新教育部重点实验室评估指标体系浅析

本文介绍了《教育部重点实验室评估指标体系》对教育部重点室发展所起到的作用,阐述了新版《教育部重点实验室评估指标体系》的主要变化的同时初步分析教育部重点实验室发展的方向。

分子对接和动力学模拟提高嗜热蛋白酶PhpI的活力

通过分子对接和动力学模拟对嗜热蛋白酶的分子进行改造,确定蛋白酶PH1704(PhpI)定点突变残基,并通过分子生物学实验进行验证.突变体K43C的蛋白酶活力提高了5.8倍.分子动力学模拟结果表明,经过8 ns的动力学模拟后,K43C突变体二级结构由野生型的S2片层(F11-E12-D13)变成环状结构.E12和K43均是活性位点的重要残基,这种变化将导致活性位点的柔性增强,有利于催化反应的发生.

酶促聚合:绿色的高分子材料合成技术

以酶促聚合为代表的绿色高分子合成途径,以其反应条件温和、产物多分散性低、无金属催化剂残留、高度立体和区位选择性等优势,成为医用高分子材料合成领域中的研究热点。目前,氧化还原酶、水解酶、转移酶均成功应用于聚合反应,其中脂肪酶催化的缩聚反应及开环聚合反应研究最为广泛,同时,以可逆加成-断裂链转移聚合和原子转移自由基聚合为代表的酶促可逆失活自由基聚合得到了快速发展。针对酶促聚合中单体及合成产物结构与性能单一、应用范围有限等缺陷,基于酶促聚合与原子转移自由基聚合、开环易位聚合等反应的偶联,制备了多种不同结构与性能的聚合物材料,推动了上述材料在药物与基因递送领域中的应用。本文综述了脂肪酶催化聚合、酶促可逆失活自由基聚合、酶促化学偶联催化等方面的研究进展,并探讨了目前研究的局限性和未来研究方向。

人类细胞色素P450 2E1酶在不同乙醇浓度下构象变化的分子动力学模拟（英文）

细胞色素P450(CYP)2E1家族酶是一种具有双重功能的单加氧酶,能够参与市场上6%药物的代谢而具有重要的作用.这类酶与酒精的消耗、糖尿病、肥胖症以及厌食症等密切相关,引起了广泛的研究兴趣.目前尚未见从原子水平上对这种酶在不同乙醇浓度下构象行为的研究.基于此,本文研究了花生四烯酸(AA)与CYP2E1复合物结构在不同乙醇浓度下构象与能量变化的特点.对于在不同乙醇浓度下AA与CYP2E1的复合物结构,采用分子动力学模拟结合自由能计算的方法进行研究.分子动力学模拟结果表明,His109和Lys243氨基酸残基对AA与CYP2E1的结合起到了至关重要的作用.当体系的乙醇浓度较高时,AA的结合能力有所下降,这种结合能力的下降是由于AA与CYP2E1之间氢键相互作用力的减弱所致.本研究对于AA与CYP2E1复合物结构在不同乙醇浓度下,AA分子与CYP2E1分子结合能力下降以及CYP2E1的构象变化给出了详细的解释.本研究工作得到的结论对于实验和理论研究均有重要意义,可为后续细胞色素P450酶类催化活性的研究提供理论支持.

基于拉伸分子动力学模拟的黄嘌呤氧化酶抑制剂解离途径的理论研究

采用拉伸分子动力学模拟的方法研究了黄嘌呤氧化酶(Xanthine oxidase,XO)抑制剂别嘌呤醇(Allopuri⁃nol)和葛根素(Puerarin)从XO离去通道解离的动态过程.分子对接结果表明,别嘌呤醇和葛根素均结合在XO的钼蝶呤中心(Molybdopterin,Mo-pt);丙氨酸扫描的结果显示,Val789,Arg880,Phe911,Phe914和Val1081在XO与抑制剂的结合中起到非常重要的作用.拉伸分子动力学模拟结果显示,相比于葛根素,别嘌呤醇需要更大的外力和更长的时间才能从XO中解离,拉伸过程中Arg880,Phe1009,Thr1010,Val1011和Ala1079均对维持2种复合物的结构稳定起到重要作用,Phe649和Phe1013在抑制剂解离过程中起到门控的作用,His875起到阻碍抑制剂解离的作用.

基于分子动力学模拟提高嗜热磷酸三酯酶样内酯酶非特异性底物活力的理论研究

采用分子动力学模拟和拉伸分子动力学模拟方法,结合分子力学-广义玻恩表面积(MM-GB/SA)方法进行自由能计算和结构交互指纹分析,研究了模拟过程中非特异性底物(对氧磷/内酯)分别与嗜热磷酸三酯酶样内酯酶(SsoPox)野生型和突变体(W263F/W263T)结合的构象变化,分析了Loop8中重要残基Trp263的突变提高SsoPox非特异性底物活力的原因,发现其能够影响门控残基Phe229的构象变化,导致活性口袋入口变宽(Phe229与Tyr99之间的距离变大),使对氧磷和内酯更容易结合到蛋白质的活性位点上; Asp256和Arg223形成盐桥的几率高于野生型(WT) SsoPox,在Arg223(位于Loop7)的协助下质子更加高效地从活性中心的Asp256(位于Loop8)传递到溶剂中去,因而能够提高SsoPox水解底物的效率.通过比较2个野生型复合物的结构稳定性和结合自由能差异,发现在模拟过程中SsoPox与内酯的复合物体系更加稳定并且具有更低的结合自由能,有利于SsoPox识别底物并使其埋在活性部位的疏水环境中,促进氢氧化物亲核进攻底物的亲电中心.因此,底物与酶稳定的相互作用可能是SsoPox具有天然内酯酶活性的原因之一.

