大豆作为饲料蛋白质的重要来源,既含有丰富的营养成分,也有影响蛋白质消化吸收的胰蛋白酶抑制剂等抗营养因子。本研究以合丰50为母本,中黄16为父本,通过常规杂交育种及非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳的分子辅助育种技术,经过多年选育,获得适合黑龙江省栽培的Kunitz型胰蛋白酶抑制剂缺失稳定遗传的大豆新品系“HZ8009”。该品系生育期120 d,植株高大茎叶繁茂,无限结荚习性,籽粒蛋白质含量42%,脂肪含量20%。利用饲草质量检测技术对高代品系“HZ7009”植株饲草营养价值分析表明,与牡丹江秣食豆相比,“HZ7009”干草产量高21.39%,干物质中粗蛋白质含量高3.92%,且最佳刈割时期为花期至结荚期。大豆新品系“HZ8009”具有高蛋白、高生物量的特性,可作饲草资源品种加以广泛利用。

日本野生大豆中的一个Kunitz型胰蛋白酶抑制剂变异的纯化与活性测定(英文)

大豆Kunitz型胰蛋白酶抑制剂现已报告有6个电冰形态,Tia、Tib、Tic、Tia-s、Tib-f和一个最慢的电泳移动度形态。Tia、Tib、Tic的活性已被报道。Tia和Tic有相似的活性,Tib的活性低于前两者。本文使用DEAE-cellulose层析纯化了Tia和Tia-s蛋白和测定比较了这两个形态的活性。测定结果表明,Tia-s形态比Tia有较高的活性,即使在尿素存在的条件下,Tia-s也表现较高的活性。

大豆胰蛋白酶抑制剂对棉铃虫幼虫消化生理和生长发育的影响

本研究根据棉铃虫Ｈｅｌｉｃｏｖｅｒｐａａｒｍｉｇｅｒａ（Ｈｕｂｎｅｒ）幼虫中肠蛋白酶在离体条件下对蛋白酶抑制剂的反应，选择具有较强抑制作用的大豆胰蛋白酶抑制剂，以０．２１—４．２％（干重）的浓度配入幼虫人工饲料，测定了幼虫短期和长期取食这些饲料引起的中肠类胰蛋白酶、类胰凝乳蛋白酶和总蛋白酶活力的变化和生长抑制效应。短期取食抑制剂的幼虫，中肠弱碱性类胰蛋白酶活力显著增高，在４．２％浓度下比对照高出２１％强碱性类胰蛋白酶、类胰凝乳蛋白酶和总蛋白酶活力显著降低，生长发育受到明显抑制。长期取食低浓度（０．８４％）抑制剂的幼虫，弱碱性类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活力显著增高，强碱性类胰蛋白酶活力显著降低．总蛋白酶活力变化不显著；长期取食高浓度（４．２％）抑制剂的幼虫，强碱性类胰蛋白酶和总蛋白酶活力显著降低，其它酶活力变化不显著。抑制剂随浓度的增高对幼虫生长的抑制作用加强，但浓度高于０．８４％后，抑制强度的变化减小。据此作者认为，蛋白酶抑制剂对昆虫抗营养效应在于它对蛋白酶的激活和抑制作用，从而导致各种蛋白酶间的协调性破坏，昆虫消化过程受阻，影响生长发育。

大豆胰蛋白酶抑制剂对鲢丝氨酸蛋白酶的作用

研究了大豆胰蛋白酶抑制剂(STI)对鲢肌肉中肌原纤维结合型丝氨酸蛋白酶(MBSP)引起的肌原纤维蛋白降解作用的影响。大豆胰蛋白酶抑制剂经高度纯化后加入肌原纤维中以判断它对MBSP的抑制效果。在不添加STI的情况下,55℃加热30min即可观察到肌球蛋白重链的分解,延长加热时间则可检测到肌动蛋白及原肌球蛋白的降解。相反,在终浓度为0.75μg·mL-1的STI存在下,包括肌球蛋白重链在内的肌原纤维蛋白降解均能得到有效抑制,表明STI是MBSP的特异性抑制剂。由于肌球蛋白重链及肌动蛋白的完整性是构成鱼糜制品凝胶强度的主要因素,因此,STI的添加有可能提高鲢鱼糜制品的凝胶强度。

大豆脂肪氧化酶及Kunitz胰蛋白酶抑制剂缺失种质的创新

脂肪氧化酶和胰蛋白酶抑制剂是大豆蛋白中 2种重要的抗营养因子。以黄淮海主栽品种鲁豆 4号、中品661、豫豆 8号、91D15、潍 8640作母本,美国引进缺失Kunitz胰蛋白酶抑制剂品种P.I.L83 4387和优良品种Century缺失脂肪氧化酶的近等位基因系Century 2、Century 2. 3和Century 1. 3作父本进行有性杂交,利用大豆脂肪氧化酶缺失基因及胰蛋白酶抑制剂缺失基因的生化标记对杂种后代进行多年辅助选择,培育脂肪氧化酶缺失基因 (lx1、lx2、lx3 )、胰蛋白酶抑制剂缺失基因(ti)等优质多基因聚合的大豆新种质,为我国大豆品质育种、生产及加工利用提供优异种质材料。

大豆中植酸和胰蛋白酶抑制剂的抗营养和抗癌效应

大豆是重要的油料作物和植物蛋白来源,富含植物化学物质,如植酸和胰蛋白酶抑制剂等。传统营养理论认为这些植物化学物质是抗营养因子,然而近来研究显示这些化学成分具有天然抗癌作用。以植酸和STI为例主要介绍了它们的结构、分布、生理活性、抗营养效应及抗癌效应。

大豆胰蛋白酶抑制剂的研究进展

从结构、毒理学分析和灭活方法3个方面对国内外近年来对大豆胰蛋白酶抑制剂的研究进展进行了综述。