蛋白质相互作用数据库

随着“蛋白质组学”的蓬勃发展和人类对生物大分子功能机制的知识积累,涌现出海量的蛋白质相互作用数据。随之,研究者开发了300多个蛋白质相互作用数据库,用于存储、展示和数据的重利用。蛋白质相互作用数据库是系统生物学、分子生物学和临床药物研究的宝贵资源。本文将数据库分为3类：（1）综合蛋白质相互作用数据库;（2）特定物种的蛋白质相互作用数据库;（3）生物学通路数据库。重点介绍常用的蛋白质相互作用数据库,包括BioGRID、STRING、IntAct、MINT、DIP、IMEx、HPRD、Reactome和KEGG等。     

蛋白质相互作用研究进展

蛋白质行使功能时,需要与其他蛋白质或者其他分子相互作用才能完成.在蛋白质相互作用水平上研究蛋白质对理解蛋白质功能、疾病与进化具有重要的意义.就蛋白质相互作用的预测、常用的蛋白质相互作用数据库以及蛋白质相互作用网络的研究进行了介绍.     

人工智能在蛋白质-配体结合亲和力预测中的研究进展

蛋白质与配体的结合在生命过程中发挥重要作用,计算蛋白质-配体结合亲和力(protein-ligand binding affinity, PLBA)有助于解析蛋白质功能、筛选与蛋白靶点结合的药物以及进行酶的改造等。近年来,人工智能(artificial intelligence, AI)发展迅速,因其特征提取能力强、算法准确度高、计算速度快等优势,已广泛应用于PLBA预测。本文介绍了AI预测的建立过程、相关资源、应用场景以及面临的挑战和潜在解决办法,为相关研究提供借鉴。     

蛋白质相互作用数据库及其应用

对蛋白质相互作用及其网络的了解不仅有助于深入理解生命活动的本质和疾病发生的机制,而且可以为药物研发提供靶点.目前,通过高通量筛选、计算方法预测和文献挖掘等方法,获得了大批量的蛋白质相互作用数据,并由此构建了很多内容丰富并日益更新的蛋白质相互作用数据库.本文首先简要阐述了大规模蛋白质相互作用数据产生的3种方法,然后重点介绍了几个人类相关的蛋白质相互作用公共数据库,包括HPRD、BIND、 IntAct、MINT、 DIP 和MIPS,并概述了蛋白质相互作用数据库的整合情况以及这些数据库在蛋白质相互作用网络构建上的应用.     

蛋白质相互作用的生物信息学研究进展

生命过程的分子基础在于生物分子之间的相互作用,其中蛋白质分子之间的相互作用占有极其重要的地位。研究蛋白质相互作用对于理解生命的真谛、探讨致病微生物的致病机理,以及研究新药提高人们的健康水平具有重要的作用。用生物信息学的方法研究蛋白质的相互作用已经取得了许多重要的成果,但也有很多问题还需解决。本文从蛋白质相互作用的数据库、预测方法、可预测蛋白质相互作用的网上服务、蛋白质相互作用网络等几方面,对蛋白质相互作用的生物信息学研究成果及其存在的问题做了概述。     

蛋白质-蛋白质相互作用及其抑制剂研究进展

蛋白质-蛋白质相互作用在细胞活动和生命过程中扮演着非常重要的角色。基因调节、免疫应答、信号转导、细胞组装等等都离不开蛋白质-蛋白质的相互作用。近几年,靶向蛋白质-蛋白质相互作用及其抑制剂研究也逐渐成为研究的热点;但是蛋白质复合物相互作用界面的一些特点和性质,如相互作用界面较大、结合界面较为平坦等,使蛋白质-蛋白质相互作用及其抑制剂研究充满了挑战。本文主要总结了蛋白质-蛋白质相互作用界面的一些性质和特点,分析了界面特性与其抑制剂设计的关系,并讨论了蛋白质-蛋白质相互作用的理论预测方法及其抑制剂的类型和特点,最后又通过实例说明了如何进行蛋白质-蛋白质相互作用抑制剂的设计。     

