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对68个外显子-内含子-外显子序列片段以及相应的外显子-外显子序列片段的二级结构进行分析后发现,内含子5‘端和3’端的碱基G(剪拉位点)中大约90%们一级结构的环区或是茎区的端部并靠近环,贿位于环区的G也多靠近环的基部;92%的外显子拼接位点也有类似性质,约82%的分枝点A位于环区或环与茎的连接部位,折叠结构的形成使剪接位点和分枝点在空间上彼此靠近。 相似文献
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真核生物mRNA二级结构与内含子剪接 总被引:3,自引:1,他引:2
对68个外显子-内含子-外显子序列片段以及相应的外显子-外显子序列片段的二级结构进行分析后发现,内含子5′端和3′端的碱基G(剪接位点)中大约90%位于二级结构的环区或是茎区的端部并靠近环,而且位于环区的G也多靠近环的基部;92%的外显子拼接位点也有类似性质. 约82%的分枝点A位于环区或环与茎的连接部位. 折叠结构的形成使剪接位点和分枝点在空间上彼此靠近. 相似文献
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基因工程技术已经被广泛应用于抗体的生产。但是由于抗体的分子量较大,导致合成抗体较为困难。蛋白质内含子是前体蛋白质中的一段氨基酸序列,能够将自身剪切出来,并将两端的外显子连接形成成熟的蛋白质。将抗体的Fab(antigen binding fragment)和Fc(crystalline fragment)分别与蛋白质内含子(intein) 的N端(IN)和C端(IC)融合表达,利用蛋白质内含子的剪接功能,可形成完整的抗体分子。KSCDKTH是存在于抗体铰链区(hinge region)的一段氨基酸序列,如果在KSCDKTH序列中筛选到高效剪接的蛋白质内含子,即可通过蛋白质剪接,将抗体分子的Fab和Fc剪接形成完整抗体。本文筛选发现,Ssp DnaX的3种断裂蛋白质内含子(S0, S1, S11)具有在KSCDKTH序列中高效剪接的能力,这一研究结果为抗体的剪接合成提供了可行性。 相似文献
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人类基因组盒式外显子和内含子保留的可变剪接位点预测 总被引:2,自引:0,他引:2
信使RNA的可变剪接是真核生物有别于原核生物的基本特征之一,信使RNA前体的可变剪接极大地丰富了高等真核生物蛋白质的多样性,并与生物体的组织特异性密切相关。文章对人类盒式外显子和内含子保留的一些基本特征进行了统计;根据剪接位点附近的单碱基、碱基二联体和三联体的保守性等特征,利用基于多样性指标的二次判别法,对盒式外显子和内含子保留的供体端和受体端可变剪接位点进行了预测。交叉检验结果表明,盒式外显子供体端和受体端的识别精度分别达到93%、84%以上的水平;内含子保留供体端和受体端的识别精度分别达到89%、81%以上的水平。 相似文献
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异源生物中筛选高剪接活性Intein系统的建立 总被引:1,自引:0,他引:1
原始物种体内蛋白质内含子(intein)介导的自催化蛋白剪接反应以100%效率进行.当这些蛋白质内含子被克隆入异源物种时,其剪接效率往往大大降低,绝大多数甚至完全失去剪接能力.本研究根据蛋白质内含子剪接活性与蛋白质外显子(extein)C端第1个保守氨基酸直接相关的特点,设计含有所有这些保守氨基酸的多个短的蛋白质外显子序列,通过PCR引入到卡那霉素抗性蛋白(KanR)的不同位点中,在此外显子中克隆入相应的蛋白质内含子,构建在大肠杆菌中依赖卡那霉素抗性来筛选高剪接活性蛋白质内含子的系统.结果显示,卡那霉素平板上菌落生长的结果与Western印迹检测的结果基本一致.说明建立的筛选高剪接活性蛋白质内含子系统成功.这种含有可选择蛋白质外显子的筛选系统,将蛋白质剪接与卡那霉素抗性相结合,直接从平板上观测剪接结果,成为快速、稳定筛选在异源物种中具有剪接活性蛋白内含子的新手段. 相似文献
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蛋白质剪接技术为在蛋白质水平上直接对蛋白质进行修饰和加工提供了一种全新的解决方案,因而在蛋白质工程及相关领域具有非常广阔的应用前景。现阶段,大部分天然的蛋白质内含子在异源蛋白质中剪接活性非常低,极大限制了蛋白质内含子的开发和应用。为了开发一个可以同时对蛋白质内含子通用性和剪接活性进行筛选的系统,利用Bsa I限制性内切酶识别位点和切割不重合的特性,将Ter ThyX内含子(不含外显子序列)插入到卡那霉素抗性蛋白基因的多个位点。并且摒弃了以往需要结合天然外显子以实现剪接的方法,可以同时对蛋白质内含子的剪接活性和通用性进行筛选。Western blot结果和卡那霉素平板生长结果表明,通过卡那霉素筛选系统可以精确的将蛋白质内含子剪接反应与卡那霉素抗性结合起来,仅从卡那霉素平板上的菌落生长情况即可完成蛋白质内含子剪接活性阳性突变的筛选,是一个快速,稳定的定向进化筛选系统。 相似文献
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目前,蛋白质内含子在蛋白质工程领域中得到越来越广泛的应用。为提高微小蛋白质内含子Ter DnaE-3(Trichodesmium erythraeum)在异源宿主中的剪接活性,采用易错PCR技术,通过改变反应体系中dNTP、Mg2+、Mn2+的浓度等手段,借助依赖卡那霉素的蛋白质内含子筛选系统进行筛选。Western印迹结果表明:通过定向进化,其中5号突变体的剪接活性从原始的约20%提高至约85%;9号突变体能够避免发生剪接副反应,即N端断裂反应。氨基酸突变位点与剪接活性变化的相关性分析表明:参与α-helix形成的氨基酸的突变极有可能影响蛋白质内含子的断裂反应,参与β-sheet形成的氨基酸的突变则有可能影响蛋白质内含子结构的紧凑性。通过定向进化提高微小蛋白质内含子Ter DnaE-3在异源宿主中的剪接活性,进一步验证依赖卡那霉素抗性的筛选系统的可行性,为扩大蛋白质内含子的应用范围奠定基础。 相似文献
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最近在几种生物体中连续发现了蛋白质剪接现象,由于它与通常所说的RNA剪接的区别,人们称这些在蛋白质水平被剪切掉的部分为“蛋白质内含子”.有些蛋白质内含子具有核酸内切酶功能,编码蛋白质内含子的DNA片段是一类新的可移动遗传因子.文中介绍了目前发现的几例蛋白质剪接现象,讨论了蛋白质剪接的可能机理,分析了蛋白质内含子的进化及其生物学意义. 相似文献
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AT┐AC内含子及其剪接机理的研究进展滕胜明镇寰(杭州大学生命科学学院,杭州310012)关键词AT-AC内含子剪接机理最近发现了一种新类型的内含子,它在mRNA前体中存在的比例不到0.1%,其剪接位点高度保守的双核苷酸为AT和AC(AT-AC内含子... 相似文献
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内含肽介导的生物学效应及其应用 总被引:1,自引:1,他引:1
