PEG-重组酵母尿酸酶结合物的基本特性研究

重组Candida utilis尿酸酶由含PET-Uricase表达质粒的重组E.coli JM109(DE3)经乳糖诱导表达,菌体破碎后依次经过硫酸铵沉淀、阴离子交换层析和凝胶过滤层析可以获得纯度95%的重组尿酸酶。还原性SDS-PAGE和HPLC测得其亚基表观分子量和天然分子量分别约为33 kDa和130 kDa。获得的纯酶与20 kDa (mPEG)2 -Lys-NHS在特定的条件下反应合成PEG-重组酵母尿酸酶结合物,考察了重组酵母尿酸酶PEG化前后的基本性质,结果显示PEG化尿酸酶的最适pH为7.5,较修饰前下降了1个pH单位,酸碱稳定范围与修饰前类似,都在pH 6-10范围内稳定;修饰前后最适温度均为40℃,重组酵母尿酸酶的热稳定性和抗蛋白酶水解能力较PEG修饰前有较大提高;PEG化尿酸酶可保留修饰前酶活力的87.5%;在最适条件下,PEG-尿酸酶结合物的Km为3.57×10-5 mol/L,而修饰前测得的Km为3.91×10-5 mol/L。研究结果为深入探讨PEG化尿酸酶的结构与功能奠定了基础。     

重组人超氧化物歧化酶化学修饰的初步研究

在高效表达重组人铜锌超氧化物歧化酶(rh Cu/Zn SOD),并纯化得到比活大于4000单位的 rh Cu/Zn SOD 纯品的基础上,采用活化酯法将聚乙二醇(PEG)与 rhCu/Zn SOD 交联,获得分子量约6万的 PEG-SOD 交联物.经 PEG 修饰的酶稳定性增强,表现为对酸、碱和热的耐受力均较未交联酶高.修饰酶的生物半衰期为15h,是天然酶的90倍,酶活性保留80%以上.还实验观察了修饰剂用量与修饰酶保留活性之间的关系.     

聚乙二醇修饰重组溶葡球菌酶的初步研究

目的:探讨聚乙二醇(PEG)修饰重组溶葡球菌酶(lysostaphin)的反应条件以及修饰后产物的纯化方法.方法:采用超声波细胞粉碎机进行菌体破碎,阳离子交换层析、疏水层析进行蛋白纯化;在不同条件下,将活化的单甲氧基聚乙二醇琥珀酰亚胺丙酸酯(mPEG-SPA)与纯化后的lysostaphin反应,以单个PEG-Lysostaphin的比例为指标,用SDS-PAGE、MALDI-TOF-MS方法确定其在修饰产物中的所占比例;采用Sephacryl S-200分子筛凝胶层析法对修饰产物进行分离纯化.结果:mPEG-SPA修饰lysostaphin的反应条件为pH 8.0,温度4℃,lysostaphin与mPEG-SPA的质量比为1∶5,反应时间2.0h;反应产物经一步Sephacryl S-200分子筛凝胶层析纯化后,初步实现分离.结论:初步确定了聚乙二醇修饰lysostaphin的反应条件及修饰产物的纯化方法.     

聚乙二醇单修饰重组人粒细胞集落刺激因子的研究

制备单修饰的PEG蛋白偶联物,对获得重复性好的修饰产品,减少后续分离步骤具有重要的意义。用N-羟基琥珀酰亚胺活化法对单甲氧基聚乙二醇 (mPEG,分子量20000) 进行活化,红外光谱分析, 并考察了其水解动力学性质。对重组人粒细胞集落刺激因子(rhG-CSF)进行化学修饰,通过正交试验结合SDS-PAGE电泳检测建立了单条PEG链修饰rhG-CSF的条件,单修饰PEG-rhG-CSF的收率为90%。离子交换层析对修饰产物进行分离纯化,高效凝胶过滤色谱(SEC-HPLC)检测纯度达到97%。     

溶葡球菌酶的定点突变与PEG巯基定点修饰

为了建立聚乙二醇 (PEG) 巯基定点修饰溶葡球菌酶的方法,并检验假定连接区的突变与修饰对酶活的影响,对溶葡球菌酶的假定连接区进行了巯基聚乙二醇定点修饰研究。通过分析溶葡球菌酶的结构特征,选择两个结构域之间的氨基酸 (133-154aa) 进行定点突变引入半胱氨酸残基。使用单甲氧基聚乙二醇马来酰亚胺 (mPEG-MAL) 进行定点修饰,对修饰后的酶进行纯化并测定酶活性。结果表明定点突变的半胱氨酸残基PEG修饰效率高、产物单一,运用简便的Ni2+-NTA柱亲和层析法实现了一步分离,获得了高纯度的目标蛋白,但在连接区进行定点突变及PEG定点修饰后的酶活有不同程度的降低,表明假定连接区部分位点的PEG修饰会对溶葡球菌酶的催化活性产生一定影响。     