蛋白质相互作用数据库北大核心CSCD

随着"蛋白质组学"的蓬勃发展和人类对生物大分子功能机制的知识积累,涌现出海量的蛋白质相互作用数据。随之,研究者开发了300多个蛋白质相互作用数据库,用于存储、展示和数据的重利用。蛋白质相互作用数据库是系统生物学、分子生物学和临床药物研究的宝贵资源。本文将数据库分为3类:(1)综合蛋白质相互作用数据库;(2)特定物种的蛋白质相互作用数据库;(3)生物学通路数据库。重点介绍常用的蛋白质相互作用数据库,包括BioGRID、STRING、IntAct、MINT、DIP、IMEx、HPRD、Reactome和KEGG等。     

计算方法在蛋白质相互作用研究中的应用

计算方法在蛋白质相互作用研究的各个阶段扮演了一个重要的角色。对此,作者将从以下几个方面对计算方法在蛋白质相互作用及相互作用网络研究中的应用做一个概述：蛋白质相互作用数据库及其发展;数据挖掘方法在蛋白质相互作用数据收集和整合中的应用;高通量方法实验结果的验证;根据蛋白质相互作用网络预测和推断未知蛋白质的功能;蛋白质相互作用的预测。     

发现靶向蛋白质间相互作用的小分子药物研究进展

蛋白质-蛋白质相互作用在多种细胞功能中具有重要的作用。靶向蛋白质-蛋白质相互作用已经成为新药发现的重要策略,但发现能阻断蛋白质-蛋白质相互作用的小分子药物是一个巨大的挑战。尽管如此,近年来人们还是发现了许多能调控蛋白质-蛋白质相互作用的小分子。该文主要总结了在病毒进入、细胞凋亡通路和神经退行性疾病等方面的蛋白质-蛋白质相互作用小分子抑制剂的研究进展。     

蛋白质-蛋白质、蛋白质-核酸相互作用研究方法及在人肠道病毒A71型研究中的应用

研究蛋白质-蛋白质相互作用的方法主要有酵母双杂交、噬菌体展示、免疫共沉淀、谷光苷肽巯基转移酶沉淀、细胞内共定位、亲和印迹、病毒铺覆蛋白结合技术、表面等离子共振、荧光共振能量转移等技术。检测蛋白质-核酸相互作用的方法主要包括酵母单杂交、染色质免疫沉淀、电泳迁移率实验、DNA-蛋白质印迹、报告基因、免疫共沉淀、谷光苷肽巯基转移酶沉淀、噬菌体展示等技术。在我们实验室对人肠道病毒A71型(EV-A71)的研究中经常会用到这些方法,但在该研究领域尚未有中文综述发表,因此本文对EV-A71研究中这些方法的应用进行了综述,该综述对蛋白质-蛋白质、蛋白质-核酸在其他病毒研究中的应用同样具有重要启示。     

Utilising structural knowledge in drug design strategies: applications using Relibase

The concept of structure-based drug design is based upon an in-depth understanding of the principles of molecular recognition. Despite our lack of a thorough comprehension of these principles, the wealth of protein structures available opens up unprecedented possibilities for new insights from the analysis of these data. Unravelling universal rules of molecular recognition is certainly one of the most appealing goals. But our knowledge is enhanced also when studying the specific determinants that characterise single targets or target families only, and the factors governing and discriminating their recognition properties.Here, we illustrate how the structure-based design process can benefit from the consequent incorporation of database query tools. We discuss representative examples to address issues such as protein flexibility, water molecules in binding pockets, and ligand specificity as some of the most critical aspects of drug design. All studies are carried out using our database system Relibase. We also show the application of Relibase in searching for preferred geometrical patterns between interacting molecular fragments.     

