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半胱氨酸脱硫酶的生化特性及其脱硫作用机制 被引量：3
1
作者 彭加平 韦平和 周锡樑 《药物生物技术》 CAS CSCD 2011年第6期548-552,共5页
半胱氨酸脱硫酶是一类依赖磷酸吡哆醛的酶,为同质二聚体,能催化L-半胱氨酸脱硫生成L-丙氨酸和硫。NifS首先在棕色固氮菌中发现,并被认为在固氮酶铁硫簇的形成中起重要作用。NifS同系物也存在于许多非固氮的原核及真核生物中,它们在分子... 半胱氨酸脱硫酶是一类依赖磷酸吡哆醛的酶,为同质二聚体,能催化L-半胱氨酸脱硫生成L-丙氨酸和硫。NifS首先在棕色固氮菌中发现,并被认为在固氮酶铁硫簇的形成中起重要作用。NifS同系物也存在于许多非固氮的原核及真核生物中,它们在分子质量、分光光度特性、底物选择性、氨基酸序列和生物学功能等方面非常相似。根据氨基酸序列的相似性,将NifS同系物分成二组,Ⅰ组包括NifS和IscS等,Ⅱ组包括CSD和CsdB等。半胱氨酸脱硫酶均具有保守的赖氨酸和半胱氨酸残基,前者与PLP形成Schiff碱,后者参与半胱氨酸过硫化物中间物形成。半胱氨酸脱硫酶的作用机理涉及半胱氨酸残基亲核攻击底物L-半胱氨酸上的巯基,形成与酶结合的半胱氨酸过硫化物中间物,该过硫化物中间物作为供硫体,参与生物素、硫胺素、钼碟呤以及铁硫簇、硫代核苷等含硫分子的生物合成。 展开更多
关键词 半胱氨酸脱硫酶 L-半胱氨酸 NifS同系物 脱硫作用
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基于高灵敏度全细胞传感器的汞转化基因元件评价体系
2
作者 高子涵 张晶 +4 位作者 郭瑛瑛 熊文君 杨方典 缪炜 熊杰 《应用与环境生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1398-1405,共8页
汞是最具毒性的重金属之一;不同形态的汞具有的毒性差异大,发掘高效的不同汞形态转化的基因元件,通过合成生物学手段构建汞的微生物转化减毒体系是未来汞污染治理的重要方向;因此,发展和建立一套基因元件功能和效率的评价体系,是筛选高... 汞是最具毒性的重金属之一;不同形态的汞具有的毒性差异大,发掘高效的不同汞形态转化的基因元件,通过合成生物学手段构建汞的微生物转化减毒体系是未来汞污染治理的重要方向;因此,发展和建立一套基因元件功能和效率的评价体系,是筛选高效汞形态转化基因的关键.基于MerR这一汞离子特异性响应蛋白和绿色荧光蛋白(GFP)报告基因所构建的汞离子大肠杆菌细胞传感器,首先通过引入汞转运蛋白MerT提高汞离子的响应程度,构建含pUC57-MerT-MerR-GFP的细胞传感器.该传感器4h对氯化汞(HgCl_(2))的响应浓度为5-200μg/L,响应能力与汞离子浓度线性相关.在此基础上,将含有待测试汞转化基因的pACYC184质粒转入这一传感器,构建含相容性双质粒的大肠杆菌体系,通过GFP荧光的强度(胞内汞离子浓度)来评价待测基因是否具有将汞离子转化成其他形态的功能及其效率.抗生素处理下,相容性双质粒在大肠杆菌中拷贝数保持稳定,可用于基因元件评价.通过生物信息学分析,分别在原核生物蓝藻和单细胞真核生物四膜虫中鉴定和筛选了潜在的汞离子转化相关基因,包括半胱氨酸合成酶、胱硫醚-β-合成酶和半胱氨酸脱硫酶.利用所构建的大肠杆菌体系对蓝藻和四膜虫的基因元件进行评价,结果表明在100μg/L HgCl_(2)处理4 h下,含蓝藻半胱氨酸脱硫酶的大肠杆菌GFP荧光强度与对照组相比下降了79.5%,含四膜虫半胱氨酸脱硫酶的大肠杆菌GFP荧光强度与对照组相比下降了51.2%,说明两类生物中半胱氨酸脱硫酶能均能高效转化汞离子.本研究所构建的评价体系可用于上述原核生物基因元件和密码子优化后的真核生物基因元件,具备较强的响应速率、灵敏度和稳定性,为实现汞转化基因元件高通量筛选奠定了基础. 展开更多
