蛋白质将成为生物学研究重点

在科学家对人类基因组进行初步研究后发现 ,人类的基因数量远少于原来的预想 ,科学家由此认为 ,生命的特性并不是全部由基因决定的。人类基因只有 3万至 4万个 ,而蛋白质却有 2 5万种 ,因此对蛋白质研究将成为今后生物学研究的一个新学科前沿。科学家研究发现 ,人类基因是果蝇的两倍 ,比老鼠多 30 0个 ,远少于人类有 6万至 10万个基因的原来预测。负责人类基因组研究科学家认为 ,这表明也许基因并不能包含生命的全部信息 ;同时也表明科学家原来的观点 ,认为一种基因只负责合成一种蛋白质可能是错误的 ,一种基因可能要负责合成几种蛋白质。美…     

对抗HIV的人工合成小蛋白

科学家发现 ,有一个基因所产生的一个小蛋白能阻断感染细胞中的ＨＩＶ ,而该基因在人类基因组中是无用的 ,实为假基因 .该假基因是与ＡＩＤＳ作战斗的一个新武器 .除此以外 ,其引起人们推测为何ＨＩＶ感染能杀伤人 ,而不会杀伤非人类的灵长类 .数年前研究者发现 ,恒河猴有一个基因编码一个新的微生物杀伤蛋白 .最近研究者指出 ,人有一个与上述恒河猴基因紧密相关的基因 ,该基因在骨髓中有活性 .而人类的这个基因含有一个突变 ,该突变阻止细胞完整地制造出它所编码的蛋白质 .研究者推断了该假基因不发生突变时所编码的蛋白质的氨基酸序列 .他…     

一种新的微小RNA将神经元干细胞转变为神经元

科学家在探索脑细胞是如何形成的过程中 ,发现并证明了RNA在其中起了很大作用 .研究者发现有一种新的RNA ,它能将非特化的啮齿类脑细胞转变为成熟的、正式的神经元 .研究者在 2 0 0 4年 3月份的Cell上报道 ,该RNA靠与一个专一的蛋白质相结合而开启了许多神经元特异的基因 .令人     

脑脊膜炎病原菌基因组测序与疫苗开发

英国与美国科学家宣布他们已完成细菌Ｎｅｉｓｓｅｒｉａｍｅｎｉｎｇｉｔｉｄｉｓ中品系Ａ与Ｂ基因组的测序。Ｎ .ｍｅｎｉｎｇｉｔｉｄｉｓ共有十几个品系 ,主要是Ａ、Ｂ、Ｃ这三个品系可导致脑脊膜炎。科学家发现该菌的Ａ与Ｂ品系所含基因数多于 2 10 0个 ,Ｂ品系中只有 6 0 %的基因有明显功能 ,而Ｂ品系中有将近 2 0 0个基因在Ａ品系中不出现。少数基因编码毒素等蛋白质 ,这可以解释为什么该菌不同的品系对人有不同的影响。由于该菌Ｂ品系的荚膜多糖与人的多糖分子完全相同 ,故基于荚膜多糖的疫苗可能引起人的自身免疫疾病。现在科学家…     

