神经节苷脂的生物学活性
- 格式:pdf
- 大小:601.18 KB
- 文档页数:7
微生物法制备单唾液酸四己糖神经节苷脂的机制和方法董惠钧;姜俊云【摘要】@@ 单唾液酸四己糖神经节苷脂(GM_1)是含有单个唾液酸的酸性鞘糖脂,被认为是除脑源性神经生长因子和层粘蛋白外,对神经系统损伤具有显著临床疗效的生物药物.GM_1主要来源于哺乳动物含丰富神经的脑组织,经有机溶剂提取和柱层析分离精制获得.【期刊名称】《中国医药生物技术》【年(卷),期】2010(005)002【总页数】4页(P139-142)【作者】董惠钧;姜俊云【作者单位】273400,山东省临沂,鲁南制药集团股份有限公司;273400,山东省临沂,鲁南制药集团股份有限公司【正文语种】中文单唾液酸四己糖神经节苷脂(GM1)是含有单个唾液酸的酸性鞘糖脂,被认为是除脑源性神经生长因子和层粘蛋白外,对神经系统损伤具有显著临床疗效的生物药物。
GM1 主要来源于哺乳动物含丰富神经的脑组织,经有机溶剂提取和柱层析分离精制获得。
由于 GM1 在脑组织神经节苷脂类物质中的含量非常少约为32.9%[1],提取收率低,所以要经过多唾液酸神经节苷脂的转化作用生成单唾液酸四己糖神经节苷脂。
目前转化方法主要是酸法转化,但是酸法转化的效率低,处理温度高以及处理量少,限制了其大规模应用。
近年来,科研人员开发了一种利用酶促反应水解唾液酸糖苷键进行神经节苷脂转化的方法,该法具有转化效率高、转化条件温和、处理量大等优点。
本文概括介绍了国内外在神经节苷脂、唾液酸酶和GM1 微生物酶法转化工艺研究等方面的研究进展,并展望了生物法制备 GM1 的发展趋势。
神经节苷脂(ganglidosides,GLS)由一类含唾液酸的亲水寡糖通过β-1, 1 糖苷键与疏水的神经酰胺连接而成的两性大分子(图1)。
神经节苷脂由鞘氨醇、脂肪酸和含唾液酸的寡糖链三部分组成。
神经节苷脂鞘氨醇为链长 18 或 20 个碳的多羟基脂肪胺;脂肪酸是通过亚氨基连结在神经鞘氨醇基上,主要是硬脂酸(18:0)占 95%,其他 5% 的脂肪酸有蛛网酸(20:0)、棕榈酸(16:0)或棕榈油酸(16:1)。
技术创新与研发Apr 2021 CHINA FOOD SAFETY23探索新型海洋活性脂质研究成果,传递“她”力量□ 张聪 本刊记者—访中国海洋大学食品科学与工程学院教授、博士生导师徐杰现如今,社会对女性科研工作者的要求其实更高——既要面对高强度、高压力的工作,还要处理好内卷化的行业教育与家庭责任,但这仍旧无法阻挡她们在科研岗位上发光发热。
中国海洋大学食品科学与工程学院教授、博士生导师徐杰便是众多优秀女性科研工作者中的一员,她先后主持和参加了国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家科技支撑计划、国家“863”计划、公益性行业专项等国家级课题20余项;共发表学术论文200余篇,其中以第一或通讯作者发表学术论文80余篇,SCI 收录近60篇;以第一发明人获授权国家发明专利4项;参编学术著作3部,参编行业标准2项。
值得一提的是,徐杰还在脂类化合物提取制备、结构分析、生物活性、基于质谱的脂质组学方面建立了完整的技术平台。
在3月8日国际劳动妇女节来临当今社会,女政治家、女企业家、女商业家等层出不穷,“妇女能顶半边天”“巾帼不让须眉”并不只是说说而已。
在食品科研领域,更是不乏女性研究员的身影,相较于男性而言,从事科研工作的女性更具认真、细致等优势。
Biness企业技术创新与研发24 食品安全导刊 2021年4月之际,本刊记者采访到徐杰教授,请她介绍了当前在新型海洋活性脂质领域的研究成果,并分析了该成分在新型海洋食品中的应用情况,希望借助徐教授的故事让更多人了解海洋食品科学与人类健康领域的专业知识,也让更多人感受到科研一线的女性力量。
