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南方农业学报 Journal of Southern Agriculture 2024，55（2）：489-498ISSN 2095-1191； CODEN NNXAABDOI：10.3969/j.issn.2095-1191.2024.02.019叉角厉蝽毒液丝氨酸蛋白酶基因EfSP2克隆、表达及捕食功能分析张曼1，刘炳顺2，陈晓1，岳茂婷1，朱国渊1，田永明1，宁婧怡1，秦得强1，吴国星1，高熹1*（1云南农业大学植物保护学院，云南昆明650201；2禄丰市农业技术推广中心，云南楚雄651200）摘要：【目的】通过对叉角厉蝽［Eocanthecona furcellata（Wolff）］毒液丝氨酸蛋白酶（Serine protease，SP）基因EfSP2的克隆、序列分析、表达谱分析及RNA干扰（RNA interference，RNAi），解析EfSP2蛋白的功能，为EfSP2基因的分子特征研究及功能注释提供科学依据。
【方法】从叉角厉蝽唾液腺转录组中获得EfSP2基因序列，利用PCR技术扩增EfSP2基因完整开放阅读框（Open reading frame，ORF）序列，对其进行生物信息学分析；利用实时荧光定量PCR方法分析EfSP2基因在叉角厉蝽不同发育阶段（卵、1~5龄若虫和雌雄成虫）唾液腺及雌成虫不同组织（马氏管、唾液腺、脂肪体、卵巢、中肠、头）中的表达情况；通过RNAi技术检测其对叉角厉蝽雌雄成虫存活及捕食的影响。
【结果】克隆获得EfSP2基因ORF序列长861 bp，编码286个氨基酸；EfSP2氨基酸序列中具有1个完整的Tryp-SPc结构域，含有胰蛋白酶N末端保守的起始氨基酸序列（IVGG）；含有保守的SP三联体催化活性中心，属于丝氨酸蛋白酶家族的类胰蛋白酶亚家族；与稻绿蝽（Nezara viridula）SP同源性最高，氨基酸序列一致性为44.69%。
EfSP2基因在叉角厉蝽雌雄成虫和唾液腺中有极高的表达量。
光肩星天牛核糖体蛋白基因AgRpS8功能及表达特征分析作者：马晓乾高宇孙妍尚尔雨来源：《林业科技》2022年第04期摘要：为解析AglaRpS8功能特征及在光肩星天牛生长发育过程中的作用机制，通过克隆核糖体蛋白基因AgRpS8的ORF全长序列，采用生物学信息方法分析AglaRpS8基因的理化性质、结构及功能特征;利用荧光定量PCR检测该基因在不同发育阶段的表达特征。
结果表明：AglaRpS8基因ORF区长度627 pb，编码个208氨基酸，无跨膜区螺旋结构，具6个Motif结构域，该基因等电点5.21，分子量大小为49.99 KDa，与AmRpS8基因同源性最高，与TcRpS8-like和TcRpS8基因亲缘性最近。
AglaRpS8基因在光肩星天牛不同发育阶段存在显著的差异性表达，在幼虫1～2龄期，3～4龄期，5龄期相对表达量较平稳，在光肩星天牛成虫期相对表达量较低，而在光肩星天牛雌虫交配后怀卵的阶段相对表达量达到最高值。
关键词：光肩星天牛; 核糖体小亚基蛋白S8; 序列结构; 荧光定量; 功能特征中图分类号： S 763. 38 文献标识码： A 文章编号：1001 - 9499（2022）04 - 0001 - 05细胞内核糖体在mRNA和tRNA的协同作用下，形成核糖体大小亚基蛋白，真核生物核糖体的两个亚基分别为60S和40S，几十种核糖体蛋白和几种rRNA构成一个核糖体[ 1 ，2 ]。
研究表明，昆虫体内的核糖体蛋白功能除参与蛋白质的合成外，还参与细胞增殖与分化、生长发育及调控等生理过程。
如核糖体蛋白基因GdRpS3在沙葱萤叶甲不同发育阶段的表达与其生长发育阶段及环境温度有关，在其成虫滞育过程中起着重要作用[3 ]。
有研究发现，小鼠在缺乏营养的条件下，生物体表现出抑制rRNA的合成，进而打破核糖体蛋白与核糖体RNA 之间的平衡关系，而此时多余的核糖体蛋白L5和L11与泛素蛋白连接酶E3（E3 Ubiquitin Ligases）样蛋白MDM2结合，加速了脂肪细胞的脂解过程，使线粒体内脂肪酸β氧化增强，对抗生物体缺乏营养的不利环境[4 ，5 ]。
