高等植物铁氧还蛋白的结构与功能

该文介绍了高等植物中铁氧还蛋白（Fd）的结构,铁氧还蛋白与铁氧还蛋白：NADP^＋氧化还原酶（FNR）的相互作用,氧化还原电势和电子传递活性;阐述了铁氧还蛋白结构与功能的关系。     

紫色非硫光合细菌Rhodopseudomonas capsulata铁氧还蛋白(Ferredoxin)一些特性的研究

作者报导了(朱长喜等1980)从紫色非硫光合细菌Rhodopseudomonas capsulata N-3菌株中,分离纯化获得了聚丙烯酰胺凝胶电泳纯的铁氧还蛋白(Ferredoxin),通过对其生物活性、分子量的测定,铁、硫含量的化学分析以及电子自旋共振波谱(EPR)的研究,确认它是具有8Fe—8S簇活性中心结构的铁—硫蛋白。已知铁氧还蛋白的生物化学特性随它的来源有变化,因而表现它作为电子传递载体,在光合作用、生物固氮、氢代谢等方面的电子传递过程中,行使的功能也有差异(Rao和Hall 1977),为了进一步研究Rps.capsulata铁氧还蛋白的生理功能,我们测定了它的氨基酸组份,克分子消光系数以及与细菌载色体光合膜的结合状态等生化特性。     

利用微型计算机分子图形技术显示铁氧还蛋白的分子结构

我们利用微型计算机图形技术对两种铁氧还蛋白的分子结构进行了研究,输入蛋白晶体数据,重构出铁氧还蛋白分子的三维结构模型,并可使之统X轴、Y轴和Z轴旋转;计算出肽链上原子之间的健长、健角、(?)角:显示微区结构;进一步可使两个铁氧还蛋白的三维结构图叠合,(?)利比较分析.实验表明,微型计算机分子图开技术在研究蛋白质等生物大分子结构,运动及中与功能的关系方面是有效的工具;     

VD_3羟化酶及其电子传递链的体外构建及活性研究

活性维生素D_3具有广泛生理活性及药用价值,利用分子操作技术,在大肠杆菌细胞中重组表达VD_3羟化过程的关键酶体系,是实现活性维生素D_3生物法合成的有效手段。构建了来源于自养无枝酸菌(Pseudonocardia autotrophica)VD_3羟化酶(Vdh,EC 1.14.13.159)及来源于不动杆菌(Acinetobacter sp.OC4)的铁氧还蛋白Fdx及铁氧还蛋白还原酶FdR的重组表达载体p ET28b-Vdh、p ET28b-FdR-Fdx,以大肠杆菌为宿主细胞,体外诱导表达并通过镍柱纯化三种蛋白质,通过CO差光谱法评价羟化酶Vdh体外活性,并利用2,6-二氯靛酚钠(DCIP)和细胞色素c作为电子受体评价电子传递链FdR-Fdx对NADH和NADPH的氧化活性及与羟化酶Vdh的偶联作用,最后利用Vdh及其电子传递链催化维生素D_3的选择性羟化合成25(OH)VD_3。     

嗜铁钩端螺旋菌中铁硫簇相关蛋白的生物信息学分析

利用在线分析软件对嗜铁钩端螺旋菌中9种与铁硫簇结构、功能及生物合成相关蛋白质基本性质、活性位点、结构和蛋白相互作用网络等方面进行了预测。9种蛋白质包含7种酶和2种非酶蛋白,酶类蛋白与机体蛋白质裂解,翻译、信号转导和能量代谢相关,非酶类蛋白为生长因子和转运结合蛋白。所有蛋白的稳定性和等电点均有差异。WP_014960240.1、WP_014960241.1、WP_014960239.1和WP_014960235.1在ISC和NIF系统中发挥着重要的作用,参与铁硫簇的组装;WP_014959988.1可能主要参与细胞生长;WP_014960813.1和WP_014961639.1可能在能量代谢中发挥重要的作用;WP_014961659.1与铜金属解毒机制有关;WP_014962089.1参与亚硝酸盐的还原。该研究为进一步用分子生物学方法验证其相互作用机制提供给了理论依据,同时为菌株改良和生物浸矿奠定理论基础。     

