高活性F1-ATP酶单分子旋转初步观察

从基因突变的F₁-ATP酶（基因突变质粒,α-C193S, γ-S107C,β亚基带有10个组氨酸标记（His-Tag）,转入到菌株大肠杆菌JM103）的菌株中筛选出一高表达菌株.该菌株表达的F₁-ATP酶经纯化后其水解活性明显高于文献值. 从单分子水平上进行观察,发现在水解ATP过程中,γ亚基上连接的荧光标记蛋白微丝,其旋转速度要比文献中同样条件下快约一倍.     

高等植物叶绿体ATP合酶ε亚基的结构与功能

ε亚基是叶绿体ATP合酶最小的一个亚基,有阻塞ATP合酶的质子通道和抑制其水解ATP活力的两种功能.用定点突变和缺失等分子生物学方法对ε亚基的结构功能进行了研究,结果表明:ε亚基42位上的苏氨酸(Thr42)对维持其结构和功能都很重要.与大肠杆菌ATP合酶相比,叶绿体ATP合酶ε亚基C端和N端的氨基酸残基缺失对其结构功能的影响更为敏感.     

高等植物叶绿体ATP合酶ε亚基的结构与功能

ε亚基是叶绿体ATP合酶最小的一个亚基,有阻塞ATP合酶的质子通道和抑制其水解ATP活力的两种功能。用定点突变和缺失等分子生物学方法对ε亚基的结构功能进行了研究,结果表明：ε亚基42位上的苏氨酸(Thr42)对维持其结构和功能都很重要。与大肠杆菌ATP合酶相比,叶绿体ATP合酶ε亚基C端和N端的氨基酸残基缺失对其结构功能的影响更为敏感。     

蚕豆和玉米叶绿体atpE基因表达产物的生物活性差异及次级结构分析

编码蚕豆和玉米叶绿体ATP合酶ε亚基的atpE基因分别在大肠杆菌中获得了高效表达 ,两种表达的ε亚基蛋白分别与来自蚕豆、玉米和菠菜的缺失ε亚基的CF1重组后 ,发现玉米的ε亚基蛋白在抑制CF1 ATP酶水解ATP、阻塞类囊体膜质子通道以及它促进光合磷酸化等方面均明显地强于蚕豆的ε亚基蛋白。该结果表明 :( 1)ε亚基对ATP合酶活性的调节作用与其同ATP合酶其他亚基间的亲和力大小密切相关 ;( 2 )ε亚基抑制CF1水解ATP和阻塞质子通道两个功能是呈正相关的。圆二色性 (circulardichroism)的分析结果表明 ,玉米CF1ε亚基的 4种二级结构比例为α 螺旋 2 2 .6% ,β 折叠 3 0 .6% ,β 转角 9.3 % ,无规则结构 3 7.7% ;蚕豆CF1ε亚基的 4种二级结构比例为α 螺旋 3 1.4 % ,β 折叠 2 2 .3 % ,β 转角 13 .8% ,无规则结构 3 2 .4 %     

依赖于核糖体的NTP酶YchF和YihA的结合特性及酶活性研究（英文）

P-环NTP酶(GTP酶和ATP酶)普遍存在于真核生物和原核生物中,参与调节不同的细胞进程.Ych F和Yih A是细菌中两种高度保守的NTP酶,但其生理功能仍然不清楚.之前的研究表明这两种NTP酶可以与核糖体或者核糖体亚基结合.我们检测了在不同核苷酸存在的情况下,大肠杆菌Y ch F和Yih A蛋白与核糖体30S、50S、70S颗粒的结合情况,同时也探究了核糖体亚基的结合是否与N TP酶活性的激活有关.数据表明Ych F与70S结合,Yih A与50S结合.70S核糖体能同时激活Y ch F的ATP酶和GTP酶活性.然而Yih A的GTP酶活性可以分别被50S和70S激活,并且70S呈现了8.8倍的激活效应.这些数据为进一步研究这两种保守的NTPase的生理功能奠定了基础.     

