木聚糖酶分子的结构区域

多数木聚糖酶分子中含有多个功能区域,这些区域包括催化区、纤维素结合区、木聚糖结合区、连接序列、重复序列、热稳定区、Ｃｅｌｕｌｏｓｏｍｅ－Ｄｏｃｋｉｎｇ区及其它未知功能的非催化区,它们担负着不同的生物功能,不同来源的木聚糖酶分子的功能区域之间同源性或高或低。     

植物几丁质酶的结构,基因及其表达

几丁质酶按其蛋白氨基酸序列结构的特征及同源性可分为六类,即：ＣｌａｓｓⅠ－Ⅵ。ＣｌａｓｓＩ在蛋白氨基酸结构上包括三个功能区域,Ｎ－端是富含半胱氨酸的几丁质结合工,约４０个氨基酸;Ｃ－端是酶的催化区,也是酶的主要功能区域,约３００个氨基酸;二者通过一个多变的交联区连接在一起。ＣｌａｓｓⅡ仅具有类似于ＣｌａｓｓⅠ的酶催化区域,而没有几丁质结构区和交联区。ＣｌａｓｓⅢ几丁质酶在氨基酸序列上与ＣｌａｓｓⅠ     

糖苷水解酶7家族蛋白在纤维素降解中作用的研究进展

糖苷水解酶7家族（glycoside hydrolase family, GH7）是一类来源于真菌的水解酶,作用于纤维素结晶区或不定形区的β-1,4 键,可用于高效降解纤维素转化为可发酵的糖。GH7的成员具有高度保守序列以及相似三维结构,其催化结构域是由多个loop区围绕反向平行的β 折叠形成的β 三明治结构。目前已有17个GH7成员的结晶结构得到解析,明确了酶的结构与催化功能之间的关联,对GH7的来源及分类、蛋白序列、结构特征与催化纤维素降解功能关系的研究进展进行阐述。     

植物几丁质酶的结构、基因及其表达

植物几丁质酶按其蛋白氨基酸序列结构特征及同源性可分为六类,即：ＣｌａｓｓＩ－Ⅵ。ＣｌａｓＩ在蛋白氨基酸结构上包括三个功能区域,Ｎ－端是富含半胱氨酸的几丁质结合区,约４０个氨基酸;Ｃ－端是酶的催化区,也是酶的主要功能区域,约３００个氨基酸;二者通过一个多变的交联区连接在一起。ＣｌａｓｓⅡ仅具有类似于ＣｌａｓｓⅠ的酶催化区域,而没有几丁质结合区和交联区。ＣｌａｓｓⅢ几丁质酶在氨基酸序列上与ＣｌａｓｓⅠ和Ⅱ没有任何同源性,其中有些具有几丁质酶和溶菌酶双重活性。ＣｌａｓｓⅣ类似于ＣｌａｓｓⅠ,只是在几丁质结合区和催化区缺失了少数氨基酸。ＣｌａｓｓＶ类似于ＣｌａｓｓⅠ,但具有两个重复的几丁质结合区。ＣｌａｓＶＩ与前五类几丁质酶无同源性,但与微生物几丁质酶有同源性。所有的植物几丁质酶都是由一个小的多基因族编码的,一般基因中有二个内含子,都位于催化区内。几丁质酶的表达受病原物和植物激素的诱导而表达,也与植物的发育有关。通过转几丁质酶基因的工程植株分析几丁质酶基因的启动子,已鉴定出负责几丁质酶表达的调控序列。     

纤维素酶纤维素吸附区的结构与功能

大多数纤维素酶含有催化区和可与纤维素结合且氨基酸序列较为保守的纤维素吸附区(cellulosebindingdomain,CBD)。纤维素吸附区促进酶与底物的结合,有利于催化区对不溶性底物的作用,但对可溶性底物的催化作用无影响。对CBD结构的研究和进一步的诱变研究揭示:纤维素吸附区是通过几个芳香族氨基酸结合到纤维素表面。有实验证明外切葡聚糖酶的CBD对结晶纤维素有疏解作用。CBD结构域已成功地应用于一系列重组融合蛋白的纯化和固定化。对纤维素吸附区结构与功能的深入了解对进一步了解酶的作用机制,促进纤维素酶类生物技术的发展是重要的 。     

