核磁共振技术在蛋白质领域的应用

简要叙述了核磁共振技术(NMR)在蛋白质领域的研究及应用。NMR法通过测定蛋白质在稀溶液状态下反应位点的特定参数来计算蛋白质的三级结构,并可深入了解一定时间范围内化学反应和蛋白质构象转变的动力学过程。通过NMR对抗原决定簇和抗体CDR作图,可以分析其一级结构和三维构象;对抗原抗体动力学的分析,对于设计基因疫苗、检测细胞表面抗原提呈以及分析抗原抗体复合物的构象变化也有着重要意义。     

多态性蛋白Mad2与其配体Cdc20121-138的相互作用研究

多态性蛋白Mad2是有丝分裂纺锤体检测点(SAC)的关键蛋白,也是多态性蛋白质家族中研究最广泛的成员之一.Mad2有两种不同的天然构象:O-Mad2和C-Mad2.Mad2构象间的转变及其与配体Cdc20间的相互作用对SAC发挥其生物学功能至关重要.本文利用荧光各向异性技术对O-Mad2和C-Mad2与配体TAMRA-Cdc20~(121-138)间相互作用的热力学及动力学过程进行了系统表征.结果表明:在无盐和低盐溶液(100 mmol/L NaCl)中,Mad2两种构象与Cdc20~(121-138)的平衡解离常数(K_D)均在10~(-6) mol/L,但C-Mad2与Cdc20~(121-138)结合的K_D值约为O-Mad2的1/5;在高盐(300 mmol/L NaCl)溶液中,Mad2两种构象与TAMRA-Cdc20~(121-138)结合的K_D值无明显差别.动力学实验结果显示,在同一种缓冲液中Mad2两种构象与Cdc20~(121-138)相互作用的解离速率常数k_d没有显著差别,而C-Mad2与Cdc20~(121-138)的结合速率常数k_a却比O-Mad2高一个数量级,这表明C-Mad2与Cdc20~(121-138)不仅结合力更强,且结合速率要快很多.Mad2与Cdc20~(121-138)突变体间的相互作用以及离子强度对二者相互作用的影响结果提示,Mad2和Cdc20间的相互作用不是通过静电相互作用,而可能是通过疏水相互作用来实现的.本研究为揭示多态性蛋白Mad2的构象转变机理及其在有丝分裂过程中的作用机制提供了重要的实验基础.     

青霉P-1产植酸酶发酵条件的研究

研究了碳源、氮源等对青霉(Penicillium)P-1液体发酵产植酸酶的影响。最佳碳源为蔗糖,最佳氮源为蛋白胨和硝酸铵。最适发酵产酶条件为培养温度30℃,发酵培养基最适pH 5,摇瓶装液量10%,接种量4%,摇床转速120 r/min,培养时间96 h,最高酶活性可达78 U/L。     

微波合成靶向核仁的荧光碳纳米颗粒研究

核仁是细胞内重要的亚核结构，其在恶性病的演变过程中扮演重要角色，是病理学家诊断癌症的重要指标. 尽管核仁如此关键，但到目前为止，核仁的荧光探针寥寥无几. 本文以水杨酸和1，8-二氨基萘为反应物，通过微波消解法合成了一种新型荧光碳纳米颗粒（FCNs），采用透射电子显微镜、动态光散射仪、傅里叶红外光谱仪、紫外分光光度计、荧光光谱仪等对其物理、化学、光学性质进行了表征、分析. 借助激光扫描共聚焦等技术对FCNs的细胞摄取机制及分布进行了探究. 实验结果表明，所合成碳纳米颗粒尺寸均匀，最佳激发波长在348 nm，对应的最大发射峰为432 nm，荧光量子产率为17.8%，荧光寿命为1.13 ns，其表面含有丰富的氨基和羟基，光稳定性强且毒性极低，可实现对细胞核仁染色，并且随着共孵育时间的延长，进入细胞的量越多，靶向核仁更明显. 此外，经过对FCNs细胞摄取路径的考察，发现FCNs是通过小窝介导的路径被內吞. 该研究为碳基纳米材料在亚细胞器靶向成像的应用方面提供了有力的工具和新思路.     

