结构生物学研究的一些新进展

近年来,结构生物学的发展呈现出快速增长的新态势.精确测定的生物大分子结构以指数曲线增加,速率已达到5.1个/d.截止1998年4月的统计,已从PDB库释放出来的生物大分子原子坐标套数已达7 454.同时,以精确结构知识为基础揭示生命活动的规律已达到前所未有的深度和广度.在技术和方法方面,近年来第三代同步辐射的应用与一些新方法的结合,可用极小的晶体测定极大的结构,使某些膜蛋白及亚细胞器的精确结构测定成为可能.NMR溶液结构测定的分子质量已突破35 000,电子晶体学阐释结构的分辨率已接近0.3 nm,可探测的动态过程的时间尺度已达到10^－9 s.结构生物学与基因组学的结合正在产生一个新的科学领域：结构基因组学（structural genomics）,它在未来后基因组时代的生物学中占有重要地位.     

结构生物学现状与展望学术讨论会

1996年9月15～21日在山东青岛市召开了以“结构生物学：现状与展望”为主题的学术讨论会,这是我国第一次全国性的结构生物学学术会议。会议受国家基金委员会生命科学部资助并参与组织,由中国生物物理学会分子生物物理专业委员会、理论生物物理专业委员会、中国晶体学会生物大分子晶体学专业委员会联合发起并承办。会议充分展示了我国结构生物学研究的现状,并联系国际发展,研讨了我国结构生物学今后的前进方向,提出了积极建议。梁栋材院士在会后指出,这次会议在我国结构生物学的发展里程中具有标志意义,将对推动我国结构生物学研究的…     

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,     

单颗粒电子显微学的研究进展

单颗粒电子显微学是一种新型的结构生物学技术和方法,一方面,其解析生物大分子复合体结构的分辨率日益提高,可以达到近原子分辨率,提供大蛋白分子或复合体的精细结构;另一方面,还可以解析生物大分子在不同功能状态下的结构及变化,对于揭示生物大分子复合体结构的作用机理具有重要作用。本文就单颗粒电子显微学的研究进展作一综述。     

近两年细胞生物学的进展（1991—1992）

从80年代末期以来,生物大分子结构和功能的研究又取得很大的进展。一批重要的生物大分子(如受体、离子通道、间隙连结、光合作用中心Ⅰ和固氮酶铁钼蛋白等)的三维结构,陆续得到解决。这些成就使细胞的结构和功能活动在分子水平得到更为圆满的解释。另一方面,用各种分子遗传学和基因工程方法(重组DNA技术、PCR、同源重组和转基因动、植物等)对高等生物的细胞分化、发育和遗传的分析取得     

电子断层成像技术及其在细胞生物学中的应用

电子断层成像技术（electrontomography）是近年来发展起来一项三维成像技术,可以在纳米分辨率（2-10nm）水平上获得生物大分子及其复合物或聚集体、细胞器、细胞以及组织的三维结构,而且可以用于研究生物大分子在细胞中的定位、排列、分布以及相互作用,已逐渐成为细胞生物学领域中的一项重要技术手段。该文针对这项技术及其在细胞生物学中的应用作一简要介绍。     

分子动力学模拟与分子生物力学

生物大分子的微观结构动力学决定其生物学功能,其力学-化学耦合规律是分子生物力学的重点关注方向。分子动力学模拟是耦合生物大分子力学-化学性质微观结构动力学基础的有效手段,其结果可用于预测结构-功能关系、指导实验设计和诠释实验结果。本文简要介绍了分子动力学模拟的方法学特点、基本工作原理及其在分子生物力学中的应用,并展望了未来可能的发展方向和应用前景。     