动物线粒体核质基因互作的研究进展

线粒体是重要的细胞器,为细胞的生命活动提供能量,线粒体的正常功能是核基因和线粒体基因共同作用维持的结果。线粒体DNA是动物细胞内唯一存在的核外遗传物质,线粒体DNA与核基因的相互作用维持着线粒体和线粒体内膜呼吸链氧化磷酸化的正常功能状态。本文就线粒体核质基因互作在人类疾病、衰老、细胞凋亡、氯霉素抗性、ANT、MnSOD、mtTFA的研究进展进行了综述。 Abstract：Mitochondria is the essential element for a cell,in which generates energy.The normal functions of a mitochondria are controlled by both mitochondrial genome and nuclear genome.Mitochondrial DNA is the only genome in the cytoplasmy of a cell,it encodes essential components of oxidative phosphorylation(OXPHOS)in mitochondrial inner membrane,generating cellular energy in the main form of adenosine triphosphate(ATP).In this paper,we reviewed the research development on interactions of nuclear and mitochondrial genes,including human disease and aging,apoptosis,chloromycetin resistance,ANT,MnSOD and mtTFA.     

植物与病原真菌互作机制研究进展

植物与病原真菌之间的互作是当今植物病理学研究的热点问题之一,相关的研究有望为植物抗病机制的解析和抗病品种的选育奠定理论基础。我们从形态、细胞、生理生化和分子等水平综述了植物与病原真菌互作机制的研究进展。     

Relibase: design and development of a database for comprehensive analysis of protein-ligand interactions

Knowledge discovery from the exponentially growing body of structurally characterised protein-ligand complexes as a source of information in structure-based drug design is a major challenge in contemporary drug research. Given the need for powerful data retrieval, integration and analysis tools, Relibase was developed as a database system particularly designed to handle protein-ligand related problems and tasks. Here, we describe the design and functionality of the Relibase core database system. Features of Relibase include, e.g. the detailed analysis of superimposed ligand binding sites, ligand similarity and substructure searches, and 3D searches for protein-ligand and protein-protein interaction patterns. The broad range of functions provided in Relibase and its high level of data integration, along with its flexible and intuitive interface, makes Relibase an invaluable data mining tool which can significantly enhance the drug development process. An example, illustrating a 3D query for quarternary ligand nitrogen atoms interacting with aromatic ring systems in proteins, a pattern found in pharmaceutically relevant target proteins such as, e.g. acetylcholine-esterase, is discussed.     

几丁虫研究现状及展望*

几丁虫是古生代海洋中一类重要的微体生物化石,迄今已有近百年的研究历史。作为一类有效的生物地层工具,几丁虫在奥陶纪和志留纪生物地层研究中发挥着重要作用,为早古生代油气-矿产资源勘探提供可靠的地层对比资料,还为一些重大地质-环境-生物事件的全球对比提供可靠依据,特别是那些缺乏笔石和牙形类的地层。然而,随着现代古生物学的快速发展以及几丁虫资料的不断积累,几丁虫研究目前正遭遇着瓶颈期,主要体现在:(1)受制于有限的技术手段及尚未形成规范的研究标准,不少早期建立的几丁虫分类单元存在着明显的问题,如描述简单、展示标本过少、光学显微成像无法很好地揭示壳表的形态特征等,使得后期相关属种的鉴定存在争议;(2)在全球古生物数据不断被数字化和可视化的进程中,几丁虫相关工作进展迟缓。目前尚未能对全球的几丁虫数据进行有效汇总,影响了几丁虫宏演化及生物地层学研究,同时也使得几丁虫古生物地理学与古生态学这类薄弱研究环节一直未能形成突破;(3)几丁虫的生物学属性近来虽有进展,但仍有争论,亟待寻求新的证据及思路以解决这一问题。为了能有效地解决这些问题,促进几丁虫学科的持续发展,建立一个涵盖系统分类、鉴定特征、标本影像、...     

