p53蛋白质C端的三维结构及生物功能区

利用p53 C端118个氨基酸的mRNA二级结构和Chou-Fasman蛋白质二级结构预测原则,预测p53蛋白质C端289～325为卷曲肽段,368～393段包括两段螺旋结构: α₁ 368～373, α₂ 381～388.其中三段已知的蛋白质二级结构与此mRNA二级结构单元间有准确的对应关系.与四种以多重序列联配为基础的蛋白质二级结构预测方法（准确率均为73.20%左右）相对照,预测结果基本一致.结合单体聚合区31个氨基酸晶体结构,在SGI INDIGO²工作站上构建了p53 C端108个残基的三维结构.进一步揭示了p53 C端诸多生物功能区之间的空间构象关系.     

锚蛋白重复序列介导的蛋白质-蛋白质相互作用

锚蛋白重复序列(ANK)是生物体中广泛利用的一种序列模体.ANK模体在ANK结构域中折叠成β₂α₂结构,在空间上则形成L型结构.数目不等的ANK串联起来, 依靠氢键和疏水相互作用,组成紧密、稳定的结构域,并且形成了种类众多但功能各异的ANK蛋白质分子.ANK结构域介导蛋白质与蛋白质的相互作用,它能够和多种配体结合,实现纷繁复杂的生物功能.着重介绍几类结构已知的ANK家族蛋白质分子及复合物的结构特征、生理功能及与疾病的关系.     

表面等离激元共振生物传感器研究整合素蛋白αⅡbβ3与RGD多肽的特异结合

整合素蛋白α_Ⅱbβ₃是血小板上的一种钙依赖性膜受体,其胞外结构域可与含有RGD序列的肽链特异结合.通过将含有NTA-DOGS的磷脂单分子层膜转移到50 nm厚的金膜上,制备了一种含有NTA头部的表面等离激元共振(SPR)传感器敏感膜.设计并合成了含有6个组氨酸和RGD基团的His-tagged短肽P1,并利用SPR生物传感器,对整合素蛋白与含有RGD配基的支撑平面膜的特异相互作用以及Ca²⁺、Mn²⁺对该相互作用的影响进行了研究.结果表明,NTA敏感膜能很好地将P1锚定在支撑平面膜表面,并能够保证P1维持一个有效的定向.将Ca²⁺从低结合位点去除或加入Mn²⁺都能够增加整合素蛋白的配基结合活性.二价阳离子对整合素蛋白配基结合能力的调节作用,可能在整合素发挥其生理功能的过程中具有重要的意义.     

核盘菌AROM蛋白的三级结构分析

核盘菌编码AROM蛋白的arom基因已经被克隆测序,本文根据该基因翻译的氨基酸序列用同源模建方法和从头模建方法分析了AROM蛋白各结构域的三级结构和功能位点,以及该蛋白二聚体可能的组装方式。结果表明,核盘菌AROM蛋白的脱氢奎尼酸合酶结构域进一步由N-端含有一个Rossmann折叠的α/β结构域和C-端的α螺旋结构域组成;5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶结构域则由两个相似结构域组成,每个结构域含有不同拷贝数的β折叠和α螺旋;莽草酸激酶结构域的N-端由三个β折叠组成;脱氢奎尼酸酶结构域为(α2β2)3多肽,在N-端有一对反平行的β链,在C-端有loop环;莽草酸脱氢酶结构域含有一个由α/β组成的催化结构域和一个含有Rossmann折叠的NADPH结合结构域。     

蛋白质溶液NMR结构测定的一些新进展

新的标记技术的进展和采用稀释的液晶作为溶剂以提供额外的结构信息,提高了核磁共振技术测定蛋白质溶液三维结构的精度,扩大了分子质量测定范围.目前已经利用多维 ¹⁵N,¹³C,²H标记NMR测定了许多分子质量为30 ku左右的蛋白质溶液结构,这一上限可能还会被进一步提高.     