关键词 汞 基因元件评价 大肠杆菌 相容性双质粒 半胱氨酸脱硫酶
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铁硫簇的生物合成 被引量：2
3
作者 吴根福 王莹 《细胞生物学杂志》 CSCD 2007年第3期369-374,共6页
铁硫簇在细胞的生物学过程中起着重要的作用,可参与电子传递、代谢控制和基因调节等过程。研究显示铁硫簇具有多样性,它的合成依赖于ISC和SUF系统,固氮酶中还需要NIF系统的参与。ISC系统由iscSUA-hscBA-fdx基因串编码,合成的是一类“管... 铁硫簇在细胞的生物学过程中起着重要的作用,可参与电子传递、代谢控制和基因调节等过程。研究显示铁硫簇具有多样性,它的合成依赖于ISC和SUF系统,固氮酶中还需要NIF系统的参与。ISC系统由iscSUA-hscBA-fdx基因串编码,合成的是一类“管家”蛋白,适于在正常条件下表达。SUF系统由基因串sufABCDSE编码,常在恶劣环境如氧化应激和铁饥饿条件下表达。NIF系统由nifSU基因编码,适于固氮酶(厌氧条件下起作用)铁硫簇的合成。 展开更多
关键词 铁硫簇 半胱氨酸脱硫酶 铁氧还蛋白:固氮酶 基因调控
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家蚕微孢子虫半胱氨酸脱硫酶基因的克隆及表达和亚细胞定位 被引量：2
4
作者 林立鹏 潘国庆 +6 位作者 李田 马成 边茂飞 党晓群 罗洁 邓远洪 周泽扬 《蚕业科学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期82-91,共10页
半胱氨酸脱硫酶是一类活性依赖于磷酸吡哆醛的酶类,可催化L-半胱氨酸转化为L-丙氨酸和硫烷硫原子,为铁硫簇组装提供硫原子。基于家蚕微孢子虫基因组数据,克隆了家蚕微孢子虫半胱氨酸脱硫酶(NbNfs)基因。序列结构分析显示NbNfs含有其活... 半胱氨酸脱硫酶是一类活性依赖于磷酸吡哆醛的酶类,可催化L-半胱氨酸转化为L-丙氨酸和硫烷硫原子,为铁硫簇组装提供硫原子。基于家蚕微孢子虫基因组数据,克隆了家蚕微孢子虫半胱氨酸脱硫酶(NbNfs)基因。序列结构分析显示NbNfs含有其活性所需的保守氨基酸位点,但不具有线粒体型N端导肽;系统发育分析表明微孢子虫半胱氨酸脱硫酶与真菌线粒体型半胱氨酸脱硫酶聚为一类,属于类群Ⅰ,起源于α-变形细菌;共线性分析表明半胱氨酸脱硫酶基因在不同微孢子虫之间其基因座位保守,具有共线性。构建重组质粒pET30a(+)-NbNfs,并转化到E.coli Rosetta(DE3),经IPTG诱导表达NbNfs融合蛋白,用Ni-NTA亲和层析柱进行纯化后,将融合蛋白免疫昆明小鼠制备多克隆抗体,Western blotting检测NbNfs在成熟家蚕微孢子虫具有表达。胶体金免疫定位显示NbNfs主要定位于成熟家蚕微孢子虫的细胞质中。研究结果为家蚕微孢子虫铁硫簇组装途径的研究奠定了基础。 展开更多
关键词 家蚕微孢子虫 半胱氨酸脱硫酶 基因克隆 表达 亚细胞定位
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半胱氨酸脱硫酶结构与功能研究进展 被引量：1
5
作者 许艳 宋玉姣 +2 位作者 么鹏飞 蓝文贤 龚福春 《生命的化学》 CAS CSCD 2015年第4期515-520,共6页
含硫生物分子在自然界中普遍存在并参与重要的生物化学反应。半胱氨酸脱硫酶在辅因子磷酸吡哆醛(PLP)作用下催化底物L-半胱氨酸脱硫生成L-丙氨酸及酶过硫化物中间体。半胱氨酸脱硫酶除用于铁硫簇的组装外还参与众多含硫化合物的合成如:t... 含硫生物分子在自然界中普遍存在并参与重要的生物化学反应。半胱氨酸脱硫酶在辅因子磷酸吡哆醛(PLP)作用下催化底物L-半胱氨酸脱硫生成L-丙氨酸及酶过硫化物中间体。半胱氨酸脱硫酶除用于铁硫簇的组装外还参与众多含硫化合物的合成如:t RNA的硫修饰、DNA硫修饰、硫胺素的合成以及钼喋呤辅因子合成等等。本文综述了半胱氨酸脱硫酶的结构及功能的最新研究进展,以期能为后续半胱氨酸脱硫酶的研究提供参考。 展开更多
