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胃蛋白酶非天然催化活性的新用途:高效合成四氢喹唑啉

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有机化学 2020年第9期40卷 2827-2835页

作者：姜国芳卢粤李红霞胡智宇朱潇谢宗波乐长高东华理工大学化学生物与材料科学学院江西省合成化学重点实验室江西南昌330013

猪胃粘膜蛋白酶具有催化芳香胺和2-氨基苯甲醛环化缩合反应的能力,在甲醇水溶液中,以良好的收率(41%~95%)合成了一系列四氢喹唑啉类化合物.通过优化酶促反应的溶剂、温度、酶用量和底物比例来提高胃蛋白酶的催化活性.该方法可作为四氢... 详细信息

猪胃粘膜蛋白酶具有催化芳香胺和2-氨基苯甲醛环化缩合反应的能力,在甲醇水溶液中,以良好的收率(41%~95%)合成了一系列四氢喹唑啉类化合物.通过优化酶促反应的溶剂、温度、酶用量和底物比例来提高胃蛋白酶的催化活性.该方法可作为四氢喹唑啉衍生物化学合成的替代方法,也进一步拓展了胃蛋白酶非天然催化活性的应用范围.

关键词：胃蛋白酶非天然催化活性四氢喹唑啉生物催化

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胃蛋白酶前处理对大豆蛋白酶解特性的影响

华南理工大学学报（自然科学版） 2012年第8期40卷 110-115页

作者：赵谋明张远红崔春源博恩华南理工大学轻工与食品学院广东广州510640

为了改善大豆蛋白酶解效果,采用胃蛋白酶对自制碱溶酸沉的大豆蛋白酶解2 h使其球蛋白组分水解,之后继续用Alcalase和Protamex酶解,并用SDS-PAGE和GPC对酶解产物的分子质量分布进行分析.结果显示:与未使用胃蛋白酶处理的单酶酶解相比,胃... 详细信息

为了改善大豆蛋白酶解效果,采用胃蛋白酶对自制碱溶酸沉的大豆蛋白酶解2 h使其球蛋白组分水解,之后继续用Alcalase和Protamex酶解,并用SDS-PAGE和GPC对酶解产物的分子质量分布进行分析.结果显示:与未使用胃蛋白酶处理的单酶酶解相比,胃蛋白酶前处理可提高大豆蛋白回收率和水解度及酶解产物的抗氧化能力指数(ORAC值),最高分别为95.4%、23.1%和1078.6,提高了39.9%、35.9%和38.5%;使用胃蛋白酶前处理的酶解产物分子质量绝大部分在10ku以下,其中大部分在1～5ku之间.以上结果表明:胃蛋白酶前处理能促进大豆蛋白的酶解并增强酶解产物的抗氧化活性.

关键词：大豆蛋白胃蛋白酶蛋白回收率水解度抗氧化活性分子质量分布

胃蛋白酶结合柱后在线还原法分析重组人粒细胞刺激因子的二硫键

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分析化学 2019年第4期47卷 508-518页

作者：刘海龙任伟成宗利王英武吉林大学生命科学学院

建立了一种利用胃蛋白酶在酸性条件下酶切,结合柱后在线还原法和液相色谱-质谱联用系统分析蛋白质二硫键的方法。在酸性体系中,采用胃蛋白酶水解蛋白质,能够最大限度地维持蛋白质二硫键的原有构象;柱后在线还原法的应用能够弥补胃蛋白... 详细信息

建立了一种利用胃蛋白酶在酸性条件下酶切,结合柱后在线还原法和液相色谱-质谱联用系统分析蛋白质二硫键的方法。在酸性体系中,采用胃蛋白酶水解蛋白质,能够最大限度地维持蛋白质二硫键的原有构象;柱后在线还原法的应用能够弥补胃蛋白酶酶切位点专一性差、数据解析困难等不足。本研究将二者相结合并成功用于分析重组人粒细胞刺激因子(rhG-CSF)的二硫键和未配对半胱氨酸。实验结果表明,采用本方法测得经N-乙酰马来酰亚胺烷基化处理的rhG-CSF中二硫键配对方式为Cys36-Cys42和Cys64-Cys74,Cys17全部被烷基化试剂结合,且未检测到二硫键错配,实现了二硫键的完全定位。不经过烷基化处理,采用本方法测得rhG-CSF中Cys36-Cys42、Cys64-Cys74和Cys17的错配比例分别为9.1%、0%和12.6%;基于胰凝乳蛋白酶的常规方法检测到的二硫键错配比例依次为73.4%、58.1%和97.5%;采用Glu-C和胰蛋白酶联合酶解的常规方法检测到的错配比例依次为40.3%、5.2%和22.3%。与常规方法相比,本方法检测到的二硫键错配比例更低,测定结果能够更准确地反映二硫键在蛋白分子内的实际存在状态。

