国家自然科学基金(21376103)
- 作品数：16 被引量：36H指数：4
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- 类弹性蛋白多肽长度对不溶活性ELPs-木聚糖酶聚集体酶学性质的影响
- 2016年
- 为了系统研究ELPs的长度对不溶活性ELPs-木聚糖酶聚集体(IAEXA)的影响,构建带有木聚糖酶与不同长度ELPs融合基因的克隆及表达载体,经表达、纯化得到不同长度ELPs与木聚糖酶的不溶活性聚集体,并考察其酶学性质.结果表明:所有IAEXA的最适温度均为70℃,比未连接ELPs的自由木聚糖酶提高了20℃,其最适反应p H均为7.0,比自由酶提高了1个p H单位,且在p H为8-9时仍保持80%以上活力,其耐碱能力也有较大提升.其中,由40个重复ELPs形成的IAEXA热稳定性最好,80个重复的ELPs的p H稳定性最好,其重复使用性也最佳,而60个重复的ELPs形成的IAEXA与底物的亲和性最佳.因此,较长ELPs有助于提高IAEXA的催化效率及重复使用率,拓展其应用范围.
- 葛慧华吴姝羽沈婷婷张光亚
- 关键词：木聚糖酶酶学性质固定化酶
- 生物大分子介导仿生矿化制备磁性纳米粒子的研究进展
- 2021年
- 相比其他纳米材料,磁铁矿(Fe_(3)O_4)纳米粒子由于具有磁响应性而被广泛应用于酶固定化、定向给药及核酸提取等方面。不同大小和形状的磁铁矿纳米颗粒可用于不同的领域,如晶体尺寸越小的Fe_(3)O_4对人体副作用越小,有望用于疾病高效、靶向治疗。近年来,控制Fe_(3)O_4纳米粒子大小和形貌的新方法研究逐步成为热点。因此,本文回顾了传统的共沉淀制备磁性纳米颗粒的方法,这些方法需要使用有机溶剂或高温等条件控制,介绍了这些方法存在的环境污染和安全性问题。在此基础上,本文深入介绍了近年来出现的一种受自然界生物矿化启发的生物大分子介导的仿生矿化制备磁性纳米粒子的新趋势,综述了生物大分子蛋白质(或多肽)介导的仿生矿化的最新研究进展,阐释了该方法在磁铁矿(Fe_(3)O_4)纳米粒子的大小和形貌控制方面的优缺点,并对其应用前景及面临的挑战进行了展望。
- 周雁红李夏兰张光亚
- 关键词：磁性纳米粒子多肽
- 以分子动力学模拟探究苹果酸脱氢酶的嗜极机制被引量：1
- 2014年
- 为了研究嗜热酶、嗜冷酶在极端温度下维持稳定性和活性的机制,本文通过分子动力学模拟的方法,从原子尺度上分析了嗜热苹果酸脱氢酶及其同源嗜冷酶的分子动力学特性。数据显示嗜热酶所形成的盐桥和氢键明显多于嗜冷酶。通过比较均方根偏差、回旋半径、氨基酸残基的柔性等值,发现嗜热酶的结构较非嗜热酶更具刚性。盐桥、氢键数目的不同和整体结构的刚柔性,很可能会是嗜热、嗜冷酶在极端温度下能维持结构稳定的主要原因。
- 沈婷婷王四华孟菲张光亚
- 关键词：苹果酸脱氢酶嗜热酶分子动力学模拟
- 可用于二氧化碳捕获过程的微生物碳酸酐酶的挖掘与改造被引量：8
- 2019年
- 二氧化碳排放量的急剧上升引起全球温室效应加剧。碳酸酐酶是地球上反应速率最快的几种酶之一,可以大幅提高CO_2捕获和生物矿化的效率,从而降低大气中CO_2的排放量。但捕获过程在高温条件,而CO_2生物矿化形成CaCO_3的过程则需要碱性条件。因此,迫切需要筛选出既嗜热又耐碱的碳酸酐酶以用于CO_2捕获,极端微生物是这类酶的重要来源之一。文中系统、深入地介绍了目前从极端微生物或利用蛋白质工程技术获取嗜热、耐碱的碳酸酐酶的最新研究进展,同时简要介绍了一些新型固定化碳酸酐酶的方法。最后指出当前研究的重点应致力于拓宽寻找碳酸酐酶的范围,改良蛋白质工程改造技术,研发高效廉价、易于放大的固定化方法,为减轻温室效应、延缓全球变暖这一迫切需要解决的问题提供新思路。
- 蔡丽希楚云猛张光亚
- 关键词：碳酸酐酶极端微生物生物矿化酶固定化
- 溶剂特性对三臂星型类弹性蛋白多肽相变温度的影响被引量：1
- 2016年