差异柠檬酸杆菌GXW-1 β-葡萄糖苷酶的酶学性质及分子改造

【目的】筛选鉴定1株产β-葡萄糖苷酶的菌株,克隆、表达该菌株中的β-葡萄糖苷酶基因,研究重组酶的酶学性质并进行分子改造。【方法】在自然界中采集土样,筛选到1株具有β-葡萄糖苷酶活性的菌株,对野生菌进行16S rDNA鉴定,比对分析Gen Bank数据库中与野生菌同属的β-葡萄糖苷酶基因序列,设计简并引物PCR扩增基因保守区;设计引物扩增目的基因,以pQE30为表达载体构建重组质粒,转化至大肠杆菌中进行诱导表达;采用镍亲和层析对重组酶进行纯化,研究其酶学性质;采用易错PCR和定点随机突变相结合的方法对野生型β-葡萄糖苷酶进行分子改造。【结果】一个来自于差异柠檬酸杆菌GXW-1的β-葡萄糖苷酶基因被克隆并在大肠杆菌中表达。酶学性质研究结果表明该β-葡萄糖苷酶CBGL的最适温度为45°C,最适p H为6.0,V_(max)值是(0.1704±0.0073)μmol/(mg·min),K_(cat)值为(0.2380±0.0102)/s。CBGL能水解α-pNPG、甜菊苷、黄豆苷和染料木苷。对野生酶进行分子改造,获得V_(max)是野生酶2.54倍的突变体W147F。【结论】CBGL不仅具有β-1,4-糖苷键水解能力,还可能具有一定的α-糖苷键水解酶活性。此外,CBGL还能够水解天然底物甜菊苷、黄豆苷和染料木苷。这些特性表明该β-葡萄糖苷酶在理论研究及在工业中有一定的应用价值。     

硬粒小麦-节节麦人工合成种HMW-GS组成及1.5+10亚基的遗传分析

对C IMM YT的99份硬粒小麦—节节麦人工合成种(简称合成种)的HMW-G S组成分析发现,G lu-B 1和G lu-D 1位点的变异类型比普通小麦丰富,分别有9种和12种亚基类型;筛选出含有比5 10亚基更优质的1.5 10和5 12亚基的合成种分别有8份和1份;含有优质亚基1.5 10的合成种与普通小麦杂交结实正常;对2个合成种与2个普通小麦品种的8个正反交组合F1种子电泳发现,优质亚基1.5 10在F1代能正常表达,双亲所有亚基在F1代都得到表达,表现共显性遗传.本研究为优质亚基1.5 10和5 12转育到普通小麦中奠定了基础.     

蛋白酶体的结构与功能

蛋白酶体又称26S蛋白酶体,由催化颗粒（CP）和调节颗粒（RP）构成。CP含α亚基和β亚基各7个,且各自成环,组成圆桶样结构。其中α环位于圆桶两端,β环位于中间。RP分为三倍体ATP酶亚基（Rpt)和非ATP酶亚基（Rpn)。基高级结构分为盖部和基底部。基底部位于CP的两端,由6个Rpt和Rpn组成。盖部由其他Rpn构成,位于基底部外侧。蛋白酶体具有蛋白水解酶活性,Rpt水解ATP供能。蛋白酶体水解作用需要泛蛋白参加,位于盖部的Rpn10是其受体。部分RP还具有与蛋白质水解无关的其他作用,如参与DNA修复工作等。蛋白酶体经不同的加工可以转变为免疫蛋白酶体,橄榄球蛋白酶体和杂化蛋白酶体,各有其重要的生理功能。     