关键词 半胱氨酸脱硫酶 L-半胱氨酸 含硫生物分子
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解脲脲原体半胱氨酸脱硫酶的表达、纯化及免疫活性研究 被引量：1
6
作者 唐艳红 郭方毅 +5 位作者 刘鹏 向璟 刘鹏琴 滕文友 李冉辉 代国知 《中国病原生物学杂志》 CSCD 北大核心 2020年第9期1053-1058,共6页
目的表达、纯化解脲脲原体(Uu)半胱氨酸脱硫酶(IscS),分析其免疫活性。方法构建解脲脲原体重组质粒pET28a-IscS,转化至E.coli BL21(DE3),使用IPTG诱导目的蛋白表达。收集细菌,裂解过夜后超声破碎、离心,分别取上清和沉淀进行12%SDS-PAG... 目的表达、纯化解脲脲原体(Uu)半胱氨酸脱硫酶(IscS),分析其免疫活性。方法构建解脲脲原体重组质粒pET28a-IscS,转化至E.coli BL21(DE3),使用IPTG诱导目的蛋白表达。收集细菌,裂解过夜后超声破碎、离心,分别取上清和沉淀进行12%SDS-PAGE分析。采用最佳表达条件大量诱导目的蛋白表达,使用Ni-NTA柱纯化目的蛋白。用纯化的重组IscS蛋白免疫BALB/c小鼠,获得免疫血清,Western blot鉴定目的蛋白的免疫原性,采用ELISA和淋巴细胞增殖等方法分析重组IscS蛋白的免疫学活性。结果成功构建重组质粒pET28a-IscS,转化DE3后在37℃、IPTG终浓度0.8 mmol/L诱导6 h为最佳诱导表达条件,目的蛋白表达量较大,12%SDS-PAGE电泳检测其相对分子质量约为45.7×10^3,与预期大小相符合。亲和层析纯化得到单一条带的重组蛋白,Western blot和ELISA检测该蛋白,能刺激BALB/c小鼠产生高滴度的特异性抗体,且IgG2a抗体水平高于IgG1。重组IscS蛋白免疫小鼠能诱导脾淋巴细胞发生增殖反应,并产生高水平的IFN-γ,诱导以Th1为主的细胞免疫应答。结论重组表达的解脲脲原体半胱氨酸脱硫酶蛋白具有免疫原性,可望成为Uu蛋白疫苗靶点。 展开更多
关键词 解脲脲原体 半胱氨酸脱硫酶 免疫活性 原核表达
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橡胶树半胱氨酸脱硫酶基因的克隆及其在低磷胁迫下的表达分析
7
作者 覃怀德 高乐 +3 位作者 高伟 何鹏 王大鹏 韦家少 《湖南农业科学》 2013年第12期1-3,9,共4页
橡胶树是天然橡胶的主要来源,是我国海南、云南等热带地区的重要经济作物。磷是植物所需的三大重要营养元素之一,磷对橡胶树生长发育,产排胶具有重要的作用。研究利用低磷胁迫差减文库获得的EST,克隆了一个橡胶树应答低磷胁迫基因半胱... 橡胶树是天然橡胶的主要来源,是我国海南、云南等热带地区的重要经济作物。磷是植物所需的三大重要营养元素之一,磷对橡胶树生长发育,产排胶具有重要的作用。研究利用低磷胁迫差减文库获得的EST,克隆了一个橡胶树应答低磷胁迫基因半胱氨酸脱硫酶(Cysteine Desulfurase,HbNfs),并利用实时荧光定量PCR技术进行表达分析。结果表明:HbNfs全长1 481 bp,包含一个1 182 bp的完整读码框(ORF),编码395个氨基酸。实时荧光定量分析表明HbNfs在橡胶树根中受低磷诱导上调表达,表明该基因可能在应答低磷胁迫中起重要作用。 展开更多
关键词 橡胶树 半胱氨酸脱硫酶 基因克隆 基因表达