- 本文利用Spy Tag/Spy Catcher特性构建了三臂星型结构的类弹性蛋白多肽（elastin-like polypeptides,ELPs）,考察其在不同溶剂,如分子拥挤试剂、osmolytes及深共熔溶剂（deep eutectic solvents,DESs）中的相变温度及行为,并与含有相同ELPs重复数的线性ELPs120作对比。结果表明：在不同浓度拥挤试剂PEG2000作用下,两种结构的ELPs相变温度均降低,当其各自浓度均为25μmol/L时,三臂星型ELPs相变温度降低3℃-13℃,而ELPs120相变温度仅降低1.5℃-10.8℃。此外,在添加PEG2000后,三臂星型ELPs相变缓慢;在不同类型和浓度的osmolytes溶液中,25μmol/L三臂星型ELPs相变温度明显要比线性ELPs高8℃左右;在DESs体系中,三臂星型ELPs有类似与水溶液中的相变行为,且其相变温度受到抑制,另外三臂星型ELPs和ELPs120在DESs/PBS体系中,与在（氯化胆碱＋尿素）/PBS体系中的相变行为一致,其中当DESs体积含量为50%,ELPs120相变温度是最低的。由于ELPs在非单一缓冲液体系中的相变行为不同,这丰富了ELPs作为纯化标签的应用,且在非单一缓冲液体系中因降低了相变温度,节约了纯化融合蛋白的经济成本,同时也为研究ELPs拓扑结构与其相变行为之间的关系奠定理论基础。
- 熊紫阳张丹丹张光亚李夏兰
- 关键词：相变温度OSMOLYTESSPY
- 黄鳍金枪鱼抗菌肽YFGAP在大肠杆菌中融合表达及其活性检测被引量：3
- 2015年
- 【目的】抗菌肽YFGAP由32个氨基酸组成,分子量为3.4 k D,对革兰氏阳性菌(G+)和革兰氏阴性菌(G-)表现出强效的抑制作用,不具有溶血活性。在大肠杆菌中表达抗菌肽YFGAP,分离纯化抗菌肽并鉴定其生物学活性。【方法】化学合成EK-YFGAP和L-EK-YFGAP基因序列,构建表达载体p ET22b-ELP20-EK-YFGAP、p ET22b-ELP40-EK-YFGAP和p ET22b-ELP40-L-EKYFGAP,分别转化至大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达,可逆相变循环纯化融合蛋白。肠激酶酶切,经Vivaspin Turbo纯化柱纯化,测定重组抗菌肽的抑菌活性和溶血活性。【结果】纯化出两种融合蛋白ELP40-EK-YFGAP和ELP40-L-EK-YFGAP,肠激酶酶切纯化后获得重组抗菌肽YFGAP,对4种病原菌均有抑制效果,溶血活性较低。【结论】以ELPs作为非色谱纯化标签,实现了抗菌肽YFGAP的融合表达,具有操作简单、成本低、易于扩大的优势,为重组抗菌肽的量化制备及应用提供了理论基础和技术支持。
- 李慧陈云华张光亚李夏兰
- 关键词：抗菌肽融合蛋白抑菌活性
- Foldon介导的寡聚化类弹性蛋白多肽的相变特性被引量：2
- 2018年
- 为了解SpyCatcher-ELPs40（C-E）相变异常的原因并考察寡聚化结构域对其相变行为的影响,将Foldon（F）分别与C-E和ELPs40（E）融合,构建拓扑结构为非共价三臂星型寡聚化的C-E-F和E-F;探究不同盐浓度和类型对其相变特性的影响,并与其他ELPs进行比较.结果显示：融合了Foldon的ELPs40的相变温度高于线型ELPs120而低于线型ELPs40及Spy Tag/Spy Catcher介导的共价三臂星型ELPs,非共价三臂星型C-E-F的相变温度变化幅度较大,与等重复数的C-E和ELPs40相比,平均分别高出28.75℃和35.6℃,尤其在NaCl浓度为0.8 mol/L时,相差分别为41.2℃和47.1℃.同时,Na2CO3浓度在0.7 mol/L及以上时,非共价三臂星型C-E-F才会在低温下发生相变,而其在较低浓度的Na2SO4溶液中相变现象明显,不符合Hofmeister效应.本研究报道了非线型ELPs特殊的相变行为,并证明ELPs拓扑结构会影响其相变行为,但Foldon和Spy Catcher表面电荷是更重要的因素.