人P2Y_2蛋白的生物信息分析

[目的]利用生物信息学对人P2Y_2蛋白质的理化性质、物种的同源性、亲水性/疏水性、跨膜区域、蛋白质二级结构和三级结构、蛋白质间的相互作用、GO注释进行预测分析。[方法]使用多种分析软件对P2Y_2蛋白进行在线预测分析。[结果]人P2Y_2蛋白有377个氨基酸,等电点为9.72,哺乳动物中保守性较高;二级结构存在8个α螺旋和2个β折叠,三级结构预测结果的可靠性为39.42%,拉曼图分析表明预测结果较稳定,P2Y_2蛋白分布范围广,在神经元、神经胶质、内皮细胞和肿瘤的信号通路中有重要作用。[结论]P2Y_2蛋白存在2种核定位序列的不稳定疏水蛋白,有6个跨膜区且分布广泛,参与细胞衰老、伤口愈合等多种生理过程。     

人P2X_1蛋白生物信息预测

利用生物信息学方法对配体门控离子通道受体人P2X_1蛋白的理化性质、信号肽、跨膜区、亲疏水性、二级结构及三级结构、蛋白质间的相互作用、GO注释等进行预测分析。结果显示:P2X_1蛋白是两次跨膜的亲水蛋白质,由399个氨基酸组成,等电点为8.75,有一段核定位序列;二级结构存在6个α螺旋区和15个β折叠区,三级结构预测结果的可靠性为45.35%,拉曼图分析表明预测结构较稳定;与P2X_1相互作用的蛋白质主要是传导信号的嘌呤受体和离子通道蛋白质,而且P2X_1蛋白可能参与血管凝集及炎症反应等生理过程。上述对人P2X_1蛋白结构及功能的预测为研究人P2X_1蛋白在生物过程及疾病治疗方面的作用提供了重要的理论依据。     

福鼎大白茶蛋白质相互作用网络研究

蛋白质相互作用网络的构建可以为探究茶树生长过程中的关键蛋白并预测其功能提供理论参考。以贵州都匀地区福鼎大白茶为研究对象,利用三代Nanopore测序技术和同源比对方法构建福鼎大白茶根、茎、叶差异基因蛋白质相互作用网络,通过网络进一步预测关键蛋白及其功能。结果表明,叶与根、叶与茎、茎与根和根茎叶差异基因蛋白质相互作用网络中的关键蛋白分别为53、39、42和53个,并且预测出了关键蛋白的功能,如TEA003744的功能可能为腺苷酸激酶活性、蛋白质丝氨酸/苏氨酸激酶活性和ATP结合,参与光合作用和蛋白质磷酸化过程;TEA026776可能为发育蛋白,参与细胞分化过程和蛋白质磷酸化过程,还具有ATP结合活性和蛋白激酶活性;TEA019056的功能可能为ATP结合、GTP结合和GTP酶活性,参与过氧化物酶体组织的组成和蛋白质磷酸化等。随后预测出4个网络中打分最高功能模块的功能,并进行拓扑属性分析、功能模块分析、集群注释和聚类分析。研究结果可为鉴定蛋白质的功能、寻找关键蛋白及选育优良品种等提供理论依据。     

阴道毛滴虫铁氧还蛋白与甲硝唑抵抗的研究进展

氢化酶体是阴道毛滴虫重要的代谢器官,该器官内存在的铁氧还蛋白不仅是虫体代谢过程中主要的电子传递介体,而且也在甲硝唑的激活中起关键作用。近年来阴道毛滴虫的甲硝唑抵抗株在临床和实验室都有报道,实验研究发现活化药物的铁氧还蛋白减少或缺失,因此对铁氧还蛋白与甲硝唑抵抗的相关性研究越来越受到医学及药学界的重视。本文总结近年来该领域的研究成果及发展动态,以期对滴虫药物抵抗的发生机制以及滴虫病防治的研究提供有价值的资料。     

完整叶绿体中的NADP及NADPH测定

NADP是植物体内重要的氢递体,叶绿体通过光合电子传递和偶联光合磷酸化反应形成NADPH和ATP,再利用它们去同化CO_2。因此对光合器官内NADP及NADPH的含量分析,在光合作用研究中显得十分重要。一般测定NADPH形成的非循环光合电子传递活性时,是在无被膜的离体叶绿体反应系统中加入外源NADP及铁氧还蛋白,光还原形成的NADPH的量直接由波长340     