记者:当今社会,家长们愈发重视孩子的健康,也更加注重孩子的膳食营养搭配,部分富含优质脂质的新型海洋食品成为了家长们的新选择。
据了解,您已在新型海洋活性脂质领域研究多年,该研究基于怎样的营养与健康学的背景和考量?又是否会在儿童健康食品中有所应用?徐杰:事实上,人们所熟知的鱼油即为海洋活性脂质产品之一,目前已经有专门的婴幼儿鱼油产品。
鞘脂是脂质中高度保守的一类,一个多世纪以前,约翰·路德维希·威廉·图杜奇姆在大脑中发现了鞘脂,因此,它们被称为脑苷。
多样且普遍存在的脂质家族的共同结构特征是长链(鞘状)基础骨架。
鞘脂是脂质双层的重要成分,并且对膜的结构和功能特性由独特地贡献。
它们与胆固醇一起是脂质筏的重要元素。
膜的动力学,包括囊泡运输,与鞘脂相互转化密切相关。
神经酰胺是所有鞘磷脂代谢的中心分子(图1)。
它的形成始于两种常见的细胞代谢物,丝氨酸和棕榈酰辅酶a在内质网(ER)中的缩合。
催化这一限速步骤的酶是丝氨酸棕榈基转移酶(SPT)。
然后将反应产物3-酮鞘氨醇生成为二氢鞘氨醇(也称为鞘氨醇)。
二氢鞘氨醇的n -酰化是由6种不同的神经酰胺合成酶(cer)催化的,每一种都使用有限的酰基辅酶a来生成各自的二氢神经酰胺。
神经酰胺新形成的最后一步是通过二氢神经酰胺去饱和酶(DES)将一个双键引入狮齿状碱基部分。
然后将神经酰胺逐步糖基化以产生糖鞘脂(GSL),包括含唾液酸的神经节苷脂和乳糖基神经酰胺(LacCer),或获得磷酸胆碱头部基团以形成鞘磷脂(图1)。
或者,神经酰胺的磷酸化可产生神经酰胺1-磷酸,并进一步继续合成更复杂的鞘脂,例如GSL和鞘磷脂。
(详情点击进入官网咨询)GSLs向神经酰胺的转变主要发生在溶酶体中,通过特定的酸外水解酶的作用,其从亲水基团开始。
水解酶和/或结构蛋白的不足导致溶酶体中相应的底物积累。
由于神经元对脂类的积累特别敏感,溶酶体脂类储存障碍,如鞘脂或神经节苷脂沉积症,经常影响大脑。
此外,复杂的神经节苷脂在大脑中,特别是在神经元膜中是丰富的。
神经节苷脂参与神经元的可塑性和修复,特别是GM1亚型已被认为与神经营养有关。
自从发现膜鞘脂可以在信号转导途径中起作用,并且发现鞘磷脂和神经酰胺作为生物活性信号分子以来,对鞘磷脂酶和该途径中的其它酶以及鞘脂的兴趣持续增加,特别是由于它们在中枢神经系统(CNS)生理学中的功能。
某大学生物工程学院《生物化学》课程试卷(含答案)__________学年第___学期考试类型:(闭卷)考试考试时间:90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题(75分,每题5分)1. 在蛋白质的分子进化中二硫键的位置得到了很好的保留。
()答案:正确解析:2. λ噬菌体DNA能以环形及线形存在,是因为线形DNA两端有黏性末端。
()答案:正确解析:3. 酶的Kcat型抑制剂比Km型抑制剂专一性更强。
()。
答案:正确解析:4. 核黄素、生物素、叶酸和维生素C等均属于水溶性维生素。
()答案:正确解析:5. 一个蛋白质分子中有两个半胱氨酸存在时,它们之间可以形成两个二硫键。
()答案:错误解析:二硫键是由两个半胱氨酸的巯基脱氢氧化而形成的,所以两个半胱氨酸最多只能形成一个二硫键。
6. 离子交换层析是利用蛋白质的等电点不同进行分离的一种方法。
()答案:正确解析:7. 动物可利用葡萄糖合成维生素C。
()答案:错误解析:动物无法自身合成维生素C仅能通过外界摄入。
8. 用定位点突变方法得到缺失某一个氨基酸残基的突变体,这个突变的酶蛋白不再具有催化活性,因此可以认为该缺失残基一定是酶结合底物的必需基团。
()答案:错误解析:该缺失残基可能与形成酶蛋白的空间构象有关。
9. α碳和羧基碳之间的键不能自由旋转。
()答案:错误解析:蛋白质多肽链骨架结构的最基本单位是酰胺键。