试论生物信息流与激光生物效应的相关性--激光生物效应分子机理研究

为了探索激光生物学效应的分子机理,以便更好的掌控和利用激光生物效应,用XeCl（308 nm）准分子紫外激光以相同变化的激光参量直接辐照有生物活性的生物大分子BTG DNA、BSA（v）蛋白质和糖Mannan.实验结果分析告知：电镜法观察到受辐照的三类生物大分子的表观结构、构象（含结构信息）和光谱法（IR、Vis-UV、FR、CD）分析指出生物大分子的内在结构部件的相关的特征峰的峰位、峰值都受影响,其变迁都与激光参量的变化相呼应;与三类生物大分子中分子内、分子间沟通与信息传递相关的氢键、糖苷键等的形成与否的类似或相同的结构部件（如-C-H、-N-H、-CH-OH、-C-O、-C =O等）其特征峰的变迁都更敏感于激光参量的改变.激光辐照生物体时,激光似生物信号分子通过它的能量以粒子性、电磁波相干性影响生物大分子的分子结构、构象（含结构信息）的稳定性、增加分子内、分子间相互沟通、信息传递,亦增加了结构部件的被修饰的可能性.进而影响着生物信息流的流量与流向和细胞信号转导的协同与整体表达,产生相应的生物效应.掌握获得功能生物大分子结构构象信息与使用适宜的激光参量的相关的关系值（阈值）是重要的关键.     

科学出版社生物类图书精品推荐

结构生物学与药学研究杨铭　主编2 0 0 3年 11月出版定价 :4 8.0 0元结构生物学是以生物大分子三维结构及其运动性的研究为基础 ,定量阐明生命现象的学科。药物的合理设计、新药的发现都以结构生物学的研究成果为基础。本书概述了结构生物学的研究现状和发展趋势 ,从分子水平上探讨主要生物大分子的三维结构与生物功能的关系及药学研究前沿领域中的一些重要科学问题 ,最后介绍了结构生物学研究中的主要方法。糖生物学基础 (中译版 )EssentialsofGlycobiologyAjitVarki等编著张树政　朱正美　王克夷　等译定价 :82 .0 0元本书是冷泉港实验…     

第三届中国结构生物学学术讨论会成功召开

团结合作,走向前沿第三届中国结构生物学学术讨论会于2010年3月3日～6日在海南三亚万嘉戴斯度假酒店成功召开。此次会议由中国晶体学会生物大分子专业委员会、中国生物物理学会分子生物物理专业委员会、中国电子显微学会冷冻电镜分会联合主办,中国晶体学会大分子专业委员会承办。梁     

《生理卫生》与《物理学》的联系

生物学与物理在自然科学发展史中是齐头并进的。17世纪光学显微镜的发明,促进了生物学的发展,使人类对生物体的结构有了进一步的认识;本世纪发明的电子显微镜,使生物学有了长足的进步,能够分辨7×10-~(1 0)米数量级的结构;现在,人们正借助扫描隧道显微镜、X线衍射等现代物理学新技术,进一步从分子水平、原子水平探索生命的本质。可见,生物学的发展与物理学进展息息相关。同时,生物体本身就是有秩序、有组织的复杂系统,其中包含非常深奥的物理学原理,为物理学的研究提供了丰富的材料,《生物物理学》由此应运而生,并进一步分支出《生物力学》、《生物电子学》、《生物热力学》、《生理光学》、     

蜜蜂蛋白质组学研究新进展北大核心CSCD

蛋白质组学是后基因组时代的重要技术之一,随着超高压液相色谱、高分辨率和高灵敏度生物大分子质谱技术的快速发展,近年来在蜜蜂生物学和蜂产品研究领域的研究应用越来越广,蜜蜂的许多重要生物学形成机理被解析,蜂产品中的重要功能成分不断被鉴定,这对促进我国蜂学领域的原始创新具有重要意义。对近年来国际蜜蜂蛋白质组学的研究进行系统综述,旨在促进我国蜜蜂生物学和养蜂业的发展。     

G-四链体:核酸的“新”结构

<正>核酸(包括DNA和RNA)是体内最重要一类生物大分子,DNA主要作为遗传信息载体,而RNA则作为信息中介分子、调节因子和酶等发挥多重生物学功能。核酸分子空间结构形式复杂、可变,可采用多种构象,在体内DNA主要为双螺旋结构,而RNA采取单链为主局部双螺旋结构,此外还存在一些特殊结构,如Z-DNA和G-四链体(G-quadruplex)等,这些结构对保证基因组完整性、基因表达和调控都具有重要作用。由于结构     

