神经生长抑制因子的功能结构域双体

神经生长抑制因子 (neuronalgrowthinhibitoryfactor,GIF)又名金属硫蛋白 III (metallothionein III,MT III) ,是神经系统中第一个被鉴定的具有神经元生长抑制功能的蛋白质 ,β结构域为其功能结构域。为深入系统地研究GIF及其结构域的结构与功能 ,构建了神经生长抑制因子功能结构域双体 (GIFβ β)。PCR扩增得到N端 β结构域和C端 β结构域的cDNA ,酶切后克隆入原核表达载体pGEX 4T 1,经发酵、诱导表达、亲和层析、凝血酶切和进一步纯化 ,每升菌液约可得重组GIFβ β蛋白 6 0mg。测其电泳行为、氨基酸组成、质谱、金属巯基含量等 ,证明得到了目的蛋白质。圆二色性图谱显示 ,GIFβ β拥有金属硫蛋白家族成员的特征———金属巯基簇结构域。MTT还原法测定神经元抑制活性大小为 :GIF >GIFβ β>GIFβ结构域     

蛋白质PX结构域的结构和功能

本文重点介绍了近年不断发现的许多蛋白质结构中含有一个特异的结构域（hox homolog)－PX结构域。蛋白质通过PX结构域与膜肌醇磷脂结合靶蛋白质结合到细胞膜上,然后发挥蛋白质的各自功能。现已鉴定含PX结构域的蛋白质约有100多种,这些蛋白质参与蛋白质转运和信号转导。     

溴结构域蛋白4的结构和功能及其抑制剂在肿瘤研究中的应用

溴结构域和超末端结构域(bromodomain and extraterminal domain, Bet)家族是表观基因组的调节因子,也是肿瘤细胞生存所依赖的肿瘤相关基因表达的关键驱动因子。溴结构域蛋白4 (bromodomain-containing protein 4, Brd4)是溴域和端外蛋白家族中的一员,通常识别乙酰化组蛋白,并定位于目的基因的启动子或增强子区域,启动并维持肿瘤相关基因的表达。Brd4与多种转录因子调控和染色质修饰密切相关,并参与DNA损伤修复、维持端粒功能,从而维持肿瘤细胞的存活。本文围绕Brd4蛋白的结构、功能及其抑制剂在肿瘤研究中的应用进行综述。     

含溴结构域蛋白2结构与功能的研究进展

含溴结构域蛋白2(bromodomain-containing protein 2,BRD2)具有两个串联的溴结构域和一个末端外结构域,是溴结构域和末端外结构域蛋白家族成员之一.BRD2蛋白能够特异性结合组蛋白乙酰化赖氨酸,参与基因的转录调控、染色质重塑和细胞增殖与凋亡等生物学活动.近年来研究表明,BRD2蛋白通过溴结...     

植物WRKY转录因子结构及功能研究进展

WRKY蛋白是植物所特有的转录因子家族.因WRKY结构域中的N-端均含有高度保守的WRJKYGQK氨基酸序列而得名.它能够与(T)TGACC(A/T)序列(W*box)发生特异性作用,调节启动子中含W-box元件的调节基因或功能基因的表达,从而参与植物的各种防卫反应,调节植物的发育和代谢等.近些年来.有关WRKY转录因子的研究很多,如模式生物中的拟南芥和水稻基因组中拥有大量的WRKY成员.主要介绍WRKY转录因子的结构特点及生物学功能.     

MBD结构域和SRA结构域识别甲基化DNA的结构机理

DNA胞嘧啶5-甲基化修饰是表观遗传重要的修饰之一,其对基因表达的调控依赖下游的识别蛋白识别和传递甲基化信号.本文围绕两种主要的甲基化DNA识别结构域——MBD结构域和SRA结构域,综述了它们识别不同修饰形式DNA的结构基础以及发挥功能的分子机理.     

