基于混沌理论的蛋白质序列特性的研究

蛋白质序列特性的研究对于蛋白质的结构及功能具有重要意义。该文为了研究蛋白质序列是否具有混沌行为,先将蛋白质序列通过氨基酸电子离子相互作用势(electron interaction potential,EIIP)转化为时间序列,再根据混沌理论对其进行相空间重构,利用去偏自相关系数,经典G-P算法确定系统的时间延迟t和嵌入维数m,系统的最大Lyapunov指数则用改进的最大Lyapunov指数计算方法计算,其结果绝大多数为正,从而确认了蛋白质时间序列的混沌行为,并对特例进行了说明。     

不具有3-碱基周期性的编码序列初探

对120个较短编码序列(＜1 200 bp)的Fourier频谱进行分析表明,3-碱基周期性在短编码序列中并不是绝对存在的.统计分析提示,编码序列有无3-碱基周期性与序列的碱基组成和分布、所编码蛋白质氨基酸的选用和顺序以及同义密码子的使用都有一定的关系.一般地,非周期-3序列中A+U含量高于G+C含量,周期-3序列的情况则相反;非周期-3序列中碱基在密码子三个位点上的分布比周期-3序列中的分布均匀;非周期-3序列密码子和氨基酸的使用偏向没有周期-3序列的大.在利用Fourier分析方法预测DNA序列中的基因和外显子时,应充分考虑到这些现象.     

高通量蛋白质组学研究中一种基于 GO 的蛋白质功能分析策略

挖掘高通量实验数据蕴含的生物学意义是蛋白质组学研究面临的一大挑战 . 基于等级化结构化的词汇表 GO (Gene Ontology) 和相关数据库中的蛋白质功能注释,发展了一种对蛋白质组学研究中得到的表达谱 (Expression profile) 进行功能分析的策略 . 在对蛋白质表达谱进行功能注释的基础上给出蛋白质表达谱中蛋白质功能的分布,同时给出感兴趣功能类别的统计信息 . 这有助于对表达谱蛋白质功能的整体理解和深入的生物信息学分析 . 该策略已经成功应用胎肝蛋白表达谱研究中,用户可以通过访问网址 http://www.hupo.org.cn/GOfact/ 使用或者下载我们的程序 .     

酵母蛋白质相互作用与基因表达谱和亚细胞定位的相关性

研究酵母（yeast）蛋白质相互作用与基因表达谱和蛋白质亚细胞定位的关系.首先,构建了蛋白质相互作用正样本集、负样本集、随机组对负样本集和混合样本集.然后,对于4个数据集中的所有蛋白质对,通过比较它们的基于距离的基因共表达的分布以及它们中具有已知亚细胞定位的蛋白质对的共定位出现率,实现了这些高通量数据的交叉量化分析.结果揭示,与非相互作用蛋白质对相比,相互作用蛋白质对的基因表达谱具有较高的相似性;相互作用蛋白质对更倾向于具有相同的亚细胞定位.结果还揭示出这些蛋白质特征相关的总体趋势.     

信号处理技术在生物分子序列分析中的应用

信号处理技术在生物分子序列分析中的应用主要包括周期分析、基因预测、相似和重复序列分析、蛋白质分子结构预测等。涉及的技术方法有：Fourier变换、小波变换、相关分析、分形技术、非线性信号处理技术等。本文将全面回顾这些应用。     

利用基因组学和MALDI-TOF MS技术鉴定放线菌纲细菌的核糖体蛋白质标志物

【目的】基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)法基于微生物的特征蛋白指纹图谱鉴定菌种,本研究利用基因组学和MALDI-TOFMS技术鉴定放线菌纲细菌的核糖体蛋白质标志物。【方法】从MALDI-TOF MS图谱数据库选取放线菌纲代表菌种,在基因组数据库检索目标菌种,获取目标菌株或其参比菌株的核糖体蛋白质序列,计算获得分子质量理论值,用于注释目标菌株MALDI-TOFMS指纹图谱中的核糖体蛋白质信号。【结果】从8目,24科,53属,114种,142株放线菌的MALDI-TOFMS图谱中总共注释出31种核糖体蛋白质。各菌株的指纹图谱中核糖体蛋白质信号数量差异显著。各种核糖体蛋白质信号的注释次数差异显著。总共15种核糖体蛋白质在超过半数图谱中得到注释,注释次数最高的是核糖体大亚基蛋白质L36。【结论】本研究找到了放线菌纲细菌MALDI-TOF MS图谱中常见的15种核糖体蛋白质信号,可为通过识别核糖体蛋白质的质谱特征峰鉴定放线菌的方法建立提供依据。     

肿瘤: 一种蛋白质组病

恶性肿瘤的发生是一个涉及多因素、多基因的多阶段病理过程. 以往的研究主要集中在基因组和转录组分析. 随着人类基因组计划的完成, 肿瘤研究开始进入“后基因组时代”, 肿瘤蛋白质组学应运而生. 蛋白质作为基因功能的主要执行者, 一方面在肿瘤发生发展过程中扮演重要角色, 另一方面在很大程度上决定正常细胞和肿瘤细胞之间的差异(如异型性、恶性特征等). 本文提出, 肿瘤是一种蛋白质组病, 并根据肿瘤比较蛋白质组、表达蛋白质组、功能蛋白质组和结构蛋白质组研究进展, 从肿瘤发生发展过程中蛋白质(组)表达水平及状态、蛋白质翻译后修饰、蛋白质相互作用及网络调控等三个方面进行阐述. 该观点的提出, 将为肿瘤发病机制的研究开辟新的领域, 为肿瘤的诊断(如生物标志物筛选)和筛选(如药物新靶标)提供新的思路, 具有重要的科学意义和临床应用价值.     