蛋白质和核酸动力学的计算机模拟

近几年,核酸和蛋白质内部的动力学已成为广泛引起人们兴趣的课题。为了说明生物大分子结构和功能的关系,不仅需要了解原子的平均位置,而且也需要知道原子位移随时间的涨落。大量实验表明生物大分子结构不仅有刚性而且存在柔性,而且这种柔性与生物大分子作用机制有密切关系。最近X射线晶体衍射关于蛋白质温度因子的研究,在各向同性和谐振的假设下,已能估计出这种涨落的数值,核磁共振,荧光去偏振,激光拉曼光谱等实验也说明     

蛋白质和核酸动力学的计算机模拟

近几年,核酸和蛋白质内部的动力学已成为广泛引起人们兴趣的课题。为了说明生物大分子结构和功能的关系,不仅需要了解原子的平均位置,而且也需要知道原子位移随时间的涨落。大量实验表明生物大分子结构不仅有刚性而且存在柔性,而且这种柔性与生物大分子作用机制有密切关系。最近X射线晶体衍射关于蛋白质温度因子的研究,在各向同性和谐振的假设下,已能估计出这种涨落的数值,核磁共振,荧光去偏振,激光拉曼光谱等实验也说明了生物大分子柔性的存在。在大量实验工作的基础上,这方面的理论工作也有了很快的发展。分子动力学模拟曾成功地应用于含有大量原子的气体和液体,从中     

生物大分子和亚细胞结构的分离

分离和纯化生物大分子及亚细胞结构是细胞生物学和生物技术学的基本研究手段之一。由于亚细胞方法学(Subcellular methodology)的建立和从分子水平及亚细胞水平去探索生命现象,使关于细胞结构与功能的研究更加紧密地结合起来了。不仅如此,在深入认识生物信息传递的基础上,采用分子生物学技术和亚细胞分部(Subcellular fraction)的方法,发展了生物工程或生物技术学,使生物学进入一个崭新的阶段。这就使     

生物体内多胺对蛋白质影响的研究进展

多胺是普遍存在于生物体中的一种脂肪族阳离子胺。多胺通过离子键和氢键的形式与生物大分子结合,调节生物大分子的生物学活性,调控细胞的生长和发育。多胺对核酸的作用一直是关注热点,而针对蛋白质的影响目前研究较少。本文主要针对多胺调控代谢相关酶、通道蛋白质和其他功能性蛋白质以及相关规律和机制进行综述,并从蛋白质结构和功能角度探讨了多胺与蛋白质之间的相互作用关系,同时总结了多胺与蛋白质相互作用研究在疾病治疗中的应用前景和面临的问题。     

顺磁弛豫增强效应在蛋白质结构及动力学上的应用

未成对电子与观测核之间的偶极—偶极相互作用所引起的顺磁弛豫增强效应能够提供丰富的长程结构信息。近年来,人们在生物大分子中引入顺磁性物质,将这一独特的长程结构信息应用到蛋白质研究的方方面面,这使得顺磁NMR成为结构生物学中颇有潜力的"新"工具。本文综述了顺磁弛豫增强效应在蛋白质三维结构解析、蛋白质相互作用以及蛋白质动力学研究等方面的最新应用。     

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。     

蛋白质磁共振——从结构生物学到结构基因组学

在后基因组时代,随着大量物种全基因组序列的获得,结构生物学家面临着结构基因组学的新机遇和挑战。与传统的结构生物学不同的是,结构基因组学的研究主要集中在结构和功能未知并且与从前研究的蛋白质相似性很小的蛋白质。准确的来讲,结构基因组学通过高通量蛋白质表达、结构解析来完成所有蛋白质家族的结构表征,从而能够通过结构预测功能。加州结构基因组学联合实验室发展了高度自动化的蛋白质合成、结晶、结构解析生产线。然而由于一些蛋白质不能被结晶,要想覆盖所有蛋白质结构域还有很大困难。Wuthrich的研究小组通过一些高通量的目的蛋白质筛选和NMR结构解析的方法解决了这一难题。与X射线晶体学解析蛋白质结构相比,NMR技术由于能够解析更接近生理状态的溶液结构而具有互补性。通过获得溶液中的蛋白质稳定性、动力学特征和相互作用信息,正如在朊蛋白和SARS相关蛋白的研究中所表现的那样,NMR技术从扩大已知的蛋白质结构数据库、新的蛋白质功能到化学生物学研究中都扮演着激动人心的角色。