“溴”结构域研究进展

“溴”结构域是近10年来发现的广泛存在于等多种生物中的一种保守结构域,一般由60－110个氨基酸残基组成。二级结构为双性α－螺旋,三组结构为左手上下四螺旋束状结构,含一个疏水穴。“溴”结构域是一种乙酰赖氨酸结合域,主要功能是介导蛋白质－蛋白质间的相互作用。已经登录的“溴”结构域蛋白质家族有50多种,其多数成员与基因的转录调控有关,涉及核小体的装配、基因的激活和（或）共激活、酶活性的调节诸多方面。     

耐热碱性磷酸酯酶的功能结构域的定位

 为了确定耐热碱性磷酸酯酶 (TAPND2 7)发挥活性所必需的功能结构域 ,通过 PCR介导的诱变缺失 ,得到了 N端分别缺失 8、1 6、2 5个氨基酸的 3个缺失体 p TAPN8、p TAPN1 6和p TAPN2 5以及 C端分别缺失 1 0和 30个氨基酸的两个缺失体 p TAPC1 0和 p TAPC30 .经表达和活性测定 ,发现 p TAPN8和 TAPC1 0保持了较高的活性而其余 3个缺失体则失去酶活性 .据此 ,TAPND2 7的活性区域被定位在 8～ 465氨基酸之间 .在分离纯化的基础上测定了一些酶学性质 .发现 TAPN8和 TAPC1 0的比活没有大的改变 ,Tm 下降了 5.5℃ ;TAPN8的最适反应温度上升了1 0℃ .结果提示了 N端和 C端的这些氨基酸残基对热稳定性有一定的贡献 ,N端氨基酸残基还对酶的亲热性有贡献 .     

蛋白质结构与功能中的结构域

结构域是蛋白质亚基结构中的紧密球状区域.结构域作为蛋白质结构中介于二级与三级结构之间的又一结构层次,在蛋白质中起着独立的结构单位、功能单位与折叠单位的作用.在复杂蛋白质中,结构域具有结构与功能组件与遗传单位的作用.结构域层次的研究将会促进蛋白质结构与功能关系、蛋白质折叠机制以及蛋白质设计的研究.     

胰岛素受体底物PH结构域相互作用蛋白结构和功能研究进展

PHIP是一种与胰腺β细胞中胰岛素受体底物（IRS）的PH结构域相互作用的蛋白。根据小鼠PHIP（mPHIP）mRNA翻译的不同起始位点,除全长的PHIP1外,mPHIP基因还编码其他3种不同变异体。在胰岛素诱导的信号途径中,主要分布于细胞核的PHIP1和IRS-1的PH结构域相互作用,介导IRS蛋白酪氨酸的磷酸化。IRS-2和PHIP1的共表达能诱导IRS在细胞膜上的定位,促进葡萄糖转运蛋白4（GLUT4）向细胞质膜的转移。PHIP1的表达能提高β-细胞内细胞周期蛋白D2的表达,促进β细胞的生长。PHIP1的表达活化蛋白激酶B（PKB）,活化的PKB能明显抑制β细胞的凋亡。PHIP与胰岛素信号传导途径中其他信号分子的相互作用机制尚不明确。     

木聚糖酶分子的结构区域

多数木聚糖酶分子中含有多个功能区域,这些区域包括催化区、纤维素结合区、木聚糖结合区、连接序列、重复序列、热稳定区、Ｃｅｌｕｌｏｓｏｍｅ－Ｄｏｃｋｉｎｇ区及其它未知功能的非催化区,它们担负着不同的生物功能,不同来源的木聚糖酶分子的功能区域之间同源性或高或低。     

Functional divergence in the Arabidopsis LOB-domain gene family

The Arabidopsis LOB-domain (LBD) gene family is composed by 43 members divided in two classes based on amino acid conservation within the LOB-domain. The LOB domain is known to be responsible for DNA binding and protein-protein interactions. There is very little functional information available for most genes in the LBD family and many lbd single mutants do not exhibit conspicuous phenotypes. One plausible explanation for the limited loss-of-function phenotypes observed in this family is that LBD genes exhibit significant functional redundancy. Here we discuss an example of one phylogenetic subgroup of the LBD family, in which genes that are closely related based on phylogeny exhibit distinctly different expression patterns and do not have overlapping functions. We discuss the challenges of using phylogenetic analyses to predict redundancy in gene families.     