四种蛋白质促进乳癌扩散

虽然科学家在发现和抗击癌生长上已取得重大进展,但是在确实哪些蛋白质促进了癌的扩散和转移上则较少成功.科学家用小鼠进行研究,现已证明有4种蛋白质协作对肿瘤细胞的生长与扩散起作用.这4种蛋白质出现在肿瘤转移之前.这4种蛋白质包括1种称为环加氧酶的炎性酶,1种称为表皮调节素(epiregulin)的蛋白质,它包含在细胞生长中,还有2种酶与营养肿瘤的血管生长有关.为了测试这些蛋白质的作用,研究者将转移的人乳癌细胞移植到小鼠健康的乳腺组织中去.研究者是将基因工程化的乳癌细胞转入小鼠中去,故而这些癌不能产生部分或全部这4种蛋白质.癌出现快速生长是由于补足了这4种蛋白质.已证明,癌缺乏其中1～2种蛋白质便放慢生长,而缺乏这所有4种蛋白质便完全停止生长.在进一步的试验中,缺乏这种蛋白质的癌所生长的血管分支少而短,而有这种蛋白质的癌所生长的血管分支很多且发生渗漏.研究者在2007年4月12日的Nature上作了报道.这种渗漏使癌细胞逃逸进入血管.然而,癌的转移比其单纯移动条件更高,癌细胞必须扎根于不同类的器官中,并在那里生长.在一项单独的试验中,将乳癌细胞静脉注射于小鼠,证明减少所有这4种蛋白质便抑制癌细胞在肺的定居.研究者也分析了含有充分补足的这4种蛋白质的乳癌细胞迁移到肺的情况.这些小鼠中有些接受了抑制这4种蛋白质的药物.在不同类的组织中,24天内未见癌生长的小鼠,用药物治疗者仅见研究者所称的“微量转移”,即仅被肺毛细血管捕获,而不是扩散到肺中.有科学家在Nature附件中说,该实验揭示了癌转移的新细节,并鉴定了癌特定蛋白质在各阶段的作用.然而,人要治愈癌症是在小鼠试验之前.虽然已经过革新,新试验只须历经数星期,但在此时间框架内,许多癌症病人对转移的治疗反应也还良好.在小鼠身上癌症的负担按比例来说,要比人乳癌所面临的负担小得多.将蛋白质亚组单独立出来研究其与癌转移的关系是极其有力的措施.可以抑制这4种蛋白质的药物有2种已见市场：即西妥昔单抗(cetuximab),其商品名为艾比特思(Erbitux),是一种抗癌药;环氧化酶 2抑制剂(cele coxib),其商品名为塞来昔布(celebrex),是一种抗炎药.有一种药物抑制其他2种蛋白质,已在人身上试验,但尚未上市.     

去除供体血中朊病毒的方法

科学家已开发了一种方法,可使突变型蛋白质从血液中过滤掉,这种蛋白质引起人型疯牛病.该新方法可能加强供体血的安全性.称为朊病毒的感染性蛋白质引起疯牛病、羊搔痒症以及人的变种克-雅氏病(vCJD).自从上世纪80年代早期以来,在全世界范围内,医生诊断出200例以上的人致命性疾病,其中大多数病例是因食用沾染朊病毒的牛肉所致.然而,有证据证明,至少3个人罹患该病是因为输入带朊病毒的血.科学家正在研究如何减少染上朊病毒的牛肉的危险性.美国和日本的研究者在2006年12月31日NatureBiotechnology上报道,他们研制出一种工程牛,它被去除引起疯…     

新化合物PRIMA1和CDB_3帮助细胞抗癌

ｐ5 3基因的活动性是癌症的先兆 ,ｐ5 3基因所编码的蛋白质与细胞ＤＮＡ相结合 ,并启动链反应 ,该链反应通常导致细胞自杀 ,于是使癌停止生长 .在约一半癌症病例中 ,ｐ5 3基因发生了突变 ,结果使有缺陷的蛋白质不能启动该抗癌的链反应 .瑞典和俄罗斯的科学家最近刚鉴定了一些这样的化合物 ,在 2 0 0 2年 3月的ＮａｔｕｒｅＭｅｄｉｃｉｎｅ上 ,他们描述了一个合成的分子可恢复突变型ｐ5 3的抗癌功能 .研究者在实验室筛选了 2 0 0 0种化合物 ,以寻找可抑制含有突变型的ｐ5 3的癌细胞生长的化合物 .他们称其中最有作用的化合物为ＰＲＩ ＭＡ …     

