利用生物信息学技术研究蛋白功能的几种方法

阐明基因的功能是后基因组计划的主要任务。生物信息学为解决这一难题提供了有力手段,生物信息学是用数理和信息学的观点,理论,方法研究生命现象,组织和分析呈指数增长的生物学数据的一门新型学科,本文介绍4种应用生物信息学技术研究蛋白功能的方法。     

蛇毒丝氨酸蛋白酶结构与功能关系

蛇毒丝氨酸蛋白酶(snake venome serine proteinases,SVSP)是分布于多种蛇毒中的一类蛋白质水解酶,它们与凝血及纤溶系统关系密切,具有一定的临床应用价值。本文主要介绍了几种空间结构已知的SVSP在结构上的特征,以及由此而产生的底物特异性及生化特性的差异,显示了天然SVSP中存在着与功能相关的结构变异多样性,这为进一步开发及医学利用SVSP提供了有益的信息。     

蛇毒素蛋白毕赤酵母表达进展

蛇毒是许多具有独特生物活性的蛋白质与酶的混合物,在基础科学研究和临床上有重大应用价值,但是通过从蛇毒中分离获取活性组分具有局限性。巴斯德毕赤酵母表达系统是最为常用的真核表达系统之一,其真核加工、折叠、翻译后修饰等能力使得所表达的重组蛋白具有与天然蛋白近似的生物活性,因而该系统在富含二硫键或糖基化的蛇毒素蛋白表达中被广为采用。迄今为止,已经有12个属的25种蛇毒素蛋白(包括蛇毒丝氨酸蛋白酶、金属蛋白酶/去整合素、L-氨基酸氧化 酶、C-型凝集素和神经毒素、血管收缩因子、神经生长因子等家族)在毕赤酵母中获得成功表达,蛇毒富半胱氨酸蛋白、缓激肽增强肽(BPP)等至今尚未见酵母表达的报道。毕赤酵母表达蛇毒素蛋白失败的原因可能在于,有关密码子偏爱性、目的基因转录出的RNA二级结构特征、糖基化程度不均一及糖型差异、所表达毒素对酵母细胞的毒性等方面,并对解决的方法进行了讨论。     

MeCP2与神经发育性疾病

作为一种转录抑制因子,甲基化CpG结合蛋白2（MeCP2）含有结合甲基化DNA和转录抑制两个特征性的结构域,具有调节转录激活、调节染色体构象、参与RNA剪切等多种功能,在神经发育过程中起着重要的作用。近来的研究表明,MeCP2基因突变与Rett综合征、孤独症等多种神经发育性疾病相关,已成为研究基因型与人类神经发育性疾病关系的一个热点。就MeCP2在Rett综合征、孤独症及药物成瘾方面的进展作一综述。     

蛇毒富含半胱氨酸分泌蛋白

富含半胱氨酸分泌蛋白(cystein-rich secretory protein, CRISP)家族包括众多不同起源的蛋白质,其大部分成员功能未知.近来研究表明,CRISP也是蛇毒中进化上十分保守的成分,已有多种蛇毒CRISP的晶体结构被解析.蛇毒CRISP可阻断Ca2 通道、K 通道及环核苷酸门控通道,因此是研究离子通道的潜在工具.本文综述近年来蛇毒CRISP结构和功能等方面的研究.     

不同生长季节丹参营养器官中有效成分的动态变化

分析了三年生丹参不同季节营养器官中几种有效成分的变化规律。结果表明：（1）丹参地上部分丹参素、原儿茶醛和咖啡酸的含量在整个生长季节中显著高于根的;丹酚酸B和迷迭香酸的含量除8月份达到最高和最低外,其他月份差异不显著;（2）6-8月地上部分的5种水溶性酚酸类成分的含量均显著变化,而根中除咖啡酸在6月积累较低外,其它酚酸在整个生长季节的积累量变化不明显;（3）在整个生长季节,根系丹参酮ⅡA和隐丹参酮含量变化不显著,而二氢丹参酮和丹参酮Ⅰ的含量呈现上升趋势。总体来说,三年生丹参秋季采挖为宜,其地上部分水溶性成分含量较大,值得进一步开发。     

蛇毒合成的信号通路

蛇毒液产生的周期分为活跃期和静息期两个阶段,在这两个阶段中毒腺分泌细胞的形态学和生物化学方面存在着许多不同。蛇咬物排毒或人工取毒后其释放的去甲肾上腺素(noradrenaline,NE)是分泌细胞中合成毒液所必需的,其中分泌细胞的α肾上腺素能受体(α-adrenoceptor,α-AR)和β肾上腺素能受体(β-adrenoceptor,β-AR)参与了这个过程。本文简要介绍在毒液产生周期的不同阶段中分泌细胞的变化,重点阐述了刺激α-AR和β-AR在引起毒液合成开始时所介导的相关细胞信号通路。最后简单探讨了其它刺激蛇毒腺引起毒液产生的可能因素及其调控机制。     

蛇毒蛋白原核表达包涵体复性研究进展

外源基因在大肠杆菌中表达后常形成不溶性的无活性包涵体。包涵体的形成已经成为研究和应用活性蛋白质生产的主要障碍。然而,在合适的条件下,包涵体经过溶解、纯化、复性过程后可在体外重新折叠成有活性的蛋白质。迄今,已对蝰科、眼镜蛇科11种毒蛇的18个基因(包括金属蛋白酶、PLA₂、β-银环蛇毒素、心脏素素、丝氨酸蛋白酶、神经生长因子、C-型凝集素等)成功进行了原核表达,采用稀释复性、透析复性和层析复性三种方法成功进行了包涵体复性。着重就蛇毒蛋白原核表达后包涵体复性所用的方法予以综述。     

磷酯酰肌醇－3激酶家族研究进展

P13激酶家族包括3种类型．I型和Ⅲ型的催化亚基与调节亚基形成异二聚体．Ⅱ型不形成异二聚体．具有独特的C2结构域。生长因子、有丝分裂原等多种因素可使其活化。所生成的3-磷酸肌醇脂(PIP、PIP2、PIP3)具有第二信使功能,即作为信号转导分子膜易位活化的“锚”分子。PhK家族在细胞的增殖、抗凋亡、细胞迁移、膜泡转运、细胞癌性转化等众多过程有关的信号转导方面起重要作用。本文就此予以综述。