人线粒体转录延伸因子蛋白结构与功能的生物信息学分析

[目的]基于生物信息学方法分析人线粒体转录延伸因子TEFM蛋白的结构和功能。[方法]检索Uniprot数据库中人线粒体转录终止因子TEFM蛋白的氨基酸序列,利用生物信息学方法对人TEFM的理化性质、物种间的蛋白质同源性、跨膜区、亲水性/疏水性、亚细胞定位、蛋白质二级结构、保守结构域、蛋白质三级结构、蛋白质相互作用进行预测与分析。[结果]人TEFM全长360个氨基酸,理论等电点9.39,属于TEFM蛋白超家族,不含跨膜区,属于亲水蛋白;人TEFM含有一个保守的螺旋-发夹-螺旋(HHH_3)结构域,二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,三维建模空间结构与二级结构预测结果相符,进一步分析建模结果可靠。与人TEFM相互作用的蛋白质均为线粒体DNA转录因子或线粒体RNA聚合酶。[结论]人TEFM具有线粒体转录延伸因子蛋白超家族的典型结构,生物信息学分析结果对深入研究人TEFM在线粒体基因转录调控中的作用具有一定的理论指导意义。     

FOXD3的空间结构和理化性质分析

FOXD3(Forkhead box D3)作为一个有价值的肿瘤预后标志物,其抑癌机制和预后价值仍未被完全阐明。为了全面认识FOXD3,本研究利用生物信息学手段,对FOXD3蛋白的氨基酸序列同源性、理化性质、组织表达、亚细胞定位、空间结构及蛋白质相互作用网络进行了预测和分析。结果表明:人FOXD3蛋白是酸性不稳定的亲水蛋白,在进化过程中高度保守,无信号肽和跨膜区域,属于FH超家族。该蛋白定位于细胞核的可能性最大,主要二级结构为无规卷曲。经GO分析和KEGG通路分析可知,与FOXD3相互作用的蛋白主要是转录因子,参与调控细胞干性的蛋白质和调控肿瘤细胞特性的蛋白质。本文结果为进一步研究FOXD3的功能及抑癌机制提供一定的参考。     

大叶藻基因组铵根转运蛋白AMT的生物信息学特征

本研究利用生物信息学方法,对大叶藻基因组中8个铵根转运蛋白(ZmAMTs)基因特征、氨基酸组成成分、理化性质以及二级结构进行预测和分析,同时还分析了大叶藻与拟南芥、水稻、烟草及百脉根的AMT基因家族之间的联系。大叶藻基因组中8个AMT基因分为AMT1 (5个成员)和AMT2 (3个成员)两个子家族,所编码的蛋白质含有9～11个跨膜区,且均为疏水性蛋白质,二级结构均由α螺旋、直链延伸和无规卷曲三种形式构成。除此之外,大叶藻AMT家族蛋白具有相似的三维结构,多数成员定位于细胞质、质膜和叶绿体膜上。本研究对大叶藻铵根转运蛋白进行了详细的生物信息学分析,可为今后深入研究该家族基因的结构特征和功能提供参考。     

紫色非硫光合细菌Rhodopseudomonas capsulata铁氧还蛋白的分离纯化

采用超声破碎,Triton X-100处理,30％丙酮提取,经三次DEAE-52纤维素离子交换柱层析分离纯化,我们第一次从紫色非硫光合细菌Rps.capsulata N-3菌株中,获得聚丙烯酰胺凝胶电泳纯的铁氧还蛋白(Ferredoxin)及其结晶。吸收光谱的峰值位于275舳,375nm;在450 nm、480 nm处各有较小的吸收峰。特征吸收峰比A375nm/A275nm=0.74。凝胶过滤测定它的分子量为9,000道尔顿;每分子含有8个非血红素铁和等数量的酸性不稳定硫。铁氧还蛋白能被连二亚硫酸钠化学还原,氢气和氢酶构成的酶体系还原,亦能作为电子传递载体参与菠菜叶绿体催化的DCPIPH_2→铁氧还蛋白→NADP~ 光还原。     

基于SwissPdbViewer和MATLAB对东北虎Sox蛋白三级结构建模及分析

SOX蛋白具有一个与DNA特异结合的高保守HMG-box结构域。为研究东北虎SOX蛋白三级结构的分子机理,利用MATLAB的Bioinformatics工具从GenBank中下载东北虎SOX蛋白序列信息,以三级结构已知的SOX2为模板,联合SwissPdbViewer与MATLAB,采用同源建模方法对SOX蛋白HMG-box进行建模、预测;利用MATLAB的Visualization Tool分析预测结果的三维结构。结果显示PtSox蛋白的HMG-box由3个α-螺旋和2个loop区构成;热稳定性分析表明PtSox蛋白loop区的热力学结构不稳定;表面静电分布显示出PtSox蛋白C-端的中间有一个可能与其它小分子或蛋白质的相互作用位点的N/C腔,上述空间结构可能与其活性与功能的调控有关。     