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超表达AtCpNifS基因烟草的淹水适应性 被引量：2
8
作者 陈大清 刘悦聪 李亚男 《仲恺农业工程学院学报》 CAS 2013年第1期1-4,共4页
对超表达拟南芥半胱氨酸脱硫酶基因(Cysteine desulfurase gene of Arabidopsis,AtCpNifS)烟草(Nicotianatabacum Linn.)和野生型烟草进行了不同时间的淹水处理.结果表明,淹水处理的转基因和野生型烟草叶绿素质量比均减少,但转基因烟草... 对超表达拟南芥半胱氨酸脱硫酶基因(Cysteine desulfurase gene of Arabidopsis,AtCpNifS)烟草(Nicotianatabacum Linn.)和野生型烟草进行了不同时间的淹水处理.结果表明,淹水处理的转基因和野生型烟草叶绿素质量比均减少,但转基因烟草的减少量小于野生型.淹水10 d,转基因烟草的根系活力有一定程度上升,淹水20 d则下降;淹水后野生型烟草根系活力一直呈下降状态;另一方面,淹水后乙醇脱氢酶(Alcohol dehydrogen-ase,ADH)和过氧化物酶(Peroxidase,POD)的活性均明显增加,转基因烟草的增加量较野生型烟草大.尤其是在淹水胁迫下转基因烟草表现的ADH酶活性明显增强的效应提示:超表达AtCpNifS基因对改善厌氧代谢可能有一定作用,说明转基因烟草表现出一定的淹水耐受适应性. 展开更多
关键词 转基因烟草 拟南芥半胱氨酸脱硫酶基因(Cysteine desulfurase gene of Arabidopsis AtCpNifS) 淹水胁迫 生理效应
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半胱氨酸脱硫酶突变体H104Q,E156Q,D180G,Q183E和K206A通过改变对磷酸吡哆醛的结合影响酶活性
9
作者 张婷 李唐 +1 位作者 赵津 谭国强 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期944-951,共8页
大肠杆菌半胱氨酸脱硫酶(cysteine desulfurase,Isc S)是一类依赖磷酸吡哆醛(pyridoxal phosphate,PLP)的同质二聚体的酶.IscS能催化游离底物L-半胱氨酸脱硫,生成L-丙氨酸和单质硫.在此催化过程中,可形成与酶结合的半胱氨酸过硫化物中间... 大肠杆菌半胱氨酸脱硫酶(cysteine desulfurase,Isc S)是一类依赖磷酸吡哆醛(pyridoxal phosphate,PLP)的同质二聚体的酶.IscS能催化游离底物L-半胱氨酸脱硫,生成L-丙氨酸和单质硫.在此催化过程中,可形成与酶结合的半胱氨酸过硫化物中间物,并出现了7种具有不同特征性吸收峰的中间反应物.为了研究PLP的结合及中间反应物的形成及累积,对IscS中与PLP结合相关,及IscS半胱氨酸活性口袋中特定氨基酸残基位点(His104,Glu156,Asp180,Gln183和Lys206)进行定点突变,结果发现:1)IscS突变体H104Q、D180G、Q183E、K206A对PLP的结合能力具有不同程度的减弱,酶的活性明显降低甚至消失,PLP与蛋白结合的特异吸收峰消失,或发生明显偏移并出现新的吸收峰,且这些新出现的吸收峰又与蛋白形成的各种中间反应物的吸收峰一致;2)IscS突变体E156Q的活性增高,PLP与蛋白结合的吸收峰明显增加.这些结果都表明,IscS氨基酸残基可通过影响PLP的结合及质子转移引起催化过程中不同中间反应物的形成及累积,同时提高或降低蛋白的活性. 展开更多
关键词 半胱氨酸脱硫酶(IscS) 磷酸吡哆醛(PLP) 酮亚胺 醛亚胺
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