大花杓兰亲环素基因的克隆及生物信息学分析

亲环素是一个多基因家族,在植物生命活动中发挥着重要的作用。该研究以大花杓兰(Cypripedium macranthum)为材料,采用RT-PCR技术克隆到1个亲环素基因(CyP),并对其进行生物信息学分析。结果表明:大花杓兰CyP基因的开放阅读框序列为525 bp,命名为CmCyP(GenBank登录号为MH411125),编码174个氨基酸。预测CmCyP蛋白是一个位于细胞质、相对分子量约为18 kD、理论pI为8.73、无信号肽、跨膜结构域的亲水性蛋白质。磷酸化和糖基化位点预测分析发现,CmCyP蛋白存在18个潜在的磷酸化位点和2个潜在的糖基化位点。蛋白保守结构域预测分析发现,CmCyP蛋白包含一个高度保守的肽脯氨酰顺反异构酶结构域,属于单结构域亲环素。对二级结构进行预测分析发现,CmCyP蛋白中存在无规卷曲70个、延伸链56个、α-螺旋23个、β-折叠25个,这4种结构元件在三级结构中也有体现。系统进化树结果显示,大花杓兰CmCyP蛋白与铁皮石斛(Dendrobium catenatum)和万带兰(Vanda hybrid cultivar)的CyP蛋白的亲缘关系较近。该研究首次克隆了大花杓兰亲环素基因(CmCyP),为进一步探讨CmCyP基因的生物学功能奠定了基础。     

植物萜类合成酶1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶的分子结构特征与功能预测分析

采用生物信息学的方法和工具对已在GenBank上注册的拟南芥、玉米、岩蔷薇、水稻、黄花蒿、亚麻等植物的萜类合成酶1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶的核酸及氨基酸序列进行分析,并对其组成成分、转运肽、跨膜拓朴结构域、疏水性/亲水性、蛋白质二级及三级结构、分子系统进化关系等进行预测和推断。结果表明：该类酶基因的全长包括5′、3′非翻译区和一个开放阅读框,无跨膜结构域,是一个具转运肽的亲水性蛋白,包括两个功能DXR结合motif及两个功能NADPH结合motif,α-螺旋和不规则卷曲是蛋白质二级结构最大量的结构元件,β-转角和β-折叠散布于整个蛋白质中,蛋白质的功能域在空间结构上折叠成“V”形,“V”形的两臂由N-端与C-端构成,“V”形的底部,是N 端臂与C-端臂的结合域。     

噬菌体展示 protein A 及 protein L Ig 结合单结构域随机组合文库及 Ig 亲和筛选

Protein A 和 protein L 是细菌产生的两种结构和功能均不同的免疫球蛋白 (immunoglobulin , Ig) 结合分子,在细菌的致病中起重要作用 . 用含 SacⅠ位点的特定引物 PCR 分别扩增制备 protein A 的 A 、 B 、 C 、 D 抗体结合结构域和 protein L 的 B3 抗体结合结构域,各结构域 DNA 片段经 SacⅠ酶切后,再随机连接形成各种不同长度的分子组合文库,将该文库呈现在噬菌体表面构建了噬菌体展示 Ig 结合分子单结构域随机组合文库,所建组合文库容量为 2.3×10⁶个菌落形成单位,滴度为 4.1×10¹¹TU/ml , 包含各种单结构域片段,并以随机方式连接 . 用人 Ig 对该文库进行 4 轮亲和筛选,随机挑选 36 个代表性的阳性克隆进行序列测定分析表明,亲和筛选获得了多种非天然形式存在的新的 Ig 结合分子结构,其中 32 个克隆具有由 protein L 的单结构域和 protein A 的单结构域间隔重复排列而成的特征性 (MDPL-MDPA)n 结构 . 对噬菌体展示 Ig 结合分子单结构域随机组合文库的体外分子进化研究的尝试,为 Ig 结合分子的结构和功能研究提供了一新的途径,也为 Ig 结合分子的定向改造打下基础 .     

金铁锁转录因子ptMYC2的克隆和生物信息学分析

金铁锁是 “云南白药”等多种中成药的重要组成,其有效成分为三萜皂苷,MYC类转录因子在调节植物三萜类次生代谢积累中有重要作用。为研究ptMYC2 基因在金铁锁三萜皂苷合成代谢途径的调控机制,该研究基于金铁锁转录组测序数据,克隆得到ptMYC2转录因子的两个全长基因; 通过生物信息学软件对两条转录因子的同源性、理化性质、疏水性、跨膜结构、亚细胞定位、结构域、靶基因结合位点等进行初步预测分析。结果表明:两条转录因子所编码的蛋白属于亲水性蛋白,不存在跨膜区域,均是非分泌蛋白质,且不存在信号肽; 两条转录因子的亚细胞定位于细胞核; 结构域分析显示,两个基因都含有bHLH家族结构域; 预测得到金铁锁三萜皂苷合成途径中HMGR、FPS、SE、β-AS等基因的启动子可能存在与MYC2结合的E-box特异性结合位点。该研究结果将为进一步研究ptMYC2基因在金铁锁三萜皂苷合成代谢途径的调节机制奠定基础。     

苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白的结构与功能研究进展

苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis）杀虫晶体蛋白的毒性肽由三个典型的结构域组成.结构域Ⅰ位于肽链的N端,为一组由6～7个两亲的α螺旋围绕着一个疏水的α螺旋形成的α螺旋束,参与了细胞膜的穿孔;结构域Ⅱ位于肽链的中间,为三组以“希腊钥匙”（Greek key）拓扑结构连接在一起的反平行的β折叠片层,其顶端的突环参与了毒素与受体蛋白的结合;位于C端的结构域Ⅲ是由两组反平行的β折叠片层组成的夹心结构,以β果酱卷(jelly roll)拓扑结构排列,可能能够防止蛋白酶对毒素分子的过度降解.     