生长因子及其受体在淋巴瘤中异常表达的研究进展

生长因子是一类与受体结合后可以促进细胞增殖和调节细胞多项功能的多肽分子。生长因子及其受体信号通路包括Ras/MAPK、PI3K/AKT和STAT等不仅调控正常细胞的生物学行为,对恶性肿瘤细胞增殖、分化、转化和迁移也具有重要意义。研究发现多种生长因子如VEGF、PDGF和IGF及其受体在多种实体肿瘤如肺癌、乳腺癌、结肠癌中发现有异常表达,在淋巴瘤如DLBCL、PTCL、ML和NL中也存在异常的共同表达,提示在淋巴瘤中可能构成生长因子及其受体的自分泌/旁分泌环路。生长因子及其受体的表达对淋巴瘤患者的预后有一定指导意义,临床研究发现表达生长因子或其受体阳性患者比表达阴性患者有较差的临床预后。这可能与生长因子及其受体对淋巴瘤细胞的增殖、转移和耐药调控有关。目前生长因子及其受体已成为潜在的药物靶点,多种生长因子及其受体抑制剂在开发和临床试验中。本文就近年来生长因子及其受体在淋巴瘤中异常表达研究进展作简要综述。     

生物学实验教学示范中心创新建设与实践

对传统生物学实验教学体制进行了改革,建立了校级生物学实验教学示范中心。提出以增加设计性和创新性实验的比例,强化开放实验室和实习实践基地的建设,着力构建三层次、四模块、开放式的创新型实践教学体系,有效地提高实践教学水平,促进了学生实践能力和创新能力的培养。     

大豆曲茎性状的遗传分析和RAPD标记研究

曲茎遗传材料NG94-156与遗传背景不同的3个正常茎品种杂交,获得1个F2群体和2个重组自交家系(F7:8)。后代分离分析的结果表明,NG94-156的曲茎性状受两对隐性重叠基因控制。利用4个亲本和1个重组自交家系筛选260个RAPD随机引物,其中有1个引物S-506扩增出的多态性条带有较好的重复性。经过连锁分析,RAPD标记S-5061600与控制曲茎的基因的遗传距离为6.94 cM。     

大豆醛脱氢酶基因GmALDH3-1的克隆及在生殖器官中的表达

通过基因芯片技术,从大豆中鉴定了一个花优势表达基因,其在大豆花中的表达量为叶片中的85倍。通过生物信息学方法,拼接了该基因的全长序列,并通过RT-PCR克隆了该基因。BLAST检索分析表明该基因编码醛脱氢酶,命名为GmALDH3-1。GmALDH3-1包含一个1485 bp的开放阅读框,编码494个氨基酸残基。GmADLH3-1与白杨的醛脱氢酶PtALDH3相似性最高（氨基酸相似率83%,一致率为68%）,而与来自于人的ALDH3B的氨基酸一致率和相似率分别为39%和59%。系统发生分析表明GmALDH3-1与其它植物ALDH3亚家族成员位于一个分支,且与白杨PtALDH3和拟南芥AtALDH3F1亲缘关系最近。采用实时定量RT-PCR检测了GmALDH3-1基因在大豆叶、根和花中的表达,结果表明GmALDH3-1基因在花中高丰度表达,在根和叶中未检测到表达。运用基因芯片信息分析了GmALDH3-1在种子发育过程中的表达情况,结果表明GmALDH3-1在种子发育过程中的外表皮、内表皮、外胚珠和种脐中表达量较高。文章讨论了GmALDH3-1基因在大豆生殖器官发育中可能发挥的作用。     

野生大豆花发育相关基因GsLFY的功能研究

LEAFY/FLORICAULA (LFY/FLO)是植物特有的转录因子家族,在控制花器官的诱导与发育中起着重要的作用,但是与野生大豆花发育相关的LFY/FLO同源基因的研究尚未见报道。本研究从野生大豆中克隆获得1个LFY同源基因,命名为GsLFY,该基因CDS全长1224 bp,包含完整的开放阅读框,编码407个氨基酸。利用实时荧光定量PCR技术对GsLFY在不同组织中的表达情况进行了分析,结果显示GsLFY在根、花以及种子中表达,在茎、叶、茎尖中不表达; 在花发育的四轮不同器官中(萼片、花瓣、心皮和雄蕊)进行实时荧光定量PCR,结果显示GsLFY在花萼和雄蕊中表达,在花瓣和心皮中不表达。酵母单杂交实验结果显示,GsLFY具有转录激活活性。拟南芥原生质体瞬时表达结果表明,GsLFY定位于细胞核中。转GsLFY基因烟草植株开花期比对照提前约29 天,这为通过分子育种的方法获得花期改变的大豆新品种提供了基因资源和理论基础。     

在DH或RIL群体中两对重叠基因控制性状的定位

在DH或RIL群体中,若只找到与两对重叠基因控制性状连锁的1个分子标记,可采用极大似然法估计控制性状的一对基因与分子标记间的重组率,并推导出重组率估计值的标准误公式。Monte Carlo模拟显示,重组率估计值的无偏性较好,其变异随时样本容量或重组率的增加而减少。