与胃溃疡有关的蛋白质分子PTprz

科学家在 2 0世纪 80年代发现 ,幽门螺杆菌是引起胃溃疡的主要病因 .2 0年后 ,最新了解到世界上有一半人胃中聚集着幽门螺杆菌 ,但科学家对为什么局部感染会导致溃疡仍然存在困惑 .现在有一项用小鼠的研究提示 ,胃细胞表面有一种蛋白质帮助幽门螺杆菌产生的毒素来损坏胃粘膜 .早些时候的试验发现了该蛋白质 ,称其为PTprz ,在实验皿中该蛋白质位于暴露在幽门螺杆菌毒素的胃粘膜细胞表面 .其他研究说明 ,幽门螺杆菌毒素在胃粘膜细胞间隙引起酸的充盈而使胃粘膜细胞不稳定 .为了测定PTprz在胃溃疡中起什么作用 ,研究者给 2 4只小鼠口服称为Va…     

肿瘤-睾丸-脑抗原家族新成员PNMA5的克隆和表达谱分析

综合运用几种生物信息学数据库 ,分析了人类X染色体上可能的未知基因 ,筛选获得一个新的肿瘤抗原基因并克隆鉴定了它的全长cDNA .该基因全长为 3194bp ,编码一个 4 48个氨基酸残基的蛋白质 ,它与肿瘤 睾丸 脑抗原家族成员PNMA1、PNMA2及PNMA3有很高的同源性 ,命名为PNMA5 .在 16种人正常组织中 ,PNMA5仅在睾丸与脑中表达 ;而在所检测的肝癌、胃癌、肠癌、肺癌、乳腺癌与头颈部肿瘤 ,PNMA5在肠癌中表达 .PNMA5是肿瘤 睾丸 脑抗原家族的一个新成员 .认识这些肿瘤 睾丸 脑抗原的意义在于它们在肿瘤组织的表达可能是肿瘤破坏机体免疫耐受的一种机制 ,其相关神经副肿瘤综合症可能是一些隐匿肿瘤的早期表现 .     

日本三菱化学公司研究出一种从大肠杆菌中提取基因产物的新技术

日本三菱化学公司和名古屋大学的科学家一起,共同研究出一种从大肠杆菌(E.coli)提取基因重组产物的新技术。迄今,在使用大肠杆菌的遗传重组中的一个严重缺点是细菌细胞具有把外来翻译产物贮存在细胞内的习性。新方法可以克服这一缺点,该方法是将所需产物的外来基因与E.coli的编码细胞表面膜蛋白质的基因连接起来,该产物被分泌到细胞外,因此大大促进产物的分     

用抗孕酮药物治疗乳腺癌的可能性

1994年发现BRCA1基因.在早期,科学家在诊所里认识到该基因引起癌症.妇女携带该突变基因者,面临着乳癌与卵巢癌的极高风险.研究者难以明白的是,正常的BRCA1基因所编码的蛋白质是如何起作用的.现在,有一项用小鼠的研究提示了一种可能性,即BRCA1蛋白减轻了孕酮对乳腺细胞的作用.该     

126Gln是人白细胞介素-2与其受体γ亚基结合的残基

人白细胞介素-2(IL-2)的126Gln是一个保守氨基酸,将126Gln突变为Asp后,测定了这一突变体与白细胞介素-2受体(IL-2R)不同亚基组合的结合能力,结果表明,突变体 126Asp-IL-2与 IL-2Rα βγ复合体可表现出较高的亲和力,与 IL-2 α,β复合体亲和力正常,而与 IL-2Rβγ复合体不具备亲和力.由此证实126Gln是人 IL-2与 IL-2Rγ亚基结合的残基.     

与产生精神分裂症有关的基因

科学家已鉴定了两个基因 ,这两个基因在脑中以破坏决定性的化学信使的传递而促成精神分裂症 .当上述两个基因中的任一个基因产生自身变种时 ,更可能引起人发生这种严重的精神疾患 .当这两种基因的变种同时出现时 ,发生精神分裂症的危险率便大大增加了 .这两个基因所产生的蛋白质都影响Ｎ 甲基 Ｄ 天冬氨酸受体 (ＮＭＤＡ) ,该受体是一类停靠在脑细胞上的分子 .1996年 ,研究者便提议与神经递质谷氨酸有关的ＮＭＤＡ受体的障碍促成精神分裂症的症状 ,包括思维混乱与幻觉产生 .这两个基因与精神分裂症的关系涉及ＮＭＤＡ受体的调控途径 .该调…     

向日葵转化技术

Pioneer Hi-Bred International Inc.(Des Moines,IA)的科学家已发展一种稳定的转化体系,可快速地将新型基因引入向日葵中.将技术与经典植物育种技术相结合后,即可在常规上开发含有新型基因的向日葵.首先考虑的是那些能改造油类及蛋白质量的基因以及能增强抗病性的基因.此外,该技术有可能经调整而改用于大豆类.大豆也是双子叶植物,很难从细胞培养中再生出来.     