- 葛慧华张丹丹吴姝羽邱岳张光亚
- 关键词：相变温度
- 蝌蚪状类弹性蛋白多肽相变特性分析
- 2018年
- 为研究不同盐类型及浓度对蝌蚪状ELPs_(40)相变特性的影响,探究霍夫曼斯特(Hofmeister)离子序中阴、阳离子对蝌蚪状ELPs_(40)相变温度的影响,通过设计、表达和纯化后,获得由谍标签/捕谍器(SpyTag/SpyCatcher),以及由40个重复的线性类弹性蛋白多肽所形成的2个蝌蚪型结构的ELPs_(40).结果表明:蝌蚪状ELPs_(40)相变温度比ELPs_(80)相变温度高1.35℃;阴离子对蝌蚪状ELPs_(40)相变温度的影响符合Hofmeister离子序现象,但NH4^+,K^+,Na^+等阳离子却发生逆Hofmeister离子序现象;在NaCl,Na_2SO_4,NaNO_3,K_2SO_4,KCl,KNO_3,NH_4Cl,NH_4NO_3,(NH_4)_2SO_4等不同浓度缓冲液中,蝌蚪状ELPs_(40)发生相变所需的温度范围显著高于线性ELPs_(40),这与其特殊的结构密切相关.
- 邱岳张丹丹吴姝羽蔡征文林源清张光亚
- 关键词：相变温度构效关系
- 类弹性蛋白多肽介导的二氧化硅仿生矿化被引量：2
- 2018年
- 仿生矿化是目前先进无机材料制备的重要手段之一,经仿生硅化所制备的二氧化硅具有更优越的性能.因此,开发能介导仿生硅化制备新型二氧化硅材料的多肽具有重要理论和应用价值.本文报道了一种具有仿生硅化能力的新型多肽——类弹性蛋白多肽(ELPs120).经化学测定、红外分析、元素分析及电子显微镜等表征手段证实ELPs120具有独特的仿生硅化性能:ELPs120能在pH2.2~9.6的缓冲液中介导硅酸仿生硅化;且在浓度更低的条件下,其仿生硅化所需时间更短(约100 s),仅为其他多肽所需时间的1/6.此外,它能在盐酸-巴比妥钠(无磷酸根离子)缓冲液中形成浓度为1472.60μg/mL的二氧化硅,表明其仿生硅化不依赖于磷酸根.上述特性暗示ELPs120可能存在介导硅酸仿生硅化的新机制.由ELPs120特殊的自分离特性,其制备更为简单,在二氧化硅仿生制备领域应用潜力巨大.
- 邱岳林源清罗少凡张光亚
- 关键词：仿生矿化硅酸
- 海洋微生物宏基因组暗物质性质分析
- 2016年
- 宏基因组存在大量基因无法注释,被称为"暗物质"。对暗物质所编码的蛋白结构和功能的认知,不但有助于对其功能的注释,也有助于这些资源更好地开发利用。本文通过将两个取自热液口附近的海洋微生物宏基因组未注释的蛋白与数据库已注释蛋白进行差异比较,并对其性状进行相关分析,结果发现两样本与常温嗜压菌蛋白质组性状类似,而与嗜热嗜压菌差异显著:谷氦酸、赖氦酸、酪氦酸含量较低,天冬酰胺、谷氦酰胺、苏氦酸、丝氦酸含量较高;另外Cvp-bias、ERK两参数同样存在明显差异。主成分分析结果表明,谷氦酸因子系数为-0.3,与PC1成负相关,相关系数0.908;谷氦酰胺、丝氦酸均为0.3,与PC1成正相关,相关系数分别为0.914、0.955,说明PC1主要体现的是温度特征,PC2则存在复合因素的影响,在温度相当的情况下能反映压力的差异。据此可推测两个样品中已经注释的蛋白质与常温嗜压蛋白性状更接近,而未注释的蛋白则与之存在差异,暗示其可能存在一些新的嗜极机制。
- 蔡征文易志伟曾润颖张光亚
- 关键词：海洋微生物宏基因组暗物质氨基酸组成主成分分析