16种微生物蛋白酶的生物信息学分析作者：富玉竹李欣李晔王斯德金丽华于然来源：《江苏农业科学》2020年第04期摘要：蛋白酶（protease）是以降解蛋白质为主的糖苷酶，具有丰富的多样性，在生物有机体中发挥着重要而又广泛的作用，具有广泛的研究和应用价值。
本研究采用ProtParam、ProtScale、SignalP 4.1 server和NPSA serve等生物信息学软件，对天蓝色链霉菌、普通拟杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌等16种微生物蛋白酶的理化性质、蛋白结构、系统发生树和功能域等进行了分析。
结果表明：通过分析16种微生物蛋白酶的稳定性发现，金黄色葡萄球菌、唾液链球菌、短小芽孢杆菌、绿脓杆菌为不稳定蛋白;二级结构由α螺旋、β转角、无规则卷曲和延伸链等结构元件组成;除了节杆菌属、无乳链霉菌、普通拟杆菌、肠杆菌属具有信号肽，其余蛋白酶氨基酸序列不具有信号肽的特点。
可以推测出蛋白酶为非分泌性蛋白;只有绿脓杆菌和猪链球菌有跨膜结构，剩下其余几种微生物均没有跨膜结构。
具有2个蛋白功能域，分别为Peptidase S8 familyi、Fn3_5like domain。
关键词：微生物;蛋白酶;序列分析;生物信息学;理化性质;蛋白结构;信号肽中图分类号： S188+.3文献标志码： A文章编号：1002-1302（2020）04-0065-08基金项目：北京市自然科学基金（编号：2182019）;北京市教育委员会项目（编号：1-PXM2018-014306-000057/7）;国家自然科学基金青年科学基金（编号：51708005）;北京电子科技职业学院重点课题（编号：2019-KXZ）;北京市优秀人才资助（拔尖自然科学）（编号：2020Z002-002-KWT）。
作者简介：富玉竹（2000—），女，北京人，研究方向为酶与基因重组，E-mail：1002967685@;共同第一作者：李欣（1998—），女，北京人，研究方向为生物技术，E-mail：1217436404@。
丝氨酸蛋⽩酶丝氨酸蛋⽩酶摘要：丝氨酸蛋⽩酶是⼀种种类丰富的酶类【1】，之所以以此命名是因为在酶的催化活性位点上包含丝氨酸在内的丝氨酸、组氨酸、天冬氨酸组成的催化三联体。
有些丝氨酸蛋⽩酶类如凝⾎酶类蛋⽩酶，其中包括凝⾎酶，组织纤维蛋⽩溶酶原激活剂、⾎纤维蛋⽩溶酶，它们参与凝⾎的发⽣以及炎症应答反应；也有些如胰蛋⽩酶类的丝氨酸蛋⽩酶类的参与消化的酶类，包括胰蛋⽩酶、弹性蛋⽩酶、胰凝乳蛋⽩酶；还有⼀些表达在神经系统中的丝氨酸蛋⽩酶类，这些酶类与神经系统正常的维持或是介导病理情况的发⽣。
其实丝氨酸蛋⽩酶类在执⾏功能的时候也受到许多因素的限制，如受⼀些抑制剂的影响等，这些物质对蛋⽩酶功能的执⾏起到重要的作⽤。
关键词：丝氨酸蛋⽩酶催化机制功能调节酶的功能已知所有的蛋⽩分解酶类丝氨酸蛋⽩酶占到了其中的三分之⼀，这些酶⼜可以细分成很多种类有胰蛋⽩酶、胰凝乳蛋⽩酶、弹性蛋⽩酶、凝⾎酶、纤溶酶、组织纤溶酶原激活剂、神经源类的丝氨酸蛋⽩酶等。
这些酶类具有消化凝⾎、纤溶、消化、受精、⽣长发育、凋亡、免疫等⽅⾯都有重要的作⽤。
酶的催化位点由于丝氨酸蛋⽩酶的种类很多根据其催化的特点以及种树亲疏性可以分成不同的类别，不同的组织器官，不同的⽣物种系中酶的分布与种类是不同的(见表格)。
但是其催化特点通常都是其反应的催化三联体，丝氨酸的亲核攻击，即丝氨酸的羟基攻击酰胺键的羰基碳，但是在⽣物进化的长时间了这种催化活性结构也发⽣了改变。
如在有些酶中其催化三联体不在是固定的丝氨酸、天冬氨酸、组氨酸，⽽是只有丝氨酸与天冬氨酸或是组氨酸的⼀种组成催化活性位点，也有的如组氨酸成对出现于丝氨酸组合形成新的催化结构，但是⽆论怎样其上的丝氨酸残基是固定保守的。
酶的活化对于丝氨酸蛋⽩酶类的活化，⼀般来说是通过对酶前体【2】的加⼯使其形成具有催化活性的酶，或者是通过⼀些辅助因⼦的协同作⽤使其由闭合的⾮活化状态转成活性状态，也有通过信号的捕获诱发⼀系列的级联反应从⽽活化蛋⽩，或是通过⼀些关键因⼦的作⽤使得构想发⽣改变来实现活化等等。