大豆蛋白的小分子酶解产物抗氧化活性研究

以低温冷轧豆粕为原料、大豆分离蛋白为反应底物,进行酶水解反应,酶解产物经离子交换层析,凝胶排阻层析等方法分离,获得了平均分子量为800 D的小分子活性肽(SBP),用邻苯三酚自氧化法测定其抗氧化性。结果表明:此类小分子活性肽对邻苯三酚(PR)自氧化具有较好的抑制作用(1 mg/mL SBP的抑制率为33.3%)。与谷胱甘肽(GSH)进行比较,二者具有相似的抗氧化活性。

具有谷胱甘肽过氧化物酶活性的小分子模拟物2-TeCD保护线粒体抵抗氧化损伤

首次合成了一个新的含碲化合物 2 TeCD(二碲桥联环糊精 ) ,并证实其具有谷胱甘肽过氧化物酶 (GPX)活力 ,能清除氢过氧化物 .与其它GPX模拟物相比 ,2 TeCD具有分子量小 ,水溶性好及良好的化学和生物学稳定性 ,且其GPX活力比另一种被广泛认知的小分子模拟物Ebselen高约 4 6倍 .用Fe2 + Vc诱导的线粒体损伤体系研究了 2 TeCD的抗氧化性质 ,结果发现在相同剂量下 2

制半夏抑制基质金属蛋白酶活性及抗肿瘤机理的实验研究

目的研究制半夏对基质金属蛋白酶-16(MMP-16)活性的抑制作用。方法根据抑制MMPs活性后底物降解速率降低的原理,通过检测底物降解速率,测定中药制半夏对MMP-16的抑制作用。结果与空白对照组及阳性对照组相比,制半夏具有较强的抑制MMP-16活性的作用,其抑制活性IC50=23μg/m l。结论半夏水煎剂在体外具有抑制MMP-16活性的作用,其抑制活性较强,且存在剂量依赖关系。

几种因素在L-天冬酰胺酶化学修饰中对酶活力及抗原性的影响

为了寻求在较好地保持酶活力的同时解除L-天冬酰胺酶抗原性的方法,采用不同分子量的乙酸酐、右旋糖酐和单甲氧基聚乙二醇,作为修饰剂和不同的修饰方法对该酶进行了化学修饰。结果表明在保持酶活性和降低抗原性方面,大分子修饰剂右旋糖酐、单甲氧基聚乙二醇优于小分子乙酸酐,底物保护修饰优于直接修饰;活化PEG,优于活化PEG_1。在底物保护下的PEG,修饰酶其抗原性完全解除的同时,酶活力保持在30%以上。

无花果蛋白酶与木瓜蛋白酶酶学性质的比较

比较了无花果蛋白酶和木瓜蛋白酶的部分酶学性质,二者均为巯基蛋白酶类,且水解底物相似.实验结果表明,无花果蛋白酶比木瓜蛋白酶的适用性更广,两者在反应温度范围上各有优点,无花果蛋白酶的适宜pH值范围大于木瓜蛋白酶的适宜pH值范围;在对底物的亲合性上,无花果蛋白酶明显高于木瓜蛋白酶.

嗜热蛋白酶PH1704别构中心量子化学计算与突变体动力学

通过量子化学计算，确定嗜热菌PyrococcushorikoshiiOT3的PHl704蛋白酶别构位点的关键残基为Argll3，Tyrl20和Asnl29．其中，Argll3及Asnl29与别构抑制剂结合，参与别构调控．Tyrl20残基位于亚基交界面附近，并与亲核残基Cys100之间以氢键相连，可通过影响亚基聚合来影响酶的亲核催化．DJ-1超家族的4种构建蛋白的结构显示，120位点位于亚基交界面处，影响亚基的聚合，进而影响蛋白酶的活力，并间接参与别构调控．分子生物学实验显示，突变体R113T／Y120P／N129D的kcat/km（L·μmol^-1·min^-1）值是野生型kcat/km。值的6倍，h系数由野生型的0．86转变为1．3，负协同效应消失．113和129位点处阴离子别构剂脱离，从而破坏113，120和129位点间的封闭环结构，使AC交界面胡螺旋（124～129，524—529）间聚合度增强；120位点残基由rryr转变为Pro，与Cys100间氢键断裂，亲核进攻的阻力减小，从而使酶活力提高，别构负调控消失．