尘螨变应原Der f 9、Der p 9和Blo t 9结构与功能的比较研究

使用多种生物信息学工具来预测、比较尘螨变应原Der f 9、Der p 9和Blo t 9的一级、二级、三级结构及抗原表位,找出3种蛋白结构及功能的异同。Der f 9、Der p 9和Blo t 9氨基酸序列一致性为82.07%,都含有3个胰蛋白酶活性位点氨基酸及2个功能结构区特异性序列;二级和三级结构中都由α-螺旋、β-折叠和无规卷曲组成;活性位点氨基酸在三级结构中完全重合,并相互靠近构成蛋白酶的活性中心;主要潜在抗原表位区域都为5个,并在第47-49aa和200-203aa区域出现了重合,但表位重合区的氨基酸种类不完全相同。应用生物信息方法预测和比较了Der f 9、Der p 9和Blo t 9结构与抗原方面的信息,为进一步研究变应原第9组分的生物学功能、疫苗研制奠定了基础。     

蛇毒丝氨酸蛋白酶结构与功能特性及其对血液凝固系统的作用

蛇毒,特别是蝰亚科和腹亚科蛇毒,含有大量丝氨酸蛋白酶。这是自然界长期时化过程中演化出的一种既和哺乳动物蛋白酶相似,又存在相当程度的结构与功能分化的生物大分子,通过激活、灭活和转变机体中的凝血因子而广泛作用于血液凝固系统。它们的一级序列和胰蛋白酶－激肽释放酶同源。它们具有相同的活性中心构造和酶催化机制,但活性中心外可变区序列的差异造成了它们底物专一性差异,进一步体现为生物学和药理学功能的差异。它们和     

家蚕浓核病毒中国(镇江)株结构蛋白的生物信息学比较分析

运用生物信息学方法将家蚕浓核病毒中国(镇江)株的结构蛋白与其它类型家蚕浓核病毒的结构蛋白在理化特性、结构、功能等方面进行了比较分析。结果表明:家蚕浓核病毒结构蛋白是一类稳定的亲水性蛋白,BmDNV-ZJ与BmDNV-2的结构蛋白性质可能比较类似,而BmDNV-ZJ和BmDNV-1结构蛋白序列的理化性参数、序列内部重复片断以及折叠区域差异较大,表明这两种浓核病毒结构蛋白在性状、结构、功能上有较大差异。而BmDNV-ZJ和BmDNV-1结构蛋白序列中有3个不同的LCR功能区域。分子进化聚类分析可得到四大类浓核病毒结构蛋白。     

SARS冠状病毒M蛋白的生物信息学研究

针对GenBank上发布的来自不同国家地区的39条SARSCoV推测M蛋白,采用生物信息学软件分析其核酸和氨基酸序列,获得其分子生物学特征,确定突变位点,预测功能结构区、Motif及抗原决定簇,比较基因突变对这些功能结构的影响.结果表明:在39个病毒株M蛋白的666 bp中,共有18个病毒株在7个位点上发生了25次变异.在M蛋白序列上预测获得3个跨膜螺旋序列和一个可能的信号肽序列.氨基酸序列的变异主要发生在其跨膜和胞外区域,胞内区域相对较少.预测发现12个Motif和7个抗原决定簇.提示突变对M蛋白的结构功能区的影响不大,也未造成M蛋白的Motif的数量和构成发生改变.对抗原决定簇的影响也主要体现在序列成分构成的改变上,在设计疫苗时,应考虑由其导致的抗原特性改变.     

CXCL12-α基因编码区的克隆与生物信息学分析

目的:克隆人源CXCL12-α的成熟肽编码序列后进行生物信息学分析及其蛋白质结构与功能预测。方法:采用RTPCR方法从人骨髓组织中克隆CXCL12-α基因序列,并将编码其成熟蛋白的核酸片段插入原核表达载体pET-30a(+)中,转化Escherichia coli后进行酶切鉴定和DNA序列测定。利用在线网络生物信息学相关数据库和分析软件对测序结果进行分析,并对重组蛋白的一、二、三级结构及功能等进行验证和预测。结果:获得了基因序列为263 bp的人源CXCL12-α基因,与GenBank中公布序列一致。双酶切鉴定及DNA测序验证结果正确。生物信息学检索该基因编码蛋白的氨基酸序列与理化参数显示,蛋白无跨膜区,在第29位有一个Ser为蛋白激酶磷酸化位点,第1~21位可能为信号肽区域。ɑ-螺旋,无规则卷曲,延伸链和β-转角数量分别占总二级结构的44.94%、22.47%、21.35%、11.24%。同源建模预测信息可信度为0.68,该蛋白G-factor结构计分总平均为0.33,结构检验表明该蛋白属于正常范围内。二级结构和拓扑结构信息、蛋白质结合位点三维图和预测蛋白可能催化口袋及结合位点、三维结构模拟的可视化结构显示其空间结构稳定。结论:人源CXCL12-α分子克隆成功,网络数据库等生物信息学分析及结合蛋白质结构与功能预测可为深入研究CXCL12-α提供理论指导。     

