NDM-1结构功能及抑制剂的抑制机理

在过去的10年中,以新德里金属β-内酰胺酶-1(NDM-1)为代表的金属β-内酰胺酶在全球范围内广泛传播,对公共卫生安全产生了较大的威胁。尤其是近些年这些酶的突变体的出现使得耐药菌给人类健康造成了更加复杂和困难的挑战。目前,临床上仍然缺乏有效的治疗药物和手段。研发有效广谱的抑制剂成为解决此问题的重点。因此本文将针对NDM-1及其相关抑制剂复合物的三维结构解析工作进行综述,希望从生物学机制研究的角度带给相关研究人员一点启发和帮助。     

聚对苯二甲酸乙二醇酯水解酶检测方法的研究进展

聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)是应用最广泛的合成聚酯之一。由于PET不易降解,在环境中积累,对陆地、水生生态系统以及人类健康构成严重威胁。基于生物酶催化的生物降解策略为PET回收利用提供了一种绿色途径,在过去20年间,已发现了多种PET水解酶,并通过蛋白质工程等手段来改善这些酶的降解性能,但是目前仍未找到适合大规模工业应用的PET水解酶。利用传统的检测方法筛选PET水解酶是一个缓慢而复杂的过程。为了促进PET酶法回收的工业化应用,需要研发高效的检测方法。近年来,研究人员开发了多种表征PET水解酶的分析方法。本文总结了可用于筛选PET水解酶的检测方法,如高效液相色谱法、紫外吸光度法和荧光激活液滴分选法等,并对其在筛选PET水解酶的应用方面进行了展望。     

蜱传脑炎病毒非结构蛋白NS2B-NS3与NS5的研究进展

蜱传脑炎病毒是引起严重的中枢神经系统疾病蜱传脑炎的病原体,每年在欧洲、俄罗斯远东地区、日本和中国北部报道的蜱传脑炎病例数约为10000-12000例,且在我国和多个欧洲国家的发病率逐渐增高,正成为人类健康的潜在危害。主动免疫是预防蜱传脑炎的有效措施,包括我国在内的多个国家已研制出安全性较高的疫苗,但在我国流行省份的疫苗接种较为有限,特异性抗病毒药物的研发或许是治疗蜱传脑炎病毒感染的研究方向之一。蜱传脑炎病毒非结构蛋白NS2B-NS3与NS5因为在病毒基因组复制、加帽和宿主免疫调节中的重要作用,成为关键的抗病毒药物研发靶点。本文综述了蜱传脑炎病毒非结构蛋白NS2B-NS3与NS5的三维结构和抑制剂研发工作,为深入探究该病毒感染的分子机制和抗病毒药物研发提供参考。     

寨卡病毒非结构蛋白研究进展

自2015年巴西确诊首个寨卡病毒感染病例以来,该病毒在全球范围内迅速蔓延,引发了大规模疫情。寨卡病毒感染不仅会导致新生儿小头畸形,还会引起格林-巴利综合征,后者是一种严重的神经系统疾病,可以导致患者瘫痪乃至死亡。但是目前并没有特异性的疫苗或药物可以用于阻断寨卡病毒的感染。近几年来,寨卡病毒在复制传播过程中多个关键蛋白的结构逐步得到解析,在一定程度上为其致病机制的阐释提供了理论基础,并对特异性药物设计具有一定指导意义。主要对寨卡病毒多个非结构蛋白的三维空间结构研究进展及其抑制剂研发的主要方向进行了综述,以期为药物靶点的分析筛选及抗病毒药物的开发设计提供参考。     

真菌疏水蛋白结构研究进展

真菌疏水蛋白是由高等丝状真菌产生的小分子量(10kD左右)具有双亲性的蛋白质,它们在真菌生长和发育中起着重要的作用。通过研究发现疏水蛋白具有极高的表面活性,可以在界面通过自组装形成双亲性的蛋白膜,从而改变界面的亲疏水性质。值得注意的是,疏水蛋白的不同功能可归因于其双亲性蛋白质结构,使得其在不同的亲水/疏水界面处自组装以形成两性蛋白膜。基于这样的性质,疏水蛋白已经获得了国内外各领域的广泛应用。疏水蛋白潜在的应用价值激励了人们对其蛋白结构的探究从而解释其自组装机理。此篇综述总结了近些年人们通过不同手段及研究方法来解释疏水蛋白发挥功能的结构基础。     