产脂肪酸菌种的筛选及部分酶学性质

从含油污泥中筛选出一株产脂肪酶活力较高的微球菌，此菌最适产酶条件：2％的蛋白胨为氮源，1％的橄榄油为碳源，pH8.0，28℃培养48h．酶学性质研究发现，在28℃和45℃脂肪酶有较高催化活力，其中28℃活力更高些，最佳反应pH为8．0，pH稳定范围在6．0～10．0之间，Ca2+和K+对酶有激活作用，Fe2+，Cu2+和Mn2+等对酶有抑制作用．

丁酸环氧丙酯的化学合成与酶法拆分

利用化学方法 ,由外消旋环氧氯丙烷出发 ,合成丁酸环氧丙酯 ,精制后可获得纯度96%以上的丁酸环氧丙酯 ,收率为 47% .利用猪胰脂肪酶进行不对称酯水解反应 ,可获得光学纯度为 93 .3 % ( ee值 )以上的

四君子汤对D-gal衰老模型小鼠学习记忆能力及脑组织超氧化物歧化酶(SOD)和端粒酶活性的影响

目的研究四君子汤(SJ)对D半乳糖(D-gal)衰老模型小鼠学习记忆能力及脑组织超氧化物歧化酶(SOD)和端粒酶的调节作用。方法采用10%D-gal颈背部皮下注射,每日1次,连续6 w,建立衰老小鼠模型。同时按高、中、低三个剂量组分别喂饲四君子汤,正常对照组和模型组喂饲同体积的蒸馏水。跳台法检测学习记忆能力,MTT法检测脑组织SOD活性,PCR-ELISA法检测脑组织端粒酶活性。结果D-gal衰老模型小鼠在跳台试验中呆在安全区的时间(Ts)明显缩短,错误次数(Ne)明显增加(P<0.01),四君子汤能明显延长Ts,减少Ne(P<0.01);D-gal衰老模型小鼠脑组织SOD活性明显下降(P<0.01),四君子汤能明显提高D-gal衰老模型小鼠脑组织SOD(P<0.01);D-gal衰老模型小鼠脑组织端粒酶活性无明显变化,四君子汤能明显提高D-gal衰老模型小鼠脑组织端粒酶活性(P<0.01)。结论四君子汤能提高D-gal衰老模型小鼠的学习记忆能力,对脑老化有一定的预防作用,其作用机制可能与增强脑组织SOD和端粒酶活性有关。

化学诱变抗体模拟谷胱甘肽过氧化物酶

用诱变剂苯甲基磺酰氟（ＰＭＳＦ）活化兔抗人ＩｇＭ（Ｆｃμ）片段上特殊活性部位的丝氨酸（Ｓｅｒ）残基，经硒化氢（Ｈ_２Ｓｅ）处理，则将丝氨酸转变成硒代半胱氨酸（ＳｅＣｙｓ）。诱变后的抗体具有谷胱甘肽过氧化物酶（ＧＳＨ－Ｐｘ）活性，其活性为世界最好的ＧＳＨ－Ｐｘ模拟物ＰＺ５１的７０多倍。抗体效价为１：８，与没诱变的抗体相似。

化学修饰解除天冬酰胺酶抗原性研究

本文报道了用活化的单甲氧基聚乙二醇PEG_2在底物保护的条件下修饰天冬酰胺酶。结果,修饰酶在抗原抗体结合能力完全消失的同时,酶活力保持30％以上,且修饰酶的抗胰蛋白酶水解能力明显增强,体外半衰期延长17倍,免疫原性显著下降。

肽β聚集的分子动力学模拟

选择一个可以形成淀粉样纤维的九肽作为研究对象,分别在酸性和碱性的环境下,运用分子动力学模拟的方法研究了这个九肽的β聚集结构,并且研究了它们的热稳定性.结果表明,在碱性环境下,九肽倾向于形成平行折叠结构,而在酸性环境下,九肽倾向于形成反平行折叠结构,与实验结果一致.此外,无论是构成哪种折叠,肽链都沿折叠的生长方向成左手螺旋状排布,但是相邻的肽链间的扭转角度不同,平行的扭转角小于反平行的扭转角,由此可以推断,平行的β折叠更容易形成β折叠片之间的堆积,因此可以在一定程度上解释在碱性环境下的九肽淀粉样纤维的直径大于在酸性环境下淀粉样纤维的直径这一实验结果.

生物化学实验教学课程化体系与方法的改革探索

生物化学实验课程是高等学校生物学及相关专业学生的必修实验课程。本文根据生物化学实验教学课程化的特点,结合工作实践,在生物化学实验教学体系与方法等方面进行了改革探索,制定了切实可行的有效措施,提高了生物化学实验教学的质量,培养了学生的动手能力和科学实践能力。

乙酰肉碱的化学合成与酶法拆分

采用化学方法以肉碱为底物,合成了外消旋乙酰肉碱,精制后可获得纯度99%以上的乙酰肉碱,收率为96%.利用蜗牛酶(SnailEnzyme)对其进行不对称酯水解反应,发现蜗牛酶对乙酰肉碱具有高度立体选择性,并且可得到光学纯度为98%的乙酰-L-肉碱.