蛋白质晶体结构测定通用程序之一——差值帕特逊法确定蛋白质同晶型衍生物中重原子位置

多对同晶置换和反常散射法是目前测定生物大分子晶体结构的主要方法。这一方法可以概括为以下五个步骤; 1.培养出适用于衍射的蛋白质晶体。 2.制备两个以上与蛋白质母体同晶型的重原子衍生物。     

General Electric公司研制出一种研究蛋白质结构的新设备

在GE的研究和发展中心工作的一名科学家研制出一种新方法,用该方法只要一天左右的时间就能显示出详细的蛋白质图象。分析蛋白质结构以往通常使用的是X射线结晶学方法,这种技术能产生清晰度低到1埃(10~(-10)米)的图象,它足以精确地测定出链中每个原     

高分辨率高精度蛋白质晶体结构

自从六十年代初期应用X射线晶体衍射方法测定第一个蛋白质(肌红蛋白)的三维结构以来,我们关于蛋白质三维结构的知识已有了相当的积累.截止86年7月的统计,已有286个蛋白质分子的原子坐标存入国际蛋白质数据库.以此为基础,一些重要生命活动的结构机理已经在三维水平上得到精细阐明(参见),一个由分子生物学和X射线晶体学结合形成的新领域——蛋白质晶体学,应运而生.二十多年来,这一领域的发展已经历了二个阶段.第一阶段大体从六十年代初到七十年代中期,在这期间,分析方法和技术从突破发展到成熟和实用,并有近40个蛋白质结构测定出来,使我们获得了蛋白质结构知识的面面观.     

蛋白质二级结构指定

蛋白质二级结构是指蛋白质骨架结构中有规律重复的构象。由蛋白质原子坐标正确地指定蛋白质二级结构是分析蛋白质结构与功能的基础,二级结构的指定对于蛋白质分类、蛋白质功能模体的发现以及理解蛋白质折叠机制有着重要的作用。并且蛋白质二级结构信息广泛应用到蛋白质分子可视化、蛋白质比对以及蛋白质结构预测中。目前有超过20种蛋白质二级结构指定方法,这些方法大体可以分为两大类:基于氢键和基于几何,不同方法指定结果之间的差异较大。由于尚没有蛋白质二级结构指定方法的综述文献,因此,本文主要介绍和总结已有蛋白质二级结构指定方法。     

一个从中等分辨率电子云密度图确定蛋白质主链C~α原子座标的方法

本文叙述了一个简单的从中等分辨率电子云密度图确定蛋白质骨架结构的方法.方法的第一步是依据蛋白质结构已知的立体化学参数以及密度图上代表侧链的密度的位置来确定C~α原子位置.第二步是用Hendrickson分子叠合法将螺旋区的结构标准化.这个方法对于无法得到合用的高分辨率衍射数据或相角的蛋白质结构的测定是有用的.     

纳米狭缝中Aβ蛋白构象变化的间距作用

目的 金属表面对蛋白质分子具有吸附作用,然而在纳米尺度内,蛋白质分子构象受到狭缝的间距作用尚未明确。本文通过在分子动力学模拟中建立不同间距的金原子层,研究纳米级金属狭缝中蛋白质分子构象变化。方法 使用GOIPCHARMM力场在Au (111)金原子界面间对Aβ1-42蛋白单体进行分子动力学仿真,研究无狭缝的水溶液环境下和由5.0、5.5以及8.5 nm狭缝结构与Aβ蛋白相互作用及蛋白质构象变化。结果 当金狭缝结构间距从5.0 nm增加到8.5 nm,Aβ蛋白分子与两侧金层相互作用可由单表面吸附、双表面吸附过渡到无吸附。结论 Aβ蛋白分子在金狭缝结构中与表面发生相互作用,随狭缝间距和蛋白质分子距界面距离的变化,蛋白质分子的状态可能表现为单表面吸附、双表面吸附和无吸附3种状态。     

胰岛素作用原理研究近况

我国科学工作者在1965年首次用化学方法全合成了具有全部生物活力的结晶牛胰岛素,开辟了人工合成蛋白质的新时期,也促进了我国对胰岛素的深入研究。1973年,我国科学工作者又测定了1.8埃分辨率猪胰岛素分子的三维结构,为胰岛素结构与功能     

科技图书

<正>结构生物学:从原子到生命(瑞典)Anders Liljas等著苏晓东等译科学出版社2015年10月出版利尔加斯编著的《结构生物学(从原子到生命)》以生物学功能为主线,以生物大分子及其复合物的三维原子结构为中心,全面深刻地解析了重要生命活动过程的结构基础及由此阐发的分子机理,内容涵盖了从蛋白质、核酸、脂类到生物膜的基本结构信息及知识,     