生物体激活利用氧分子的机理

生物体通过能激活氧分子的酶来利用空气中的氧。激活氧分子的酶一般含金属离子如铁、铜、锰等作为其活性中心的构成部分,铁卟啉出现在许多能激活氧分子的酶分子中。起作用时,酶控制其活性中心的金属离子使其与氧结合形成过渡态,并通过电子传递使氧最终接受电子而脱离金属形成过氧化氢或水分子或直接参入底物中形成产物,这个氧激活过程完全依赖于金属离子的活泼性和酶蛋白具有控制金属离子活性的能力。对细胞色素C氧化酶的活性中心进行模拟研究是探索酶激活氧分子机理的方法之一。目前最好的细胞色素C氧化酶活性中心结构的模拟物为(FeCuPhOH)和[(LN3·OH)CuⅠ-FeⅡ(TMP)]+,它们都能产生低温下稳定的Cu-O2-Fe或Fe(O2-)…Cu复合物过渡态,且氧能与金属脱离,这是氧被激活且可被利用的标志。对细胞色素C氧化酶的作用机理,特别是能制造出相应模拟酶还需要更深入的研究。     

斑马鱼TATA结合蛋白的生物信息学分析

斑马鱼TATA结合蛋白(TBP)是转录过程中的重要起始因子。利用生物信息学方法对斑马鱼TBP的理化性质、物种间同源性、保守结构域、跨膜区、亲水性/疏水性、蛋白质二级结构、蛋白质三级结构、蛋白质相互作用进行预测分析。分析表明,斑马鱼TBP全长302个氨基酸,等电点9.8,属于TATA结合蛋白超家族,不含跨膜区,属于亲水蛋白;二级结构以无规则卷曲为主,含5个α螺旋区和8个β折叠区,三维建模空间结构可信度98.9%,进一步分析建模结果可靠;与斑马鱼TBP相互作用的蛋白质均为转录因子或TFⅡD复合物组分。分析结果对于深入研究斑马鱼TBP在基因转录中的作用具有一定的理论指导意义。     

植物C_2H_2型锌指蛋白的研究进展

锌指蛋白是转录因子的一种,对真核生物的生长发育及逆境胁迫的耐受能力都有着重要关系,而植物C2H2型锌指蛋白是研究较多、较为明确的一种锌指蛋白,该蛋白大部分锌指结构具有一段高度保守的氨基酸序列QALGGH,这是植物中独有的特征,且据报道该C2H2型锌指蛋白与逆境胁迫是相关的。本文主要综述了植物C2H2型锌指蛋白的分类、结构和功能,植物C2H2型锌指蛋白与DNA、RNA和蛋白质的相互作用,以及概述了与盐胁迫、低温胁迫、干旱胁迫、氧胁迫和光胁迫等逆境胁迫相关的植物C2H2型锌指蛋白,最后还对其进一步的深入研究进行了展望,这就为日后利用基因工程技术改良作物品质、提高作物的抗逆性提供了有利条件。     

基于生物信息学方法分析人CREB结合蛋白的结构与功能

为了预测分析人CREB结合蛋白(CREB-binding protein,CBP)的结构和功能。本研究利用生物信息学相关数据库及软件对人CBP蛋白的理化性质、保守性、亚细胞定位、信号肽、跨膜结构域、二级结构、三级结构、相互作用蛋白及功能进行预测。结果表明,人CBP蛋白是一种定位于核内的不稳定亲水性蛋白质,无跨膜区和信号肽。其二级结构以无规卷曲和α-螺旋为主,并且该蛋白质HAT结构域在各物种间高度保守,推测与其酶活性密切相关的氨基酸残基为Tyr1433、Leu1434、Asp1435、Arg1664。此外,人CBP蛋白能够与TP53、CREB1、NCAO3等多种转录因子或转录辅激活因子发生相互作用,主要参与转录调控、细胞分化、组织发育、信号转导及细胞凋亡等生物学过程。本研究为进一步研究CBP在恶性肿瘤发生发展中的作用机制提供了理论依据。     

蛋白片段互补分析方法及其应用北大核心CSCD

蛋白片段互补分析技术是近年发展起来的一种分析蛋白质-蛋白质相互作用的新方法。典型的蛋白片段互补分析技术已经成功地利用二氢叶酸还原酶,β-内酰胺酶,绿色荧光蛋白以及荧光素酶片段互补进行胞内蛋白分子相互作用研究。这一技术不仅可以动态、定位分析细胞内蛋白质分子相互作用、绘制细胞内信号传导、蛋白质生物化学网络,还可以应用到蛋白质文库、cDNA文库和高通量药物筛选等。综述了蛋白片段互补分析技术的原理、方法及其应用。