重组L-门冬酰胺酶工程菌的表达和PEG的化学修饰

目的提高重组L-门冬酰胺酶(rL-ASP)工程菌的表达量,分离纯化rL-ASP并对之进行PEG化学修饰。方法将带有编码rL-ASP的基因的质粒(pKA)导入不同的宿主菌中,挑出高表达菌株,同时优化发酵培养基,分离纯化获得的高纯度rL-ASP再用PEG进行化学修饰,SDS-PAGE检测修饰效果。结果在pH7.0的条件下,宿主菌为JMl09的工程菌pKA/JMl09酶活力最高,三角瓶振摇培养的酶活力可达216×103IU/L;发酵罐发酵培养,酶活力达312×103IU/L。纯化后的rL-ASP比活力为220IU/mg,rL-ASP经过PEG化学修饰生成rL-ASP-PEG,分子量发生改变。结论改变目标蛋白表达的宿主菌和优化发酵工艺,提高了rL-ASP的表达量,纯化的rL-ASP经过PEG化学修饰后分子量增大。     

链霉菌壳聚糖酶的纯化及其酶学性质

分离纯化从烟台近海土壤筛选的链霉菌来源壳聚糖酶,并对其酶学性质进行研究。通过(NH4)2SO4分级沉淀分离得粗酶,透析后经Sephadex G-100柱纯化,得到2种壳聚糖酶(ChA和ChB)。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳及Sephadex G-75凝胶过滤确定ChA的相对分子质量,研究ChA的最适底物水解条件、热稳定性、水解动力学及金属离子对酶活性影响。结果表明:ChA为单亚基蛋白,相对分子质量为4.16×104,在220和280 nm处呈现两个紫外吸收峰,催化水解壳聚糖的最适pH为5.0～5.5,最适温度为55℃。热稳定性实验表明:30℃温育1 h后酶活为初始酶活的33.3%,40℃温育1 h后酶活为初始酶活的22.2%。ChA的酶促反应初速率为6.2×10-3μmol/(mL.min),Vmax为0.318μmol/(mL.min),Km为1×10-2mg/mL,且对底物表现相对专一性。K+、Na+、Li+、Mg2+、Ca2+、Ba2+Zn2+、Cu2+和Co2+对ChA活力均表现为抑制作用,过渡金属离子Mn2+对酶有激活作用,重金属离子Hg2+、Ag+、Cd2+和Pb2+对酶均有较强的抑制作用。Mn2+和Zn2+的动力学研究表明,Mn2+对酶为混合型激活作用,Zn2+对酶为竞争性抑制作用。     

聚乙二醇修饰超氧化物歧化酶的初步研究

目的:对玉米超氧化物歧化酶(SOD)进行共价修饰,以提高其稳定性.方法:以分子量为6000Da的活化聚乙二醇(PEG)为修饰剂,对玉米超氧化物歧化酶(SOD)进行共价修饰,并确定最佳反应条件.将天然SOD与PEG-SOD分别进行热稳定性、酸碱稳定性及抗蛋白酶稳定性的比较实验.结果:在最佳反应时间10h、最佳反应温度4℃时PEG与SOD反应获得的PEG-SOD比天然SOD在热、酸、碱及抗酶解三方面的稳定性均有不同程度的提高.结论:玉米超氧化物歧化酶经PEG修饰后稳定性显著提高.     

重组溶葡萄球菌酶的PEG定点修饰

为获得高抗菌活性聚乙二醇(PEG)定点修饰的溶葡萄球菌酶(Lysn),根据该酶的高级结构,在它的催化域和结合域上优选8个位点(Q9、N13、N40、T172、N174、G197、V240和T244),将其分别突变成半胱氨酸,纯化后的溶葡萄球菌酶突变体经DTT处理后与20 kDa的单甲氧基聚乙二醇马来酰亚胺(m PEG-MAL)进行定点修饰反应,RP-HPLC分析显示PEG修饰率大于70%,修饰产物经MacroCap SP阳离子交换层析纯化后,PEG化溶葡萄球菌酶的纯度大于95%。比浊法和最小抑菌浓度(MIC)实验表明20K-PEG-Lysn V240C和20K-PEG-Lysn T244C的抗菌活性维持在原来的50%左右。研究结果为溶葡萄球菌酶全身给药治疗金黄色葡萄球菌感染奠定基础。     

源于纤维单胞菌的聚阿拉伯糖内切酶的分离纯化

目的:分离纯化一种由纤维单胞菌属(Cellulomonose sp.)的细菌发酵产生的具有聚阿拉伯糖内切酶的性质的蛋白酶。方法:用薄板层析法(TLC)分离酶促反应的产物-寡糖,以Quanti-Scan软件计算薄板上条带的面积灰度值,以此定量,计算酶活力。用Bradford法测定蛋白含量。通过DEAE-Sepharose离子交换层析,SephacrylS-300分子筛和Blue-Dye活性染料亲和层析三种手段串联,对粗酶进行分离纯化,用SDS-PAGE测定纯度,SDS-PAGE和凝胶层析测定相对分子质量。结果:分离得到了电泳纯的阿拉伯糖内切酶,该酶的相对分子质量为45kD,蛋白酶比活性为15.42×10(3U/ug),纯化倍数为77.1。结论:该酶是一种阿拉伯糖内切酶,可以作为一种新型的工具酶,应用于结核分枝杆菌细胞壁的结构分析及寻找抗结核药物作用的靶点。