蛋白质的晶体生长及其进展

蛋白质晶体生长是用衍射法测定和研究蛋白质三维结构不可缺少的首要步骤,因而对于从分子水平了解生命过程和有效地开发蛋白质工程、理性药物设计等新的生物技术具有重要意义。这一结构测定步骤所处的落后状态,更使蛋白质晶体生长成为倍受重视的研究课题。蛋白质和核酸等生物大分子的结晶是一个受多个因素影响的过程。来自不同学科的研究人员从各个方面对蛋白质的晶体生长开展了研究,并取得了不同程度的进展。     

植物蛋白质组学的研究进展

植物蛋白质组学的研究取得了重要进展。全面介绍了植物器官蛋白质组、植物组织蛋白质组及植物亚细胞蛋白质组的研究进展。     

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。     

蛋白质工程：从定向进化到计算设计

定向进化通过建立突变体文库与高通量筛选方法,快速提升蛋白的特定性质,是目前蛋白质工程最为常用的蛋白质设计改造策略。近十年随着计算机运算能力大幅提升以及先进算法不断涌现,计算机辅助蛋白质设计改造得到了极大的重视和发展,成为蛋白质工程新开辟的重要方向。以结构模拟与能量计算为基础的蛋白质计算设计不但能改造酶的底物特异性与热稳定性,还可从头设计具有特定功能的人工酶。近年来机器学习等人工智能技术也被应用于计算机辅助蛋白质设计改造,并取得瞩目的成绩。文中介绍了蛋白质工程的发展历程,重点评述当前计算机辅助蛋白质设计改造方面的进展与应用,并展望其未来发展方向。     

蛋白质组中蛋白质鉴定技术的研究近况

蛋白质组学的核心内容之一就是蛋白质的鉴定,基于双向凝胶电泳的图象分析技术可以对组织细胞蛋白质表达的量、表观分子量和等电点等特性进行初步的鉴定,但是对于蛋白质的结构和功能必须借助其它技术手段。目前逐渐形成了以生物质谱为核心的鉴定技术,蛋白质微测和氨基酸组成分析在表达模型分析中也有应用。关于蛋白质组功能模式研究目前可用的方法有酵母双杂交、噬菌体展示、生物传感芯片质谱、蛋白质工程中的定点突变技术等。这些技术对推动蛋白质组学的发展起了一定作用,但是单一技术通常不能确切的鉴定某一蛋白质,常需联合应用几种技术才能准确的鉴定蛋白质。     

蛋白质糖基化工程

糖基化是蛋白质的一种重要的翻译后修饰,对蛋白质的结构和功能有重要影响。蛋白质糖基化工程是通过对蛋白质表面的糖链进行改造,从而改良蛋白质性质的一种技术。综述了蛋白质糖基化工程的原理、方法和应用。     

ProSAR驱动的蛋白质定向进化技术

改进蛋白质序列空间检索策略是未来蛋白质工程研究的一个关键。本文介绍了一种被称为蛋白质序列-活性相关性(ProSAR)驱动的蛋白质定向进化策略的原理、机器学习算法及应用,为提高蛋白质定向进化效率和解决酶学性质的多维优化问题提供了办法和思路。     

种子蛋白质与蛋白质组的研究

综述了种子蛋白质与蛋白质组的研究, 主要介绍了种子发育与形成、种子休眠与萌发、种子保存与活力以及种子与环境相互作用的蛋白质与蛋白质组的研究。同时阐述了当今蛋白质组学在种子研究中的应用以及所取得的成果, 并展望了种子蛋白质组学的发展方向, 种子生物学的研究将从基因水平走向整体水平, 因此环境因子与种子蛋白质的相互作用是研究的重点。运用蛋白质组学将能揭示蛋白质的功能并明晰种子的生命机制。     

蛋白质工程和蛋白质折叠

蛋白质一级结构决定着高级结构。蛋白质肽链在适宜条件下会自动卷曲形成其相应的高级结构,即自动发生蛋白质折叠,其自动发生的原因和过程仍不十分清楚,但是随着蛋白质工程的日益兴起,这些与折叠有关的问题也愈显重要,就此已有文章进行过讨论[1,2]。反之,如把新兴的蛋白质工程手段(尤其是基因定点诱变技术)应用来研究这些折叠问题,必将推动蛋白质折叠的研究。本文将就蛋白质折叠与蛋白质工程相互影响的一些例子进行讨论。     

蛋白质工程及其展望

一、蛋白质工程的产生及主要内容 人们在研究蛋白质结构与功能关系时,通常通过造成结构上的改变然后观测相应功能的改变,以弄清某一功能的结构基础,从而达到创造具有某些有经济效益的新性质的蛋白质。     

人类蛋白质相互作用组

高通量酵母双杂交与免疫亲和纯化技术的快速发展和日臻成熟,使得在蛋白质组水平上大规模地研究蛋白质之间的相互作用成为可能。目前,人类蛋白质互作网络在细胞、组织、器官乃至整个个体水平的研究已经陆续展开。蛋白质互作网络中蛋白质数量也由少数几个向整个蛋白质组扩展。同时,功能、疾病、生态等相关的蛋白质互作网络研究也取得了一定的成果。然而,人类的蛋白质互作网络研究正面临着一些问题和挑战。本文综述了人类蛋白质互作网络的研究方法、研究进展以及面临的挑战,同时指出了人类蛋白质互作网络研究的方向和目标。     

