醛脱氢酶（ALDH）广泛存在于自然界，在醛类解毒中发挥重要作用。环境中醛类可来自不完全燃烧以及油漆、油毡和清漆等排放物，其中乙醛具有致癌性和毒性。来自超嗜热古菌Sulfolobus tokodaii的热稳定ALDH对乙醛具有高活性，并可能用于乙醛生物传感器。该酶具有独特的广适性，其晶体结构可为催化机制和应用研究提供新见解。然而，此前...
热稳定的 L-谷氨酸氧化酶（LGOX）可用于 L-谷氨酸（L-Glu）检测试剂盒、α-酮戊二酸酶法合成及生物传感器开发，但提高热稳定性的蛋白工程常伴随酶活下降。本研究采用基于序列的全共识（Fc）蛋白设计，在不降低活性的前提下提高中温菌 Streptomyces sp. NT1 来源 LGOX（LGOXNT1）的熔解温度（Tm）。在 ...
血管内皮生长因子（VEGF）配体家族及其与VEGF受体（VEGFRs）的相互作用在病理性与生理性血管生成中均发挥重要作用。因此，靶向该信号通路的激动剂和拮抗剂配体在基础生物学研究以及治疗和诊断开发中具有潜力。本研究通过计算机模拟与定向进化相结合的方法，工程化改造结合VEGFR2的Affibody分子，以提高其热稳定性、复性能力和体内...
固态离子导体是电池和传感器等电化学器件的关键组成部分。纳米碘化银（AgI）因室温超离子电导而成为最有前景的离子导体之一。近年来，蛋白质被用作有机模板以获得高性能固态离子导体，并拓展其在生物传感器中的应用。本文报道了一种前所未有的超快光化学合成方法，利用超耐热细菌β-葡萄糖苷酶制备热稳定的蛋白包覆AgI纳米颗粒（NPs），用于固态电解...
底物结合蛋白是一类在代谢物跨膜选择性转运中发挥关键作用的蛋白家族，其功能依赖于两个结构域的相对运动。本文以海栖热袍菌精氨酸结合蛋白（TmArgBP）为模型，通过蛋白切割研究该家族中的域间通讯。将 TmArgBP 切割为 D1 和 D2 两个结构域，并采用多种实验与计算技术系统表征其稳定性、晶体结构、精氨酸识别能力及动力学。结果表明，...
近年来，稳定并结晶 GPCR 的创新方法推动了 GPCR 晶体结构解析，并使纯化受体可用于生物物理和生化配体结合实验。然而，为适配这些技术，蛋白优化过程漫长，需要反复表达、溶解、纯化和功能分析数十至数百个蛋白变体。本文报道一种新颖且通用的方法，在 HEK293 细胞产生的病毒样颗粒（VLP）中平行筛选数百个 GPCR 变体的蛋白产量...
蛋白质结构动力学对理解结构-功能关系至关重要。抗体可通过亲和力成熟增强与抗原的结合。本研究设计并表达了一种针对(4-羟基-3-硝基苯基)乙酰基（NP）的单链Fv（scFv）抗体C6，其轻链可变区与重链可变区由(GGGGS)3连接肽连接。scFv在大肠杆菌包涵体中表达，经尿素溶解和逐步透析复性，并用抗原亲和柱纯化。作者采用分析超离心、...
汞离子还原酶（MerA）是汞解毒酶，经进化获得对二价汞离子（Hg2+）的高特异性，并催化其还原为挥发性更强、毒性更低的单质汞（Hg0）。本文对嗜热古菌 Metallosphaera sedula 来源的 MerA 进行了生化与结构表征。M. sedula MerA 具有热稳定性，在 97°C 长时间孵育后仍保持活性。37°C 下，与...
本研究旨在探究纳米材料上固定化酶的结构与功能，以深入理解酶-纳米材料相互作用并指导功能蛋白-纳米材料偶联物的设计。作者首先用浓硫酸/硝酸混合酸处理多壁碳纳米管（MWNTs），再与乙二胺（EDA）在 HATU 偶联剂作用下进行氨基功能化，以提高其溶解性和生物相容性；采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）和热重分析（TGA）表征功能化程度。...
G-四联体DNA具有高度多态性，其构象转变参与多种重要生命事件。这些可控且多样的结构也使G-四联体DNA成为催化剂、生物传感器和DNA基构筑材料的有前景候选。目前，基于G-四联体DNA的应用大多局限于水相体系。由于许多化学反应和器件需要在严格无水甚至高温条件下进行，在水相外开展G-四联体DNA研究具有挑战性和意义。本文系统研究了10...
染料偶联 L-脯氨酸脱氢酶（ProDH）在人工电子受体存在下催化 L-脯氨酸氧化为 Δ1-吡咯啉-5-羧酸（P5C）。该酶与 NAD(P) 依赖的 P5C 脱氢酶共同广泛分布于细菌和真核生物中，参与 L-脯氨酸向 L-谷氨酸的代谢。近十年来，在超嗜热古菌中鉴定出三种分子组成不同于已知 ProDH 的新型酶：第一种为异源四聚体 αβγ...
埃博拉病毒属可引起人和非人灵长类暴发，病死率最高可达90%。为在临床和环境样品中快速、灵敏、特异地检测这些病原体，需要稳健的免疫检测试剂。本研究以扎伊尔埃博拉病毒免疫小鼠和护士鲨，分别构建小鼠单链抗体（scFv）和鲨源新抗原受体可变区（IgNAR V）重组抗体库，并通过噬菌体展示生物筛选获得候选抗体。这是首次报道护士鲨针对颗粒性抗原...
胆固醇氧化酶因广泛用于临床样本、血清和食品中胆固醇的生物传感器检测而具有重要商业价值。提高该酶对温度及不同溶剂条件的稳定性，对提升其应用可靠性与适用性至关重要。本文报道了来自 Chromobacterium sp. DS-1 的胆固醇氧化酶（CHOLOX）的晶体结构。与以往已表征的胆固醇氧化酶不同，该酶尽管来源于中温菌，仍能在有机溶...
周质结合蛋白超家族成员参与细菌细胞膜对配体的选择性转运。超嗜热真细菌 Thermotoga maritima 编码一种高度稳定且特异性的周质精氨酸结合蛋白 TM0593。去除信号肽后，TM0593 在大肠杆菌中过表达，并经热沉淀和亲和层析纯化。该蛋白单体分子量约 27.7 kDa，在强变性条件下仍可形成同二聚体和同三聚体，估计转变温...
本文介绍利用酵母表面展示技术对生物传感器中的生物受体进行定向进化，以获得更稳定、更高亲和力的配体结合分子。生物传感器通常由识别配体的生物受体和将结合事件转换为可测信号的换能器组成；其中受体的结合强度、特异性和稳定性直接决定检测灵敏度、重复使用能力和长期储存性能。作者以酿酒酵母 EBY100 和 pCT302/pYD1 展示载体为基础...
本文报道了从嗜热菌 Thermus thermophilus 中克隆、表达并固定化一种新型重组谷氨酸脱氢酶（GDH）。T. thermophilus 基因组中含有两个编码推定 GDH 的基因，其中 TTC1211 基因被克隆并在大肠杆菌中过表达。纯化后的酶为三聚体，能够以 NAD+ 或 NADP+ 为辅因子催化 L-谷氨酸氧化生成 ...