牵出技术在蛋白质相互作用研究中的应用

蛋白质与蛋白质的相互作用参与生命体内的许多生物学过程,关于蛋白质相互作用的研究是人们了解蛋白质功能、揭开生命奥秘的关键所在。牵出(pull-down)技术作为一种简单、经济、行之有效的一种体外验证蛋白质与蛋白质之间的相互作用的实验技术,近几年受到了科研人员的青睐。本文阐述了该技术的基本原理和技术特点,总结了近年来牵出技术在生命科学领域中的应用情况,以及由此衍生的新技术的研究进展。     

克隆胚胎中核有丝分裂器蛋白(NuMA)的动态变化

核有丝分裂器蛋白(NuMA)是一种负责纺缍体极装配的蛋白质。供体细胞核移入去核卵母细胞后,在供体核中未发现NuMA,在重构胚的原核中出现NuMA。克隆胚胎卵裂后,NuMA存在于卵裂球的核中。在克隆胚胎中,NuMA的缺乏会导致有丝分裂纺缍体异常,染色体排列混乱,这些异常影响克隆胚胎的正常发育。     

抗菌肽活性及天然抗菌肽的改造

抗菌肽具有抗菌谱广、热稳定性强、分子量小及免疫原性小等特点,其杀菌机制独特,病原菌不易产生耐药性,有望开发成新一代肽类抗生素。本文主要综述了影响抗菌肽生物活性的生化性质,即螺旋度、疏水性、两亲性、正电荷数等,并从结构的角度论述了其对抗菌肽抑菌活性的影响。部分抗菌肽具有空间结构不稳定、溶血活性等缺点,限制了其临床应用。因此,对天然抗菌肽的改造也成为目前抗菌肽的研究热点,本文还综述了天然抗菌肽的改造方法。     

过硫酸化岩藻多糖硫酸酯

岩藻多糖硫酸酯(fucoidan或fucan sulfate,FS)是一种硫酸多糖,具有多种生物活性。硫酸基团对多糖活性起重要作用,并且多糖活性与硫酸基团含量呈正相关。近些年,国内外研究者对SF进行硫酸化修饰以获得高硫酸基团含量和高活性的过硫酸化岩藻多糖硫酸酯。为促进对FS硫酸化修饰的深入了解,本文对FS活性与硫酸基团含量及位置的关系、过硫酸化方法及过硫酸化岩藻多糖硫酸酯活性的研究进展进行了综述。     

DNA拓扑异构酶Ⅱ的多态转换模型

DNA拓扑异构酶Ⅱ是一种分子马达,它利用ATP水解产生的化学能,切断一条双链DNA片段(G segment),并让另一条双链DNA片段(T segment)从缺口处通过.对DNA拓扑异构酶Ⅱ的工作循环研究将有助于阐明其工作机理.本文根据已有实验资料,利用主方程方法构建了DNA拓扑异构酶n状态转变的随机跃迁模型,求得系统...     

基于点加权最小二乘无网格法的光学成像光传输模型求解

漫射方程是目前光学成像中应用最广泛的光传输模型,通常采用有限元方法进行求解。但是,有限元方法依赖于对整个求解域的网格剖分,而对于类似生物组织的非规则形状求解域的网格剖分是非常困难的,甚至昂贵的商业软件也难以很好地处理。本文将点加权最小二乘无网格法应用于漫射方程的求解。这种方法只需要在求解域内布置一系列规则分布的配点即可进行数值求解,从而可以完全避免有限元方法中困难的剖分工作。此外,这种方法通过最小化控制方程和边界条件在每个配点上产生的残量加权平方和,建立光源功率和光流率密度之间的关系,不需要进行任何数值积分运算,非常适合应用于非规则求解域的求解。基于数字鼠模型的数值仿真实验验证了该方法的准确性和有效性。     

生物大分子的自由能计算方法

在本文中,我们总结了计算生物物理中广泛使用的经典的自由能计算方法,主要可以归纳为三大类:第一类是基于过渡态理论,利用路径系综得到自由能的方法;第二类方法采用一些经验势来补偿自由能表面达到均匀采样的目标;最后一种是将整个转换径分段计算,然后拼接完成得到完整自由能的方法.通过详细介绍自由能计算的重要性和实施细节,希望能够让...     

基于马尔科夫链的胰蛋白酶肽段蛋白酶切位点概率预测

在基于质谱技术的蛋白质鉴定过程中,数据库搜索是主要的方法。漏切位点和酶切规则决定了图谱候选肽段的范围,是数据库搜索算法的重要参数。对于常用的胰蛋白酶切来说,除了局部构象、三维结构、实验条件,以及其它偶然因素会影响赖氨酸K或者精氨酸R后的位点能否被酶切外,该位点附近的其它氨基酸也会影响蛋白水解酶的酶切效果。从质谱图谱中时常会鉴定出包含漏切位点的肽段,因此,预测蛋白质的酶切位点能够为数据库搜索算法提供更为可靠的模型,也能够为了解和分析蛋白质的酶切规律提供依据。本文提出了一种基于马尔科夫(Markov)链的预测方法,能够利用蛋白质的序列信息来预测候选酶切位点的酶切概率,在蛋白酶切过程中,预测肽段的覆盖率可以达到85%以上。     

电压敏感染料成像技术及其在神经科学中的应用

电压敏感染料成像(voltage sensitiVe dye imaging,VSDI)技术利用结合在神经细胞脂膜上的染料,将膜电位转化为荧光或光吸收信号,并用光学成像方法对神经电活动进行多点测量.VSDI在过去的50年内发展迅速,其良好的时空分辨率使它成为一种在介观(mesoscopic)时空尺度上研究神经元群体电活...     

骨形态发生蛋白9通过p38激酶途径调控间充质干细胞C3H10T1/2成骨分化

前期研究发现骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein 9,BMP9)具有较强的诱导间充质干细胞成骨分化的能力.为进一步揭示其诱导和调控间充质干细胞成骨分化的机理,利用BMP9重组腺病毒感染间充质干细胞C3H10T1/2,通过体外细胞实验和体内动物实验,初步分析BMP9是否可通过p38激酶途径调控间充质干细胞成骨分化.结果发现,BMP9可以通过促进p38激酶磷酸化而导致其活化,p38抑制剂SB203580可抑制由BMP9诱导的C3H10T1/2细胞的碱性磷酸酶(alkalinephosphatase,ALP)活性、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)表达和钙盐沉积,而且利用抑制剂SB203580抑制p38激酶活性后,BMP9诱导的Smad经典途径的激活也相应受到抑制,RNA干扰导致p38基因沉默同样也可抑制BMP9诱导的ALP活性、OPN表达、钙盐沉积以及裸鼠皮下异位成骨.因此,BMP9可通过活化p38激酶途径调控间充质干细胞C3H10T1/2成骨分化.