酰胺键具有一定的双键性质不能转动,从而使肽单位上的6个原子处于同一平面中。
所以肽链骨架是由一系列肽平面连接成的。
每两相邻平面由α碳原子(Cα)连接起来。
Cα用两个单键NCα和CαC连接两个相邻的肽平面,这两个单键可以自由旋转。
因此α碳和羧基碳之间的键是能自由旋转的。
10. 线粒体中也存在一定量的DNA。
()答案:正确解析:11. 蛋白质变性和DNA变性的机理是相似的,复性时都可以恢复原来的生物活性。
某大学生物工程学院《生物化学》课程试卷(含答案)__________学年第___学期考试类型:(闭卷)考试考试时间:90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题(75分,每题5分)1. 糖的变旋现象是由于糖在溶液中起了化学作用。
()答案:错误解析:糖的变旋现象不是由于糖在溶液中起了化学作用,而是由于其分子结构在溶液中起了变化,从α型变成β型或相反地从β型变成α型。
2. 在强酸或强碱条件下,蛋白质的构型会发生改变而失去生物活性。
()答案:错误解析:在强酸或强碱条件下,蛋白质会变性,如果不涉及共价键的断裂,构型就不会发生改变,因为构型改变需要断裂共价键。
3. 一般来说酶是具有催化作用的蛋白质,相应的蛋白质都是酶。
()答案:错误解析:酶是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或RNA。
一般来说,酶是具有催化作用的蛋白质,但是相应的蛋白质不一定都是酶,要根据不同情况下蛋白质的作用进行区分。
4. DNA核蛋白及RNA核蛋白可用0.14molL NaCl溶液抽提出来。
()答案:错误解析:DNA核蛋白及RNA核蛋白一般用1molL NaCl抽提。
5. Pro不能参与α螺旋,它使α螺旋转弯。
()答案:正确解析:6. 除翻译外,DNA的复制、转录、反转录都按碱基互补原则进行。
()答案:正确解析:7. 蛋白激酶使蛋白质磷酸化的部位都是丝氨酸残基。
()答案:错误解析:底物蛋白质被磷酸化的氨基酸残基有两类:①Thr、Ser、Tyr、Asp、Glu……“PO”键连接;②Lys、Ar9、His……“PN”键连接。
主要是磷酸化Ser、Thr,个别为Tyr。
被磷酸化的氨基酸残基可以是一个、两个或多个。
8. 理论上己糖有8对对映体。
()答案:正确解析:9. 脂肪的皂化价高表示含低相对分子质量的脂肪酸少。
()[山东大学2017研]答案:错误解析:皂化值(价)是指皂化1g脂肪所需的KOH的毫克数。
2021年农学模拟试卷与答案解析40一、单选题(共40题)1.支链淀粉中的?-1,6支点数等于:A:非还原端总数B:非还原端总数减1C:还原端总数D:还原端总数减1【答案】:B【解析】:2.正常心电图P-R间期代表()。
A:心房兴奋过程B:心室兴奋过程C:心室复极化过程D:心室开始兴奋到心室全部复极化完了之间的时间E:心房开始兴奋到心室开始兴奋之间的时间【答案】:E【解析】:正常心电图P-R间期是从P波起点到QRS波群起点之间的时程,它反映心房开始兴奋到心室开始兴奋所经历的时间。
3.关于磷酸戊糖途径的叙述错误的是:A:6-磷酸葡萄糖转变为戊糖B:6-磷酸葡萄糖转变为戊糖时每生成1分子CO2,同时生成1分子NADH+HC:6-磷酸葡萄糖生成磷酸戊糖需要脱羧D:此途径生成NADPH+H+和磷酸戊糖【答案】:B【解析】:4.同时参与主要拼接途径和次要拼接途径的snRNP是()。
A:U1-snRNPB:U2-snRNPC:U4-snRNPD:U5-snRNPE:U6-snRNP【答案】:D【解析】:次要拼接途径中U11和U12-snRNP取代了主要拼接途径中的U1和U2-snRNP,U4atac和U6atac-snRNP代替U4和U6-snRNP,只有U5-snRNP同时参与了两种拼接途径。