丝氨酸蛋白酶抑制剂的结构和功能研究进展2. 鄂尔多斯市中心医院内蒙古鄂尔多斯市017000【摘要】在人体机能中，丝氨酸蛋白酶抑制剂能够对炎症、血液凝结、纤溶以及肿瘤等进行抑制，在致病性微生物浸染过程中，主动防御效果显著，同时在丝氨酸蛋白酶水解平衡调节当中，具有神经保护效果。
对于该类型的蛋白超家族成员来说，在遗传性结构与异常分泌中，容易发生许多疾病。
因此，在临床治疗当中，必须要加强生物学特性与结构、功能关系进行研究。
基于此，本文主要对丝氨酸蛋白酶抑制剂结构与功能研究进展进行分析，提出在小分子质量与高活性新型丝氨酸蛋白酶抑制剂的发展，可以更好的了解丝氨酸蛋白酶以质的作用机理。
【关键词】丝氨酸蛋白酶抑制剂；功能；结构在动物、植物、微生物体内广泛存在着丝氨酸蛋白酶抑制剂，作为一种丝氨酸蛋白酶活性调节剂，能够对生物体内的诸多生命过程进行调节，比如血凝、蛋白质折叠、细胞迁移、炎症反应等。
在蛋白结构与氨基酸序列的相似性分析过程中，可以将蛋白酶抑制剂分为四种类型，包括半胱氨酸类蛋白酶抑制、天冬氨酸类蛋白酶抑制剂、丝氨酸蛋白酶抑制剂以及非金属蛋白酶抑制剂等[1]。
其中最终的一类为丝氨酸蛋白酶抑制剂，同时也是现阶段研究工作中最广泛的类型。
丝氨酸蛋白酶抑制剂作为一种多功能同源蛋白，能够对生物的生理活动进行调节，目前在动物、植物以及病毒等中发现了超过1500类丝氨酸蛋白酶抑制剂，其中通常含有350-400个氨基酸残基，分子量大约在40-100kD[2]。
因此，本文主要针对丝氨酸蛋白酶抑制剂的功能与生理活性进行分析，研究其研究现状与前景，从而增进人们的了解，为国内抑制剂研究工作的开展提供可靠保障。
一、丝氨酸蛋白酶抑制剂分类在以往的研究当中，主要从脊椎动物角度出发，针对丝氨酸蛋白酶抑制剂进行研究，按照基因结构不同以及特征性氨基酸位点的差异，将脊椎动物的丝氨酸蛋白酶抑制剂进行了分类，主要包括6个亚家族。
从人体内的丝氨酸蛋白酶抑制剂而言，可以将其分为9个亚家族，其中家族最大的为α1AT家族与类卵清蛋白家族。
serpins生物化学名词解释
Serpins是一类蛋白质家族，全称为serine protease inhibitors
（丝氨酸蛋白酶抑制剂）。
它们是内源性蛋白质，在细胞内或体液中广泛存在，并通过调节丝氨酸蛋白酶（serine protease）的活性发挥重要的生物学功能。
丝氨酸蛋白酶是一类参与细胞生物学过程的酶，例如血凝过程、免疫反应、炎症调控等。
而serpins可与这些丝氨酸蛋白酶形
成紧密结合，通过抑制酶的活性来调控这些生理过程。
它们通过共价键结合到酶的活性位点，形成一个稳定的酶-酶抑制剂
复合物，阻碍酶的功能活化。
serpins在血液系统中扮演着重要角色，如血栓的形成与解体、调控免疫反应、控制炎症反应等。
它们还参与了肿瘤发生和发展、神经系统进程、血压调节、组织修复等生理过程。
serpins的基因家族中包含数十种成员，它们具有高度保守的
结构域，大多数成员在N末端具有信号肽序列，C末端具有
保守的结构域。
serpins的结构域由3个β片层和9个α螺旋组成。
在这个结构域上，serpins的抑制活性主要由P1位点上的
侧链决定。
总之，serpins是一类重要的蛋白质家族，通过抑制丝氨酸蛋
白酶的活性，调控多种生理过程。
丝氨酸蛋白酶结构与催化机制---丝氨酸蛋白酶家族分子结构特点、结构功能适应性及催化反应的机制⏹丝氨酸蛋白酶的催化作用机理●丝氨酸蛋白酶:酶家族，包括胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、弹性蛋白酶、凝血酶、枯草杆菌蛋白酶、纤溶酶、组织纤溶酶原激活剂等●消化作用的丝氨酸蛋白酶●胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、弹性蛋白酶◆结构上非常相似，包括一级结构和三维结构。
◆催化部位：完全一样，丝氨酸附近的氨基酸顺序相似，具有共同的催化三联体结构。
在具有消化作用的丝氨酸蛋白酶类，其活性中心Ser、His和Asp相临，相互间通过氢键作用，催化蛋白质水解在无底物时，His57未质子化，当Ser195羟基氧原子对底物进行亲核攻击时，His57接受羟基质子，Asp102的COO-能稳定过渡态中His57的正电荷形式，此外Asp102定向His57并保证从Ser195接受一个质子。