关键词：胃蛋白酶二硫键柱后在线还原法液相色谱-质谱联用系统重组人粒细胞刺激因子

多光谱法和分子对接模拟法研究茶碱和胃蛋白酶的相互作用

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光谱学与光谱分析 2024年第3期44卷 714-721页

作者：王晓霞马力通孙吉盛聂智华赛华征成建国段建国内蒙古科技大学化学与化工学院内蒙古包头014010 生物煤化工综合利用内蒙古内蒙古自治区工程研究中心内蒙古包头014010 清华大学生命科学学院北京100084

在模拟生理条件下,通过紫外可见吸收光谱法、傅里叶红外光谱、荧光光谱、三维荧光光谱、同步荧光光谱、圆二色谱等方法以及分子对接模拟法对茶碱(TPL)与胃蛋白酶(PEP)的结合机理进行了研究,在分子层面探讨TPL与PEP相互作用的机制,有助于... 详细信息

在模拟生理条件下,通过紫外可见吸收光谱法、傅里叶红外光谱、荧光光谱、三维荧光光谱、同步荧光光谱、圆二色谱等方法以及分子对接模拟法对茶碱(TPL)与胃蛋白酶(PEP)的结合机理进行了研究,在分子层面探讨TPL与PEP相互作用的机制,有助于对TPL的药理毒性、药效进行深入研究。根据Stern-Volmer方程,计算在298、 303和308 K三种温度下TPL对PEP的动态荧光猝灭速率常数Kq远大于最大动态荧光猝灭常数2.0×10^(10)L·(mol·s)^(-1),证明TPL对PEP的猝灭方式为静态猝灭。随着TPL浓度的不断升高,PEP的动态猝灭常数Ksv呈规律性下降趋势,TPL可以有效对PEP的内源荧光进行猝灭,进一步判定作用机制为静态猝灭。三维荧光图谱分析表明,体系中随着TPL浓度的不断升高,PEP中代表色氨酸残基与酪氨酸残基以及肽链骨架结构的荧光强度峰值明显降低,且峰位发生红移,表明TPL对PEP的二级结构产生影响。同步荧光图谱分析表明TPL与PEP结合时,主要集中在色氨酸的残基上。红外光谱表明TPL引起PEP内官能团伸缩振动,使PEP的二级结构发生改变。紫外吸收光谱表明随着混合体系中TPL浓度增大,吸收峰峰值逐渐增大,表明TPL可以改变PEP的二级结构。分子对接模拟法表明,TPL与PEP中氨基酸残基GLU13、 VAL30、 TRP39、 GLY76、 GLY78、 PHE117的结合作用力为范德华力,与氨基酸残基THR77、 GLY217形成氢键,与氨基酸残基TYR75、 LEU112、 ILE120、PHE111之间存在疏水作用力,证明两者主要通过范德华力与氢键结合,进一步证明TPL改变了PEP的二级结构。圆二色谱分析显示PEP中β-折叠的占比从50.2%下降至48.8%, α-螺旋结构的占比从8.1%上升到8.4%;β-转角的占比从18.3%上升到18.7%;无规则结构的占比从29.1%上升到29.2%,表明TPL改变了PEP的二级结构。实验研究结果有助于了解TPL与PEP的结合作用机制,为TPL的使用及研究提供了数据依据。

关键词：茶碱胃蛋白酶多光谱法分子对接模拟

胃蛋白酶激活巨噬细胞促进舌扁桃体肥大机制的研究

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中华耳鼻咽喉头颈外科杂志 2022年第10期57卷 1203-1211页

作者：黄丽君谭嘉杰彭令仪戴远锋吕泽洪黄雪琼李湘平南方医科大学南方医院耳鼻咽喉头颈外科广州510000 广东省人民医院耳鼻咽喉头颈外科广州510000

目的探讨咽喉反流(LPR)在舌扁桃体肥大(lingual tonsil hypertrophy,LTH)发生发展中可能的病理生理机制。方法回顾性收集2019年10月至2020年12月就诊于南方医科大学南方医院耳鼻咽喉头颈外科的因咽喉相关疾病接受手术的73例患者[男48例,... 详细信息