5.下列关于有髓纤维跳跃传导的叙述,错误的是()。
A:以相邻朗飞氏结间形成局部电流进行传导B:传导速度比无髓纤维快得多C:不衰减传导D:双向传导E:离子跨膜移动总数多,耗能多【答案】:E【解析】:有髓神经纤维的神经冲动传导,是从一个郎飞结跳到相邻郎飞结的跳跃式传导。
由于动作电位只发生在郎飞结,因而减少了动作电位传导过程中跨膜流入和流出的离子数,也减少了将它们经主动转运返回时所消耗的能量。
6.合成胆固醇的原料不需要()。
A:乙酰CoAB:NADPHC:ATPD:CO2E:O2【答案】:E【解析】:胆固醇合成过程复杂,有近30步酶促反应,乙酰CoA是起始原料,需ATP供能和NADPH供氢。
大学细胞生物学考试练习题及答案121.[单选题]下列物质中,靠主动运输进入细胞的物质是( )A)H20B)甘油C)O2D)Na+答案:D解析:2.[单选题]核仁体积相对较大的细胞是( )A)精子B)肌肉细胞C)红细胞D)卵母细胞答案:D解析:3.[单选题]与氧化磷酸化有关的电子传递和氧化磷酸化发生在( )A)细胞质中B)线粒体外膜C)线粒体基质D)线粒体内膜答案:D解析:4.[单选题]密度梯度离心技术使用( )作为介质形成密度梯度A)氯化铯B)水C)乙醇D)丙酮答案:A解析:5.[单选题]抑癌基因的作用是( )。
A)抑制癌基因的表达B)编码抑制癌基因的产物C)编码生长因子D)编码细胞生长调节因子。
6.[单选题]由微丝组成的细胞表面特化结构是( )A)鞭毛B)微绒毛C)伪足D)桥粒与半桥粒答案:B解析:7.[单选题]海带细胞从比自己浓度低40倍的海水中吸取碘,属于细胞膜的哪种运输方式 ( )A)简单扩散B)主动运输C)易化扩散D)胞吞作用答案:B解析:8.[单选题]关于细胞凋亡的叙述,下列哪项是正确的( )A)是细胞坏死B)是一种病理过程C)由基因控制的细胞自我消亡的过程D)由意外事件引起的细胞损伤造成答案:C解析:9.[单选题]差速离心技术通过选择不同的( )从而分离特定的细胞组分A)离心力B)温度C)pHD)压强答案:A解析:10.[单选题]下列哪个因素的主要作用是使基因的转录活性降低?( )A)H3和H4组蛋白乙酰化B)H1组蛋白的磷酸化C)常染色质异染色质化D)DNA甲基化程度降低答案:C解析:常染色质的异染色质化,使染色质的折叠和压缩程度增高,活性降低。
够在特定的区域各自工作,而不会相互混合,是因为哪种细胞连接方式的存在 ( )A)封闭连接B)桥粒C)隔状连接D)间隙连接答案:A解析:12.[单选题]关于紧密连接下列描述错误的是( )A)常与黏着连接及桥粒共同连接复合体B)应用冷冻复型技术,电镜下观察呈现一条点线C)可被胰蛋白破坏D)起着将上皮细胞联合成整体的机械作用答案:B解析:13.[单选题]着丝粒序列属于()A)单一序列B)中度重复序列C)高度重复序列D)复制起始序列答案:C解析:14.[单选题]具有破坏微管结构的特异性药物是( )A)秋水仙素B)细胞松弛素C)鬼笔环肽D)紫杉酚答案:A解析:15.[单选题]下列微管的存在形式中最容易被破坏的是( )A)单管B)二联管C)三联管D)纤毛答案:A解析:B)肝细胞C)表皮细胞D)卵巢细胞答案:A解析:17.[单选题]影响细胞衰老的主要因素是( )。
某大学生物工程学院《生物化学》课程试卷(含答案)__________学年第___学期考试类型:(闭卷)考试考试时间:90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题(95分,每题5分)1. 起始氨酰tRNA结合在大亚基的A部位(氨酰tRNA结合部位)上。
()答案:错误解析:2. 一个蛋白质分子中有两个半胱氨酸存在时,它们之间可以形成两个二硫键。