六种沉香属植物叶片解剖结构研究

为比较沉香属不同种植物间的叶片形态解剖特征,将不同来源的六种沉香属植物在海南省兴隆南药园种植,运用石蜡切片法和撕片法对其成熟叶片的解剖特征进行观察,并对叶片的上下表皮,叶脉和叶横切面等12项数量性状进行统计分析。结果表明:六种沉香属植物叶片解剖结构基本一致,均为典型的异面叶,由表皮、叶肉和叶脉组成,表现出典型的旱生形态特点。表皮细胞单层,气孔微下陷,仅分布在下表皮,上下表皮上零星分布着表皮毛。叶肉组织发达,栅栏组织由1~2层排列紧密地圆柱状细胞组成,其间分布着大量的长方晶体,海绵组织内有一层排列较整齐,染色较深的异细胞组成的下皮层。主脉维管束双韧型,呈圆环状,内含大量异细胞。方差分析表明,除栅海比外,叶片厚度、叶脉条数、主脉厚度等其余11项数量指标在六种植物间差异均达到显著水平。聚类分析将这六种植物聚成3类,Aquilaria sinensis(白木香),A.crassna和A.banaensis聚为一类,A.baillonii和A.malaccensis聚为一类;A.yunnanensis(云南沉香)单独为一类。该研究结果为沉香属植物的物种鉴定提供了解剖学依据,同时对沉香属植物合理开发利用具有重要意义。     

遮阴对高山杜鹃叶片解剖和光合特性的影响

为了解高山杜鹃对光能的需求和适应性,该研究以盆栽3 a生高山杜鹃品种cv. Furnivall's Daughter为材料,探讨了遮阴对高山杜鹃叶片解剖结构和光合特性的影响。结果表明:光照强度对高山杜鹃品种cv. Furnivall's Daughter叶片的气孔密度没有显著影响,其气孔密度范围在299.70~327.22个·mm~(-2)之间,但光照对气孔开度和单个气孔器的面积影响显著,100%全光照和30%全光照处理植株分别具有最小和最大的叶片气孔开度。在处理的光强范围内,随着光强减弱,叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度以及上、下表皮厚度逐渐降低,有利于提高叶片的光能利用效率。100%全光照处理下,高山杜鹃叶片的光饱和点(LSP)、净光合速率(P_n)、饱和光合速率(P_(max))、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)均较低,遮阴处理有效提高了Pn、P_(max)、G_s、T_r和光能利用效率(LUE),且30%全光照处理植株的叶片光补偿点(LCP)、暗呼吸速率(Rd)最低,而LSP、P_n、P_(max)、G_s、T_r和LUE最高。这表明高山杜鹃在云南昆明地区的最适光照条件是30%左右的全光照,在高山杜鹃的栽培及应用中,应采取适当的遮阴措施以满足其生长的最佳光照条件。     

浙江丽水白云山红豆树人工林的径级结构和空间分布格局

采用固定样地调查的方法,在浙江丽水白云山林场的红豆树人工林中共建立两个20 m×40 m的监测样地(1号样地和2号样地),并进行群落调查。结果表明:(1)共记录到乔木和灌木物种13种,优势种主要为红豆树、深山含笑(Michelia maudiae)和刨花楠(Machilus pauhoi)等。两个样地的径级结构均成倒"J"分布。(2)从空间分布看,两个样地的红豆树均基本呈现随机分布。在较小空间尺度上,1号样地和2号样地的其他树种与红豆树之间均呈负相关,特别是1号样地。(3)通过分析环境因子对红豆树胸径生长的影响,发现样地内除土壤厚度外,其他因子如全氮、全磷含量、p H值及凋落物等对红豆树的生长影响不大。研究认为:(1)白云山的红豆树人工林尚具有较大的生长潜力。(2)红豆树的种内竞争可较小,而红豆树和其他树种之间则可能存在较强的种间竞争。(3)后期管理过程中,该类林分可以适当伐除其他树种,并对大红豆树进行修枝,即有利于干形也可促进小红豆树的生长,同时加强对土壤厚度的管理。通过对40年生红豆树成熟人工林的径级结构和空间分布格局的研究,可以更好地了解林分结构特征和物种更新过程。     