蛋白质翻译产物在成熟过程中剪切释放出来的一段氨基酸序列称为“intein”---即内含肽。它与前体蛋白以框内融合的形式共同翻译,并内嵌于前体蛋白序列中。内含肽的解离以及内含肽两侧氨基酸序列的连接是在内含肽自身催化作用下完成的。本文将从内含肽的发现、结构特征和作用机理等方面对这种具有特殊意义的蛋白质成熟机制进行较为全面的论述,同时介绍了近年来发展起来的以内含肽介导的蛋白质剪接为基础的蛋白质纯化和改造技术。 相似文献
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蛋白质内含子的研究进展 总被引:1,自引:0,他引:1
自1990年发现第一个蛋白质内含子以来,对其研究愈加引起注意。蛋白质内含子是蛋白质剪接元件,可从前体蛋白中切除并将两侧外显子连接起来成为成熟蛋白质,标准的蛋白质剪接主要包括四步亲核置换反应,新近又发现一种反式剪接机制。蛋白质内含子的演化形成存在先天遗传和后天插入两种方式,但目前还没有直接的实验证据。数据库显示,蛋白质内含子有10个保守模体:A、N2、B、N4、C、D、E、H、F和G,它们在蛋白质剪接过程中具有不同的作用。作为蛋白质剪切元件的蛋白质内含子,是蛋白质工程中一个功能强大的工具,具有重要的实践意义。现对蛋白质内含子的命名、分布、结构、剪接方式以及应用前景等作一全面的综述。 相似文献
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Manoj Cheriyan Chandra Sekhar Pedamallu Kazuo Tori Francine Perler 《The Journal of biological chemistry》2013,288(9):6202-6211
Inteins are naturally occurring intervening sequences that catalyze a protein splicing reaction resulting in intein excision and concatenation of the flanking polypeptides (exteins) with a native peptide bond. Inteins display a diversity of catalytic mechanisms within a highly conserved fold that is shared with hedgehog autoprocessing proteins. The unusual chemistry of inteins has afforded powerful biotechnology tools for controlling enzyme function upon splicing and allowing peptides of different origins to be coupled in a specific, time-defined manner. The extein sequences immediately flanking the intein affect splicing and can be defined as the intein substrate. Because of the enormous potential complexity of all possible flanking sequences, studying intein substrate specificity has been difficult. Therefore, we developed a genetic selection for splicing-dependent kanamycin resistance with no significant bias when six amino acids that immediately flanked the intein insertion site were randomized. We applied this selection to examine the sequence space of residues flanking the Nostoc punctiforme Npu DnaE intein and found that this intein efficiently splices a much wider range of sequences than previously thought, with little N-extein specificity and only two important C-extein positions. The novel selected extein sequences were sufficient to promote splicing in three unrelated proteins, confirming the generalizable nature of the specificity data and defining new potential insertion sites for any target. Kinetic analysis showed splicing rates with the selected exteins that were as fast or faster than the native extein, refuting past assumptions that the naturally selected flanking extein sequences are optimal for splicing. 相似文献
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蛋白质内含肽是存在于前体蛋白质中的一段多肽,依靠蛋白质自剪接这一特殊机制从前体蛋白中释放出来,并且使两侧的蛋白质外显肽连接成为成熟的蛋白质。本文就内含肽在基因治疗方面的研究做一综述。 相似文献
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Adam M. Kerrigan 《Biochemical and biophysical research communications》2009,387(1):153-461
An intein is a polypeptide that interrupts the functional domains of a protein, called the exteins. The intein can facilitate its own excision from the exteins, concomitant with the ligation of the exteins, in a process called protein splicing. The alpha subunit of the ribonucleotide reductase of the extreme thermophile Pyrococcus abyssi is interrupted by three inteins in separate insertion sites. Each intein can facilitate protein splicing when over-expressed in Escherichia coli, with affinity domains serving as the exteins. The influence of the N-terminal flanking residue on the efficiency of splicing is specific to each intein. Each intein has a different downstream nucleophilic residue, and cannot tolerate substitution to a residue of lesser or equal nucleophilicity. The influence of the conserved penultimate His also differs between the inteins. 相似文献