Investigation of binding mechanism of novel 8-substituted coumarin derivatives with human serum albumin and α-1-glycoprotein

Coumarin molecules have biological activities possessing lipid-controlling activity, anti-hepatitis C activity, anti-diabetic, anti-Parkinson activity, and anti-cancer activity. Here, we have presented an inclusive study on the interaction of 8-substituted-7-hydroxy coumarin derivatives (Umb-1/Umb-2) with α-1-glycoprotein (AGP) and human serum albumin (HSA) which are the major carrier proteins in the human blood plasma. Binding constants obtained from fluorescence emission data were found to be K_Umb-1=3.1 ± .01 × 10⁴ M^?1, K_Umb-2 = 7 ± .01 × 10⁴ M^?1, which corresponds to ?6.1 and ?6.5 kcal/mol of free energy for Umb-1 and Umb-2, respectively, suggesting that these derivatives bind strongly to HSA. Also these molecules bind to AGP with binding constants of K_Umb-1-AGP=3.1 ± .01 × 10³ M^?1 and K_Umb-2-AGP = 4.6 ± .01 × 10³ M^?1. Further, the distance, r between the donor (HSA) and acceptor (Umb-1/Umb-2) was calculated based on the Forster’s theory of non-radiation energy transfer and the values were observed to be 1.14 and 1.29 nm in Umb-1–HSA and Umb-2–HSA system, respectively. The protein secondary structure of HSA was partially unfolded upon binding of Umb-1 and Umb-2. Furthermore, site displacement experiments with lidocaine, phenylbutazone (IIA), and ibuprofen (IIIA) proves that Umb derivatives significantly bind to subdomain IIIA of HSA which is further supported by docking studies. Furthermore, Umb-1 binds to LYS402 with one hydrogen bond distance of 2.8 Å and Umb-2 binds to GLU354 with one hydrogen bond at a distance of 2.0 Å. Moreover, these molecules are stabilized by hydrophobic interactions and hydrogen bond between the hydroxyl groups of carbon-3 of coumarin derivatives.     

糖生物信息学数据库

糖生物信息学是在糖生物学和糖组学发展的基础上,结合计算机技术,对生命活动过程中,参与糖链及与其相互作用的蛋白质等分子研究所产生的数据进行获取、储存、解析、模拟以及预测等内容的综合学科.糖生物信息学数据库是糖生物信息学发展到一定阶段,对糖组学等研究中产生的数据进行专门储藏与查询的应用工具.目前国际互联网中存在近百个糖生物信息学相关数据库,涉及内容包括糖链结构、参与糖链合成的基因或者蛋白质、糖结合蛋白、代谢通路、糖链或相互作用蛋白质等分子三维结构,或糖组学实验结果等领域.本文将归纳总结糖生物信息学数据库,为现有研究提供帮助.     

非综合征型遗传性耳聋基因的研究进展及相关网络资源

耳聋是一种最常见的人类感觉系统缺陷,70%的遗传性耳聋属于非综合征型听力缺损。据估计非综合征型遗传性耳聋基因总数在100个以上,迄今已经有大约80个基因座被绘制于人类染色体上,至少23个基因得鉴定。本文系统地介绍了已鉴定的23个非综合征型耳聋基因,并列举了与遗传性耳聋相关的部分网络资源以供参考。 Abstract:Deafness is the most prevalent sensory system impairment of human,and 70% of genetic deafness belongs to nonsyndromic hearing impairment.The total number of genes involved in nonsyndromic hereditary deafness has been estimated to above 100.So far,approximate 80 loci have been mapped to human chromosome,and 23 genes have been identified.In this article,these 23 genes were summarized systematically and some databases about hereditary deafness were provided for reference.     

大黄属植物研究进展

本文对大黄属植物的化学成分和生物活性进行综述,为该属植物的进一步开发和利用提供科学依据。