黄连体内黄连素的组织器官定位和根尖屏障结构特征研究

黄连(Coptis chinensis)是毛茛科著名药材,该文研究了黄连体内黄连素在组织器官中的分布规律和根尖屏障结构特征。在白光和荧光显微镜下,组织器官中黄连素在蓝色激发光下自发黄色荧光,黄连素-苯胺兰对染研究细胞壁凯氏带和木质化,苏丹7B染色栓质层,间苯三酚-盐酸染色木质化。结果表明:黄连不定根初生结构为维管柱、内皮层、皮层、外皮层和表皮组成;次生结构以次生木质部为主、次生韧皮部和木栓层组成。黄连根茎初生结构由角质层,皮层和维管柱组成;次生结构由木栓层、皮层和维管柱组成,以皮层和维管柱为主。叶柄结构为髓、含维管束的厚壁组织层、皮层和角质层。黄连不定根的屏障结构初生结构时期由栓质化和木质化的内皮层、外皮层;次生结构时期为木栓层组成;根状茎的为角质层和木栓层。黄连素主要沉积分布在不定根和茎的木质部,叶柄的厚壁组织层,木质部和厚壁组织是鉴别黄连品质的重要部位。黄连根尖外皮层及早发育,同时初生木质部有黄连素沉积结合,可能造成水和矿质吸收和运输的阻碍,也是黄连适应阴生环境的重要原因。     

喀斯特地区莎叶兰的解剖构造及其环境适应性

以广西西北部雅长兰科植物保护区的莎叶兰( Cymbidium cyperifolium)为对象,采用石蜡切片法对莎叶兰叶片和根的解剖构造及其对喀斯特环境的适应性进行了研究。结果表明：(1)莎叶兰叶片的上表皮覆盖有较厚的角质层,气孔均分布于下表皮,且凸出表皮细胞之上;各表皮性状在叶片不同部位存在显著差异,叶片下部的气孔密度、气孔指数和气孔长度最大,表皮细胞密度以叶片上部的最大;叶片属于等面叶,叶肉无栅栏组织和海绵组织的分化;叶脉为明显的平行脉,且粗细交互分布;(2)莎叶兰根的横切面包括根被、皮层、中柱3部分,其中根被细胞排列紧密,为生活细胞;皮层由薄壁细胞组成;根部维管束属于辐射维管束,14原型。菌根粗壮,稀根毛,共生真菌主要分布于根被及皮层中,菌丝体通过根被薄壁细胞间隙及内、外皮层的通道细胞进行侵染。(3)莎叶兰叶片和根的结构不仅有湿生植物特征,如叶片相对较薄、气孔少且凸出表皮细胞、冠/根比值大等;还有旱生植物的特征,如叶片角质层较厚、机械组织发达、细胞结构紧密、具含晶细胞,肉质根具根被,内、外皮层细胞壁明显增厚等。这些结构是莎叶兰对当地缺水、干湿季明显、分布于林下多石砾土壤的生长环境的一种高度适应性表现。     

怀槐细胞悬浮培养的结构化动力学模型

为探明怀槐细胞生长、异黄酮染料木素合成与底物消耗间的关系,建立了怀槐细胞悬浮培养的结构化动力学模型。模型预测分析了胞内外的蔗糖代谢、胞内结构组分变化、胞内中间组分的变化、细胞呼吸损失以及胞内外异黄酮染料木素的合成情况。模型各参数灵敏度的分析表明kM_b1、k_b2 和k_p是最为灵敏的参数,其调节10%时,目标函数变化的最大比例分别达12.8%、4.61%和2.54%,其它参数对目标函数变化的影响均小于0.5%。该模型预测值与实验值具有较好的吻合性。     

中国瓜馥木属植物叶片结构的解剖观察

采用叶片表皮离析法、扫描电镜和石蜡制片法,研究了中国分布的番荔枝科瓜馥木属19种植物叶片的形态结构。结果表明:瓜馥木属叶片形态和结构具有较多的相似性,如叶片表皮均具有2-多个细胞的单列丝状毛,表皮细胞内具有一个晶簇,气孔器均为平列型,只分布在叶片的远轴面,远轴面的表皮细胞平周壁形成一个乳突,叶片主脉的维管组织除具有正常的维管组织外,还具有一个小的副维管束等,这些特征有助于区分番荔枝科植物的属间关系,支持瓜馥木属是一个很自然的类群。但叶片表皮毛的形态及分布,表皮细胞的形状、叶肉中栅栏组织和海绵组织的结构、远轴面的乳突大小以及叶主脉维管组织的细微结构则具有种间差异。尤其有助于区分小萼瓜馥木和黑风藤、广西瓜馥木和独山瓜馥木、上思瓜馥木和东方瓜馥木等形态相似、难以区分的植物种类。该研究结果为该属的系统研究和种间正确区分提供了重要资料。     

