SMC蛋白的结构和功能

近年来新发现的一类蛋白－染色体结构维持蛋白（SMC蛋白,structural maintenance of chromosome proteins)与染色体结构细胞周期性的动态变化紧密相关,它们参与有丝分裂染色体的集缩和分离,性染色体的剂量补偿效应,姐妹染色单体的内聚作用（cohesion),遗传重组和DNA修复等过程,本从生化特性和生物学功能两方面叙述了对SMC蛋白的研究。     

SMC蛋白的结构和功能

近年来新发现的一类蛋白――染色体结构维持蛋白(SMC蛋白,structural maintenance of chromosome proteins)与染色体结构细胞周期性的动态变化紧密相关,它们参与有丝分裂染色体的集缩和分离、性染色体的剂量补偿效应、姐妹染色单体的内聚作用(cohesion)、遗传重组和DNA修复等过程。本文从生化特性和生物学功能两方面叙述了对SMC蛋白的研究。 Abstract：The newly discovered proteins, SMC (structural maintenance of chromosome) proteins, are associated with chromosome dynamics change in the cell cycle. They are involved in chromosome condensation, sister-chromatid cohesion, sex-chromosome dosage compensation, genetic recombination and DNA repair,etc. The current understanding of the biochemical properties and biological functions of SMC proteins is summarized in this paper.     

Ser/Thr蛋白磷酸酶PPP家族结构研究新进展

PP1, PP2A以及PP2B同属于丝/苏氨酸蛋白磷酸酶的PPP家族, 在体内参与调节多种重要的生理功能, 包括细胞周期、细胞生长及分化等过程. 它们之间的同源性相对较高, 空间结构更为保守. PP1和PP2B的结构解析研究进展较快, 但是由于PP2A结构的复杂性以及调节亚基的多样性而相对进展较慢. 最近发现PP2A是由结构亚基、催化亚基先组成二聚体的核心酶结构然后再与调节亚基组成三聚体全酶. 主要对丝/苏氨酸蛋白磷酸酶的亚基组成和结构异同等方面进行综述.     

昆虫鞣化激素研究进展

鞣化激素是调控昆虫体壁黑化及翅伸展的一类激素, 是由BURS和PBURS两个亚基组成的一种异源二聚体蛋白质。BURS和PBURS亚基在结构及其进化上相对较为保守, 氨基酸序列中均含有11个半胱氨酸残基。鞣化激素主要是在胸腹神经节中合成的, 一旦释放到血淋巴就与其受体LGR2结合进而激活cAMP/PKA信号, 从而促进酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase, TH)的磷酸化。活化后的TH将酪氨酸(tyrosine)转变为多巴（DOPA）, 引起昆虫表皮鞣化。同时, cAMP/PKA信号也引起翅真皮细胞凋亡从而促进翅的伸展。除了鞣化激素异聚体调控表皮鞣化及翅的伸展外, BURS亚基或PBURS亚基组成的同源二聚体经IMD路径, 激活转录因子Relish调控昆虫的免疫反应。本文就鞣化激素分子结构特性、 作用机制及功能等方面的研究进展进行了综述, 旨在为进一步研究昆虫鞣化激素提供借鉴和参考。     

八肋游仆虫酸性核糖体蛋白基因克隆与特征分析

原核和真核生物的核糖体大亚基上都存在着一类酸性核糖体蛋白,在大肠杆菌中,分别为L10和L7/L12蛋白,而在真核生物中是P0、P1和P2(简称P蛋白)。这些酸性核糖体蛋白共同组成五聚体复合物P0-(P1/P2)2,在大亚基上形成一个向外侧凸出的柄状结构(Ribosomalstalk)。酸性核糖体蛋白位于核糖体的活性部位,一方面     

