項目名稱幾種具有重要生理功能的蛋白的制備功能

1、一、項目名稱：幾種具有重要生理功能的蛋白的制備、功能、作用機制及應用二、主要完成人情況：排名姓名職稱工作單位完成單位對本項目主要學術(shù)和技術(shù)創(chuàng)造性貢獻1高文運教授西北大學西北大學DXS及DXR酶研究的總體設(shè)計。主要論文1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13的貢獻者。主要知識產(chǎn)權(quán)1、2、3的貢獻者。2邊六交教授西北大學西北大學Kringle 5蛋白和hSDF-1蛋白研究的總體設(shè)計。主要論文14、15、16、17、18、19、20的貢獻者。主要知識產(chǎn)權(quán)4、5的貢獻者。3李恒講師西北大學西北大學主要從事DXS和DXR酶的制備、功能、催化機理及應用研究。主要論文4、5、6、7、8、1

2、0、11的貢獻者。主要知識產(chǎn)權(quán)1、2、3的貢獻者。4李倩講師西北大學西北大學主要從事Kringle 5和hSDF-1蛋白的表達、純化及后處理。主要論文14、15的貢獻者。5趙新鋒教授西北大學西北大學在儀器分析方面給予了本項目大力支持。6張椰莉未取得西北大學西北大學Kringle 5 蛋白與配體之間的分子識別與相互作用分析。主要論文14的貢獻者之一。7劉慧未取得西北大學西北大學乙酰乳酸合酶的制備及催化機制分析。主要論文3的貢獻者之一。三、完成人合作關(guān)系說明：項目完成人高文運、邊六交、李恒、李倩、張椰莉、劉慧。高文運教授主要負責DXS及DXR酶研究的總體設(shè)計。合作者邊六交教授系本項目第二完成人，邊

3、教授在本項目中負責Kringle 5蛋白和hSDF-1蛋白研究的總體設(shè)計。合作者李恒博士為第一完成人所指導的青年教師，李恒博士在本項目中完成了多種DXS和DXR酶的制備、酶底物的合成、酶催化機制的分析等工作。合作者李倩博士在本項目中完成了Kringle 5和hSDF-1蛋白的表達、純化及后處理工作。合作者趙新鋒教授在儀器分析方面給予了本項目大力支持。合作者張椰莉系第二完成人邊六交教授所指導的在讀博士研究生，該生主要進行了蛋白與配體之間的分子識別與相互作用分析。合作者劉慧系第一完成人高文運教授所指導的在讀碩士研究生，該生進行了乙酰乳酸合酶的制備及催化機制分析。四、主要完成單位排序及貢獻：排序單位

4、名稱主要貢獻第一完成單位西北大學是所有代表作SCI論文第一作者單位和知識產(chǎn)權(quán)授權(quán)專利的申請人。五、項目簡介：本研究為基礎(chǔ)研究，屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，是在國家重大新藥創(chuàng)制計劃和三項國家自然科學基金等多項項目的資助下完成的。針對惡性腫瘤、心腦血管疾病及耐藥性病原菌感染的治療藥物研究是我國“十一五”及“十二五”期間“重大新藥創(chuàng)制”專項中的重中之重！根據(jù)這一指導性原則，項目組分別選定了具有抑制腫瘤細胞的生長作用的人纖溶酶原的第五個環(huán)餅區(qū)，即Kringle 5；在缺血性心腦病的細胞治療方面具有潛在應用前景的人源基質(zhì)細胞衍生因子1（hSDF-1）；可用于抗生素篩選的新靶標1-脫氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶（D

5、XS）、1-脫氧-D-木酮糖-5-磷酸還原異構(gòu)化酶（DXR）以及乙酰羥酸合酶（AHAS）等五個功能蛋白，并從克隆表達、發(fā)酵培養(yǎng)、分離純化和冷凍干燥工藝等方面對如何高效地獲得這些蛋白進行了深入的研究。在能夠穩(wěn)定地獲得這些蛋白的基礎(chǔ)上，項目組還深入地探討了它們在誘變劑誘導下與其分子展開-折疊有關(guān)的過程和機理（如Kringle 5和hSDF-1）；功能和作用機制（如DXS、DXR 及AHAS）以及應用等。以上研究工作的科學價值在于：1. 為將Kringle 5開發(fā)為具有自主知識產(chǎn)權(quán)的候選I類生物新藥提供更多保障；2. 為深入探索hSDF-1蛋白的功能、其與CXCR4相互作用以及它們在缺血性心腦損傷的