晶帽石斛的化学成分研究

该研究利用硅胶、凝胶、MCI、中压制备色谱(MPLC)和高效液相半制备色谱(semi-HPLC)等方法,对晶帽石斛(Dendrobium crystallinum)进行了化学成分研究。结果表明:提纯、分离共得到10个化合物,经波谱数据分析及与文献数据对照,分别鉴定为石斛酚(1),3,4'-二羟基-5-甲氧基联苄(2),3,4',5-三羟基-3-甲氧基联苄(3),二氢藜芦醇(4),安告佛醇(5),3',5,7-三羟基-4'-甲氧基黄烷酮(6),4',5,7-三羟基-6-甲氧基黄烷酮(7),丁香树脂醇(8),β-谷甾醇(9),β-胡萝卜苷(10)。其中,除化合物2和化合物10以外,其余8个化合物均在该种植物中首次发现。     

The serosa of Manduca sexta (Insecta, Lepidoptera): ontogeny, secretory activity, structural changes, and functional considerations

In Manduca sexta, the blastoderm forms successively and becomes immediately cellularized as the cleavage energids reach the surface of the oocyte. Presumptive serosal cells are large and contain 2 or 4 large polyploid nuclei; presumptive embryonic cells are small and mononuclear. All parts of the blastoderm participate in the uptake and digestion of yolk material. About 10 h post-oviposition, the blastoderm breaks at the amnioserosal fold and the extraembryonic part closes above the germ band and constitutes the serosa (12 h post-oviposition, i.e. 10% development completed). At once, the serosa starts to secrete a cuticle consisting of an epi- and a lamellated endocuticle. Detachment of the serosal cuticle, 22h post-oviposition, is reminiscent of apolysis of larval cuticle. Thereafter, the serosa deposits a membranous structure, the serosal membrane. The sercretory process lasts from 23h to 44h post-oviposition. At first a fine granular layer, then an amorphous, spongy-like, fibrillar layer is secreted via microvilli. This persisting membrane is tough, rubbery and very elastic. It may serve to bolster the serosa during katatrepsis (48h post-oviposition) and later embryonic movements. After detachment of the serosal membrane, 44h post-oviposition, a distinct subcellular reorganization of the serosa takes place. The nuclei become still larger and more irregular. Uptake of yolk granules, but not of lipid droplets, ceases, although interaction of serosa and yolk cells are intense. Serosal cells include many mitochondria, large areas of rER, besides some sER, increasing amounts of lysosomal bodies and prominent Golgi complexes. Most conspicuous is the assembly of spindle-shaped, electron-lucent vesicles below the apical surface. These vesicles may contain metabolic products which are released into the peripheral space. The studies show that the serosa assumes changing functions during embryogenesis: digestion of yolk substances, synthesis of a serosal cuticle and a serosal membrane, which may have a protective function, and excretion.     

石山巴豆枝叶的化学成分研究

石山巴豆( Croton euryphyllus)为大戟科( Euphorbiaceae)巴豆属( Croton)植物,主要分布于西南各省的岩溶石山地区,民间用于杀虫和治疗跌打损伤。为了阐明其化学物质基础,该研究采用硅胶柱层析、Sephadex LH-20、HPLC等方法对石山巴豆枝叶醇提物进行分离纯化。结果表明：共分离得到16个化合物,分别鉴定为异毛叶巴豆萜(1), jatrophoidin (2),山藿香定(3),异山藿香素(4),山藿香素(5),赖百当-13-烯-8,15-二醇(6),7-酮基-β-谷甾醇(7),(22E)-5α,8β-表二氧麦角甾-6,22-二烯-3β-醇(8),豆甾烷-4-烯-6β-醇-3-酮(9),齐墩果烷-12-烯-2α,3β-二醇(10),东莨菪内酯(11),催吐萝芙木醇(12), lyratol F (13),罗布麻酚A (14),芹菜素(15),金色酰胺醇酯(16)。所有化合物均为首次从该植物中分离得到,其中化合物8－16为首次从巴豆属中发现。