蛋白质序列和结构的保守性与其功能的关系

以蛋白质酪氨酸磷酸酶为模型,通过序列和结构的比较,对蛋白质序列、结构的保守性与其和进化的关系问题进行了研究。结果显示,虽然在酪氨酸磷酸酶超家族分子的序列中,仅有３个与其催化功能密切相关的残基是高度保守的,但它们功能结构域的核心拓扑结构却明显类似,其中存在着βａβ和βａβａ。２个保守的结构单元;此外,它们活性位点的拓扑结构也极其相似,因此,在保持蛋白南功能方面具有重要作用的残基是高度保守的,而具维持     

FMDV OH99株基因组全序列的测定及其基因特征研究

采用RT-PCR方法对FMDV OH99株基因组全序列进行了分子克隆与测序。结果表明OH99株基因组全基因组序列长8040nt,其中5’NCR长1026nt,前导蛋白(L)编码区长603nt。该毒株结构蛋白与非结构蛋白编码区的核苷酸序列为6318nt,3’NCR长93nt,其后是poly(A)尾巴,测序结果表明该结构至少含有56个A。应用分子生物学软件,将OH99株与其它参考毒株进行了序列比较,并对其基因特征、推导的氨基酸序列进行了研究分析。结果显示,在分类地位上OH99株归属于O型FMDV,与OTY TW／97具有较高的同源性,而与其他参考毒株的差异性比较大,而且在基因组功能未知区域和3A编码区域具有两处明显的基因片段缺失现象,其中3A编码区缺失30nt,与OTY TW/97株相同,但功能未知区域的缺失状况与OTY TW／97稍有差异。根据VP1基因序列,对OH99株与参考毒株进行了系统发生树分析,分析结果表明OH99株与0TY TW／97株在同一基因型内,其遗传关系最近,而与其毒株遗传关系较远。     

FMDV OH99株基因组全序列的测定及其基因特征研究

采用RT-PCR方法对FMDV OH99株基因组全序列进行了分子克隆与测序.结果表明OH99株基因组全基因组序列长8040nt,其中5'NCR长1026nt,前导蛋白(L)编码区长603nt.该毒株结构蛋白与非结构蛋白编码区的核苷酸序列为6318nt,3'NCR长93nt,其后是poly(A)尾巴,测序结果表明该结构至少含有56个A.应用分子生物学软件,将OH99株与其它参考毒株进行了序列比较,并对其基因特征、推导的氨基酸序列进行了研究分析.结果显示,在分类地位上OH99株归属于O型FMDV,与OTY TW/97具有较高的同源性,而与其他参考毒株的差异性比较大,而且在基因组功能未知区域和3A编码区域具有两处明显的基因片段缺失现象,其中3A编码区缺失30nt,与OTY TW/97株相同,但功能未知区域的缺失状况与OTY TW/97稍有差异.根据VP1基因序列,对OH99株与参考毒株进行了系统发生树分析,分析结果表明OH99株与OTY TW/97株在同一基因型内,其遗传关系最近,而与其毒株遗传关系较远.     

鸮形目4种鸟类线粒体调控区全序列的测定与比较研究

利用Long-PCR和Primer Walking的方法对鸮形目的短耳鸮、长耳鸮、纵纹腹小鸮、灰林鸮4种鸟类的线粒体调控区进行了全序列测定。结果表明：短耳鸮的调控区跃度为3290bp;长耳鸮为2848bp;纵纹腹小鸮为2444bp;灰林鸮为1771bp。短耳鸮的调控区长度是4种鸮中最大的,并且是目前已知最大的鸟类线粒体调控区。这4种鸮类调控区的基本结构和其他鸟类相似,按照碱基变化速率的不同可以分为3个区：碱基变化速率较快的外围区域Ⅰ、Ⅲ和保守的中间区域Ⅱ。这4种鸟类调控区的3’端均存在大量的串联重复序列,短耳鸮为126bp单元重复7次和78bp单元重复14次;长耳鸮为127bp单元重复8次和78bp单几重复6次;纵纹腹小鸮有3个重复单元,分别为89bp单元重复3次、77bp单元重复4次和71bp单元重复6次;灰林鸮仅有1个单元的串联重复为78bp重复5次。调控区中串联重复序列可能是由链的滑动错配产生,另外这些重复序列都能形成热力学稳定的多重茎环二级结构,而且在重复序列中还发现一些保守基序,这说明重复序列可能具有一定的生理功能,影响调控区的调重控功能从而影响线粒体基因组的复制和转录。     