()答案:错误解析:二硫键是由两个半胱氨酸的巯基脱氢氧化而形成的,所以两个半胱氨酸最多只能形成一个二硫键。
3. 霍乱毒素能与肠道上皮细胞膜中的鞘糖脂结合。
()[南开大学2016研]答案:正确解析:鞘糖脂中的神经节苷脂在神经突触的传导中起重要作用,除此之外也作为细菌毒素的受体,如霍乱毒素的受体。
4. 一种非常稳定、相对分子质量小的蛋白质的化学结构中,经常含有较多的二硫键。
()答案:正确解析:5. 毫无例外,从结构基因中DNA序列可以推出相应的蛋白质序列。
()答案:错误解析:不是毫无例外的,蛋白质的合成要受到多种因素的制约。
6. 符合米氏方程式的酶促化学反应,其最大反应速度不受添加竞争性抑制剂的影响。
()。
答案:正确解析:7. 一种生物所有体细胞的DNA,其碱基组成均是相同的,这个碱基组成可作为该类生物种的特征。
()答案:正确8. 多数寡聚蛋白质分子其亚基的排列是对称的,对称性是蛋白质分子四级结构的最重要的性质之一。
()答案:正确解析:9. D葡萄糖的对映体为L葡萄糖,后者存在于自然界。
()答案:错误解析:10. 蛋白质的氨基酸顺序(一级结构)在很大程度上决定它的构象(三维结构)。
()答案:正确解析:11. 单糖与醇或酚的羟基反应可形成糖苷。
()答案:正确12. 维生素是各种生物需求量很少,机体又不能合成的一类小分子有机化合物。
()答案:错误解析:13. 皮肤胶原蛋白中含量最多的氨基酸是甘氨酸。
某大学生物工程学院《生物化学》课程试卷(含答案)__________学年第___学期考试类型:(闭卷)考试考试时间:90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题(75分,每题5分)1. 在原核细胞和真核细胞中染色体DNA都与组蛋白形成复合体。
()答案:错误解析:在原核细胞中一般只有一个环状的DNA分子,DNA不与蛋白质结合。
2. 亮氨酸的疏水性比丙氨酸强。
()答案:正确解析:3. 酶的最适pH是一个常数,每一种酶只有一个确定的最适pH。
()。
答案:错误解析:4. 等电点不是蛋白质的特征常数。
()[山东大学2017研]答案:正确解析:特征常数指能够表明某种物质特征的常数,例如酶的米氏常数。
除蛋白质外,氨基酸,多肽等物质也具有等电点,因此等电点不是蛋白质的特征常数。
5. 酶的反竞争性抑制作用的特点是Km值变小,Vmax也变小。
()[华中农业大学2017研]答案:正确解析:加入竞争性抑制剂后,Vmax不变,Km变大;加入非竞争性抑制剂后,Km值不变,Vmax变小;加入反竞争性抑制剂后,Km及Vmax都变小。
6. 某酶对底物的Km=1.0×10-6molL,当[S]=0.1molL时,该酶催化的反应速度已达至Vmax。
()答案:正确解析:7. 生长因子的受体都具有酪氨酸蛋白激酶的活性。
()答案:错误解析:生长因子的种类很多,并非每一种生长因子的受体都具有酪氨酸激酶的活性。
8. 酶影响它所催化反应的平衡。
()答案:错误解析:酶可以改变反应速率,但不改变化学反应的平衡点。
9. 对于酶的催化活性来说,酶蛋白的一级结构是必需的,而与酶蛋白的构象关系不大。
()答案:错误解析:酶的催化活性与酶蛋白的一级结构和酶蛋白的构象都有关系。
10. 酶的比活力是酶的特征常数。
()答案:错误解析:酶的特征常数是米氏常数。
11. 导致RNA化学性质更活泼的关键是RNA中的核糖含有2′OH。
第一章糖一.填空1.糖类是具有多羟基醛或多羟基醇结构的一大类化合物。
根据其分子大小可分为单糖、寡糖和多糖三大类。
2.判断一个糖的D-型和L-型是以离羰基碳最远的手性碳原子上羟基的位臵作依据。
3.蔗糖是由一分子D-葡萄糖和一分子D-果糖组成,他们之间通过α,β-1,2糖苷键相连。
4.麦芽糖是由两分子D-葡萄糖组成,他们之间通过α-1,4糖苷键相连。
