两种实验技术在蛋白质-蛋白质相互作用检测中的应用

蛋白质是生命活动的主要承担者.蛋白质种类繁多,结构多样,具有十分广泛的生物学功能,可作为载体蛋白、酶蛋白和信号肽等参与调控细胞内的各种代谢活动.生物体内蛋白质与其他分子的相互作用,尤其是蛋白质-蛋白质之间的相互作用,是蛋白质行使这些重要生物学功能的基础.通过研究可以相互作用的蛋白质形成的各种复合体,对揭示蛋白质的功能,...     

OSCA/TMEM63家族离子通道的研究进展

高渗促钙内流蛋白(hyperosmolality-induced [Ca2+]iincrease,OSCA)/跨膜蛋白63 (transmembrane protein 63,TMEM63)家族蛋白是一类多次跨膜蛋白质,它们在真核细胞中有广泛分布.研究表明拟南芥中OSCA1.1蛋白介导了高渗刺激的钙离子内流.进一步研究发现OSCA1.1及其同源蛋白质是机械力敏感的离子通道.高分辨率冷冻电镜结构显示OSCA蛋白是对称的二聚体,每个亚基含有一个离子可通透的孔道.本文将从OSCA通道的功能、结构以及结构与功能的关系几方面介绍该领域的研究进展.     

基于点云卷积神经网络的蛋白质柔性预测

目的 蛋白质的柔性运动对生物体各种反应有着重要意义,基于蛋白质的空间结构预测其柔性运动是蛋白质结构-功能关系领域的重要问题.卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)在蛋白质结构-功能关系研究中已有成功应用.方法 本研究借鉴计算机视觉研究中PointNet方法的思想,提出了一种蛋白...     

应用蛋白质组学和RNAi技术筛选鼻咽癌细胞中p53功能相关蛋白质

为了阐明鼻咽癌中高表达的p53蛋白聚集与失活的机制,高通量地检测与p53功能相关的蛋白质,首先采用RNA干扰(RNAi)技术稳定沉默鼻咽癌细胞系CNE2的p53基因表达,然后用蛋白质组技术研究稳定沉默该基因对鼻咽癌蛋白质表达谱的影响.通过对稳定干扰p53基因后鼻咽癌细胞系CNE2的蛋白质表达谱改变的研究,用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)分析和电喷雾串联质谱(ESI-Q-TOF-MS)验证鉴定了22个差异表达蛋白质.在这些差异表达蛋白质中,有些是已经报道的p53功能相关蛋白质,如热休克蛋白27(HSP27)、异质性胞核核糖核蛋白K(hnRNPK)、14-3-3σ等,其他可能是新的p53功能相关蛋白质,如eIF4B、TPT1、hnRNPH3、SFRS1等.部分差异表达蛋白质如HSP27、14-3-3σ和GRP75经蛋白质印迹分析技术进行了验证,同时pcDNA3.1-FLAG-p53质粒转染CNE2细胞引起了HSP27、14-3-3σ表达下调,GRP75表达上调.在鼻咽癌细胞中鉴定的22个差异表达蛋白质大致可以分为5类,包括信号传导相关蛋白质、分子伴侣、与转录和翻译相关蛋白质、代谢相关蛋白和细胞结构相关蛋白质,涉及到细胞周期的调控、分子基因表达调控、细胞黏附、细胞代谢等众多事件,它们可能作为p53功能相关蛋白质,为阐明鼻咽癌中p53蛋白聚集及失活的机制提供了重要依据和线索.     

固有无序蛋白研究进展及其对细胞胁迫耐受性的影响

固有无序蛋白(intrinsically disordered proteins,IDPs)是指在生理条件下缺乏有序稳定的高级结构,整体或局部不折叠,但能够参与多种生物学过程、行使特定生物学功能的一类蛋白质.固有无序蛋白决定了其不同于经典蛋白质"序列-结构-功能"的功能范式,丰富了蛋白质"结构-功能"的多样性.固有无序...     

膜转运蛋白的功能性超表达和纯化

膜转运蛋白结构和功能的研究是功能膜蛋白质组研究中的一个重要内容,而大量蛋白质的分离纯化是进行蛋白质的结构和功能研究的基础.目前,结构和功能膜蛋白质组学相关研究的瓶颈,在于不能有效地超量表达和纯化具有生物活性的膜转运蛋白.影响膜转运蛋白超量表达和纯化的关键因素,包括目标蛋白的拓扑学结构分析和去垢剂的选择.进行膜转运蛋白拓扑学结构的分析,对于构建用于活体表达的重组膜转运蛋白具有指导意义.去垢剂能够稳定去膜状态的膜蛋白,在膜转运蛋白的离体表达和亲和纯化以及包涵体的处理过程中具有重要的作用.本文就目前功能膜蛋白质组学研究中所涉及的有关膜转运蛋白功能性超表达和分离纯化策略及关键技术作一简述.     