串联质谱数据的从头解析与蛋白质的数据库搜索鉴定

蛋白质的鉴定是蛋白质组学研究中必不可少的一步。用串联质谱 (tandemmassspectrometry ,MS/MS)可以进行多肽的从头测序 (denovosequencing) ,并搜索数据库以鉴定蛋白质。用图论以及真实谱 理论谱联配 (alignment)的方法对串联质谱得到的多肽图谱进行从头解析 ,得到了可靠的多肽序列 ,并应用到数据库搜索中鉴定了相应的蛋白质。同时 ,还用统计的方法对SwissProt以及TrEMBL蛋白质数据库进行了详细的分析。结果表明 ,3个四肽或者 2个五肽或者 1个八肽一般可以唯一地确定一个蛋白质     

蛋白质组学技术及其在肺脏疾病研究中的应用

蛋白质组学是旨在研究蛋白质表达谱和蛋白质与蛋白质之间相互作用的新领域,其研究必须依赖高通量、高自动化的技术.简要介绍了蛋白质组分离技术(双向电泳、色谱),蛋白质组分析技术(质谱分析、氨基酸组成分析、蛋白质芯片,Edman降解法测N端序列),蛋白质相互作用技术(酵母双杂交系统、表面等离子共振)以及生物信息学.并从寻找差异表达的蛋白质,寻找用于诊断的疾病相关的标记分子,研究疾病的发病机制三方面介绍了蛋白质组技术在肺脏疾病研究中的应用.     

不同结构类蛋白质序列中的关联特性

采用功率谱的方法对不同结构类蛋白质序列进行了研究。结论为：从统计平均的角度看,蛋白质序列并不同一种毫无规律的随机序列,它们存在着明显的关联,而且不同结构类蛋白质序列具有与它们的结构类相对应的不同的关联特性。     

FTIR and Raman Spectra Compared with Ab Initio Calculated Frequency Modes for 5-Aminouracil

Infrared (IR) and Raman spectra of 5-aminouracil were recorded in the region 200–4,000 cm^− 1. Assuming under the C_s point group that the distribution of the normal mode of vibrations between the two species are planar (a′) and non-planar (a″), given by 25a′ + 11a″ of which 30 modes (21a′ + 9a″) correspond to the uracil moiety and six modes (4a′ + 2a″) correspond to the NH₂ group, with a comparison of theoretically ab initio calculated frequencies, the results are in reasonably good agreement with the experimental IR and Raman spectra. Consistent assignments have been made for the internal modes of the NH₂ group, especially for the anti-symmetric NH₂ stretching and bending modes. The non-equivalence of the two NH bonds of the NH₂ group suggests a difference in the strength of the two hydrogen bonds on the pyrimidine ring. Symmetry and anti-symmetry NH stretching modes of the NH₂ group show the invalidity of the empirical relationship. These two NH₂ stretching frequencies are distinctly separated from the CH/NH ring stretching frequencies. A strong and sharp IR band that acts at 3,380 cm^− 1 could be identified as the anti-symmetric NH₂ mode whereas the band at 3,290 cm^− 1 smaller density could be identified as the symmetric NH₂ stretching mode.     

生长期间的光强度对小麦光谱特性的影响

在强光(20 klx)下生长的小麦,其叶片和叶绿体的低温(77K)荧光发射强度明显高于在弱光(2 klx)下生长的小麦。同时,前者的PSⅡ的相对荧光产量与PSⅠ的相对荧光产量的比值也高,表明增加光强度有利于PSⅡ的发育。此外。在强光下生长的小麦具有更高的PSⅡ活性和原初光能转化效率。在等量叶绿素的情况下,生长在弱光下的小麦,其叶绿体在吸收光谱上的两个特异吸收带都有较高的吸收值,表明它们比在强光下生长的小麦叶绿体含有较多的光合膜,从而有更大截获光能的面积。     

