军事医学科学院蛋白质组学研究进展

蛋白质组学是后基因组时代生命科学研究的热点和前沿领域.军事医学科学院是国内最早开展蛋白质组研究的单位之一,其蛋白质组学研究的发展不仅对中国蛋白质组研究起到重要的引领作用,也对国际蛋白质组学的发展做出了重要贡献.本文将重点介绍军事医学科学院的科学家在国际人类肝脏蛋白质组计划以及疾病蛋白质组、病原微生物蛋白质组等领域的研究成果.     

蛋白质-RNA序列结构界面偏好性及用于对接打分统计势的构建

本文对来自PDB (Protein Data Bank)数据库的蛋白质-RNA复合物结构构建了非冗余非核糖体数据库(694个结构),并对此数据库统计了蛋白质和RNA序列及二级结构的界面偏好性.结果发现,蛋白质β折叠、3_(10)-helix和RNA未配对核苷酸,尤其是未配对中空间排列不规整的核苷酸,具有显著的界面偏好性.据此,对二级结构进行归类,建立了考虑序列和二级结构信息的60×12氨基酸-核苷酸成对偏好势,并将其作为打分函数用于蛋白质-RNA对接中近天然结构的筛选.结果表明,该60×12统计势的打分成功率为65.77%,优于考虑蛋白质或RNA二级结构信息的统计势,及我们小组之前在251个结构上构建的60×8~*统计势.该工作有助于加深对蛋白质-RNA特异性识别的理解,可推动复合物结构预测的进展.     

小脑症蛋白ASPM和钙调蛋白的复合物的纯化和表征

常染色体隐性小脑症(Autosomal recessive primary microcephaly, MCPH)是一种与大脑缩小和智力缺陷有关的神经发育障碍。 ASPM(abnormal spindle-like microcephaly-associated)是最常见的MCPH的致病基因,但其潜在机制尚不清楚。我们发现钙调蛋白(calmodulin, CaM)通过与ASPM的IQ区域相互作用而对ASPM的功能有重要的调控作用。我们纯化了ASPM IQ区域和CaM的复合物,并通过分子排阻色谱结合多角度静态光散射（SEC-MALS）和圆二光谱（CD）实验发现了ASPM和apo_CaM的结合比例为1：8。有趣的是,在Ca2+存在时,ASPM的IQ区域与Ca2+_CaM的结合比例变为了1：7。此外,通过比较不同条件下（Ca2+存在与否）的CD光谱,ASPM-CaM复合物显示出Ca2+依赖性的热稳定性变化。综上所述,我们的研究揭示了Ca2+诱导的ASPM-CaM相互作用的调节机制。     

邻近标记在蛋白质组学中的发展及应用

人体内各种复杂的生命活动离不开蛋白质之间的相互作用。这种相互作用具有瞬时性和结合力弱等特点,并受到多种动态调节,特别是蛋白质翻译后修饰（post-translation modifications, PTM）。传统的亲和质谱检测方法存在蛋白纯化的局限性,在高效检测到动态变化方面存在不足。邻近标记是一种能够给与靶蛋白质瞬时靠近,或者互作（邻近）的蛋白质加上生物素的技术,它与质谱检测技术的联合使用能检测细胞过程中弱的、瞬时的蛋白质相互作用,有效解决上述问题。本文综述了基于生物素的邻近标记方法的发展现状,从依赖于融合序列的生物素标记开始,依次介绍有关生物素连接酶、过氧化物酶及其进化后的2代标记方法等经典生物素标记的方法和原理,比较各个方法间的差异和优缺点;也列举了一些近年来新出现的标记方法,如将生物素连接酶进行拆分、鉴定蛋白质在不同复合物中功能的方法、抗体靶向的标记方法,以及其他来源的生物素连接酶突变体,例如枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）的C端氨基酸突变的生物素连接酶,能够应用在苍蝇和蠕虫中的生物素连接酶突变体。本文对这些方法进行归纳总结,旨在为初步接触该领域的科研工作者提供参考,同时也希望能够提供一些新的思路,推动蛋白质相互作用组学的发展。     

基于结构信息的蛋白质相互作用规律的研究

蛋白质-蛋白质相互作用是蛋白质发挥其功能的重要途径之一。作者基于相互作用蛋白质数据库、基因本体数据库和蛋白质结构分类数据库（structural classification of proteins, SCOP）,结合SWISS-PROT等相关数据库中蛋白质功能注释信息,定义描述蛋白质相互作用倾向性的参数,对酿酒酵母定位于不同细胞器蛋白、部分膜蛋白,以及酿酒酵母、线虫和大肠杆菌按SCOP分类的不同结构类蛋白质之间相互作用规律进行研究。结果表明各种细胞器、膜和结构类蛋白质之间相互作用确实存在明显的偏向性。     

CDK11 P58调节细胞增殖与凋亡机制

CDK11 P58属于CDK11/PITSLRE蛋白激酶家族成员,由Cdc2L1和Cdc2L2基因编码,通过使用内部核糖体进入位点（IRES）翻译而来.它在有丝分裂、凋亡、纺锤体形成、微管稳定肿瘤发生发展和中枢神经损伤等方面均有重要作用.目前发现,CDK11 P58能与HBO1、细胞周期蛋白D3、β-1,4-半乳糖转移酶、雌激素受体、雄激素受体等相互作用.进一步研究CDK11 P58的功能将为如肿瘤和代谢疾病的医治带来新的思路.     

芸薹素与其他植物激素相互作用的研究进展

芸薹素是植物中发现的固醇类激素,对植物的生长和发育等起着非常重要的作用,而这些重要的生理功能通常又需要通过与其它植物激素的相互作用.主要对芸薹素与其他植物激素之间相互作用的研究进展进行了综述.     

白血病相关蛋白16与角蛋白18相互作用的鉴定

目的：验证白血病相关蛋白（LRP）16与角蛋白（KRT）家族成员KRT18之间的相互作用关系。方法：PCR扩增KRT18及其结构域缺失体基因片段,构建KRT18全长及其结构域真核表达载体,通过体外GST pull down实验和体内免疫共沉淀实验验证LRP16/KRT18的相互作用,并鉴定其作用的结构域。结果：构建了KRT18及其结构域重组子,GST pull down实验证明LRP16与KRT18在体外存在相互作用,它们的特异结合区域位于KRT18的C端,KRT18能够与LRP16的C端结构域相互作用;免疫共沉淀实验表明内源性LRP16与KRT18的C端在体内存在特异结合。结论：KRT18与LRP16存在相互作用,为进一步研究KRT18影响LRP16的亚细胞分布及调控LRP16核功能执行的作用机制奠定了基础。     

生物信息学方法预测蛋白质相互作用网络中的功能模块

蛋白质相互作用是大多数生命过程的基础。随着高通量实验技术和计算机预测方法的发展,在各种生物中已获得了数目十分庞大的蛋白质相互作用数据,如何从中提取出具有生物学意义的数据是一项艰巨的挑战。从蛋白质相互作用数据出发获得相互作用网络进而预测出其中的功能模块,对于蛋白质功能预测、揭示各种生化反应过程的分子机理都有着极大的帮助。我们分类概括了用生物信息学预测蛋白质相互作用功能模块的方法,以及对这些方法的评价,并介绍了蛋白质相互作用网络比较的一些方法。