穿梭蛋白—细胞核与细胞浆之间物质信息传递的载体

穿梭蛋白是一类可以在细胞核与细胞浆中穿梭往返的蛋白质。目前发现的穿梭蛋白都为多功能蛋白,它们进行核／浆穿梭的主要生物学功能是在胞核及胞浆之间充当运输载体及进行信号传递。穿梭蛋白的跨核膜转运均通过核孔复合体进行,然而不同蛋白质的出入核机制却各不相同。对这类蛋白的研究将使我们加深对蛋白擀完全生物学功能的理解,使我们进一步意识到核孔复合体结构和功能的复杂性及精密性,同时也为我国寻找将靶蛋白在细胞内定位的     

高等植物的LRR蛋白：结构与功能

ＬＲＲ结构存在于细胞定位和功能上各不相同的多种蛋白质中,与蛋白质之间的相互作用和细胞内信号传递过程密切相关。植物中含ＬＲＲ的蛋白主要有类受体蛋白激酶,抗病编码的蛋白和多聚半乳糖酸酶抑制蛋白等,它们分别在细胞的生长发育,抗病反应等过程中发挥着重要作用,其相似的ＬＲＲ结构为从分子水平上研究这些蛋白的作用机制提供了结构基础。     

高等植物的LRR蛋白:结构与功能

ＬＲＲ结构存在于细胞定位和功能上各不相同的多种蛋白质中,与蛋白质之间的相互作用和细胞内的信号传递过程密切相关。植物中含ＬＲＲ的蛋白主要有类受体蛋白激酶、抗病基因编码的蛋白和多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白等,它们分别在细胞的生长发育、抗病反应等过程中发挥着重要作用,其相似的ＬＲＲ结构为从分子水平上研究这些蛋白的作用机制提供了结构基础。     

蛋白质折叠、动力学以及蛋白质-配体结合的物理化学基础

蛋白质是生物体的重要组成部分并参与细胞内几乎所有的生物学过程.随着越来越多物种基因组序列的测定,准确理解基因产物的功能并探索蛋白质功能多样性的原因,已经成为当前的研究热点.为了研究蛋白质的功能,已有大量蛋白质的静态三维结构被测定.但是,蛋白功能最终受其动力学行为所控制,这包括折叠过程、构象波动、分子运动以及蛋白质-配体相互作用等.基于自由能图谱理论,本文深入讨论了蛋白质动力学的底层物理化学机制,并回答了以下问题:蛋白质为什么能够折叠、以及如何折叠成其天然三维结构?为什么蛋白质的动力学特征是固有的?其动力学行为如何控制蛋白质的功能?讨论结果将有助于后基因组时代生命科学研究中蛋白质结构-功能关系的理解.     

神经营养蛋白低亲和力受体p75NTR的结合蛋白

神经营养蛋白通过酪氨酸激酶受体Trk和低亲和力受体p75^NTR发挥其多种生理功能。通过蛋白质相互作用的研究技术已确认了十多个与p75^NTR相互作用的蛋白质分子,它们在结构和功能上都存在显著差异,因而可能赋予了p75^NTR的功能多样性。     

哺乳动物中Kelch超家族蛋白的结构与功能

在不同生物体,如病毒、植物、真菌和哺乳动物中,几百种含Kelch构象的蛋白质已经被鉴定出来了,但大部分此类蛋白质的功能未知.而在哺乳动物中,已经有接近41种Kelch蛋白被报道.这些蛋白质在体内参与了很多重要的生理过程.根据Kelch蛋白的域结构不同,把这些哺乳动物中的Kelch蛋白分成了三类(BTB/Kelch蛋白,只含有Kelch结构域的蛋白质,及含其他结构域的Kelch蛋白),并把其已知的功能大致划分为5类:介导蛋白质-蛋白质的相互作用、参与蛋白质降解、信号传导、胞外功能及其他等.另外还认为Keap 1的Kelch结构域其晶体结构应该是研究哺乳动物Kelch蛋白的一个很好的参考模型.     

大黄鱼QM-like(PcQM)蛋白生物信息学分析

[目的]通过分析PcQM蛋白质的结构,预测其高级结构和功能,为进一步研究PcQM蛋白提供理论依据。[方法]利用Blast P和相关分析蛋白质理化性质与结构的软件,对PcQM蛋白进行结构与功能预测分析。[结果]PcQM蛋白不存在N端信号肽,存在多个酶切位点,无跨膜结构,定位在细胞质中。不存在二硫键,该蛋白含26.05%α-螺旋结构(H),20.93%β-折叠结构(E),53.02%无规则卷曲(L)。最后,通过Swiss-Model程序预测了PcQM蛋白的三级结构。[结论]较全面地分析和预测了PcQM蛋白的理化性质、二级结构和三级结构等。为深入分析PcQM在大黄鱼(Larimichthys crocea)体内免疫调节功能研究,提供了理论依据。     

多基因表达系统研究进展

细胞中大多数蛋白质以亚基形式与其他蛋白装配成蛋白复合体而发挥功能.大分子蛋白复合物的结构研究和功能分析在后基因组时代成为热点,如何高效地获得多蛋白复合物是研究其功能和结构的前提.利用基因工程技术实现多个蛋白亚基在同一宿主细胞内共表达并装配成复合体是获得多蛋白复合物的有效手段.多基因表达系统在基础和应用研究中正起到越来越...     