猪胰岛素晶体结构测定

1969～1974年间,我国科学工作者先后在分辨率4埃(1970)、2.5埃(1971)、1.8埃(1973)测定了猪胰岛素三方二锌晶体结构。这是我国第一个蛋白质晶体结构,也是当时亚洲地区第一个蛋白质晶体结构,国际上少     

核磁共振波谱应用于结构生物学的研究进展

综述了核磁共振波谱在结构生物学研究中的进展。在溶液中测定生物大分子的结构,分子大小的限制正被减少,尽管新结构的测定仍然需要付出比较大的努力。核磁共振是一个有效的手段,可用于研究在许多细胞过程中存在的弱的或者瞬态的蛋白质-蛋白质相互作用。结构的柔性在蛋白质分子功能中起了中心作用。由于最近方法学的发展,使NMR可以表征蛋白质的动力学,从而可以对分子机制有新的认识。核磁共振波谱可以在原子分辨率下表征无序的蛋白质系统,可以研究折叠路径。跨膜蛋白在细胞中起了关键作用,这使它们成为药物的靶标。应用液体和固体核磁共振技术已经成功测定了跨膜蛋白质的结构。     

含氟核苷在生物大分子结构机理研究中的应用进展

氟原子半径小、电负性强、具有与(-OH)官能团类似的氢键形成能力,是"超级卤素"。生物大分子核酸中引入氟原子,会使得氟原子附近的原子电子云密度、碱性及酸性发生明显变化,从而导致整个核酸分子构象由于偶极相互作用发生变化。本文主要综述最近几年含氟核苷在蛋白质与核酸的相互作用及其动力学机制、DNA和RNA的二级结构等生物大分子结构机理研究中的应用,同时,进一步阐述了利用含氟核苷,结合19F-NMR核磁共振波谱技术,研究核酸与蛋白质之间特异性识别的结构与动态机制及核酸二级结构的研究进展,以期氟化学在我国化学和生物学领域得到更为广泛的应用。     

基于图论模型的蛋白质结构类型的研究

提出了基于图论模型的H系数分类蛋白质结构为H结型和NH结型的方法.论述了蛋白质结构中序列不相邻的C_α原子之间的空间距离与序列相邻的C_α原子之间空间距离的关系.用此方法对PDB的66个单链蛋白质结构进行分类,结果显示H结型占18.2%.H结在全α型中出现比例较高,在全β型中出现比例较小,所以H结倾向出现在含有α螺旋的蛋白质结构中.     

蛋白质中原子与基团的可及性的一种新计算方法及其应用

实现了一种新的蛋白质中原子层次可及面积的计算方法－Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ模拟方法。计算了溶菌酶各个原子与功能基团的可及性,并应用于蛋白质结构和功能的研究中。使得对蛋白质性能的预测更准确,提供了一种对蛋白质结构和功能研究的新思路。     

圆二色光谱在蛋白质结构研究中的应用

近几年来,圆二色光谱在蛋白质结构研究中的应用越来越广泛。通过对远紫外圆二色光谱的测量,可以推导出稀溶液中蛋白质的二级结构,进而分析和辨别蛋白质的三级结构类型;通过对近紫外圆二色光谱的测量和分析,可以推断蛋白质分子中芳香氨基酸残基和二硫键的微环境变化,研究介质与蛋白质结构间的关系;通过测定实验参数和环境条件变化时的圆二色光谱,可以研究蛋白质构像变化过程中的热力学和动力学特性。     

应用于生物科学研究的一门新技术——中子散射分析技术

近十年来,中子散射分析技术已经发展成为研究物质结构的重要方法,最近又把这个方法应用到生物科学研究中去。研究生物的细微结构,一般采用电子显微镜和X射线衍射技术。应用电子显微镜,来检查细胞、细胞的组成部分。用X射线衍射技术来研究蛋白质等生物大分子内的原子空间排列。可是在这两个范畴之间,尚有一个空隙:细胞的某些部分,用电子显微镜检测嫌小,用X射线衍射研究原子细节嫌大。而这个中间水平的结构资料,却又往往非常重要。象核糖体就是一个例子。核糖体是一切细胞里都有的、非常重要的细胞器,它由55个蛋白质分子和三个RNA分子所组成。如果不首先了解这些蛋白质、RNA分子是如何进行装配的,我们几乎无法了解核糖体在蛋白质合成中如何执行其任务。可是核糖体在电子显微镜图象中,只能是一个轮廓,从这些图象中获取的结构资料是     

