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松杉靈芝免疫調節蛋白的構造與作用機制之研究
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Molecular cloning, expression and site-directed mutagenesis of fungal immunomodulatory protein, FIP-gts, from ganoderma tsugae
林文輝
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1996
/
國立台灣大學 生化學研究所
靈芝自古為我國吉祥如意象徵,歷代都有關於靈芝的傳說與記載,醫藥學家認為靈芝能治療多種疾病,是滋補強壯,扶正固本的珍貴藥材,至於真正作用機制仍然不很清楚。本實驗室從松杉靈芝 (G.tsugae) 之菌絲體純化出一種免疫調節蛋白質、命名為FIP-gts 經蛋白水解酵素水解後,利用自動胺基酸分析儀 (automatic protein sequencer),分析其胺基酸序列,可知含有 110 個胺基酸,其序列與免疫球蛋白質重鏈 (variable region of immunoglobulin heavy chain, IgVH) 有很高的相似性。經由Garnier 方法可預測其二級結構,我們利用遺傳工程方法將 FIP-gts 之cDNA 嵌入 PGEX-2T 質體,並置於大腸桿菌中表現,利用 Glutathione - Sepharose 4B 親和性管柱,可純化出含 GST 和重組 FIP-gts的融合蛋白質 (fusion protein),經由 thrombin 分解後,可得到純化的 FIP-gts蛋白質 ,其刺激人類淋巴球細胞增殖活性與由菌絲體純化之 FIP-gts 相同。 此外,為了探討 FIP-gts 的化學結構與生理活性之關係,故設計多種不同 primers,可構築出不同之刪除 (deletion) 突變蛋白質,其分別為:△N1-3 (刪除第一到三個胺基酸)、△N1-6、△N1-13、△N1-27、△N106-110、△N101-110、△N1-13 / △N101-110、 △N1-27 / △N101-110等,藉由定點突變技術,以及根據 helical wheel program預測,可證實FIP-gts之氮端十三個胺基酸會行成 helix ,若將其刪除則 hydrophobic moment 由野生株之 0.43 降為 0 ,並且喪失生理活性,同時也不再形成 homodimer,而是以 monomer 形式存在。同時若去除氮端第五個 leucine,第七個 phenylalanine,第九個 leucine,其hydrophobic moment則降為0.1,除了會失去 helix 結構外,同時也失去生理活性。故我們可證實FIP-gts 主要生理功能是靠氮端之 helix 形成homodimer,藉由結合到淋
巴球 T 細胞上而產生一連串之訊息傳遞,並促進分泌各種細胞激素來達成免疫調節之功能。
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