大肠杆菌多顺反子mRNA上顺反子间序列对基因表达的调节作用

1984年9月在联邦德国举行的第三届欧洲生物能力学讨论会上,McCarthy等报道了大肠杆菌(E·coli)ATP合酶中c亚基的表达受到c亚基基因前顺反子间序列的加强作用。 E.coli ATP合酶是催化氧化磷酸化反应中最后一步反应的酶。它含有8种不同肽链,由同一操纵子编码,原初转录产物是一条多顺反子mRNA,然后分别转译成不同肽链。其中c亚基的特点是具有疏水性,可与氧化磷酸化作用的抑制剂二环巳基碳二亚胺(DCCI)结合。在ATP合酶分子中,c亚基拷贝数是其他亚基的10—15倍。现在证实,c亚基的高效率表     

F0F1-ATPase分子马达技术对单核细胞增生李斯特菌检测的研究

利用载色体chromatophore上的F₀F₁-ATPase分子马达生物传感器,建立了应用在食品检测中快速检测方法。首先从嗜热菌中提取载色体后,标记荧光探针F-DHPE,合成生物素化单增李氏菌prfA探针,在已标记F-DHPE的载色体ATP合酶的ε亚基上连接ε亚基抗体-生物素-链霉亲和素-生物素-prfA探针,将待测单核细胞增生李斯特菌标准菌株和阴性对照分别与此生物传感器结合,通过环境H+量测定ATP产生量,进而对单核细胞增生李斯特菌DNA进行检测。结果表明,chro prfA(连接在载色体chro上的prfA探针)的浓度在0.052 mg/mL,单核细胞增生李斯特菌DNA浓度在40 ng/mL为最适检测条件。通过传统检测方法及PCR检测方法对照,本方法具有良好的检测符合性。     

分子系统学在微体古生物及相关领域中的应用

核酸（ＤＮＡ和ＲＮＡ）和蛋白等生物大分子（尤其是它们的序列资料）可作为重要的生物性状用于系统分类和演化等主题的研究。相对于形态学性状而言,分子性状不仅是前者的补充,而且具有许多前者无法比拟的优点;比如ＤＮＡ作为遗传信息的直接载体能较准确地反映生物类群之间的系统发生关系、信息量巨大、易于定量化和进行计算机分析等等。分子古生物研究包含两个方面：一、发掘化石生物分子,以提供历史生物界演化过程中的直接遗传学证据以及检验分子演化速率等方面的独特数据;二、利用现代分子生物学数据,探讨化石生物界的系统发生问题。上述两个研究方向均已成为当今演化生物学领域的热点。有孔虫等具有重要化石记录的微体生物的分子系统学研究已经开始。随着现生的和化石的生物分子资料的逐渐积累,预期在不久的将来,分子资料将成为微体古生物研究中不可缺少的重要数据之一。     

Molecular pathology in the diagnosis and treatment of non-Hodgkin's lymphomas

The non-Hodgkin's lymphomas encompass a wide spectrum of hematologic neoplasms that exhibit different clinical and biological features. Lymphomas classically have been initially assessed based on their cytologic and histologic features. Morphology alone is often inadequate as similar appearing neoplasms may be immunophenotypically and molecularly heterogeneous. Molecular diagnostic methods can provide an additional level of testing that not only helps refine diagnoses but can provide prognostic information. New methods are being refined that may provide information to establish precise diagnostic profiles, provide targets for therapy and provide more sensitive methods for monitoring the success of treatment. Molecular methods will be increasingly utilized and eventually required as the accepted method of diagnosis and for monitoring the disease. Understanding of the molecular abnormality and the pathogenesis of the neoplasm hopefully will lead to therapeutic intervention aimed at the specific molecular defect or its product. The molecular pathology of the non-Hodgkin's lymphomas is discussed.     