6、治療方面的應用打下了良好的基礎(chǔ)；3. 為以DXS、DXR 及AHAS為靶點篩選新抗生素提供了重要的理論依據(jù)。圍繞上述研究，項目組獲得國家重大新藥創(chuàng)制專項、國家自然科學基金（三項）和多項省部級項目的資助。發(fā)表SCI 論文共計三十五篇，國家發(fā)明專利授權(quán)五項。此外，項目組的研究成果也獲得了國際國內(nèi)同行的認可。六、主要論文專著目錄：序號論文專著名稱 刊名作者影響因子年卷頁碼（xx年xx卷xx頁）發(fā)表時間通訊作者第一作者國內(nèi)作者SCI他引次數(shù)他引總次數(shù)知識產(chǎn)權(quán)是否歸國內(nèi)所有對應附件編號1Antimicrobi al mechanism of the major active essential oil

7、compounds and their structure-activity relationshipMed. Chem. Res.Xian Hui, Ge Yan, Fang-L in,Tian, Heng Li and Wen-Yun Gao1.282017年26卷 442-449頁2017-02- 01高文運惠先惠先，閆格，田方 琳，李恒 ，高文運44是2-1-12Antimicrobial mechanism of theaflavins: They target 1-deoxy-D-xylulose 5-phosphate reductoisom erase, the key enz

8、yme of the MEP terpenoid biosynthetic pathwaySci. Rep.Xian Hui, Qiao Yue, Dan-Dan Zhang, Heng Li, Shao-Qin g Yang & Wen-Yun Gao4.262016年6卷3 8945頁2016-12- 12高文運惠先惠先，岳俏，張旦 旦，李恒 ，楊少青 ，高文運11是2-1-23Inhibition of green tea and the catechins against 1-deoxy-D-x ylulose 5-phosphate reductoisom erase, th

9、e key enzyme of the MEP terpenoid biosynthetic pathwayFitotera piaXian Hui, Hui Liu, Fang-Lin Tian, Fei-Fei Li, Heng Li, Wen-Yun Gao0182.702016年113 卷80-84頁2016-09- 01高文運惠先惠先，劉 慧，田方 琳，李菲 菲，李恒 高文運12是2-1-34Cloning and Characteriz ation of GST Fusion Tag Stabilized Large Subunit of Escherichia coli Acet

10、ohydrox yacid Synthase IJ. Biosci. Bioeng.Heng Li, Nan Liu, Wen-Ting Wang, Ji-Yu Wang, Wen-Yun Gao2.242016年121 卷21-26頁2016-02- 01高文運李恒，劉楠李恒， 劉楠， 王文婷， 王繼宇， 高文運34是2-1-45A specific process to purify 2-methyl-D-erythritol-4-phosphate enzymatically converted from D-glyceraldehyde-3-phosphate and pyruvate

11、Natural product communicationsYang, S. Q., Deng, J., Wu, Q. Q., Li, H., Gao, W. Y.0.882015年 10(2)卷 339-340頁2015-02-01高文運楊少青，鄧箭楊少青，鄧箭，吳倩倩，李恒，高文運00是2-1-56Mechanistic insights into 1-deoxy-D-xylulose5-phosphate reductoisomerase, a key enzyme of the MEP terpenoid biosynthetic pathwayFEBS J.Li, H.; Tian,

12、 J.; Sun, W.; Qin, W.;Gao,Wen-Yun3.902013年280卷58965905頁2013-11- 01高文運李恒李恒，田潔，孫偉，秦巍，高文運38是2-1-67A chemo-enzymatic cascade for the one-pot synthesis of 1-deoxy-D-xylulose 5-phosphate and 1-deoxy-D-xyluloseTetrahedron Lett.Shao-Bo Dai, Juan Liao, Jie Tian, Heng Li, Wen-Yun Gao* Ren, Gang Wang2.192012年5

13、3卷 48094812頁2012-9-5高文運戴少波，廖娟戴少波， 廖娟， 田潔， 李恒， 高文運11是2-1-78Preparation of Isotope Labeled/Unlabeled Key Intermediates in 2-Methyl-D-erythritol 4-Phosphate Terpenoid Biosynthetic PathwayHelvetica Chimica ActaLi, Heng, Shao-Bo Dai, Wen-Yun Gao*1.072012年 95(5)卷683-715頁2012-5-1高文運李恒李恒，戴少波，高文運02是2-1-89Det