蛋白质分子立体化学的自动分析——Ⅲ.原子环境分析

这是关于蛋白质分子立体化学自动分析方法报道的第三篇,介绍自动分析原子环境的方法和应用于胰岛素结构所得到的一些结果。现在建立的程序具有多种功能,可以分别给出分子的全部内环境,单纯极性基团的环境,任一氨基酸的环境,以及任意原子基团的环境,还可以单独给出各氨基酸残基的C~α原子之间的距离,作为结构域辨识的参考。对胰岛素分子的计算结果发现,蛋白质分子存在大量弱相互作用,它们对蛋白质的结构和功能都十分重要。     

蛋白质分子立体化学的自动分析——Ⅲ.原子环境分析

这是关于蛋白质分子立体化学自动分析方法报道的第三篇,介绍自动分析原子环境的方法和应用于胰岛素结构所得到的一些结果。现在建立的程序具有多种功能,可以分别给出分子的全部内环境,单纯极性基团的环境,任一氨基酸的环境,以及任意原子基团的环境,还可以单独给出各氨基酸残基的C~α原子之间的距离,作为结构域辨识的参考。对胰岛素分子的计算结果发现,蛋白质分子存在大量弱相互作用,它们对蛋白质的结构和功能都十分重要。     

秦皮素对大肠埃希菌作用机制的初步研究

目的以大肠埃希菌ATCC 25922为供试菌,探讨秦皮素的抑菌活性及其作用机制。方法利用TTC法测定秦皮素对大肠埃希菌ATCC 25922的最低抑菌浓度;通过测定加药前后菌体培养液电导率和大分子的变化及观察扫描电镜和透射电镜电镜结果,分析秦皮素对其细胞膜的影响;通过SDS-PAGE测定秦皮素对供试菌株蛋白含量的影响;采用逐个检出法研究秦皮素对大肠埃希菌ATCC 25922质粒合成的抑制作用。结果秦皮素可抑制大肠埃希菌ATCC 25922的生长,其最低抑菌浓度为40μg/mL。秦皮素作用菌体5 h后,培养液中的电导率比对照组增加1.96%,但DNA和RNA大分子增加的不明显。秦皮素作用大肠埃希菌20 h后,菌体可溶性蛋白总量比对照组降低42%。秦皮素对大肠埃希菌的质粒有消除作用,药物作用48 h后,秦皮素对大肠埃希菌的质粒消除率为60.3%。结论秦皮素可抑制大肠埃希菌的生长,其抑菌作用机制与抑制菌体内蛋白质合成和消除菌体内的质粒有关,但对大肠埃希菌细胞膜的影响不大。     

蛋白质折叠速度与其拓扑结构关系的研究

以6种不同的方式来定义蛋白质内存在的接触,进而运用分子动力学模拟等不同方法,对10个小蛋白进行分析,研究了不同的接触定义及不同的拓扑参数计算方法下,蛋白质的折叠速度与其拓扑参数的关系.结果表明,用含主链重原子的方式定义接触,所计算的拓扑参数与蛋白质折叠速度的相关性较好;用含侧链原子的方式定义接触,得到的拓扑参数与β型蛋白质的折叠速度的相关性较好.对不同的蛋白质,其拓扑结构与相应折叠速度间的相关程度不同。     

糙米蛋白质含量与矿质元素含量的相关分析及NIRS模型的建立

利用162份不同类型水稻种质,采用微量凯氏定氮法测定蛋白质含量,原子吸收分光光度法(atomic absorption spec-trophotometry,AAS)测定Mg、Ca、Fe、Zn、Cu和Mn等6种矿质元素含量,火焰光度法测定K含量,分光光度法测定P含量。对糙米蛋白质与矿质元素、矿质元素间进行相关分析;并利用测定的蛋白质含量的化学值,采用偏最小二乘法(partial leastsquares,PLS)建立糙米蛋白质预测的校正模型。结果表明,糙米矿质元素含量大小顺序为P>K>Mg>Ca>Zn>Fe>Cu>Mn,蛋白质与P、K、Cu和Mn等矿质元素极显著或显著正相关;通过比较光谱预处理方法在不同谱区的处理效果:采用一阶导数预处理、谱区为11995.7～7498.3/cm和6102～4597.7/cm建立校正模型的检验和预测效果最佳,糙米蛋白质的近红外测定值和化学测定值之间有较高的相关性,其校正决定系数为92.89,外部验证决定系数为89.91;筛选到小黑谷、小红米和紫糯米等高蛋白、富矿质营养的种质材料,可作为富营养稻米品种创新的亲本材料;通过利用蛋白质和矿质元素间的相关性,借助近红外分析技术(Near-infrared Reflectance Spectroscopy,NIRS)辅助测定蛋白质含量,并间接选择富矿质营养水稻种质,聚合高蛋白和富2种以上矿质元素,可能是水稻营养品质育种的一条有效途径。