基因变种引起甲状腺疾病与糖尿病

一项新研究显示 ,有一种形式的免疫系统基因 ,在患有 3种不同疾病的人身上出现的频率比不患这些疾病的人要高得多 .该发现提示 ,这种微妙的基因差异在两种甲状腺疾病与糖尿病中起作用 .引起这些疾病的基因编码一种蛋白质 ,其正常时减轻抵抗入侵病原体的免疫细胞———T细胞的攻击性 .在自身免疫疾病中 ,诸如这两种甲状腺疾病以及糖尿病中 ,人的免疫系统攻击自己身体的组织 .研究者报道 ,该基因的一个变种的存在与称为细胞毒性T淋巴细胞抗原 4 (CTLA 4 )的这种蛋白质的产量减少相一致 .这便接着可以解释为什么某些免疫反应不受制止地进行…     

遗传性盲疾经基因治疗恢复视力

一种罕见的遗传性盲人现在可较易重见光明了.一项对盲小鼠的研究为眼丧失全部光加工细胞的人复明提供了希望.有3个患有一种遗传性盲疾,称为勒伯尔先天性黑蒙的人,经基因治疗恢复了视力,研究者报道于2008年4月27日New England Journal of Medicine上.该盲疾是由基因RPE65突变引起,该基因编码一种蛋白质,可帮助视杆细胞中的光采集色素的再循环.视锥细胞可以在一段时期中起作用,但也开始衰退,通常使40岁以下的人致盲.美国有2 000～3 000人罹患此眼疾.研究者将含有RPE65正常拷贝的工程病毒注射到罹患该退行性眼疾的3个人右眼中.所有3个人在数周后改善了右眼的视力,2个人在术前仅能辨清手的移动,而术后所有病人都能读出视力表的3行字.当光照在病人治疗后的眼时,病人的瞳孔收缩,说明病人的视网膜察觉出光线.无一病人视力恢复到20/20,但是所有这3个病人均汇报在暗淡光线下的视力有改善,并加强了驾驶能力.另一个研究组用不同的方法恢复了小鼠的视力,这些小鼠丧失了所有察觉光线的视杆细胞与视锥细胞.除了这些小鼠以外,其他动物,包括人,都会因此失明.该研究结果发表在2008年4月27日Nature Neuroscience上.一旦这些光感受器细胞死亡,如原发性色素性视网膜炎或是黄斑变性,可选择的恢复方法甚少.有些研究者试图用电刺激视网膜来治疗.在2006年,科学家报道,他们用来自绿藻Chlamydomonas reinharditic的一种光采集蛋白的基因插入到类似原发性色素性视网膜炎的小鼠视网膜中去.当小鼠受光刺激时,该蛋白质能将小鼠眼受损伤的信息传递到大脑.但是不管用绿藻蛋白还是用电刺激法,是否确实能使整个视网膜恢复视力尚不清楚.现在研究者将光采集藻蛋白(ChR2)插入到视网膜的第二层称为ON双极细胞中去,该细胞对亮光有反应;相类似的细胞称为OFF双极细胞则对暗淡光线起反应.ON与OFF细胞正常时将来自视杆细胞与视锥细胞的信号传递给大脑视觉中心,故而若直接刺激这些细胞可以恢复视力.研究者用电流将载有ChR2基因的DNA片段灌注到ON双极细胞中去,该基因受DNA片段的调控而只允许其在ON双极细胞中开启.该技术产生的蛋白质只是一时的,故而人的治疗需要更为持久的方法.用工程化方法在ON细胞中制造蛋白质ChR2的盲小鼠当暴露于亮光时,如正常小鼠一样急忙遮住眼睛.未经治疗的盲小鼠则无此对光反应. (李潇摘译自Tina Hesman Saey:Science News, May 24,2008,p.8)     