14、ermination of Steady-State Kinetic Parameters of 1-Deoxy-D-x ylulose-5-phosphate Synthase by Pre-column Derivatization High Performance Liquid Chromatography Using 2,4-Dinitro phenylhydrazineChinese Journal of Analytic al ChemistrHu, Y., Wang, XJ., Li, H ., Gao, WY.0.82012年40卷 1859-18642012-12-1高文運胡

15、玥胡玥，王 雪嬌，李 恒，高文 運36是2-1-910Optimized enzymatic preparation of 1-deoxy-D-xylulose 5-phosphateBioorg. Chem.Zhou, Y. F., Cui, Z., Li, H., Tian, J., Gao, Wenyun*3.232010年38卷120-123頁2010-9-1高文運周躍飛周躍飛，崔哲，李恒，田潔，高文運26是2-1-1011An improved preparation of D-glyceraldehyde 3-phosphate and its use in the synthes

16、is of 1-deoxy-D-xylulose 5-phosphateHelv. Chim. ActaLi,H.,Tian,J.,Wang, H., Yang, S.Q., Gao, Wenyun1.072010年93卷 1745-1750 頁2010-9-1高文運李恒李恒，田 潔，王輝 楊少青 高文運718是2-1-1112Biosynthesi s of the iridoid glucoside, lamalbid, in Lamium barbatumPhytochemistyLi, H., Yang, S.Q., Wang, H.,Tian, J., Gao, Wenyun3.21

17、2010年 71卷1690-1 694頁2010-10-1高文運李恒李恒， 楊少青， 王輝，田 潔，高文 運22是2-1-1213同位素標記 及未標記的1 -脫氧-D-木 酮糖-5-磷酸和2-甲基-D-赤蘚糖醇-4-磷酸的合成 方法 hybrid aqueous batteries有機化學高文運 1.012010年9卷1 24-136頁2010-1-1高文運高文運高文運01是2-1-1314Recognition and binding of voltage-dependent anionchannel-1 with ATP and NADH by spectroscopic analysis

18、 and molecular dockingRSC AdvancesLi Qian, Duan Meijiao, Li Shasha, Zhang Yeli, Qiao Pan, Bian Liujiao*3.112016年6卷1-282016-2-17邊六交李倩李倩，段美嬌，李莎莎，張椰莉，喬盼，邊六交00是2-1-1415Recognition and binding of lactam antibiotics to bovine serum albumin by frontal affinity chromatography in combination with spectroscop

19、y and molecular dockingJ. Chromatogr. BLi Qian, Zhang Tianlong,Bian Liujiao*2.602016年1014卷90-101頁2016-4-1邊六交李倩李倩，張?zhí)忑?，邊六?4是2-1-1516Binding of angiogenesis inhibitor kringle 5 to its specific ligands by frontal affinity chromatographyJ. Chromatogr. ABian Liujiao, Li Qian, Ji Xu3.982015年1401卷42-51頁201

20、5-7-3邊六交邊六交邊六交，李倩，冀旭 24是2-1-1617Isolation and purification of monosialo-tetrahexosylgangliosides from pig brain by extraction and liquid chromatographyBiomed. Chromatogr.Bian Liujiao*, Yang Jianting, Sun Yu1.612015年29卷1604-1611頁2015-10-1邊六交邊六交邊六交，楊建婷，孫玉00是2-1-1718Isolation and purification of recomb

21、inant human plasminogen Kringle 5 by liquid chromatography and ammonium sulfate salting-outBiomed. ChromatogBian Liujiao*, Ji Xu, Hu Wei1.612014年28卷 957-965頁2014-7-1邊六交邊六交邊六交，冀旭，胡偉22是2-1-1819Temperature-induced conformational transition of bovine serum albumin in neutral aqueous solution by reversed

22、-phase liquid chromatographyBiomed. Chromatogr.Bian Liujiao, Wu Dan, Hu Wei1.612014年28卷295-301頁2014-2-1邊六交邊六交邊六交，吳丹，胡偉24是2-1-1920Urea-induced dissociation of nerve growth factor from venom of Chinese cobra by SECChromatographiaBian Liujiao, Ji Xu, Hu Wei1.402014年77卷793-802頁2014-6-1邊六交邊六交邊六交，冀旭，胡偉02合

