应用平衡透析法分析药物小分子与蛋白质相互作用

蛋白质的相关信息一直是生命科学研究的重点,其中药物小分子与蛋白质的相互作用成为近年来的研究热点。平衡透析法是研究药物小分子与蛋白质相互作用的经典方法,通过该方法可以定量的讨论药物小分子与蛋白质结合的结合数量、结合常数。就平衡透析法用于分析药物小分子与蛋白质的作用方式、作用模型及国内外研究进展进行综述。     

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。     

计算方法在蛋白-蛋白相互作用小分子调节剂研究发现中的应用

蛋白-蛋白相互作用(protein-protein interactions, PPIs)涉及各个重要的生物通路以及生理过程,作为一类新的药物靶标,近年来得到了学术界和工业界的广泛关注。经过多年的研究,人们更好地了解了PPIs界面的特点,也有小分子抑制剂成功进入临床研究乃至上市,其中计算机辅助的合理设计方法功不可没。本文综述了计算方法应用在PPIs热点残基预测、PPIs小分子调节剂的虚拟筛选策略方面的一些成功案例。但以现有的计算方法研究PPIs仍有诸多挑战。针对PPIs作用特点的计算方法以及在PPIs筛选中更多地考虑蛋白柔性将是今后研究的发展方向。     

蛋白质-蛋白质界面热点残基预测及其在线工具

蛋白质-蛋白质结合热点是界面中对结合自由能有着显著贡献的一小簇残基。捕捉和揭示这类热点残基可以加深对蛋白质间相互作用机制的理解,为蛋白质工程和药物设计提供指导。但实验技术费时费力且代价昂贵。计算工具可用于辅助和补充实验上的尝试。该文较详细、系统地介绍了蛋白质界面热点的特性、计算预测的策略与技术,并应用实例进一步说明这些方法学的特征;还介绍了界面热点的数据库和一些主要的在线预测工具,旨在为设计、挑选和应用这类工具解决特定问题的研究人员提供指南。     

大规模蛋白质相互作用组实验技术及其应用

大规模蛋白质相互作用研究的主要实验技术包括酵母双杂交技术、串联亲和纯化技术和蛋白质芯片技术,随着这些技术的不断发展和完善,科学家们在模式生物、哺乳动物、病原微生物中展开了大规模的蛋白质相互作用组研究,并进行了药物研发方面的研究,绘制了多种生物的蛋白质相互作用连锁图,揭示了多种蛋白质的新功能,为全面研究蛋白质（群）的分子作用机制、药物研发和疾病的临床预防与治疗等提供了崭新的线索。     

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.     

结合亲和质谱与生物信息学分析构建TP53BP1的蛋白相互作用网络

蛋白质与蛋白质相互作用(PPIs)是两个或更多蛋白质分子之间通过静电作用、范德华力等建立的高度特异性的物理接触.细胞内的各种蛋白分子通过PPIs进行彼此之间的功能调节、信号通路的交互作用等,从而实现各种生物进程,而异常的PPIs也将导致疾病的发生、发展,其中就包括肿瘤.因此围绕某些和疾病密切相关的关键蛋白构建其相互作用生物网络(interactome)将有助于更好地分析该关键蛋白在疾病中的作用和可能的分子机制.本研究针对抑癌基因p53结合蛋白1(TP53BP1),利用亲和质谱分析鉴定了15个潜在的TP53BP1相互作用蛋白.同时,结合PPI数据库检索构建了与TP53BP1相互作用的蛋白质网络,并对该网络中的蛋白进行了功能富集分析、通路分析,结果显示,TP53BP1相互作用蛋白主要富集在细胞周期、同源重组、错配修复等重要通路,该研究为深入解析TP53BP1的生物学功能及其在肿瘤中的作用奠定了基础.     

PICK1：一个功能多样的药靶蛋白

蛋白质是生命功能的执行者.生命体中某些关键蛋白的功能异常往往是导致疾病发生的根本原因.这些疾病相关蛋白极有可能成为药物靶点,为新药研发和疾病治疗提供重要线索. PICK1蛋白（protein interacting with Cα kinase 1）结合能力广泛、功能多样以及在多种重要疾病（如：癌症、精神分裂症、疼痛、帕金森综合症等）的发生发展过程中发挥潜在的作用,使其成为一个可能的药靶蛋白. PICK1与绝大多数配体蛋白的相互作用是通过其PDZ结构域与配体C末端区域的结合介导的,使PICK1的PDZ结构域成为一个潜在的药物靶点.因此,可以利用生物小分子物质特异性地结合PICK1的PDZ结构域,干扰或阻断PICK1与配体蛋白的天然相互作用,最终达到治疗相关疾病的目的.     

