设计具有谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶双活性位点的抗氧化协同作用的新型模拟酶

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31170740
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    闫岗林
  • 依托单位：
    吉林大学
  • 学科分类：
    C0505.蛋白质、多肽与酶生物化学
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

机体内抗氧化系统的平衡直接影响着人类重大疾病的发生与发展，抗氧化酶间的相互协同作用能够维持这个系统间的平衡。其中超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物（GPx）之间的协同作用在这个系统中更是起着至关重要的作用，因此模拟这种协同作用对有效清除活性氧势在必行。依据天然SOD的活性部位的同源序列比对，以晶体结构更清晰的SOD3为模板，保留了其同源性最高的氨基酸序列，删除了同源性低且对活性中心没有贡献的氨基酸序列，同时插入了一段具有GPx底物GSH特异性结合位点的15肽，通过结构模拟，在特定部位引入了除GPx活性残基Sec以外的对稳定活性部位起到至关重要的氨基酸残基Gln和Trp组成催化三联体，设计具有SOD和GPx双活性部位的65肽序列，经大肠杆菌Cys营养缺陷型菌株可溶性表达后，拟获得一种具有精巧双功能结构域的新型小肽模拟酶（Se-CuZn-65P）。

结项摘要

作为机体内的主要抗氧化酶，超氧化物歧化酶（SOD）与谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）可以组成相互保护的防御群，发挥协同的抗氧化作用，有效的清除机体内自由基，保护细胞免遭氧化损伤，维持体内代谢平衡。本项目制备了2种具有SOD和GPX双酶活性的抗氧化肽：其一，以天然SOD中最高同源性的40个氨基酸序列和一段具有GPx活性的15肽构建成的Se-ZnCu-65P。通过单一蛋白生产（SPP）系统联合半胱氨酸营养缺陷表达法和谷胱甘肽转硫酶（GST）融合表达联合化学硒化法分别表达制备该65肽，其中SPP系统联合半胱氨酸营养缺陷表达法能大量制备纯度相对较高的Se-ZnCu-65P，节省了纯化的成本。通过实验我们发现Se-CuZn-65P能有效保护酒精对L02细胞的损伤，降低丙二醛（MDA）和活性氧（ROS）的生成，抑制乙醇诱导的细胞凋亡。其二，将具有SOD活性的17肽和具有GPX活性的15肽通过3肽串联起来构建成分子量更小的Se-Cu-35P，通过GST融合表达联合半胱氨酸营养缺陷表达法制备出该35肽。通过实验我们发现Se-Cu-35P能有效保护Vc/Fe2+诱导的线粒体损伤。这不仅对阐明SOD和GPX二酶的催化机理以及相互间的协同作用有重要意义，而且还具有重大的药用价值。本项目的完成，势必会推动模拟酶工程研究领域的向前发展。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（1）
Preparation and antioxidant characters of selenium-containing soybean peptide with glutathione peroxidase activity
具有谷胱甘肽过氧化物酶活性的含硒大豆肽的制备及其抗氧化特性
  • DOI：
    10.1109/itime.2012.6291423
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Information Technology in Medicine and Education (ITME)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Wang Cheng;Gong Ping-sheng;Yan Gang-lin;Xu Jun-jie
  • 通讯作者：
    Xu Jun-jie
Antioxidant Effect of Selenium-containing Glutathione S-Transferase in Rat Cardiomyocytes
含硒谷胱甘肽S-转移酶对大鼠心肌细胞的抗氧化作用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    CHEM. RES. CHINESE UNIVERSITIES
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    FANG Jing-qi;LIU Zhi-yi;YAN Gang-lin;WEI Jing-yan
  • 通讯作者：
    WEI Jing-yan
The Protective Effect of a Metallic Selenopeptide with Superoxide Dismutase and Glutathione Peroxidase Activities Against Alcohol Induced Injury in Hepatic L02 Cells
具有超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性的金属硒肽对肝 L02 细胞酒精损伤的保护作用
  • DOI：
    10.1007/s10989-014-9396-x
  • 发表时间：
    2014-02
  • 期刊：
    International Journal of Peptide Research and Therapeutics
  • 影响因子：
    2.5
  • 作者：
    Wang Cheng, Shen Na, Yan Gang-lin, Sui Chun-h
  • 通讯作者：
    Wang Cheng, Shen Na, Yan Gang-lin, Sui Chun-h
Gene manipulation based selenium-containing peptide exhibits the synergism of SOD and GPx
基于基因操作的含硒肽表现出 SOD 和 GPx 的协同作用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Chemical Research in Chinese Universities
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    SHEN Na , YAN Fei, LV Shao-Wu, YANG Wen-Kui,;MU Ying
  • 通讯作者：
    MU Ying

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  • 通讯作者：
    赵刚
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
    吉林大学学报(理学版)
  • 影响因子：
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  • 作者：
    李维佳;魏景艳;孙晔;牟颖;吕绍武;闫岗林;罗贵民
  • 通讯作者：
    罗贵民

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基因工程法制备兼具超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性的35肽
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    30970608
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    面上项目

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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