5.乳糖是由一分子D-半乳糖和一分子D-葡萄糖组成,他们之间通过β-1,4糖苷键相连。
6.肽聚糖的基本结构是以N-乙酰D-葡糖胺与N-乙酰胞壁酸组成的多糖链为骨干,并与四肽连接而成的杂多糖。
7.糖肽的主要连接键有N-糖肽键和O-糖肽键。
8.由于糖和苯肼生成糖脎,其晶体形状不同,熔点也不同,可以定性鉴定唐。
二.简答1.纤维素和糖原的什么结构特性使得他们的物理特性有那么大的差别?纤维素和糖原的结构特性确定了他们什么生物学作用?答:天然纤维素是由通过β(1→4)糖苷键连接的葡萄糖单位组成的,这种糖苷键迫使聚合物链成伸展的结构。
这种一系列的平行的聚合物链形成分子间的氢键,他们聚集成长的、坚韧的不溶于水的纤维。
糖原主要是由通过α(1→4)糖苷键连接的葡萄糖单位组成的,这种糖苷键能引起链弯曲,防止形成长的纤维。
另外体验版是个具有高分支的聚合物。
他的许多羟基暴露于水,可被高度水合,因此可分散在水中。
纤维素由于他的坚韧特性,所以他是植物中的结构材料。
糖原是动物中的贮存燃料。
2.葡萄糖溶液为什么有变旋现象?答:主要原因是由于葡萄糖具有不同的环状结构,当葡萄糖由开链结构变为环状结构时,C1原子同时变成不对称碳原子,同时产生了两个新的旋光异构体。
一个叫α-D-吡喃葡萄糖,另外一个叫β-D-吡喃葡萄糖,这两种物质互为异头物,在溶液中可以开链式结构发生相互转化,达到最后平衡,其比旋光度为+52°。
三.补充概念1.凝集素:一类非抗体的糖蛋白或蛋白质,它能与糖专一的非共价结合,并具有凝结细胞和沉淀聚糖和复合糖的作用。
新生儿缺血缺氧性脑病主要是因为围产期的各种因素导致患儿脑组织缺血缺氧。
其发病机制极其复杂,缺血再灌注损伤、细胞内钙超载、兴奋性氨基酸的神经毒性作用及神经细胞凋亡等是HIE的主要发病机制。
在窒息的早期体内血液出现代偿性重新分布来保证心脑的血液供应,此时患儿体内血压可突然升高,脑血流加快。
随着缺血缺氧时间延长,机体内代偿机制逐渐丧失,脑血流最终因心功能受损、全身血压下降而锐减,出现第二次血流重新分布,大脑半球血流减少,以保证代谢最旺盛部位,如基底神经节、脑干、丘脑及小脑血供。
缺血缺氧时,患儿脑组织无氧酵解增加,组织中乳酸堆积,能量产生大大减少,最终出现能量代谢障碍,出现能量衰竭,导致脑细胞膜稳定性降低,使钠离子、水进入细胞内,造成细胞性脑水肿,大量钙离子进入细胞内导致脑细胞不可逆的损害。
新生儿缺血缺氧性脑病治疗的目的是尽可能改善已经受损害神经元的代谢功能,维持体内环境的稳定,同时应予以控制惊厥,减轻脑水肿,改善脑血流和脑细胞代谢等。
神经节苷脂是含唾液酸的糖神经鞘脂,存在于哺乳类动物细胞膜,神经系统中含量尤其丰富,是神经细胞膜的组成成分,在神经发生、生长、分化过程中起必不可少的作用,对于损伤后的神经修复也非常重要,具有促进神经再生、促进神经轴突生长和突触形成、恢复神经支配功能;改善神经传导、促进脑电活动及其他神经电生理指标的恢复;保护细胞膜、促进细胞膜各种酶活性恢复等作用。
单唾液酸四已糖神经节苷脂除具有上述神经节苷脂的共同作用外,还可以通过维持中枢神经细胞膜上的Na+-K+-ATP酶及Ca2+-Mg2+-ATP酶的活性,起到维持细胞内外离子平衡、减轻神经细胞水肿、防止细胞内Ca2+积聚的作用;单唾液酸四已糖神经节苷脂可以对抗兴奋性氨基酸的神经毒性作用,减少自由基对神经细胞的损害等。
所以,单唾液酸四已糖神经节苷脂具有促进神经重构(神经可塑性)的作用,即通过促进各种形态、生化、组化、神经生理及行为参数的改善,最终可以加速神经修复,最大程度地恢复原有的神经功能。
西安大学生物工程学院2020级《生物化学》课程试卷(含答案)__________学年第___学期考试类型:(闭卷)考试考试时间:90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题(50分,每题5分)1. 结晶蛋白质都是变性蛋白质。