蛋白质芯片在蛋白质组学研究中的作用

蛋白质芯片是以高度并行性、高通量、微型化和自动化为特点的蛋白质组检测技术。本文综述了蛋白质芯片在蛋白质组学研究中的多种作用,包括普通蛋白质芯片在微量蛋白质分离、蛋白质与蛋白质之间以及蛋白质与其他小分子间相互作用和蛋白质定量检测方面的作用,普通蛋白质芯片通过与质谱技术、生物传感器技术的结合而拓展其应用范围,以及蛋白质组芯片、活性的蛋白质芯片在蛋白质组学研究中应用的进展。     

生物体内多胺对蛋白质影响的研究进展

多胺是普遍存在于生物体中的一种脂肪族阳离子胺。多胺通过离子键和氢键的形式与生物大分子结合,调节生物大分子的生物学活性,调控细胞的生长和发育。多胺对核酸的作用一直是关注热点,而针对蛋白质的影响目前研究较少。本文主要针对多胺调控代谢相关酶、通道蛋白质和其他功能性蛋白质以及相关规律和机制进行综述,并从蛋白质结构和功能角度探讨了多胺与蛋白质之间的相互作用关系,同时总结了多胺与蛋白质相互作用研究在疾病治疗中的应用前景和面临的问题。     

噬菌体的"关闭宿主"功能

噬菌体基因组编码产生某些特殊的蛋白质分子,可与宿主菌生长、代谢的重要调控性蛋白质结合,并使其钝化,从而阻断宿主的生长与繁殖,将宿主菌大分子合成机制和能量装置转向噬菌体自身的复制与增殖。目前研究所获得的有关噬菌体“关闭宿主”功能的证据,主要涉及噬菌体编码的某些蛋白质分子与宿主菌的DNA复制及转录相关因子的相互作用,而这些蛋白质-蛋白质分子间的相互作用将为我们提供新的抗菌药物或抗菌药物作用的靶点,也有助于生物系统进化关系及蛋白质-蛋白质相互作用关系的研究。     

酵母三杂交系统的应用研究进展

介绍了酵母三杂交系统的原理、应用、前景和存在的不足.在酵母双杂交基础上发展起来的酵母三杂交系统,将应用范围扩大到研究蛋白质-蛋白质、蛋白质-RNA、蛋白质-小分子药物间的相互作用.     

发展中的酵母杂交体系

酵母杂交体系包括双杂交、反向双杂交和三杂交等体系。双杂交作为一种新兴的体内研究蛋白质之间相互作用的方法,已经得到了广泛的应用。而反向双杂交和三杂交系统是在双杂交基础上发展起来的两种新技术。反向双杂交除了筛选突变株,以获取蛋白质结合的信息外,还能发现可导致已知蛋白质间特异相互作用发生解离的肽类或其他小分子物质,进一步分析蛋白质间作用位点、调控。三杂交系统则在蛋白质与小分子配基之间以及多种蛋白质之间相     

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.     

热蛋白质组学分析：一种全面评估蛋白质状态的技术

热蛋白质组学分析（thermal proteome profiling,TPP）是细胞热漂移测定（cellular thermal shift assay,CETSA）与定量质谱（quantitative mass spectrometry,MS）的结合,所以也称为MS-CETSA。热蛋白质组学分析通过测量不同加热温度下细胞或细胞裂解物中可溶蛋白的含量来确定整个蛋白质组的稳定性。蛋白质可以在与药物或代谢物等小分子、核酸或其他蛋白质相互作用或在翻译后修饰时改变其热稳定性,而热蛋白质组学分析可以根据有无配体结合蛋白质的热稳定性差异来确定靶蛋白。目前热蛋白质组学分析已成功应用于识别药物的靶点和脱靶点,探究蛋白质-代谢物和蛋白质-蛋白质的相互作用。总体上,国内对这个技术的了解仍然欠缺,对此,文中对热蛋白质组学分析的原理、方法、应用以及优势与局限性进行了综述。     

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。     

逆向酵母双杂交系统的应用

198 9年Ｆｉｅｌｄｓ等提出了酵母双杂交系统来研究真核细胞的蛋白质之间的相互作用。这一崭新手段迅速发展成为一种常规的分子生物学技术 ,并得到了广泛的应用。近来 ,国外学者为拓宽传统的双杂交系统的应用范围 ,在原有的酵母双杂交的基础上发展了大量衍生系统 ,包括用于研究蛋白质与ＤＮＡ之间相互作用的单杂交系统 (ｏｎｅ ｈｙｂｒｉｄｓｙｓ ｔｅｍ) [1] ;研究两个蛋白质与第三个成分间相互作用的三杂交系统 (ｔｈｒｅｅ ｈｙｂｒｉｄｓｙｓｔｅｍ) [2 ] ,第三个成分可以是蛋白质、ＲＮＡ或小分子药物等[3 ] 。另外 ,在通过双杂交体系…     

基于相互作用的蛋白质功能预测

蛋白质功能预测是后基因时代研究的热点问题。基于相互作用的蛋白质功能预测方法目前应用比较广泛,但是当"伙伴蛋白质"(interacting partners)数目k较小时,其预测准确率不高。从蛋白质相互作用网络入手,结合"小世界网络"特性,有效解决了k较小时预测准确率不高的问题。对酵母(Saccharomyces cerevisiae)蛋白质的相互作用网络进行预测,当k≤4时其预测准确率比相同条件下的GO(global optimization)方法有一定提高。实验结果表明:该方法能够有效的应用于伙伴蛋白质数目较小时的蛋白质功能预测。     

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。     

小分子活性肽筛选方法

小分子活性肽作为疫苗、诊断试剂、药物以及药物先导化合物已成为药物研究领域的新趋势。小分子活性肽有多种筛选方法：基于噬菌体展示肽库、蛋白质降解(酶法．化学法)、MHC-多肽复合物、蛋白质结构、蛋白质结构预测和反义同源盒原理,它们各具特点。基于蛋白质结构的活性肽分子筛选将成为多肽药物筛选的主要方向之一。