分子伴侣HdeA与底物蛋白SurA作用机制的模拟研究

分子伴侣HdeA与底物蛋白间的相互作用可帮助底物蛋白复性,这是肠道致病菌得以在酸性环境中幸存的重要原因之一.为探究HdeA发挥伴侣活性的作用机制,本研究采用分子对接和分子动力学的方法,模拟了HdeA与底物蛋白SurA间的相互作用,计算了二者的结合自由能.通过分析HdeA-SurA复合物体系的作用模式、氢键作用以及能量分解的结果,确定了HdeA与底物蛋白SurA结合时发挥重要作用的关键氨基酸残基.该研究结果为以后采用实验手段探究HdeA与底物蛋白之间的作用提供了重要的理论参考,同时为今后设计与开发HdeA的抑制剂提供了理论指导依据.     

Hydrophobic patches on the surfaces of protein structures

A survey of hydrophobic patches on the surface of 112 soluble, monomeric proteins is presented. The largest patch on each individual protein averages around 400 Ų but can range from 200 to 1,200 Ų. These areas are not correlated to the sizes of the proteins and only weakly to their apolar surface fraction. Ala, Lys, and Pro have dominating contributions to the apolar surface for smaller patches, while those of the hydrophobic amino acids become more important as the patch size Increases. The hydrophilic amino acids expose an approximately constant fraction of their apolar area independent of patch size; the hydrophobic residue types reach similar exposure only in the larger patches. Though the mobility of residues on the surface is generally higher, it decreases for hydrophilic residues with Increasing patch size. Several characteristics of hydrophobic patches catalogued here should prove useful in the design and engineering of proteins. © 1996 Wiley-Liss, Inc.     

The selectivity of protein‐imprinted gels and its relation to protein properties: A computer simulation study

Polymer‐based protein recognition systems have enormous potential within clinical and diagnostic fields due to their reusability, biocompatibility, ease of manufacturing, and potential specificity. Imprinted polymer matrices have been extensively studied and applied as a simple technique for creating artificial polymer‐based recognition gels for a target molecule. Although this technique has been proven effective when targeting small molecules (such as drugs), imprinting of proteins have so far resulted in materials with limited selectivity due to the large molecular size of the protein and aqueous environment. Using coarse‐grained molecular simulation, we investigate the relation between protein makeup, polymer properties, and the selectivity of imprinted gels. Nonspecific binding that results in poor selectivity is shown to be strongly dependent on surface chemistry of the template and competitor proteins as well as on polymer chemistry. Residence time distributions of proteins diffusing within the gels provide a transparent picture of the relation between polymer constitution, protein properties, and the nonspecific interactions with the imprinted gel. The pronounced effect of protein surface chemistry on imprinted gel specificity is demonstrated.     

纳米狭缝中Aβ蛋白构象变化的间距作用

目的 金属表面对蛋白质分子具有吸附作用,然而在纳米尺度内,蛋白质分子构象受到狭缝的间距作用尚未明确。本文通过在分子动力学模拟中建立不同间距的金原子层,研究纳米级金属狭缝中蛋白质分子构象变化。方法 使用GOIPCHARMM力场在Au (111)金原子界面间对Aβ1-42蛋白单体进行分子动力学仿真,研究无狭缝的水溶液环境下和由5.0、5.5以及8.5 nm狭缝结构与Aβ蛋白相互作用及蛋白质构象变化。结果 当金狭缝结构间距从5.0 nm增加到8.5 nm,Aβ蛋白分子与两侧金层相互作用可由单表面吸附、双表面吸附过渡到无吸附。结论 Aβ蛋白分子在金狭缝结构中与表面发生相互作用,随狭缝间距和蛋白质分子距界面距离的变化,蛋白质分子的状态可能表现为单表面吸附、双表面吸附和无吸附3种状态。     

分子表面的计算机表示

提出了一种用于生成分子光滑表面的新算法.该算法从分布在一个包含整个分子表面的椭球上的三角网络开始,逐步收缩网络直到所有的三角形最佳贴近分子表面.所使用的收缩包络椭球的技术只要稍加修改就可用于蛋白质空腔的表示.