人整合素α4亚基cDNA片段的克隆表达和纯化

整合素(integrins)分子是一类由不同的α和β亚基组成的异二聚体。α4整合素有α4β1和α4β7两种,二者都是表达于细胞表面的粘附分子,其相应的最佳配体分别为VCAM-1(vascu-lar cell adhesion molecule-1)和MAdCAM-1(mucosal addressin cell adhesion molecule-1)。人α4亚基由999个氨基酸残基组成,其cDNA长3 kb,糖基化后分子量为150 ku,N端有7个重复序列。在分子的偏中位置有一个蛋白酶作用位点,该位点可将α4分为30和70 ku两个片     

HIF-1α的泛素化和SUMO化修饰

低氧诱导因子-1（hypoxia-inducible factor-1,HIF-1）是异二聚体的转录因子,由氧敏感的α亚基和在细胞内稳定表达的β亚基组成,在细胞低氧应答反应中起核心作用,能调节100多种涉及低氧应激下细胞适应和存活的靶基因.泛素是一种由76个氨基酸残基组成的保守性多肽,广泛存在真核生物中.SUMO是泛素样蛋白家族成员,分子量约为12 kD的小蛋白,从拟南芥到人类普遍存在.泛素和SUMO可共价结合许多靶底物蛋白,对其进行翻译后修饰,该过程分别称为泛素化与SUMO化.近来研究显示,HIF-1α的翻译后修饰如泛素化、SUMO化可调节其的稳定性,从而改变HIF 1α的转录激活活性.本文主要就HIF-1α泛素化及SUMO化修饰等问题作一综述.     

异三聚体G蛋白在植物非生物胁迫应答中的作用

异三聚体G蛋白(Heterotrimeric GTP-binding proteins)是真核生物中一类重要的信号传导分子,由Gα、Gβ和Gγ3个亚基组成。异三聚体G蛋白不仅参与了植物的生长发育调控,而且还在多种非生物胁迫应答中起着重要的调控作用。本文着重介绍异三聚体G蛋白在植物非生物胁迫应答中的作用及可能的调控机制,并结合当前研究现状对未来研究方向提出展望,以期为今后深入研究异三聚体G蛋白在植物非生物胁迫应答中的调控机制提供参考。     

蛋白磷酸酶2A的亚基功能

蛋白磷酸酶2A(protein phosphatase 2A,PP2A)是一种由催化亚基C、结构亚基A和多种功能特异的调节亚基B组成的全酶复合物,其在基因表达、细胞增殖分化和信号转导等方面有重要调控作用.各种不同亚基组成功能各异的PP2A全酶,调控不同的细胞功能.各亚基在PP2A功能调控中均起关键作用.本文重点介绍PP2A各个亚基在PP2A生物学功能实现中的作用.     

脱氮硫杆菌硫化合物载体SoxYZ蛋白的同源建模和结构分析

脱氮硫杆菌(Thiobacillus denitrificans)中的Sox蛋白在硫代谢过程中起着至关重要的作用,硫化合物需先与硫氧化基因族(sox)编码的蛋白质Sox YZ二聚体共价连接后才能与其他酶发生相互作用。利用同源建模法构建硫化合物载体Sox YZ蛋白的二聚体结构并验证了其合理性。二聚体相互作用分析发现Sox YZ蛋白的溶剂可及表面积(solvent accessible surface,SAS)为10 922.92,疏水率为50.85%;亚基Sox Y和Sox Z界面处共含有12个氢键和1个Π键来维持其三维结构的稳定性;二聚体表面呈现明显的正负电势互补,两亚基界面处氨基酸残基的VDW作用能和静电作用能分别为-80.925 13kcal/mol和-323.856 57kcal/mol,这说明静电作用是二聚体形成的主要驱动力;Sox Z亚基的残基Thr28、Arg31、Lys32、Ser64、Gly65、Val66、Ser67对Sox Y亚基活性位点构象的稳定有重要作用。     

