一种只有一个跨膜域的离子通道蛋白

ＩｓＫ蛋白只含有一个跨膜域,但具有电压依赖的慢Ｋ＾＋通道活性。突变分析表明,ＩｓＫ蛋白本身就构成了Ｋ＾＋通道,提示存在一类新的电压依赖性通道蛋白。     

多功能的Ⅰ型跨膜蛋白ESDN

内皮和平滑肌细胞来源的neuropilin样分子ESDN(endothelial and smooth muscle cell-derived neuropilin-like molecule)是在哺乳类动物中广泛存在的一类I型跨膜蛋白(type-I transmembrane protein)。ESDN由N-端长分泌信号序列、一个CUB(domain found in complement C1r/C1s、Uegf和Bmp1)结构域、一个LCCL(domain found in Limulus factor C、Coch和Lgl)结构域、一个凝血因子V/VIII同源结构域和一个长胞质尾部组成,在生物进化过程中相对保守。该文综述了ESDN蛋白的发现与分布及其结构特征,对ESDN参与血管再生调控的研究成果进行了较为详细的综述,同时介绍了ESDN在肿瘤发生、转移及免疫等方面作用的研究进展。     

两种跨膜蛋白携带myc于细胞表面的能力比较

在细胞表面表达具有某种功能的蛋白后,这些细胞就具备了某些新功能,可以对其进行功能研究和应用.将功能蛋白连接到某些跨膜蛋白的胞外区是实现目的蛋白表达于细胞表面的手段之一.本研究比较了2种跨膜蛋白A2TM和△LNGFR携带外源蛋白-myc于细胞表面的能力.利用重叠PCR法合成的A2TM和△LNGFR基因片段与载体pEF/myc/ER和载体LL3.7进行酶切、连接、转化、鉴定,成功构建了pEF-A2TM、pL-A2TM和pL-LN真核表达载体.利用磷酸钙沉淀法转染293FT细胞,荧光显微镜下观察EGFP的表达、流式细胞术检测myc在细胞表面的表达情况,Western blotting检测myc目的蛋白的表达.pL-A2TM和pL-LN转染293FT细胞36 h后的荧光强度基本相同,表明A2TM和△LNGFR在细胞内表达的强度相似.流式细胞术分析显示,△LNGFR和A2TM均可在细胞表面表达,但A2TM只有在指示蛋白EGFP表达非常高的情况下才能在细胞表面被检测到.Western blotting显示△LNGFR表达量很高,而A2TM没有达到检测水平.结果表明,以糖基化形式存在的△LNGFR比没有糖基化的内源A2TM的表达更稳定,A2TM在表达量低时可能易被细胞内的蛋白酶降解,因而△LNGFR是一种能携带外源蛋白于细胞表面的比较理想的跨膜蛋白.     

HIV-1跨膜蛋白gp41与N-取代吡咯衍生物的结合模式研究

采用分子对接,分子动力学(MD)模拟和分子力学/泊松-波尔兹曼溶剂可有面积方法与分子力学/广义伯恩溶剂可及面积方法(MM-PBSA/MM-GBSA),预测两种N-取代吡咯衍生物与HIV-1 跨膜蛋白gp41疏水口袋的结合模式与作用机理．分子对接采用多种受体构象,并从结果中选取几种可能的结合模式进行MD 模拟,然后通过MM-PBSA计算结合能的方法识别最优的结合模式. MM-PBSA计算结果表明,范德华相互作用是结合的主要驱动力,而极性相互作用决定了配体在结合过程中的取向．进一步的结合能分解显示,配体的羧基与gp41残基Arg579的静电相互作用对结合有重要贡献．上述工作为进一步优化N-取代吡咯衍生物类的HIV-1融合抑制剂建立了良好的理论基础．     

Brazzein:一种耐热的甜味蛋白

Brazzein是从非洲西部野生植物Pentadiplandra brazzeana Baillon的果实中提取的一种甜味蛋白。Brazzein由54个氨基酸残基组成,Mr为6500,等电点为5,并且具有很好的热稳定性。本文着重概述Brazzein的结构与功能的关系,及其在基因工程中的研究前景。     

酵母:一种模式生物

1996年 4月 ,在国际互联网的公共数据库中公布了酿酒酵母 (以下简称酵母 )的完整基因组顺序 ,它被称为遗传学上的里程碑。因为首先 ,这是人们第一次获得真核生物基因组的完整核苷酸序列 ;其次 ,这是人们第一次获得一种易于操作的实验生物系统的完整基因组。酵母是一种较好的模式生物 ,通过对其基因组的深入研究将有助于人们了解高等真核生物基因组的结构和功能。酿酒酵母作为一种模式生物在实验系统研究方面具有许多内在的优势。首先 ,酵母是一种单细胞生物 ,能够在基本培养基上生长 ,使得实验者能够通过改变物理或化学环境完全控制其生长。…     

膜蛋白跨膜区预测方法的评价

基因组计划所产生的大量蛋白质序列迫切需要从理论上预测跨膜区。对现有预测跨膜区的方法进行评价 ,不仅可以帮助生物学家选择合适的方法 ,而且可以为生物信息学家发展新算法提供指导。采用了最新的膜蛋白数据库作为基本测试集合并选择了水溶性蛋白序列作为对照组 ,对目前已经公开发表且提供网上服务的跨膜区预测方法进行了评价和分析。经过分析比较 ,HMMTOP在所有的方法中综合预测效果最佳     

跨膜蛋白家族与癌症的发生发展

跨膜蛋白(transmembrane protein,TMEM)是一类跨细胞膜或细胞器膜的蛋白质.TMEM家族中大多数蛋白质由于缺乏完整表征而被统一归为TMEM家族.TMEM家族蛋白的表达在肿瘤组织中有显著的上调或下调.其中一些TMEM蛋白被定义为肿瘤的潜在预后生物标志物.TMEM蛋白能够抑制或促进肿瘤的发生发展,对肿...     