原蛋白转变酶的生物化学结构与功能

肽或者蛋白质以前体形式合成后,需要原蛋白转变酶,和/或羧基肽酶,酰胺化酶等加工酶的协同作用才能获得完全的生物活性。原蛋白转变酶是这个过程中最重要的功能酶,它们由9种Ca2+依赖性的蛋白内切酶组成,许多重要的生理过程需要它们的直接参与,如肽与蛋白质激素、膜受体和病毒外壳蛋白的成熟等。它们的功能与许多疾病相关,如癌症、脑卒中、糖尿病、脂代谢紊乱等疾病,该文对原蛋白转变酶的生化结构和功能作一简述。     

三种提取HMG染色体非组蛋白方法的比较

非组蛋白是在染色体中组蛋白以外的蛋白 质。它除了含有基因的调控蛋白外,还具有许 多与核酸代谢有关的酶和结构蛋白。非组蛋白 从染色体复合物上分离下来后,很容易聚集在 一起,也很容易被蛋白水解酶降解。所以,它们 很难在溶液中保持原状〔31。目前,非组蛋白中能 够较好地分离、纯化,并对其生物学性质及结构 功能加以详细研究的是一组称为高泳动因子的 染色体非组蛋白,简称HMG染色体非组蛋白。 HMG蛋白质分子量较低（MW < 30, 000),可 以用稀盐溶液或高氯酸从细胞核提取,并能溶 于2沁三氯乙酸溶液中。HMG蛋白质主要含 有4种主要成份： HMG HMG2, HMGl4和 HMG,,, HMG蛋白质与组蛋白有相似之处,它 们的碱性氨基酸残基的含量很高（25-30多）; 与组蛋白不同的是它们的酸性氨基酸残基的含 量也很高（20-30务）。碱性和酸性氨基酸的 含量加在一起占HMG蛋白质氨基酸含量的一 半左右^[5,11,13]     

三碘甲腺原氨酸不能与蛋白质二硫键异构酶特异结合

 <正> 蛋白质二硫键异构酶(PDI)是由两个相同亚基组成的蛋白质,分子量约107000,能够催化蛋白质天然二硫键的形成。Edman等在1985年已阐明了鼠PDI的一级结构,近二、三年,又相继报道了三种蛋白的一级结构,它们是脯氨酰-4-羟化酶的β亚基、三碘甲腺原氨酸(T_3)结合蛋白(T_3BP)和蛋白质糖基化部位结合蛋白(GSBP),在氨基酸水平上与PDl分     

无序蛋白质的判定及其结构、功能和进化特征

固有无序蛋白质(intrinsically disordered proteins,IDPs)是天然条件下自身不能折叠为明确唯一的空间结构,却具有生物学功能的一类新发现的蛋白质.这类蛋白质的发现是对传统的"结构-功能"关系认识模式的挑战.本文首先总结了无序蛋白质的实验鉴定手段、预测方法、数据库;并介绍了无序蛋白质结构(包括一级结构、二级结构、结构域无序性及变构效应)和功能特征;然后重点总结了无序蛋白质在进化角度研究的进展,包括无序区域产生的进化机制、进化速率,蛋白无序性的进化在蛋白质功能进化及生物学复杂性增加等方面的重要作用;最后展望了无序蛋白质在医药方面的应用前景.本文对于深入认识无序蛋白质的形成机制、结构和功能特征及其潜在的临床应用前景具有重要意义.     

叶绿体分裂蛋白PDV2表达和纯化

叶绿体是植物光合作用的重要场所。PLASTID DIVISION2(PDV2)是叶绿体外膜上调控叶绿体分裂的关键蛋白之一。PDV2的N末端较大伸向细胞质,C末端较小伸向膜间隙,探索叶绿体分裂蛋白PDV2-213(N末端213氨基酸残基)胞质侧结构域可溶性表达获得高纯度的蛋白质,为叶绿体分裂过程中其结构与功能的研究提供依据。通过pET表达载体的构建,优化原核表达条件,实现PDV2-213蛋白的可溶性表达;运用镍柱亲和层析和分子排阻层析的方法,对目的蛋白进行分离纯化。本研究可溶性表达了PDV2-213胞质侧结构域蛋白质,通过表达条件和镍柱亲和层析的优化,降低杂蛋白对PDV2-213蛋白质纯化过程的影响,获得高纯度的蛋白质。PDV2-213胞质侧结构域的高效可溶性表达和纯化,为叶绿体分裂过程中其结构与功能的研究提供依据。     

窖蛋白-1通过增强氧连接的N-乙酰葡糖胺糖基转移酶表达诱导小鼠肝癌细胞的迁移和侵袭

窖蛋白-1(caveolin-1,Cav-1)是胞膜窖的主要结构和功能蛋白质,参与调控多种细胞信号转导过程.然而,Cav-1调节蛋白质糖基化修饰和肿瘤转移作用机制尚不明确.本研究在小鼠肝癌细胞中证明,Cav-1能够促进蛋白质的氧连接的N-乙酰葡糖胺(O-linked N-acetylglucosamine,O-Glc-...