种子蛋白质与蛋白质组的研究

综述了种子蛋白质与蛋白质组的研究,主要介绍了种子发育与形成、种子休眠与萌发、种子保存与活力以及种子与环境相互作用的蛋白质与蛋白质组的研究.同时阐述了当今蛋白质组学在种子研究中的应用以及所取得的成果,并展望了种子蛋白质组学的发展方向,种子生物学的研究将从基因水平走向整体水平,因此环境因子与种子蛋白质的相互作用是研究的重点.运用蛋白质组学将能揭示蛋白质的功能并明晰种子的生命机制.     

tRNA介导蛋白质工程

在遗传信息从DNA到蛋白质流动的过程中,tRNA携带特异的氨基酸参与蛋白质合成,对于维持蛋白质翻译的忠实性起着非常重要的作用,生物体内共有20种氨酰tRNA合成酶,每一种均对尖于一种氨基酸和一个tRNA类型,但是这种翻译过程仅仅限于20种天然氨基酸,因此在进行传统的蛋白质工程研究时常常受到限制,事实上,在蛋白质工程中借助于校正 tRNA定点掺入非天然氨基酸可以提供蛋白质的结构信息,改进蛋白质检测与分离的方法,甚至赋予蛋白质某些新的特性,随着生物技术的发展和完善,tRNA介导蛋白质工程将不仅在蛋白质工程中发挥潜能,而且在研制新型生物材料和疾病诊断及药物治疗方面起到推动作用。     

线粒体蛋白质组研究的进展

应用蛋白质组技术已对正常人胎盘和大鼠肝线粒体蛋白质进行分离与鉴定,补充了线粒体蛋白质组数据库,并且通过比较蛋白质组学研究技术寻找病理条件下线粒体差异表达的蛋白质,为疾病的诊断和治疗提供作用靶标。随着蛋白质组技术的发展和完善,一些新方法也被应用于线粒体蛋白质的研究,推动了线粒体研究的发展。线粒体蛋白质组研究虽然已取得了一些成果,但线粒体蛋白质组数据库中的数据仍较匮乏,并且还有一些问题亟待解决和改善。     

蛋白质组阵列技术的现状与展望

蛋白质组就是展示一个细胞或组织或机体的全部蛋白质。目前双向凝胶电泳特别是固相pH梯度等电聚焦的双向聚丙烯酰胺凝胶电泳,是分离阵列蛋白质组成分的核心技术,但仍存在诸多不足,通过改善蛋白溶解、阵列策略和蛋白斑点的探测技术,使蛋白质组阵列技术取得了进展。     

蛋白质工程

蛋白质工程张海银（广州市中华英豪学校５１０９６０）叶言山（安徽省庐江矾矿中学２３１５００）蛋白质工程（Ｐｒｏｔｅｉｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）是在重组ＤＮＡ方法用于“操纵”蛋白质结构之后发展起来的分子生物学分支。它是以蛋白质分子的结构及其功能为基础，通...     

蛋白质芯片技术

以前对蛋白质的研究集中在一次研究一种蛋白质 ,通常费时费力 ;而蛋白质芯片技术是研究蛋白质组的新技术 ,是高通量、微型化和自动化的蛋白质分析技术。它可以用来研究蛋白质的亚细胞定位和蛋白质与蛋白质之间的相互作用 ,以及对蛋白质的功能进行生物化学分析 ,将对蛋白质组研究及医学生物学的发展有很大的推动作用。较系统地介绍了蛋白质芯片的概念、制作及检测方法 ;同时也讨论了蛋白质芯片的两种功能形式、存在问题和应用前景。     

与粮农相关的植物蛋白质工程

本文扼要综述近年来国际间关于1,5-二磷酸核酮糖羧化酶-加氧酶的蛋白质工程、植物甜味蛋白质工程和改良农作物食用品质的蛋白质工程所取得的研究进展,认为这些与粮农相关的植物蛋白质工程在我国生物技术的开发应用中应该得到充分重视。     

蛋白质工程(续)

<正> 三、蛋白质工程的应用迄今通过蛋白质工程已完成了20多种蛋白质分子的结构改造,全面总结它的成就可能还为时尚早,但已显示了这一新技术广阔的发展前景。     

PRP8蛋白质反式剪接系统的建立

真菌病原体Cryptococcus neoformansAD血清型剪接体蛋白PRP8蛋白质内含子是目前 发现的第2个存在于真核生物体核基因组中的蛋白质内含子.它的宿主基因prp8编码的PRP 8蛋白作为剪接体的1个组分,是1个高度保守的mRNA剪接蛋白.将组氨酸标签插入克隆自真菌病原体Cryptococcus neoformans AD血清型的PRP8蛋白质内含子中,并将该蛋白质内含子进行人工断裂,获得断裂蛋白质内含子,在大肠杆菌中鉴定其剪接活性.研究结果表明：所获得的改造型蛋白质内含子均表现出高效的剪接活性.利用此Cryptococcus neoformansAD血清型PRP8 断裂蛋白质内含子,成功构建了蛋白质反式剪接系统.这一反式剪接系统可用于其他蛋白质的连接与合成,有望成为蛋白质工程中的一种有用工具.