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利用内蛋白子剪切功能一步纯化重组人神经营养因子-3 总被引:3,自引:0,他引:3
将人神经营养因子 - 3(h NT3)基因插入含内蛋白子 -几丁质结合区 (Intein- CBD)片段的质粒p TXB1的多克隆位点 ,构建成重组子 p TXB- h NT3,随后转化入 E.coli 2 566并进行融合表达 .表达产物包涵体经 8mol/ L脲变性 ,并在 GSH,GSSG存在下复性 .复性后的融合蛋白经几丁质珠亲和柱吸附 .待洗涤杂蛋白后 ,加入 50 mmol/ L DTT在 4℃或 2 5℃进行剪切反应 48h,再用缓冲液洗脱 ,即得 h NT3.SDS- PAGE分析表明 ,h NT3达电泳纯 .其分子量约为 1 4 k D 相似文献
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Hernandez Valladares M Kiefer M Heinz U Soto RP Meyer-Klaucke W Nolting HF Zeppezauer M Galleni M Frère JM Rossolini GM Amicosante G Adolph HW 《FEBS letters》2000,480(2-3):221-225
Five new inteins were discovered in a survey of 39 mycobacterial strains that was undertaken to clarify the role of RecA inteins in mycobacteria. They are all inserted at the RecA-b site of the recA gene of Mycobacterium chitae, M. fallax, M. gastri, M. shimodei and M. thermoresistibile and belong to the MleRecA allelic family. Sequence analysis showed that although only M. tuberculosis harbours an intein at the RecA-a site the sequence of the RecA-b site is well conserved between species. Furthermore, the presence of inteins does not correlate with specific characteristics of the species such as pathogenicity or growth rate. 相似文献
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《Saudi Journal of Biological Sciences》2019,26(4):854-859
Inteins are internal protein sequences capable of catalyzing a protein splicing reaction by self-excising from a precursor protein and simultaneously joining the flanking sequences with a peptide bond. Split inteins have separate pieces (N-intein and C-intein) that reassemble non-covalently to catalyze a protein trans-splicing reaction joining two polypeptides. Protein splicing has become increasingly useful tools in many fields of biological research and biotechnology. However, natural and engineered inteins have failed previously to function when being flanked by proline residue at the −1 or +2 positions, which limits general uses of inteins. In this study, different engineered inteins were tested. We found that engineered Ssp DnaX mini-intein and split inteins could carry out protein splicing with proline at the +2 positions or at both −1 and +2 positions. Under in vivo conditions in E. coli cells, the mini-intein, S1 split intein, and S11 split intein spliced efficiently, whereas the S0 split intein did not splice with proline at both −1 and +2 positions. The S1 and S11 split inteins also trans-spliced efficiently in vitro with proline at the +2 positions or at both −1 and +2 positions, but the S0 split intein trans-spliced inefficiently with proline at the +2 position and did not trans-splice with proline at both −1 and +2 positions. These findings contribute significantly to the toolbox of intein-based technologies by allowing the use of inteins in proteins having proline at the splicing point. 相似文献