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关于atp水解放能及利用原理的疑难问题探讨

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中学生物学 2022年第7期38卷 3-4页

作者：徐金鹏李晶晶安徽省濉溪中学安徽淮北235100

人教版生物学新教材必修1中关于atp水解放能及atp利用等原理做了大幅度修改,科学理解atp在生命活动中的放能与供能原理对于构建物质与能量观、结构与功能观都非常必要。

关键词：新教材 atp水解放能 atp利用

Ser203在大鼠脑驱动蛋白水解atp中重要作用的晶体学分析

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中国生物化学与分子生物学报 2015年第1期31卷 96-102页

作者：万群孟浩卜平曹淑芬扬州大学医学院江苏扬州225001 美国凯斯西储大学生理与生物物理系美国俄亥俄州克利夫兰44106

大鼠脑驱动蛋白(rat brain kinesin)是一种利用水解atp所释放的能量,在微管束上高速且连续性运动的常规驱动蛋白.它在神经突触的物质运输中起着重要作用.研究大鼠脑驱动蛋白是如何将atp中储藏的化学能转化为机械动能,是理解其运动机能... 详细信息

大鼠脑驱动蛋白(rat brain kinesin)是一种利用水解atp所释放的能量,在微管束上高速且连续性运动的常规驱动蛋白.它在神经突触的物质运输中起着重要作用.研究大鼠脑驱动蛋白是如何将atp中储藏的化学能转化为机械动能,是理解其运动机能的重要课题.本课题获得了大鼠脑驱动蛋白单体与atp结构类似物AMPPCP形成的复合物晶体结构.将这个晶体结构与大鼠脑驱动蛋白单体-另一种atp结构类似物AMPPNP形成的复合物晶体结构以及大鼠脑驱动蛋白单体-atp水解产物ADP形成的复合物晶体结构进行相互比较,揭示了其活性中心的开关区域I中丝氨酸203可能作为质子的供体,加速了atp中γ-磷酸和β-磷酸的断裂,从而导致atp的水解.

关键词：大鼠脑驱动蛋白 atp水解 atp结构类似物开关区域I

两种萘酰亚胺配体的超分子识别及催化atp水解研究

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两种萘酰亚胺配体的超分子识别及催化ATP水解研究

作者：程玲玲石河子大学

学位级别：硕士

本论文以含萘环荧光基团的衍生物作为研究的主要对象,研究其与阴阳离子之间的相互作用,得到了两种衍生物能够选择性识别的离子,并得到其络合常数。在识别的基础上,进一步研究了两种配体对atp水解的影响,并得到其水解速率常数,两种配体对... 详细信息

本论文以含萘环荧光基团的衍生物作为研究的主要对象,研究其与阴阳离子之间的相互作用,得到了两种衍生物能够选择性识别的离子,并得到其络合常数。在识别的基础上,进一步研究了两种配体对atp水解的影响,并得到其水解速率常数,两种配体对atp有很好的催化活性。本论文的具体结果总结如下： 1合成了氨乙基-氮-1,8-萘二甲酰亚胺(L1),通过荧光光谱法检测其与不同阴阳离子的识别作用,得到L1能够选择性识别Ni2+和F-,同时得到了L1与Ni2+的结合常数为2.76×104L/mol,F-对L1的猝灭常数为1.65×105L/mol。 2荧光滴定实验证明L1和atp之间有一定的相互作用,二者之间的稳定常数为3.21r×104L/mol。用钼蓝比色法研究L1催化atp水解的影响,得到其催化atp水解的最适条件是温度为50℃、pH值为6。此时,其水解速率常数(Kobs)为5.99×10-2h-1,比在相同条件下单独atp的水解速率常数2.35×10-2h-1高2.55倍左右。 3合成了1,8-萘二甲酸-L-组氨酸(L2),通过荧光光谱法检测其与多种不同阳离子的识别作用,得到L2能够选择性识别La3+、Cd2+、Ba2+和Zn2+,用荧光光谱滴定,L2与La3+能够形成1：1的络合物,通过Benesi-Hildebrand方程计算得到L2与La3+的络合常数为1.25×106L/mol。 4荧光滴定实验证明L2和atp之间有很强的相互作用,得到其稳定常数为6.72×105L/mol。用铝蓝比色法研究L2催化atp水解的影响,得到其催化atp水解的最适条件是温度为40℃、pH值为4。在此条件下,其水解速率常数(Kobs)为0.121811h-1,比单独atp水解速率提高11.70倍,因此L2对atp有很明显的催化活性。

关键词：萘酰亚胺衍生物离子识别荧光光谱 atp水解

热休克蛋白-60复合物形成和atp水解参与线粒体中蛋白质折叠

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国外医学（分子生物学分册） 1990年第5期12卷 245-247页

作者： Ostermann J 张平

线粒体的热休克蛋白-60(HSP60)对进入线粒体的蛋白质的折叠有作用。折叠反应发生在HSP60的表面,并有atp参与,折叠后可释放结合性多肽。本文认为HSP60可催化蛋白质的折叠反应。