黏着素与基因表达调控

黏着素(cohesin)是一种多亚基蛋白复合体,在进化上相当保守。在真核生物细胞中,黏着素主要功能是将复制产生的姐妹染色单体连接在一起,直到细胞分裂的后期,黏着素亚基Scc1水解最终导致染色单体的分离。但是最近研究表明,黏着素在基因表达、染色质结构变化和发育调节等方面也起着非常重要的作用,并且发现黏着素对基因的调节作用与其对染色体的黏着功能无关。在酵母中,黏着素最初定位于其装载蛋白Scc2的DNA结合位点上,但是在细胞周期的G2期,黏着素聚集于转录汇集区之间进而调控转录终止。在果蝇染色体上,黏着素与装载蛋白Scc2的同源物Nipped-B共定位,其作用是阻抑增强子和启动子的远距离接触。而在哺乳动物中,黏着素与CTCF隔离子蛋白共定位,并以依赖于CTCF的方式调控转录。本文概述了黏着素在不同真核生物染色体上的定位与分布,并对其在基因表达调控中的功能机制及其研究现状进行了重点阐述。     

NCAPG在恶性肿瘤中的研究进展

非染色体结构维护亚基(SMC)凝聚素Ⅰ复合物亚基G(NCAPG)是一种有丝分裂相关的染色体凝缩蛋白,广泛存在于真核细胞中。NCAPG在多种癌症中异常表达,且通过相关分子机制与肿瘤细胞的侵袭、转移、凋亡及耐药等过程密切相关。随着对NCAPG与肿瘤关系研究的不断深入,显示其可能成为新的肿瘤标志物与治疗靶点。本文主要就NCAPG基因对肿瘤发生发展的影响及其作用机制做简要综述。     

用紫外交联法测定C3P4蛋白的亚基组成及分子量

本文报道了紫外交联法来测定一种受雄激素调控的未知的ＤＮＡ结合蛋白Ｃ３Ｐ４的亚基组成及分子量。紫外交联分析结果表明Ｃ３Ｐ４可能具有分子量约为１１０ｋＤ和２７ｋＤ的两种亚基。在Ｃ３Ｐ４进行Ｆｅｒｇｕｓｏｎ作图分析,揭示了Ｃ３Ｐ４天然分子量约为１２７ｋＤ。这表明Ｃ３Ｐ４很可能由分子量约为１１０ｋＤ和２７ｋＤ的两个亚基组成的异二聚体,其中１００ｋＤ在结合ＤＮＡ时起主要作用。     

外切体研究进展

外切体是酿酒酵母中鉴定的一个保守复合体,具有3′外切核酸酶的活性.10个核心亚基,除Csl4p/Ski4p外,在体外都具有3′外切核酸酶的活性.外切体在多种RNA的代谢中起重要作用.外切体普遍存在于真核生物中,并与真核基因的表达调控密切相关.     

抗菌药物治疗疾病的新靶位——丙氨酸消旋酶

丙氨酸消旋酶是以磷酸吡哆醛为辅酶,催化L-丙氨酸与D-丙氨酸相互转化的一种酶,它广泛分布在低等生物,而不存在于人类等高等真核生物中.来自不同物种的丙氨酸消旋酶一级结构同源性较高,其大多功能单位为同源二聚体,拥有2个相同的活性中心,每个活性中心均是由来自不同亚基的2个保守残基共同组成.丙氨酸消旋酶催化生成的产物D-丙氨酸是合成细菌细胞壁肽聚糖的重要成分,也是调节细菌孢子萌芽的关键因子.因而丙氨酸消旋酶与由细菌引起的肺结核、炭疽热、中耳炎等疾病密切相关.近年来丙氨酸消旋酶已成为设计抗菌药物的又一理想靶位.本文从丙氨酸消旋酶的结构、功能、作用机理、抑制剂以及其与疾病的关系等方面进行了阐述.     