水生生物粒径谱/生物量谱研究进展

介绍了水生生物粒径谱概念,粒径谱理论的提出背景及其发展历程。综述了浮游生物、底栖生物、微型生物和鱼类粒径谱的研究现状;并以粒径谱理论在鱼类潜在产量估算方面的应用为重点,介绍了粒径谱理论的应用。回顾了国内生物粒径谱研究现状;结合新陈代谢理论、宏生态学与粒径谱理论的联系,新的粒径测量手段的应用,传统分类方法与粒径方法的关系,以及粒径谱模型研究的特点,展望未来粒径谱研究的前景。认为粒径谱研究已经历了半个多世纪的发展和多个领域的应用,给人们以区别于传统物种分类的崭新视角,成为生态学研究,尤其是水生生态学研究的热点。目前水生生物包括浮游生物、底栖生物、微型生物和鱼类粒径谱/生物量谱的分析方法、模型和理论研究已取得了一些进展,但由于各类生物个体形态、结构呈现多样化,数据获取的难度以及其他各种因素影响,使得研究工作发展缓慢,海洋生物粒径谱研究尤其困难。随着海洋生物资源评估、利用与渔业生态系统管理的需要,应重视加强粒径谱/生物量谱的研究,包括不同类型生物的粒径分布曲线、捕食与被捕食之间的关系、新陈代谢特征、时空尺度变异、粒径谱模型的假设条件和新模型的建立,以及先进测量技术应用等,这将是今后粒径谱/生物量谱研究需要引起关注的重点内容。     

反胶束中单宁酶的光学行为和稳定性

为了测定反胶束系统中单宁酶的光学行为和增溶方式,采用紫外分光光度法和荧光扫描技术对AOT水／异辛烷组成的反胶束体系中单宁酶和水相中单宁酶的光学行为进行研究,同时研究了不同反应体系中单宁酶的稳定性,并对单宁酶在反胶束体系中的增溶方式进行探讨。结果表明：反胶束体系与水相中的单宁酶,其光学行为存在很大差别。反胶束体系有利于单宁酶的稳定,脂肪醇作为反应底物,其碳链的增长有利于单宁酶在反胶束中的稳定性。单宁酶是以嵌入反胶束膜或与反胶束内膜接触的方式增溶的。     

马槟榔甜味蛋白的圆二色谱和激光拉曼光谱

测定了自马槟榔(Capparis masaikai Levl.)种子分离的二种甜味蛋白MaⅠ和MaⅡ的远紫外区域圆二色谱,并按Yang和Chen的方法用最小二乘法计算了它们的构象单元含量,结果表明α螺旋含量最多:对MaⅠf_H=0.43、f_β=0.24、f_R=0.33;对MaⅡ,f_H=0.37、f_β=0.33、f_R=0.30;其相关系数均为0.9876;计算所得理论曲线与实验曲钱其本吻合。二种甜蛋白的激光拉曼光谱测定结果也表明其主要构象单元为α螺旋,此外,均无SH谱带:MaⅠ的Tyr残基暴露于分子表面;与MaⅡ相比,MaⅠ有明显的545cm~(-1)和1101cm~(-1)谱带,这可能从构象上说明MaⅠ与MaⅡ对热和变性剂处理表现不同的原因。     

胶毒素与BSA的相互作用

应用荧光、圆二色和紫外—可见吸收等波谱法研究胶毒素与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。荧光光谱实验结果表明胶毒素主要靠疏水作用与BSA结合, 而对其内源荧光产生猝灭作用,其淬灭方式为静态猝灭, 胶毒素与BSA的结合常数为7.2×103 L/mol。圆二色光谱检测发现, 随着胶毒素浓度的增加, BSA的a-螺旋数量也增加, 当胶毒素浓度为BSA浓度的100倍时, BSA的a-螺旋增加40.1%, 表明胶毒素与BSA的结合改变了BSA的空间构象。     

印度犀牛角的化学成分分析

本文以印度犀牛角为主要研究对象,利用傅里叶变换红外光谱仪、X射线荧光光谱仪、全自动氨基酸分析仪分析其红外光谱、化学成分等特征,旨在为犀牛角替代品、人工合成品的研究提供部分基础数据。结果表明：红外光谱中氨基酸、磷脂酸、牛磺酸等相关的吸收峰明显;犀牛角主要的无机成分为CaO、Fe₂O₃、K₂O、ZnO、SiO₂等;氨基酸含量为481.01 mg/g,药用氨基酸含量丰富,氨基酸组成与标准蛋白的贴近度为0.74。结果表明犀牛角具有较高的营养价值。     

壳聚糖钴与牛血清白蛋白相互作用的研究

采用紫外-可见吸收和荧光光谱,研究了壳聚糖钴与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。结果发现:随壳聚糖钴浓度的增加,BSA的紫外-可见吸收光谱表现增色效应和较小的蓝移;壳聚糖钴可以猝灭BSA的内源荧光,其猝灭机理属于静态猝灭。在室温下,壳聚糖钴与BSA的的结合常数KA为2.40×106。     

鲜花的光学性质

本文采用反射光谱、荧光光谱、激发光谱研究了迎春花、紫红色芍药、大红月季和橙红月季的光生态。结果表明,不同的鲜花光生态有明显的差异,鲜花中的花青素和类胡萝卜素在紫外光、可见光的激发下发出荧光,使鲜花更加鲜艳靓丽。通过对鲜花光生态的讨论,揭示出阳光对花儿的影响与作用,为鲜花光生态膜的开发以及人工照明的应用提供一定的生态依据。