咪唑基成为Ser和Asp间桥梁His57 担当酸碱催化Ser195 通过与肽键的共价结合促使肽键断开Asp102功能是定向His57结合部位专一性差别的原因：分子表面的裂隙和口袋底部有天冬氨酸，非极性口袋可以深入带电荷的赖氨酸和精氨酸有静电非极性口袋提供芳香族大的非极性的脂肪酸较浅的口袋有两个较大的缬氨酸苏氨酸挡住，只能让丙氨酸等小分子进入●第一阶段◆水解反应的酰化阶段◆Ser-OH攻击酰胺键，敏感键断裂，胺氮获得咪唑基氢，羧化部分连到丝氨酸羟基上，胺端释放活性部位羰基氧洞疏水性口袋催化三联体一种多肽底物⏹丝氨酸蛋白酶的催化机制Asp102His57Ser195Catalytic Triad H HN C C N [HOOC ]HO CC N C C [NH 2]O 与底物专一性结合Asp102His57Ser195HH O 第一过渡态HH O Acyl-Enzyme中间物的形成●第二阶段--水解反应的脱酰基阶段◆His与H2O形成氢键，氧电子对亲核攻击Ser相连的羧基碳，酯键断裂释放底物，酶恢复自由状态水(第二底物)进入活性位点H OAcyl-Enzyme 水中间物H O第二过渡态O HH OOH去酰化1st substrate2nd productThe proposed completecatalytic cycle ofChymotrypsin(rate enhancement: 109)A Ping-Pong Mechanism1st product⏹丝氨酸蛋白酶的趋异进化和趋同进化●通过基因突变，从同一个祖先取得不同的专一性，称为趋异进化，如丝氨酸蛋白酶的不同的专一性。
丝氨酸蛋白酶的相关研究摘要：本文概述了丝氨酸蛋白酶的酶学基础，反应机制，该酶抑制剂的设计及其应用。
丝氨酸蛋白酶是一个蛋白酶家族，它们的作用是断裂大分子蛋白质中的肽键，使之成为小分子蛋白质。
其激活是通过活性中心一组氨基酸残基变化实现的，它们之中一定有一个是丝氨酸（其名字的由来）。
在哺乳类动物里面，丝氨酸蛋白酶扮演着很重要的角色，特别是在消化，凝血和补体系统方面。
正是由于该酶的特殊性质，使其在众多领域都有所应用。
关键字：丝氨酸蛋白酶；酶学基础；反应机制；应用Abstract：This article provides an overview of the serine protease enzyme, reaction mechanism, the design and application of enzyme inhibitors. Serine protease is a protease family, their roles are to break large proteinmolecules in the peptide bond, to become small molecular protein. Itsactivation is through the active center of a group of amino acid residues change, they must have a serine (the origin of the name). In mammal animal, serine proteases play a very important role, especially in the digestion, Coagulation and complement systems. Because of the special nature of the enzyme, and it has been applied in many fields.Keywords: Serine protease; fundamentals of enzymology; reaction mechanism; application绪论丝氨酸蛋白酶是一类以丝氨酸为活性中心的重要的蛋白水解酶，在生物有机体中起着重要的广泛的生理作用[1]。