关键词：线粒体热休克蛋白 atp水解

热休克蛋白HSP70及HSP110的atp水解性质研究

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热休克蛋白HSP70及HSP110的ATP水解性质研究

作者：苏家跃天津科技大学

学位级别：硕士

热休克蛋白（Hsp）是生物体内存在广泛的一类蛋白质。其中热休克蛋白Hsp70与Hsp110是很重要的两类,在维持生物体正常生存中起到关键的作用。首先作为分子伴侣蛋白,它能够帮助需要折叠的蛋白质正确折叠,使合成错误的蛋白质恢复。Hsp70作... 详细信息

热休克蛋白（Hsp）是生物体内存在广泛的一类蛋白质。其中热休克蛋白Hsp70与Hsp110是很重要的两类,在维持生物体正常生存中起到关键的作用。首先作为分子伴侣蛋白,它能够帮助需要折叠的蛋白质正确折叠,使合成错误的蛋白质恢复。Hsp70作为分子伴侣的主要职能便是帮助其他蛋白质进行折叠或者防止因为错误折叠而导致其疏水键屏蔽所产生的蛋白质聚沉现象。作为Hsp70蛋白功能所必需的核苷酸交换因子（NEFs）,Hsp110在防止变性蛋白凝聚方面显示出了较Hsp70更高的活性,然而其并不具有类似Hsp70的蛋白质折叠活性,因此Hsp70被称为折叠酶（foldase）,而Hsp1 10被称为持家酶（holdase）。无论是Hsp70还是Hsp1 10,想要发挥其作用都与atp结合或水解有关。因此探究热休克蛋白与atp水解之间的关系对于进一步了解Hsp的功能有很大的帮助。此次实验中,选取原核热休克蛋白DnaK,真核热休克蛋白Bip作为典型的Hsp70进行研究。选取在真核生物中存在最广泛的Sse1作为典型的Hsp110进行研究。皆采用同位素P32标记的atp作为水解标样。热休克蛋白DnaK,作为大肠杆菌中重要的Hsp70蛋白质,常被当作研究Hsp70s的模型。通过对DnaK的蛋白结构研究得出SBD结构域上存在多肽结合位点,结合不同的多肽直接影响与DnaK水解atp的效率。当与折叠状2NR结合时,2NR浓度为40 μM时,2NR的水解速率为正常的1.8倍,80 μM时2NR的水解速率为正常的2.4倍,160 μM时2NR为正常的3.8倍。当与线性2NR结合,40 μM速率为正常的3.65倍,80μM时为正常的6.4倍,160 μM时为正常水解速率的9.4倍。热休克蛋白Bip与DnaK同源,在维持人体内细胞功能稳定性中起到重要作用。通过对晶体的结构研究,首次发现在pH为酸性时具有将atp水解成AMP的能力,在pH为4.5时尤为明显。发现了人体细胞对于atp新的利用途径。热休克蛋白Sse1,作为真核生物典型的Hsp110,在SBD结构域上存在8个loop,依次突变得到 Sse1-xun-loop12,Sse1-xun-loop23,Sse1-xun-loop34,Sse1-xun-loop45,Sse1-xun-loop56,Ssel-xun-loop67,Sse1-xun-loop7,7 种蛋白,研究发现loop23,loo34,loop56,loop67四个位点对于atp水解影响最大,并且经过生长实验,可以得出这四个位点同时影响Ssel的生理功能。通过荧光偏振技术检测突变蛋白质与多肽底物的结合能力时,采用与荧光标记的TRP2进行结合,同样得出loop23,loo34,loop56,loop67四个位点也同时影响了 Sse1与多肽的结合。

关键词： Hsp Hsp70 Hsp110 DnaK Sse1 Bip atp水解

K^+对大豆下胚轴质膜H^+_atpase水解与质子转运活力偶联的影响(英文)

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Acta Botanica Sinica 1999年第9期41卷 962-966页

作者：邱全胜北京师范大学生物系北京100875

以大豆（ＧｌｙｃｉｎｅｍａｘＬ．）下胚轴为材料，采用二相法制得高纯度质膜微囊。实验发现，Ｋ＋对质膜Ｈ＋＿ＡＴＰａｓｅ水解活力和转运活力刺激差别显著，对转运活力刺激８５０％，对水解活力仅刺激２８．２％。动力学... 详细信息

以大豆（ＧｌｙｃｉｎｅｍａｘＬ．）下胚轴为材料，采用二相法制得高纯度质膜微囊。实验发现，Ｋ＋对质膜Ｈ＋＿ＡＴＰａｓｅ水解活力和转运活力刺激差别显著，对转运活力刺激８５０％，对水解活力仅刺激２８．２％。动力学结果表明，有Ｋ＋时ＡＴＰ水解的Ｋｍ值为０．７０ｍｍｏｌ／Ｌ，Ｖｍａｘ为３４４．８ｎｍｏｌＰｉ·ｍｇ－１ｐｒｏｔｅｉｎ·ｍｉｎ－１；无Ｋ＋时ＡＴＰ水解的Ｋｍ值为１．１４ｍｍｏｌ／Ｌ，Ｖｍａｘ为２８５．７ｎｍｏｌＰｉ·ｍｇ－１ｐｒｏｔｅｉｎ·ｍｉｎ－１。Ｋ＋对ＡＴＰ水解的最适ｐＨ值也有影响，有Ｋ＋时为６．５，无Ｋ＋时降低到６．０。进一步实验发现，Ｋ＋对羟胺和钒酸钠的抑制作用影响较大，Ｋ＋可以提高质膜Ｈ＋＿ＡＴＰａｓｅ对羟胺和钒酸钠的敏感性。结果表明，Ｋ＋可以调节大豆下胚轴质膜Ｈ＋＿ＡＴＰａｓｅ