目的探讨咽喉反流(LPR)在舌扁桃体肥大(lingual tonsil hypertrophy,LTH)发生发展中可能的病理生理机制。方法回顾性收集2019年10月至2020年12月就诊于南方医科大学南方医院耳鼻咽喉头颈外科的因咽喉相关疾病接受手术的73例患者[男48例,女25例,年龄24~76(52.86±12.04)岁]的舌扁桃体组织,并评估其舌扁桃体分级(lingual tonsil grade,LTG)、反流症状指数(RSI)和反流体征评分(RFS)。免疫组织化学检测舌扁桃体组织中胃蛋白酶表达,免疫组织双荧光检测胃蛋白酶和巨噬细胞的共表达情况。在体外,对胃蛋白酶刺激后的体外巨噬细胞进行多种细胞学实验和通路检测。免疫组织双荧光检测胃蛋白酶阳性的高分级LTH中巨噬细胞的通路改变。采用SPSS 20.0软件进行统计分析。结果具有临床意义的LTG 3和4级的LPRD患者44例,其胃蛋白酶阳性率为88.6%(39/44),而LTG 1和2级阳性率为48.3%(14/29)。LTG与RFS/RSI阳性率(χ^(2)=23.01/19.62,P胃蛋白酶组织染色强度(H=21.58,P胃蛋白酶和巨噬细胞在高分级LTH中明显共定位。在体外实验中,胃蛋白酶促进巨噬细胞增殖(P值均胃蛋白酶显著上调巨噬细胞中的p38/JNK MAPK通路(P值均胃蛋白酶阳性LTH组织的巨噬细胞中高表达(P值均胃蛋白酶诱导的炎症反应和LTH的重要发病过程。

关键词：舌扁桃体肥大胃蛋白酶巨噬细胞咽喉反流炎症反应

荧光光谱法和分子对接模拟技术研究白藜芦醇与胃蛋白酶的相互作用

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光谱学与光谱分析 2019年第4期39卷 1103-1108页

作者：任国艳孙贺樊金玲牛晓莉郭金英吴影崔国庭河南科技大学食品与生物工程学院河南洛阳471023 河南省食品原料工程技术研究中心河南洛阳471023 国家级食品安全试验教学示范中心河南洛阳471023

白藜芦醇(Resveratrol, RES)属于非黄酮类多酚化合物,存在于葡萄科、百合科等多种植物体内,是一种具有多种生物活性和药理作用的天然活性物质,被广泛应用于食品和药品领域。研究表明多酚在生物体消化吸收过程中,会与消化酶(如胃蛋白酶... 详细信息

白藜芦醇(Resveratrol, RES)属于非黄酮类多酚化合物,存在于葡萄科、百合科等多种植物体内,是一种具有多种生物活性和药理作用的天然活性物质,被广泛应用于食品和药品领域。研究表明多酚在生物体消化吸收过程中,会与消化酶(如胃蛋白酶、胰蛋白酶等)相互作用,使多酚类物质和消化酶的生物活性发生改变,进而影响多酚物质和其他营养物质的消化吸收,而RES与胃蛋白酶(Pepsin, PEP)的分子间相互作用机制未见报道。采用荧光光谱、紫外-可见吸收光谱、红外光谱和分子对接模拟等技术研究不同温度下RES与PEP相互作用的结合特性,为阐明RES和PEP的作用机制提供重要信息,同时为RES在食品和药品领域的应用提供理论参考。荧光光谱实验结果表明, PEP的荧光强度随着RES浓度的增加呈现出有规律的降低,表明RES对PEP有荧光猝灭作用。加入RES前后, PEP的紫外吸收光谱发生明显变化,初步判断RES与PEP的相互作用属于静态荧光猝灭类型;根据Stern-Volmer方程计算得到不同温度下最小猝灭速率常数K_q值远大于猝灭剂对生物大分子的最大扩散碰撞常数2.0×10^(10) L·mol^(-1)·s^(-1),且猝灭常数(K_(SV))与温度呈负相关关系,进一步验证了RES与PEP静态荧光猝灭类型结论。化学计量结合的值数目大约等于1,表明一个RES分子只能结合一个PEP分子。根据Van’t Hoff方程以及热力学方程计算得到结果显示,ΔG蛋白构象变得疏松。红外光谱显示RES能使PEP的二级结构中α螺旋含量降低,β折叠含量增加,β转角和无规则卷曲变化不明显,这可能会影响PEP的活性。分子对接模拟实验结果显示RES与PEP中的残基Asp-32, Gly-34, Ser-35, Asn-37, Tyr-75, Gly-76, Thr-77, Ile-128, Ala-130及Gly-217有范德华力作用,与残基Ile-128及Asp-215产生超共轭效应,与残基Ser-36, Asn-37, Ile-128及Thr-218形成氢键,各种作用力使RES与PEP形成较稳定的复合物。

