信号肽与导肽——生物膜研究的一个活跃领域

在真核细胞中蛋白质跨膜运送相对讲主要有两种类型：(1)通过内质网膜,在此过程中信号肽等对识别、运送起着重要的作用;(2)通过线粒体膜、叶绿体膜、过氧化物酶体等。在这些过程中,导肽(或称引肽、运送肽)有重要的作用。本文对信号肽、导肽(尤其是后者)的研究进展概况作一简扼的介绍。     

Mn~(2+)和Cu~(2+)与脂质体和脂酶体相互作用的ESR研究

用ESR实验研究了Mn~(2 )、Cu~(2 )与DOPC,DPPC,SPL,DOPA,DPPA脂质体及其与H~ -ATP酶复合体重组的脂酶体的相互作用.通过Mn~(2 )—ESR谱线强度以及Cu~(2 )—ESR谱g因子的测量得出,磷脂分子头部不同的化学组成及其脂酰链的不同状态决定了Mn~(2 )、Cu~(2 )与膜脂结合的强弱程度,通过脂质体和脂酶体中自旋标记物5NS—ESR谱的测量进一步得出Mn~(2 )的结合增大了膜脂排列的序参数,而酶复合体的嵌入都导致与膜脂结合的Mn~(2 )比例减小.因而,当Mn~(2 )与脂酶体相互作用时,膜脂的排列最终达到一个平衡状态.在中性磷脂脂酶体的膜与Mn~(2 )之间,这种相互作用不明显.     

膜脂—膜蛋白的相互作用(上)

生物膜是由蛋白质,脂质以及碳水化合物等组成的超分子体系。一般认为,膜脂是膜的基本骨架,膜蛋白是膜功能的主要体现者。因此,二者的相互作用问题的探讨可以说是生物膜结构与功能研究的一个中心环节。本文先对生物膜的主要组分:膜脂和膜蛋白的概况以及生物膜结构的主要特征——流动性作一扼要介绍,然后就膜脂对膜蛋白,膜蛋白对膜脂的影响分别进行讨论,最后就二者相互作用的研究与医、农方面的联系作些介绍。     

二价金属离子对嵌有线粒体H~+-ATP酶的脂酶体不同层次脂质流动性的影响

本文报道用荧光偏振及顺磁共振两种方法研究Mg~(2+)及其它二价金属离子对嵌有H~+-ATP酶的脂酶体不同层次脂质流动性的影响。 (1)顺磁标记探剂5-、12-、16-氮氧基硬脂酸测定结果表明Mg~(2+)和其它二价金属离子都能降低膜脂双分子层表层的流动性。降低流动性的顺序为Mg~(2+)=Ca~(2+)>Sr~(2+)>Cd~(2+)。较深层脂则无明显变化。 (2)荧光探剂7-、12-(9-蒽酰)硬脂酸及16-(9-蒽酰)棕榈酸的测定结果也表明Mg~(2+)和其它二价金属离子降低了膜脂表层的流动性,尤以Mn~(2+)、Ca~(2+)降低流动性最显著,流动性降低的顺序为;Mn~(2+) Ca>Sr~(2+) Mg~(2+) Cd~(2+)。除Mn~(2+)、Ca~(2+)还能影响膜脂深层的流动性外,其它与对照无明显差异。     

蛋白质嵌入脂质体的研究——Ⅱ.猪心线粒体腺三磷酶复合体在脂质体上进行重组的研究

本文报导从猪心线粒体内膜腺三磷酶复合体拆离疏水蛋白(基部、F_0),成功地与偶联因子F1组装在脂质体上。并比较了疏水蛋白嵌入脂质体的三种方法(超声法、胆酸盐稀释法、胆酸盐透析法)的重组效果。(1)摸索了从线粒体、亚线粒体提取活力较高的疏水蛋白(F_0)的最适条件。当F_0嵌入脂质体后,腺三磷酶水解活力增高4～6倍,并表现出对寡霉素敏感的特性,酶活力受寡霉素抑制约50%左右(2)将可溶性腺三磷酶(F_1)与嵌有F_0的脂质体(LF_0)进行重组,~(32)pi-ATP 交换活力、腺三磷酶水解活力以及萤光强度的增加都表明重组获得成功。(3)根据腺三磷酶抑制剂(寡霉素、二环己基碳二亚胺)和解偶联剂(碳酰氰-P-三氟甲氧苯腙)等对重组后上述各项指标的影响,也都表明重组获得成功。(4)对三种嵌入方法(超声、胆酸盐稀释法、胆酸盐透析法)的重组效果进行了比较。实验结果表明,各项指标的表现往往并不一致,重组后~(32)Pi-ATP 交换活力以超声法为最高,胆酸盐透析法交换活力最低。     