关键词：大豆下胚轴质膜 atp水解质子转运偶联钾

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寨卡病毒解旋酶水解机制的研究

寨卡病毒解旋酶水解机制的研究

作者：杨霄云天津大学

学位级别：硕士

寨卡病毒是一种由蚊虫来进行传播的虫媒病毒。寨卡病毒感染除可以使新生儿产生小头畸形,还能引起格林-巴利综合征,后者作为一种严重的神经系统疾病,可以导致患者瘫痪乃至死亡。但是,当前依旧没有针对寨卡病毒感染的疫苗或有用的治疗措施... 详细信息

寨卡病毒是一种由蚊虫来进行传播的虫媒病毒。寨卡病毒感染除可以使新生儿产生小头畸形,还能引起格林-巴利综合征,后者作为一种严重的神经系统疾病,可以导致患者瘫痪乃至死亡。但是,当前依旧没有针对寨卡病毒感染的疫苗或有用的治疗措施,寨卡病毒仍对人类公共健康有着重大危害。寨卡病毒编码的解旋酶蛋白对于病毒本身的增殖和传播起到至关重要的作用。寨卡病毒在复制过程当中,利用解旋酶水解三磷酸核苷(atp)获取能量,从而得以实现双链核酸的解旋。在这一过程中,atp水解是一个重要的基本环节。然而我们对这一环节的分子机制知之甚少,这在很大程度上限制了我们对寨卡病毒解旋酶的进一步功能研究以及针对寨卡病毒的合理药物设计。在本论文中,我们利用结构生物学的手段对寨卡病毒解旋酶进行研究,解析了其水解atp过程中间态和终态的高分辨率复合物结构,结合之前已经获得的寨卡病毒水解atp过程激发态复合物结构,我们对寨卡病毒解旋酶水解atp的分子机制进行了阐释。除此之外,我们还针对这一过程中解旋酶发挥作用的关键氨基酸位点进行突变设计,并展开一系列活性测定实验,发现了水解过程的关键残基。这些结果为后期的药物靶点设计和筛选提供了依据,从而为开发治疗寨卡病毒的特效药物提供了新的途径。

关键词：寨卡病毒解旋酶 atp水解结构突变设计

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INI1缺陷性肿瘤的临床病理特征

中华病理学杂志 2015年第5期44卷 361-364页

作者：李莉南京大学医学院临床学院南京军区南京总医院病理科 210002

染色体动态的精确调节是重要且复杂的过程，保证了完整的转录调节、阻止正常细胞的恶性转化。atp依赖染色质重塑复合物可利用atp水解产生的能量促使染色质构象改变，使转录因子易于接近DNA，从而参与这一调控过程。SWI／SNF复合物是进... 详细信息

染色体动态的精确调节是重要且复杂的过程，保证了完整的转录调节、阻止正常细胞的恶性转化。atp依赖染色质重塑复合物可利用atp水解产生的能量促使染色质构象改变，使转录因子易于接近DNA，从而参与这一调控过程。SWI／SNF复合物是进化保守且目前研究最多的atp依赖染色质重塑复合物之一，由3类亚基构成：能利用atp水解的能量改变核小体构型的酶性亚基(BRG1／BRM)；高度保守的核心亚基(INII、BAF155及BAF170)；功能特异性的辅助亚基PBRMl(BAF180)、ARID1A(BAF250A)等。

关键词：临床病理特征 atp水解染色质重塑肿瘤缺陷转录调节复合物恶性转化

F1-atpase转动马达的随机动力学研究

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北京师范大学学报（自然科学版） 2016年第1期52卷 17-19页

作者：李吉毕建军孙萍王海燕北京师范大学物理学系北京100875

通过建立物理模型研究了马达F1-atpase转动的过程,得到理想条件下马达F1-atpase转动的角速度随atp浓度、摩擦系数的变化规律.同时,在热涨落环境下,计算了马达F1-atpase向前和向后转动的概率之比,修正了理想条件下马达的转动模型,得到与... 详细信息

通过建立物理模型研究了马达F1-atpase转动的过程,得到理想条件下马达F1-atpase转动的角速度随atp浓度、摩擦系数的变化规律.同时,在热涨落环境下,计算了马达F1-atpase向前和向后转动的概率之比,修正了理想条件下马达的转动模型,得到与实验吻合的结果.

关键词： F1-atpase转动马达福克普朗克方程 atp水解