23、 計3975補充說明七、主要知識產(chǎn)權(quán)證明目錄：序號知識產(chǎn)權(quán)類別知識產(chǎn)權(quán)具體名稱國家（地區(qū)）授權(quán)號授權(quán)日期證書編號權(quán)利人發(fā)明人專利有效狀態(tài)對應附件編號1發(fā)明專利化學法-酶法制備 1-脫氧-D-木酮糖 5-磷酸的方法中國ZL20101010097492013-11-061300744西北大學高文運；田潔；廖娟；李恒；王雪嬌；戴少波有效3-12發(fā)明專利1-脫氧-D-木酮糖 5-磷酸還原異構(gòu)化酶抑制劑及其衍生物的制備中國ZL201210391465.52014-04-091380148西北大學高文運；郝保華；惠先；李恒；董磊有效3-23發(fā)明專利中藥黃芩中黃酮類化合物作為DXR抑制劑的用途中國ZL201

24、310441996.52015-10-211820593西北大學高文運；李恒；董磊；閆格；田方琳有效3-34發(fā)明專利一種高活性可溶型血管生長抑制劑 Kringle5 三聚體的高效表達方法中國ZL201010298771.52013-06-051208409西北大學邊六交；妙亮有效3-45發(fā)明專利人源基質(zhì)細胞衍生因子1的表達載體、構(gòu)建方法及應用.中國ZL201310253558.62015-10-2118118013西北大學邊六交；蔚萍；冀旭；候俊有效3-5八、客觀評價：項目組研究開發(fā)的血管生長抑制劑 Kringle 5是一種新型生物藥物候選蛋白，目前處于研究開發(fā)階段。借助國家科技重大專項項目（

25、基因重組血管生長抑制劑 Kringle 5的中試生產(chǎn)工藝和藥用研究，2009ZX09103-696）的實施，項目組已建立了血管生長抑制劑 Kringle 5 的發(fā)酵培養(yǎng)和分離純化中試生產(chǎn)線一條，已經(jīng)能夠規(guī)模化生產(chǎn)出純度和活性都滿足藥用的合格的用于研究用的血管生長抑制劑 Kringle 5制劑，初步建立了重組血管生長抑制劑 Kringle 5 的生產(chǎn)質(zhì)量標準；初步完成血管生長抑制劑 Kringle 5的主要藥效學、藥代動力學和藥理學研究和安全性評價。除國家科技重大專項支持外，該項目目前還獲得國家自然科學基金一項及若干項省部級項目的資助，獲得國家發(fā)明專利兩項。 項目組關(guān)于DXS酶及其催化DXP合成

26、方法的研究已得到國內(nèi)同行專家的認可，利用該方法已為武漢大學生命科學學院及中國林業(yè)大學草坪研究所的相關(guān)老師制備了未標記及13C-DXP。在對DXR的研究中，項目研究人員也提出了該酶新的底物結(jié)合方式及催化循環(huán)，發(fā)現(xiàn)了一些該酶的新抑制劑。該項目目前已獲得國家自然科學基金三項及若干項省部級項目的資助，獲得國家發(fā)明專利三項。關(guān)于Kringle 5及hSDF-1的研究：項目組獲得了用以高效表達Kringle 5的基因工程菌株，制備了融合的和非融合的目標蛋白Kringle 5，進行了重組Kringle 5候選蛋白藥物的成藥性研究，旨在為將其開發(fā)為具有自主知識產(chǎn)權(quán)的候選 I 類生物新藥做出貢獻。建立了hSDF-1原核表達、包涵體柱外復性和陽離子交換柱一步法分離純化方法，高效地獲得了純度較高的目標蛋白，為該蛋白的主要藥效學、藥代動力學及藥理學研究和安全性評價方面的研究打下了堅實的基礎(chǔ)。關(guān)于DXS及DXR的研究：DXS：在獲得了穩(wěn)定的DXS酶來源的基礎(chǔ)上，項目組以該蛋白為催化劑建立了多個DXP（萜類化合物MEP生物合成途徑關(guān)鍵中間體）的簡單高效的制備方法，其中一個方法目前已獲得專利授權(quán)，另一個方法被John Whitthall 和P. W. Sutton編纂的專著收錄（Jie Tian, Heng Li and Wen-Yun Gao, Improved Enz