从11届国际生物化学会议看生物膜研究的某些进展

第11届国际生物化学会议于1979年7月8日-13日在加拿大多伦多召开,中国生物化学代表团自1961年第5届国际生化会议后相隔18年又出席了会议,受到了大会主席和与会代表的热烈欢迎。这是国际生化界一次空前的盛会,参加会议的代表约有9,000人。会议内容共分14个领域:1.基因单位的结构、组织和复制;2基因表达及其调节;3.蛋白质的结构与功能;4.酶作用的机制和调节;5.膜的结构与功能;6.生物能力学和物质运转;7.生长和分化的生物化学;8.免疫的生物化学;9.神经化学;10.感觉、收缩、运动系统的生物化学;11.激素生化和作用的分子     

Cardiolipin is essential for higher proton translocation activity of reconstituted F_o

The Fo membrane domain of FoF1-ATPase complex had been purified from porcine heart mitochondria. SDS-PAGE with silver staining indicated that the purity of Fo was about 85% and the sample contained no subunits of F1-ATPase. The purified Fo was reconstituted into liposomes with different phospholipid composition, and the effect of CL (cardiolipin), PA (phosphatidic acid), PI (phosphatidylinositol) and PS (phosphatidylserine) on the H+ translocation activity of Fo was investigated. The results demonstrated that CL, PA and PI could promote the proton translocation of Fo with the order of CL>PA>>PI, while PS inhibited it. Meanwhile ADM (adriamycin) severely impaired the proton translocation activity of Fo vesicles containing CL, which suggested that CL's stimulation of the activity of reconstituted Fo might correlate with its non-bilayer propensity. After Fo was incorporated into the liposomes containing PE (phosphatidylethanolamine), DOPE (dioleoylphosphatidylethanolamine) as well as DEPE (dielaidoylphospha     

生物膜研究在生物物理研究所的兴起与发展

生物膜研究是现代生物学研究的前沿方向之一,本文对文革结束以后生物膜研究在中国科学院生物物理研究所(下称生物物理所)的兴起与发展进行了系统回顾.文革结束后,中国科学院领导了解到国外生物膜研究迅速发展的情况,迅即派遣以生物物理所杨福愉为组长,包括生物化学研究所、动物研究所、植物研究所、上海实验生物研究所等六人的代表团前往联邦德国进行考察.考察结束后院领导根据多学科交叉对生物膜研究的重要作用,组织了生物物理所、植物所、中国医学科学院、北京医科大学等单位联合申报国家自然科学基金委员会重大项目"膜脂-膜蛋白的相互作用及其在医学和农业上的应用",并获得立项.与此同时,院领导建议由中国生物物理学会、中国生化学会和中国细胞生物学会共同组织生物膜学术讨论会.首次会议于1979年3月在北京友谊宾馆举行,以后每3年召开1次,从未中断,有力地促进了生物膜研究的交流与发展.2003年举行的第200届香山会议专门组织讨论21世纪生物膜研究在中国的布局,进一步推动了生物膜研究的发展.本文还重点阐述了中国科学院生物物理研究所在生物膜研究方面所取得的代表性成果:a.金属离子通过膜脂-膜蛋白相互作用调控生物膜能量转换、物质运输及信号转导的分子机制;b.提出"克山病是一种心肌线粒体病"的重要观点;c.发现溶酶体内含有为量甚微、一般认为是消化酶的胰凝乳蛋白酶,并阐明了它通过溶酶体膜外泄后参与细胞凋亡的作用机制;d.确定了通过调控线粒体动态变化而干预肿瘤细胞迁移侵袭的新靶标.最后,特别值得一提的是,2004年,常文瑞与植物研究所匡廷云等在《自然》(Nature)发表了《菠菜中主要捕光色素复合体2.72魡分辨率的晶体结构分析》的研究论文,2005年饶子和与徐建兴等在《细胞》(Cell)发表了《猪心线粒体呼吸链复合体Ⅱ的晶体结构》的研究论文,充分标志着我国生物膜研究已在国际上占据一席之地.2004年,徐涛研究员因其在囊泡转运方面的丰厚学术积淀,作为首席科学家组织一批生物膜专家承担了国内首个生物膜973项目,这标志着国内生物膜研究开始进入一个新的发展时期.     

Peptide 68-88 of apocytochrome c plays a crucial role in its insertion into membrane and binding to mitochondria

Apocytochromec(Apocyt.c)istheheme-freeprecursorofcytochromec.Itissynthesizedinthecytosolandpost-translationallyimportedintomitochondriabyfollowingaquiteuniquepath-waycomparedtoothermitochondrialprecursorproteins[1].ItdoesnotpossessacleavableN-terminalpresequence,andneitheramembranepotentialnorATPisrequiredforitsimport[2].Further,noproteinaceouscomponentresponsibleforitsimporthaseverbeenidentified[3,4].Intheintermembranespaceapocyt.cisconvertedintoholocytochromecbycytochromechemelyase(CCHL)…