Milbemycin C5-O-甲基转移酶基因的克隆

目的是克隆milbemycin C5-O-甲基转移酶基因。以阿维菌素（avermectin)产生菌S.avermitilis中C5－O－甲基转移酶基因aveD为探针,利用核酸杂交分析法将aveD的主要同源区定位在（22）g-8-E-10阳性克隆所整合的.3kb SatⅠ-BgⅢ片段上。最后对aveD同源区及附近的核苷酸序列进行了测序分析和相应区域的基因缺失分析。结果表明,该区域存在一个月与aveD同源性较强的基因milD。与aveD功能相似,milD参与milbemycin的生物合成,在milbemycin生物合成中可能催化C5位OH的甲基化反应。     

杂交酶及其相关技术进展

根据杂交酶研究目的以及构建杂交酶方法,文中总结近年来杂交酶研究的成果,将杂交酶的应用分为以下几个主要的方面：改变酶的非催化特性;创造新活性的酶;研究蛋白质的结构和功能的关系等。还介绍了ＤＮＡ序列改组、表达克隆、分子筛选、人造细胞样区室筛选基因等技术的进展以及这些技术在构建杂交酶方面的应用。     

杂交酶及其相关技术研究进展

根据杂交酶研究目的以及构建杂交酶方法,文中总结近年来杂交酶研究的成果,将杂交酶的应用分为以下几个主要的方面改变酶的非催化特性;创造新活性的酶;研究蛋白质的结构和功能的关系等.还介绍了DNA序列改组、表达克隆、分子筛选、人造细胞样区室筛选基因等技术的进展以及这些技术在构建杂交酶方面的应用.     

氨基酸序列集熵值计算工具实现及应用

氨基酸序列保守区和可变区分析是蛋白质结构和功能分析预测的关键环节。本研究根据该需求,编写了Entropy软件,实现了氨基酸序列集熵值计算、统计分析和优势序列模型自动生成等功能,并利用其对A型流感病毒血凝素氨基酸序列的特征进行了分析。该软件为氨基酸序列集保守性分析提供了可靠工具。     

巴西固氮螺菌 Yu62 draTG 基因启动子区域的核苷酸序列及其功能分析

对巴西固氮螺菌ｄｒａＴＧ上游区域进行了全序列分析,结果表明该区域除了编码部分ｎｉｆＨ基因外（ｎｉｆＨ与ｄｒａＴＧ转录方向相反）,不编码任何其它已知的基因。但在该区域发现了一些可能的调控序列,它们包括上游激活序列（ＵＡＳ）、下游启动子组份（ＤＰＥ）和富Ａ＋Ｔ区。这说明：ｎｉｆＨ与ｄｒａＴ间的区域可能主要起调控功能而非编码功能;ｄｒａ操纵元的启动子很可能是ＲｐｏＮ－依赖型。用ｐＡＦ３００做载体,构建了     

甾体激素受体的结构相似

对于甾体激素调节靶细胞基因活动的研究,已有近30年的历史。近年来的主要进展是激素受体的鉴定和纯化及受激素调节基因的克隆。西德M.Beato最近专文综述了甾体激素受体与靶细胞基因调控的研究进展。通过对不同受体的cDNA克隆和氨基酸序列比较,发现已知的甾体激素受体都具有相似的结构。受体蛋白质具有可变的N端区、短而高度保守、富于半胱氨酸的中间区,以及较保守的C端区。每区内又可分为更短的基本结构区,为一些尚未完全确认的区域所隔开。例如,在中间区,富于半胱氨酸的区域构成两个“锌手指(zinc finger)”,其主要特点是一个锌原子与一段突出肽段构成的环上的四个半胱氨酸残基相联接。这种结构特点和体外结合及功能实验均提示,中间区具有结合DNA的功能。C端区似乎有更复杂的