番茄果实中焦磷酸:D-果糖-6-磷酸 1-磷酸转移酶的两种酶型的分离纯化及其特性

用快速蛋白液相层析仪(FPLC)Mono Q柱(HR5/5)分离纯化成熟绿番茄果实中PFP的两种分子酶型及其特性。一种酶型为Q_1,是含两个β-亚基(60kD)的二聚体,比活为5μmol min~(-1) mg~(-1);另一种为Q_2,由四个α-亚基(66kD)和四个β-亚基(60kD)组成八聚体,比活为70.5μmol/min~(-1)·mg~(-1)。Q_1的分子量是120kD,Q_2的分子量介于500kD和530kD之间。用纯化的Q_2制备的抗血清专一地与Q_2起沉淀反应。PFP酶液贮存后,其Q_1/Q_2蛋白量比值增加明显,表明部分Q_2转化为Q_1。Q_1具有催化活力表明PFP的活性中心位于β-亚基。α-亚基可能借增强PFP酶对F2,6P_2的亲和力以提高酶的比活而起调节功能,但是Q_1的活力依赖于F2,6P_2的激活,表明β-亚基处也可能存在F_2,_6P_2的调节位点。Q_2含紧密结合的F2,6P_2分子,并表现出对F2,6P2_的不敏感性,基于此种现象,有必要重新认识PFP对F2,6P_2敏感性的内在实质。     

芽殖酵母和裂殖酵母中异染色质形成机制

芽殖酵母(Saccharomyces cerevisiae)和裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)是用来研究异染色质形成、细胞周期、DNA复制等重要细胞功能的理想单细胞真核生物.本文主要介绍这2种酵母中异染色质形成的机制.异染色质是一种抑制基因转录和DNA重组的特殊染色质结构.尽管在芽殖酵母和裂殖酵母中异染色质形成都需要组蛋白修饰,但异染色质建立的机制不同.在芽殖酵母中参与异染色质形成的主要蛋白是Sir1-4蛋白（其中Sir2为组蛋白H3去乙酰化酶）,而组蛋白H3赖氨酸9甲基化酶Clr4和异染色质蛋白Swi6在裂殖酵母异染色质形成中起关键的作用.在这两个酵母中,参与异染色质形成的组蛋白修饰蛋白由DNA结合蛋白招募到异染色质.此外,裂殖酵母也利用RNA干扰系统招募组蛋白修饰蛋白.     

促黄体素β基因表达中的转导通路及转录因子

促性腺激素释放激素 (GnRH)为下丘脑促垂体激素 ,其脉冲式地释放调节垂体促卵泡素(FSH)和促黄体素 (LH)的合成与释放 ,进而调节动物的生殖活动。LH是由α亚基和 β亚基组成的异二聚体糖蛋白激素 ,其中 β亚基决定激素的特异性。LHβ基因的表达是由GnRH诱发的 ,此过程主要依靠PKC和Ca2 两类信号通路 ,并调节LHβ基因的表达。目前已经发现 ,多种转录因子 ,如早期生长反应基因 (Egr 1)、核受体SF 1基因、Ptx1基因和Sp1基因等 ,通过与LHβ亚基基因的启动子区直接结合 ,而对该基因的表达进行调控。     

截流荧光法研究米曲霉氨基酰化酶的快速胍变性动力学

 用荧光光谱法、截流荧光法和酶活力测定法研究了在盐酸胍溶液中米曲霉氨基酰化酶变性动力学。我们发现在4.8mol/L盐酸胍溶液作用下(0.05mol/L磷酸缓冲溶液,pH7.4,25℃),氨基酰化酶二聚体解离成单亚基过程是一个十分快速的过程,反应速率常数k为3361l/s,即约需3ms时间完成;而单亚基分子的构象变化需要约20min方能到达平衡态,这是一个逐渐变化的缓慢过程。酶分子在胍作用下的失活现象同酶分子的结构变化紧密相关,在胍浓度大于4mol/L时酶完全失活。在高浓度盐酸胍下酶失活主要是因为酶二聚体迅速解离成单亚基的过程和单亚基构象逐渐变化的缓慢过程。双亚基解离常数大小标志着酶分子亚基间作用力的强弱。     

白介素 31 及其受体

白介素31(IL-31)是一种新型T细胞衍生的细胞因子,其功能受体复合物是由IL-31RA／GPL／GLM-R和OSMR组成的异二聚体。它们在过敏性和非过敏性疾病中起重要作用。