关键词：光谱法分子对接白藜芦醇胃蛋白酶相互作用

光谱法和分子对接模拟技术研究托拉塞米与胃蛋白酶和胰蛋白酶的相互作用（英文）

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光谱学与光谱分析 2016年第10期36卷 3414-3421页

作者：王艺润方庆郭晨辉刘颖中央民族大学生命与环境科学学院北京100081 中央民族大学北京市食品环境与健康工程技术研究中心北京100081

托拉塞米(TOR)属于吡啶磺酰脲类袢利尿剂,被广泛有效地用于高血压,心脏衰竭,慢性肾功能衰竭和肝脏疾病的治疗。TOR在治疗过程中易引起的不良反应之一为轻微肠胃不适。然而,TOR与消化蛋白酶(胰蛋白酶和胃蛋白酶)分子间的相互作用鲜有报... 详细信息

托拉塞米(TOR)属于吡啶磺酰脲类袢利尿剂,被广泛有效地用于高血压,心脏衰竭,慢性肾功能衰竭和肝脏疾病的治疗。TOR在治疗过程中易引起的不良反应之一为轻微肠胃不适。然而,TOR与消化蛋白酶(胰蛋白酶和胃蛋白酶)分子间的相互作用鲜有报道。在模拟生理条件下,采用荧光光谱、紫外-可见吸收光谱、圆二色谱和分子对接技术研究了不同温度下托拉塞米(Torasemide,TOR)与胃蛋白酶(Pepsin)和胰蛋白酶(Trypsin)间的相互作用。所有荧光数据均进行了内滤光校正以获得更准确的结合参数。结果表明,TOR-Pepsin和TOR-Trypsin体系的猝灭常数(KSV)均与温度呈负相关,说明TOR与Pepsin及Trypsin之间的作用机制均为静态荧光猝灭。利用紫外-可见吸收光谱、同步荧光光谱、3D荧光光谱和圆二色光谱法考查了TOR对Trypsin和Pepsin构象的影响。结果发现胃蛋白酶或胰蛋白酶中酪氨酸残基的极性改变较色氨基更明显,TOR可改变色氨酸残基的微环境并降低Trypsin和Pepsin中β-折叠结构,进而可能影响其生理功能。分子对接结果表明,TOR与Pepsin的结合位点位于由Asp-32和Asp-215组成的活性中心周围,从而抑制Pepsin活性。而TOR通过疏水作用力结合在Trypsin的口袋型底物结合位点(S1口袋),促进底物进入酶活性中心,最终表现为Trypsin活性升高。该研究探讨了TOR与胃蛋白酶和胰蛋白酶的结合作用和毒性机制,为TOR的安全使用提供重要依据。

关键词：托拉塞米胃蛋白酶胰蛋白酶多光谱法分子对接

胃蛋白酶在鼻咽癌组织中的表达及同鼻咽癌放射治疗后生活质量的相关性分析

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中华耳鼻咽喉头颈外科杂志 2022年第6期57卷 699-705页

作者：张田喻国冻金莹周方伟唐强鲜志芃吴志敏贵州医科大学附属医院耳鼻咽喉科贵阳550004 贵州医科大学附属肿瘤医院耳鼻咽喉科贵阳550008

目的通过分析胃蛋白酶在鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma,NPC)组织中的表达情况,初步探讨咽喉反流(LPR)与NPC的相关性,以及LPR对NPC患者放射治疗(简称放疗)后生活质量的影响。方法采用连续入组的方法,选取2005—2019年于贵州医科大学... 详细信息