Structural and Functional Analysis of Multi-Interface Domains

A multi-interface domain is a domain that can shape multiple and distinctive binding sites to contact with many other domains, forming a hub in domain-domain interaction networks. The functions played by the multiple interfaces are usually different, but there is no strict bijection between the functions and interfaces as some subsets of the interfaces play the same function. This work applies graph theory and algorithms to discover fingerprints for the multiple interfaces of a domain and to establish associations between the interfaces and functions, based on a huge set of multi-interface proteins from PDB. We found that about 40% of proteins have the multi-interface property, however the involved multi-interface domains account for only a tiny fraction (1.8%) of the total number of domains. The interfaces of these domains are distinguishable in terms of their fingerprints, indicating the functional specificity of the multiple interfaces in a domain. Furthermore, we observed that both cooperative and distinctive structural patterns, which will be useful for protein engineering, exist in the multiple interfaces of a domain.     

Domains as functional building blocks of plant proteins

Emerging evidence in eukaryotic systems suggests that many proteins of diverse cellular processes are made up of protein domains that are well defined in both sequence and structure. This article updates the identification of many ‘classic’ eukaryotic protein domains in various plant cellular processes, with particular emphasis on the non-catalytic categories. We discuss the importance of domains to plant-protein functions and cellular networking, and the emergence of plant-specific domains.     

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。     

lncRNAs功能注释和预测

随着测序技术的发展,在各种哺乳动物中发现越来越多的长非编码RNAs（long non-coding RNAs,lncRNAs）,但是大部分lncRNAs的功能却未知.鉴于lncRNAs在众多生物过程如免疫反应、发育和基因印迹中表现出对蛋白编码基因和其它非编码RNAs的重要调节作用,对lncRNAs的功能研究也成为生物学家和生物信息学家研究的热点. 其中,功能注释和预测是目前研究lncRNAs功能的主要方法之一.本文主要对lncRNAs功能注释和预测方法的研究进展作一综述,包括以下几个方面：基于共表达网络的方法、基于miRNAs的方法、基于蛋白质结合的方法、基于表观遗传修饰的方法以及基于ceRNA网络的方法. 为进一步研究lncRNAs的功能提供参考,同时为开发更加有效的注释或预测方法提供线索.     

真核翻译延伸因子1A蛋白家族功能位点的进化踪迹分析

真核翻译延伸因子1A（eEF1A）是真核生物蛋白质翻译过程中能将氨酰tRNA运送到核糖体A位点参与多肽延伸反应的多功能蛋白质. 本文主要利用多种生物信息学分析工具进行地中海涡虫翻译延伸因子1A（SmEF1A）蛋白序列的查找与eEF1A直系同源蛋白的搜索, 并基于90条直系同源蛋白进行eEF1A蛋白家族的进化踪迹分析和SmEF1A蛋白功能位点的比较研究. 结果表明,在eEF1A蛋白家族中共识别到338个踪迹残基位点和20个踪迹残基富集区域,SmEF1A蛋白的功能位点与踪迹残基位点密切相关,与GTP/Mg2+结合相关的S21、T72、D91、G94等重要位点均为全家族保守的踪迹残基,N 糖基化、磷酸化等蛋白修饰位点中踪迹残基位点往往是被修饰的部位或修饰功能发挥的关键辅助位点,而位于分子表面的配基结合口袋则与20个踪迹残基富集区域在分子表面形成的踪迹残基簇关系密切. eEF1A蛋白家族的进化踪迹分析为eEF1A蛋白重要功能区域关键残基的确定和未知功能位点的预测提供了重要信息.     

P53参与抑制PC-1基因转录的结构域分析

目的:分析P53分子参与抑制PC-1基因转录的结构域。方法:构建P53分子突变体;将前列腺癌LNCaP细胞瞬时转染野生型或突变型p53及含PC-1启动子的荧光素酶表达载体p4939,分析PC-1启动子的转录活性。结果:P53分子N端转录激活域及富含脯氨酸功能域突变体没有减弱对PC-1启动子的转录抑制作用,而特异性DNA结合域上175、273位突变体和C端339～346位氨基酸的缺失突变体都减弱了对PC-1启动子转录的抑制作用;另外P53分子第175和273位突变体在前列腺癌细胞中对野生型P53的转录抑制功能表现出显性负效应。结论:P53分子特异性DNA结合域和C端结构域参与对PC-1基因启动子的转录抑制,而P53突变体的显性负效应可能是PC-1在前列腺癌进展中表达失调的因素之一。