应用改构的炭疽毒素作为靶向肿瘤细胞的药物递送系统及其效果评价

目的:通过改造炭疽毒素保护性抗原Protective Antigen (PA)及致死因子Lethal Factor (LF),尝试建立更加广谱的新型炭疽毒素靶向给药系统并对其递送效率进行定量评价.方法:采用基因工程手段,分别构建了3种改构的天然炭疽毒素保护性抗原PA及炭疽毒素的LF N端融合海肾荧光素酶(Luciferase)的LFn-linker-Luc的大肠杆菌重组表达体系.利用CCK-8法评价改构PA和LF共同作用肿瘤细胞后的细胞存活率;利用改构PA和LFn-linker-Luc与肿瘤细胞共孵育,通过测定细胞内荧光素酶活性,评价改构PA靶向肿瘤细胞的效果.结果:体外酶解实验证明构建的改构PA蛋白能够被正确地酶解成目的大小的片段;改构PA和LF共同作用肿瘤细胞能够显著降低细胞存活率;利用LFn-linker-Luc能够评价改构PA的靶向效率,PA蛋白的改构方式与其递送效率相关.结论:设计并改构的炭疽毒素药物递送系统,能够实现特异性靶向肿瘤细胞的效果,并具有更广谱的作用效果,为研制新型广谱抗肿瘤药物提供了新的思路和方法.     

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。     

细菌黏附素序列模体分析

目的：认识细菌黏附素序列保守的特征,更好地理解细菌黏附的机理。方法：利用InterProScan、MEME等分析工具对实验确认的155条细菌黏附素序列进行模体搜索。结果：用InterProScan在155个黏附素序列中搜索到119个模体,通过MEME分析发现了50个模体。结论：发现了一些与黏附功能相关的模体,为在细菌基因组内搜索黏附素序列奠定了基础。     

在同源二聚体转录因子识别螺旋相对运动中发现平面摆动现象

目的:考察同源二聚体转录因子的2个识别螺旋在自由状态下和结合状态下相对运动的特征。方法:从蛋白质结构数据库(PDB)得到1R4I、3JXB、1KB2、1LE8等4个复合物结构文件,分别在自由状态和结合状态下用NAMD进行16 ns分子动力学模拟,将2个识别螺旋所成角分解为垂直偏移角和水平偏移角,并做散点图。结果:2个中心对称结合的同源二聚体转录因子在2种状态下,2个偏移角都相等;串联结合的同源二聚体在结合状态下2个偏移角相等。结论:同源二聚体转录因子识别螺旋相对运动存在平面摆动现象。     

蛋白质相互作用的生物信息学研究进展

生命过程的分子基础在于生物分子之间的相互作用,其中蛋白质分子之间的相互作用占有极其重要的地位。研究蛋白质相互作用对于理解生命的真谛、探讨致病微生物的致病机理,以及研究新药提高人们的健康水平具有重要的作用。用生物信息学的方法研究蛋白质的相互作用已经取得了许多重要的成果,但也有很多问题还需解决。本文从蛋白质相互作用的数据库、预测方法、可预测蛋白质相互作用的网上服务、蛋白质相互作用网络等几方面,对蛋白质相互作用的生物信息学研究成果及其存在的问题做了概述。     

幽门螺杆菌Lpp20蛋白的生物信息学分析

目的：分析幽门螺杆菌Lpp20蛋白的主要化学和免疫学分子特征,为基因工程疫苗和诊断抗原的研究奠定基础。方法：根据Lpp20蛋白的氨基酸序列,应用生物信息学工具分析其蛋白序列,预测其信号肽、跨膜区、疏水性、二级结构、三级结构等性质。结果：Lpp20蛋白具有一段信号肽、脂蛋白信号肽酶切位点及脂盒模体,没有跨膜区,可能是一个外周膜蛋白;Lpp20蛋白的二级结构以α螺旋为主,其三级结构为一个致密的球状。结论：为基于幽门螺杆菌Lpp20蛋白的疫苗开发打下了基础。     

利用相似致病菌中保守的致病菌特有基因预测新的毒力相关基因

目的:在致病机制相似的致病菌中寻找保守的致病菌特有基因,预测新的毒力相关基因。方法:首先选取致病机制相似的致病菌EHEC与EPEC,利用本实验室构建的包含115 152条致病菌特有基因片段的数据库进行本地Blast,得到致病菌特有基因,对致病菌特有基因在相似致病菌中的保守性进行分析,得到新的可能的毒力相关基因。结果:在6株EHEC菌中找到95条保守的致病菌特有基因,其中大部分为已知的毒力相关基因,还有许多可能的毒力相关基因;在9株相似致病菌(EHEC、EPEC)中找到10条保守的致病菌特有的蛋白基因,其中9条为已知的致病相关基因,1条为可能的致病相关基因。结论:应用本方法可以发现新的毒力基因,为后续对致病菌致病机制的实验研究奠定了基础。     

SARS病毒S蛋白三维结构预测

蛋白质结构类型识别方法可以在没有序列同源性的蛋白质之间检测有没有结构相似性。利用蛋白质结构类型识别方法预测了SARS病毒S蛋白N端区域的结构。模建的SARS病毒S蛋白N端区域是一个全折叠的结构。