目的通过分析胃蛋白酶在鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma,NPC)组织中的表达情况,初步探讨咽喉反流(LPR)与NPC的相关性,以及LPR对NPC患者放射治疗(简称放疗)后生活质量的影响。方法采用连续入组的方法,选取2005—2019年于贵州医科大学附属医院和贵州医科大学附属肿瘤医院耳鼻咽喉科行放疗的NPC患者133例,其中男90例,女43例,年龄(44.32±7.47)岁;选取同期于门诊行鼻咽部活检的慢性鼻咽炎患者58例作为对照组,采用免疫组织化学染色法检测2组患者鼻咽部标本胃蛋白酶表达水平。另外同期选取188名正常人作为正常组。采用一般资料调查表、生活质量量表对放疗前和放疗后6个月内的NPC患者进行问卷调查。检测NPC患者放疗前、后和正常组的唾液中胃蛋白酶含量。采用SPSS 21.0软件进行统计学分析。结果133例NPC患者标本中胃蛋白酶表达强阳性24例(18.05%),阳性21例(15.79%),弱阳性69例(51.88%),阴性19例(14.29%)。58例对照组标本中胃蛋白酶表达无强阳性及阳性,弱阳性10例(17.24%),阴性48例(82.76%)。NPC组的胃蛋白酶表达阳性率高于对照组,差异有统计学意义(χ^(2)=83.15,P胃蛋白酶含量[(30.31±7.82)ng/ml]高于放疗前[(20.47±8.21)ng/ml]和正常组[(5.11±2.13)ng/ml],放疗前唾液中的胃蛋白酶含量高于正常组,差异均有统计学意义(P值均胃蛋白酶含量是NPC患者放疗后生活质量中5个功能领域、相关症状和总体生活质量的影响因素(P值均胃蛋白酶表达阳性率升高,NPC放疗前后唾液中的胃蛋白酶明显高于正常人,提示LPR可能参与了NPC的进程,并影响了NPC患者放疗后的生活质量。

关键词：胃蛋白酶鼻咽癌放射治疗生活质量

分子对接模拟法与多光谱法研究盐酸金霉素与胃蛋白酶的相互作用

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光谱学与光谱分析 2020年第8期40卷 2518-2524页

作者：王晓霞于洋洋马力通聂智华王正德崔金龙赛华征赵文渊内蒙古科技大学化学与化工学院内蒙古包头014010 中国石油大学(华东)化学工程学院山东青岛266580 清华大学生命科学学院北京100084

通过荧光光谱法、紫外-可见吸收光谱法、三维荧光光谱法、圆二色谱法(CD)、同步荧光光谱法和分子对接模拟法等方法研究了CTC(金霉素)和PEP(胃蛋白霉)之间相互作用的机制。通过在不同温度下进行荧光强度测定,确定了CTC与PEP相互作用及相... 详细信息

通过荧光光谱法、紫外-可见吸收光谱法、三维荧光光谱法、圆二色谱法(CD)、同步荧光光谱法和分子对接模拟法等方法研究了CTC(金霉素)和PEP(胃蛋白霉)之间相互作用的机制。通过在不同温度下进行荧光强度测定,确定了CTC与PEP相互作用及相关的猝灭机制。通过实验结果计算出CTC与PEP的结合常数KA(298, 303和308 K)为4.345×10^7, 2.836×10^7和1.734×10^7 L·mol^-1以及结合位点数n为1.618, 1.587和1.555。n值接近于1,这意味着在PEP与CTC之间只有一个结合位点。基于热力学分析,计算得298 K的热力学参数:ΔH(-70.13 kJ·mol^-1),ΔG(-43.57 kJ·mol^-1)和ΔS(-89.00 J·(mol·K)^-1)。由ΔH<0和ΔS<0可知范德华力和氢键是CTC和PEP之间的主要作用力,由ΔG<0可知该反应自发进行。根据Förster’s偶极-偶极非辐射能量转移理论,计算得结合距离r=3.240 nm,证明CTC与PEP之间存在非辐射能量转移。分子对接模拟表明, CTC与PEP的结合位置在PEP的活性中心凹槽内, CTC与PEP的氨基酸残基VAL30, SER35, TYR189, THR74, THR77, GLY78和LEU112之间存在范德华力;CTC和GLU13, GLY217, ASP32, ASP215和GLY76等残基之间存在氢键作用力;CTC还与PEP的氨基酸残基TYR75存在疏水作用力。各种作用力使CTC和PEP形成稳定的复合物。通过紫外-可见吸收光谱、同步荧光光谱和三维荧光光谱等技术分析,可知CTC使PEP中的色氨酸(Trp)氨基酸残基周围环境极性增强,疏水性减弱,亲水性增强,导致PEP二级结构发生改变。圆二色谱图则表明CTC改变了PEP的部分二级结构, PEP中的α-螺旋结构的含量从11.6%增加到21.0%,β-折叠结构的含量从47.3%降至28.2%,β-转角(β-Turn)结构的含量从19.6%增加到24.2%,无规则结构(Random coil)的含量从27.6%增加到34.2%,表明CTC对PEP发生了相互作用,改变了PEP周围的微环境,导致PEP的二级结构发生变化。本研究结果有助于了解CTC与PEP的结合机理,为CTC的合理使用提供了重要依据。

关键词：盐酸金霉素胃蛋白酶多光谱法分子对接模拟法