抗凝活性肽RGD226基因构建、表达、产物纯化及活性分析

通过PCR法 ,将来源于蛇毒蛋白质eristostatin中的一段含有RGD(Arg Gly Asp)序列的十三肽(SRVARGDWNDDYS)的基因 ,以一个无胰岛素活性但保留天然免疫原性的胰岛素原突变体(PJG4 0 1)基因为模板 ,置换其B2 8和A1位之间的连接肽基因 ,构建成了能展示RGD功能序列的人源化分子 (RGD2 2 6 )的基因 .通过该基因在大肠杆菌中的表达、产物分离纯化 ,得到高纯度RGD2 2 6 .该RGD肽对由ADP诱导的体外人血小板聚集的半抑制浓度IC50 为 2 2 3μmol L .其胰岛素免疫活性是PJG4 0 1的 15 1% ,提示其在一定程度上保留了胰岛素原的免疫原性 .其受体结合活性不到PJG4 0 1的 0 1% ,说明其胰岛素的生物活性基本丧失 .动物实验证实 ,RGD2 2 6在延长小鼠出血时间上具有较明显的作用     

呵护心脏、损害免疫的基因

有一种称为诱饵式受体的分子 ,位于人的细胞表面 ,时刻准备着对入侵人体的细菌等起始反应 .当该受体受到激活时 ,会召来一群免疫系统细胞以及许多“先射击后应答”的蛋白质来对付外来异物 .研究者现在报道 ,在某些人中 ,这种信号分子之一 ,诱饵式受体 4 ,其激发并不见得给人体健康带来好运 .科学家在 2 0 0 2年7月ＮｅｗＥｎｇｌａｎｄＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｄｉｃｉｎｅ上报道 ,人所携带的编码诱饵式受体 4抗感染译本的基因 ,其加速免疫系统运转所产生的炎症 ,要少于存在于人体的编码诱饵式受体 4的庭园品种的基因 .人无论是携带诱饵式…     

人类β-1,4-半乳糖苷转移酶Ⅲ基因的分离与克隆

以人、牛、鼠、鸡、蜗牛的β-1,4-半乳糖苷转移酶催化区的编码核苷酸序列为探针,在NCBI GenBank EST数据库中进行同源搜寻,获得若干有高度同源的EST.在拼接序列的两端设计引物,以从人胎盘cDNA文库中PCR扩增获得的片段为探针,在人胎盘cDNA分子库中步移获得一个长1,907bp的cDNA片段,包含一个长1,179bp的开放阅读框(ORF,open reading frame),编码393个氨基酸残基。该基因与已知的人类β1,4-GalTI的氨基酸同源性为43.8%,在蛋白质催化区的同源性更高达60.9%。表达谱分析发现该基因在人体16种组织中均有不同程度的表达,转录本大小约为2.4kb.通过该cDNA人/啮齿类杂种细胞株DNA Southern杂交将该基因定位在1号染色体。     

橡胶树白粉菌MAT相关基因(STE2基因)的克隆及表达分析

以橡胶树白粉菌(Oidium heveae B.A.Steinm)为材料,根据同源性克隆得到一个MAT相关基因的DNA和c DNA序列,命名为OH-MAT2。生物信息学分析表明,这个基因DNA全长为964 bp,具有一个921 bp的完整开放阅读框(ORF),编码307个氨基酸。其编码的蛋白质分子量为35 584.1,等电点为9.78,且是稳定的疏水性蛋白质。氨基酸序列分析该蛋白质具有STE2家族的保守结构域。结构预测表明该蛋白质主要有α-螺旋、β-折叠及转角构成。相对荧光定量显示该基因在侵染不同时段有表达,且差异明显。