()答案:错误解析:结晶蛋白质一般蕴含都是具有活性的蛋白质,如1965人工合成年我国科学家在世界上第一次用人工方法合成了具有生命活力的蛋白质结晶牛胰岛素。
2. 一个化合物如能和茚三酮反应生成紫色,说明这化合物是氨基酸、肽或蛋白质。
()[山东大学2017研]答案:错误解析:具游离α氨基的胺类就可以与茚三酮发生反应生成紫色物。
3. 沉淀的蛋白质都已变性。
()答案:错误4. CNBr能裂解GlyMetPro三肽。
()答案:正确解析:Pro并不影响CNBr的裂解反应。
5. Ca2+的信使作用必须通过钙调蛋白来完成。
()答案:错误解析:Ca2+的信使作用是通过钙调蛋白来完成的,但也示范作用有通过其他蛋白质作用的,比如通过PKC或其他钙离子红外线蛋白(Ca2+sensors)。
6. 用碱水解核酸时,可以得到2′和3′核苷酸的混合物。
()答案:正确解析:7. 真核细胞和原核细胞核糖体中的RNA数目和种类是相同的。
()答案:错误8. 真核生物成熟mRNA的两端均带有游离的3′OH。
()答案:正确解析:真核生物成熟mRNA的5′为帽子结构即,因此5′端也是3′OH。
9. 天然存在的不饱和游离脂肪酸大多具有反式结构。
()[山东大学2017研]答案:错误解析:天然存在的不饱和游离脂肪酸大多顺式结构,少部分具有反式结构。
10. B型双螺旋DNA是左手螺旋,而Z型是局部的右手螺旋。
()答案:错误解析:2、名词解释题(25分,每题5分)1. 异促效应答案:异促效应是指非底物分子的调节物对别构酶的调节作用。
若一分子效应物和酶结合之后,影响到另一不同的效应磁石大分子与酶的另一部位结合则被称作称为梯度异促效应。
西安大学生物工程学院2020级《生物化学》课程试卷(含答案)__________学年第___学期考试类型:(闭卷)考试考试时间:90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题(50分,每题5分)1. 原核与真核核糖体中均含有5S rRNA,它们的结构和功能相同。
()答案:错误解析:原核与真核核糖体中均含有5S rRNA,但结构不完全相同。
2. mRNA是人体细胞RNA中含量最高的一种,因为它与遗传有关。
()答案:错误解析:3. 当溶液的pH大于某一可解离基团的pKa值时,该基团有一半以上被解离。
()解析:4. 在蛋白质的分子进化中二硫键的位置得到了很好的保留。
()答案:正确解析:5. 某物质的水解产物对260nm的紫外光有强吸收,地衣酚及二苯胺试验阴性,可以断定此物质为非核酸物质。
()答案:正确解析:6. 温和碱性条件下,RNA容易水解,DNA则否。
()答案:正确解析:7. 血液凝结时,血纤维蛋白的几条可溶性肽链随时可以通过非共价键的高度聚合成为不溶性的血纤维蛋白的凝块。
()解析:血液凝结时,血纤维蛋白(纤维蛋白原)α2β2γ2从两条α链和两条β链的N端各断裂一个特殊的肽键ArgGly,释放出两个水溶性肽A(19个氨基酸)和两个纤维肽B(21个氨基酸),A、B肽含有较多的酸性氨基酸残基。
A、B肽切除后,减少了脂质分子的负电荷,促进分子间聚集,形成网状结构。
在凝血因子ⅩⅢa(纤维蛋白更稳定因子)催化下,纤维蛋白质单体间形成共价键(GlnLys结合),生成乙烯的纤维蛋白。
8. 丝酪丝甲硫谷组苯丙赖色甘十肽经胰蛋白酶部分水解后,溶液中将有两种肽段存在。
()答案:错误解析:因为是部分水解,因此还应该包括没有被水解的十肽。
9. b折叠是主肽链相当伸展的结构,因此它仅存在于某些纤维状蛋白质中。
()[暨南大学2019研]答案:错误解析:b颗粒状折叠除存在于某些纤维状蛋白质中外,也存在于球状蛋白质中。
万方数据
万方数据