高山红景天营养器官解剖学的研究

利用光学显微镜和扫描电镜对高山红景天营养器官进行了详细观察 ,结果表明 :高山红景天营养器官结构与双子叶多年生草本植物解剖结构相似。其地下部分的根茎和根较发达。营养器官储藏物质分布有一定规律 ,其含量依次为根茎 >根 >茎>叶 ,这与药用部位相吻合。并对高山红景天生存环境与其结构相关性进行了讨论     

锌指转录因子GATA4的功能研究进展

先天性心脏病(congenital heart disease,CHD)是常见的先天性缺陷之一,严重危害儿童和成人的健康。锌指转录因子GATA4是心脏形态正常发育的调节因子,贯穿胚胎发育和心脏发育阶段多个表达过程。GATA4的突变会导致多种先天性心脏病的发生,新型GATA4突变(c.A899C,p.K300T)揭示了与房间隔缺陷(ASD)相关的GATA4甲基化位点的突变,拓宽了GATA4基因的突变图谱。GATA4作为心肌细胞生长和心肌发育中的关键参与者,可以调节心肌基因的表达,以应对肥厚性刺激。GATA4通过TRAF3IP2和IL1A激活NF-κB通路,将自噬和DDR联系到衰老和炎症反应。本综述围绕GATA4的结构与功能进行综述,为先天性心脏病的治疗、抗衰老提供一些病理基础或理论参考。     

聚对苯二甲酸乙二醇酯降解酶的研究进展

聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)因其良好的耐用性和可塑性,已在世界范围内的工业领域和日常生活中得到广泛应用。目前自然环境中大量PET使用废弃物的积累和迁移给全球生态系统带来了严重负担,因此PET的降解问题已成为全球性的热点问题。微生物酶降解法目前被认为是一种理想绿色PET降解方法,有希望应用于大规模降解PET废弃物降解处理。传统的PET降解酶主要包括脂肪酶、酯酶和角质酶等,但这些酶的PET降解活性相对不高。近期科学家从Ideonella sakaiensis细菌中分离了一种新型水解酶PETase,能够特异性高效降解PET。本文从结构生物学角度对多种PET降解酶进行梳理,重点总结了新近发现的PETase催化机制,为发展改造更有效的PET降解酶提供理论依据。     

黄病毒NS2B-NS3pro蛋白酶的结构研究进展

黄病毒能引起严重的人类疾病,但是并无特定药物来治疗病毒感染。黄病毒非结构蛋白NS3的N端区域及其辅因子NS2B构成蛋白酶,该酶切割病毒的多聚蛋白形成成熟的结构蛋白和非结构蛋白来帮助病毒完成增殖过程。NS2B-NS3pro蛋白酶在黄病毒生命周期中起关键的作用,使之成为抗病毒药物研发的重要靶标。本文综述了黄病毒属中寨卡病毒、登革热病毒、西尼罗病毒的NS2B-NS3pro蛋白酶结构的研究进展,并介绍了相关抑制剂与蛋白酶形成的复合物结构,以期为研发抗黄病毒药物提供必要的参考。     

共生菌Wolbachia在宿主中诱导表达胞质不相容因子的研究进展

沃尔巴克氏体(Wolbachia)作为节肢动物的胞内共生菌,可以引起宿主产生雌性化、孤雌生殖、杀雄和胞质不相容性(cytoplasmic incompatibility, CI) 4种生殖表型。其中CI是最常见的现象,表现为受感染的雄性昆虫与未感染或感染不兼容Wolbachia的雌性昆虫交配时引起胚胎死亡;而雌性感染同种Wolbachia时胚胎能够正常发育。CI是由被称为CI因子(cifA和cifB)的Wolbachia基因对调控的。其中,CifB作为毒剂在雄性中表达诱导产生CI,而CifA作为解毒剂在雌性中表达拯救CI。本文综述了CI因子结构、功能和作用机制的研究,以期为未来利用Wolbachia和CI进行蚊媒疾病和农业虫害的防控奠定基础。