2002),或者是对激酶的调节区或激酶复合物产生
影响完成的(Higashi等.1992)。
神经节苷脂和其靶分子之间的相互作用除了在同一细胞膜上发生的介导反应之外,还介导细胞问的相互作用,如髓鞘相关糖蛋白(myelin—associatedglycoprotein,MAG)与神经细胞表面的神经节苷脂结合能够抑制神经再生等等‘3|。
在上述基础上,笔者研究室通过进一步的研究发现,GS的疏水部分并非反应的必需结构,某些非还原末端含有GalNAc残基的GS的寡糖部分就有类似于GTlb对树突发生和连续的突触形成的作用,说明糖复合物可能并不是通过穿越细胞膜发生作用。
因此笔者提出了一种新的可能存在的细胞间识别的机制:由特异性“糖受体样分子”(glyco.re-ceptor—likemolecular)来介导细胞和细胞之间的相互作用,即一个细胞的糖受体样分子识别另一个细胞表面的具有生物活性的糖链。
众所周知,肌动蛋白聚合和丝状伪足(filopodia)形成与突触活动(如树突棘和突触形成)和可塑性是密切相关的。
笔者将神经细胞暴露于纳摩尔水平的GTlb中时,发现丝状伪足的发生显著增加,如图2所示【4J。
这可能是由于GS等糖复合物通过轴浆运输被转运到神经元的末端,这些神经元末端与靶细胞结合蛋白,即可能存在的特异性糖受体接受后,通过动员细胞内储存钙等方式,激活细胞内蛋白激酶如CaMK11等,引发了cdc42的活化等一系列的信号转导,导致细胞骨架肌动蛋白发生聚合,丝状伪足形成,突触体数量增加,前后膜的接触面积增大。
长时间暴露在一定浓度GTlb等的环境下,能进一步对长时程记忆产生影响,促进树突的发生,神经元的发育,维持神经系统正常形态和功能H曲J,如图3所示。
此外,最近笔者研究室发现某些GS还可以激活原代神经细胞内某些酪氨酸蛋白的磷酸化,引起某些囊泡蛋白表达量增加,促进囊泡的迁移,与突触前膜的融合,从而促进了多巴胺(DA)等神经递质的释放。
圈2GTlb对突触形成的影响【6】
短期效应长期效应
图3神经节苷脂促进突触发生的过程【4】
综上所述,GS在神经系统的生物学活性,主要是通过调节神经可塑性,包括诱导和增强m;改善某些神经毒素对突触可塑性的抑制作用,保护突触
功能免受损伤;参与活化钙离子通道,协助HACU对胆碱的重摄取;激活促进神经递质释放;调节细胞因子,介导细胞间识别等多方面的作用机制来实现的。
当然,数十种GS的作用机制在神经系统发挥的生物学活性也并不一致,这也是构成GS生物活性多样性的重要原因。
随着对GS活性的进一步研究,其在神经系统存在的更多生物活性特征将逐步被阐明。
二、神经节苷脂与神经退行性疾病
神经退行性疾病是由氧化应激、线粒体机能障碍、兴奋性毒性等多种机制引起了神经细胞变性死亡,突触联系减少,从而导致神经细胞间的通讯障碍。
GS大量存在于中枢神经系统中,与细胞间相互作用有着密切的联系。
研究GS的生物学功能以及其作用机制和影响因素,可以为相关新药开发提供理论依据。
如GMl可以拮抗谷氨酸受体的过度激活引发的效应,但它并不直接作用于受体,而是通过阻止或抑制受体过度激活后导致神经细胞的一系列病理生理变化来拮抗谷氨酸的神经毒性的,并不影响受体的生理活性,也不会产生谷氨酸受体拮抗剂的副作用,因此具有很大的临床药物开发潜力。
以下就GS与神经退行性疾病中的相关性加以介绍:以阿尔采末病(AD)和帕金森病(PD)为例。
(一)神经节苷脂与ADAD病因尚不十分清楚,关于其发病机制有很多解释,包括自由基损伤学说、钙离子通道受损学说、炎症反应学说以及胆碱能神经损害学说等,一直以来,最有力的说法是A13级联假说。
该假说认为,跨膜淀粉样前体蛋白(APP)被p、^y两种分泌酶切断后,形成了含40或42个氨
基酸的小分子蛋白质A13,在脑中以极低浓度溶解。
万方数据
万方数据
万方数据
万方数据
万方数据。