斑马鱼:一种新的免疫学研究模式生物

斑马鱼作为遗传、发育生物学模式生物已经得到了较广泛的应用。近年来随着对该生物免疫系统的深入研究,人们发现其存在着较为完整的特异性免疫系统并且具备血液系统发育过程透明、对特异性免疫系统依赖性低等特点,从而使这种新型模式生物在免疫学研究中的应用也开始为人们所重视。     

干扰素诱导的跨膜蛋白抗病毒作用的研究进展

干扰素诱导的跨膜蛋白(Interferon-induced Transmembrane Proteins,IFITMs)是20世纪80年代发现的一种宿主限制因子蛋白,1996年发现该蛋白具有抗病毒作用,目前该蛋白的抗病毒作用及其作用机制已成为研究热点。研究表明IFITM能抑制多种病毒的复制,包括甲型流感病毒、人类免疫缺陷病毒-1、丙型肝炎病毒、埃博拉病毒和西尼罗病毒等。IFITM蛋白主要在病毒生命周期的早期,即病毒进入细胞质之前,发挥抑制病毒复制的作用。近来的研究表明,IFITM蛋白通过影响病毒包膜与内涵体膜的融合抑制病毒复制,但具体机制尚不明确。本文对IFITM的发现、结构、抗病毒作用以及潜在的作用机制进行了综述。     

跨膜蛋白基因克隆载体pMBL的构建及验证

自行设计一对引物,从质粒pUC18上扩增一段无启动子和信号肽的β-内酰胺酶基因(△P△SP Amp),以作为最终构建的载体克隆到带跨膜信号基因片段的报告基因。所设计的上游引物中依次带有分别处于3个不同阅读框架、且形成匹配粘性末端的3个酶切位点BglⅡ、BclI、BamHI,以便最终构建的载体捕获基因时的对位融合和表达。pET-28经BglI、Bst1107I双酶切,去除约2．5kh的lac I等基因的冗余片段,保留Kan抗性基因、复制原点、多克隆位点等结构,并消除BglⅡ位点,获得作为最终构建载体的抗性基因和基本骨架的过渡质粒pKan。△p△SP Amp基因经pGEM-T-EASY载体,克隆到pKan的EcoRI和XbaI间,得到在Kan平板中生长而在Amp和Kan双抗平板中不能生长的转化子pMBL-E质粒;经部分酶切补平自连,筛选得到消除HindⅢ位点端EcoRI位点的质粒,即得到用于跨膜蛋白信号基因片段捕获克隆的目的载体pMBL,大小为3．46kb。经酶切鉴定和测序,证明构建的载体与预期设计的一致。应用四环素抗性基因(Tet)片段对构建的跨膜蛋白基因克隆载体pMBL．的有效性进行了验证,在克隆人EcoRI和BglⅡ双酶切(0位)的载体中,Kan和Amp双抗平板筛选到阳性克隆子,经酶切和测序均显示Tet基因已对位插人,并启动了β-内酰胺酶的表达和跨膜分泌。由此证明：构建的跨膜蛋白克隆载体pMBL能有效捕获含启动子和信号肽序列的跨膜蛋白基因。     

膜蛋白Presenilin 1的跨膜结构及催化机制

膜蛋白presenilin 1(PS1)是γ分泌酶的催化组分,是催化产生β淀粉样蛋白（β-amyloid,Aβ）的关键蛋白酶,因此也是治疗阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）的主要靶点.PS1属于膜内裂解蛋白酶家族,这是一类在膜脂双层内部催化肽键水解断裂的蛋白酶.PS1其独特的跨膜结构和催化机制虽然还未完全揭示,但近期相关的研究取得了重要成果：PS1有10个疏水区,跨膜9次,其N端位于胞内,C端位于胞膜外或者内质网腔内,亦或不同程度地插入膜内,2个起催化作用的天冬氨酸残基都位于疏水性的膜内,膜蛋白底物被催化水解时必须先结合到酶的疏水表面上来,然后再进入位于活性部位.虽然PS1的晶体从未获得,但2006年首次解析的膜内裂解蛋白酶GlpG的晶体结构和所提出的催化机理为PS1催化机理的揭示奠定了基础,也为设计和筛选PS1/γ分泌酶的特异性抑制剂提供了理论依据.     

TRPM7:一种具有离子通道和激酶活性的双功能膜蛋白

TRPM7(transient receptor potential melastatin 7)是近年来发现的一种具有离子通道和蛋白激酶双重结构的双功能蛋白.作为一种非选择性阳离子通道,其对包括Ca2+、Mg2+、K+、Na+在内的众多二价和单价阳离子有通透性;作为一种蛋白激酶其可使自身或底物磷酸化.TRPM7广泛存在于机体组织中,组成性表达于可兴奋和非可兴奋性细胞的质膜上;参与细胞内Mg2+平衡的调节、神经递质的释放、细胞的黏附和迁移等重要生理过程;并成为一些疾病如脑缺血损伤的新的治疗靶点.本文归纳近年的研究,对其结构、调控与功能进行综述.     

灵芝:一种研究天然药物合成的模式真菌

模式生物在生命科学研究中发挥着核心作用,缺乏成熟的药用模式生物研究体系已成为阻碍天然药物生物合成研究发展的重要瓶颈.灵芝是目前研究最深入的药用生物之一,具有模式生物的鲜明特征:世代短、子代多、基因组小、培养条件简单、可进行遗传转化、对人体和环境无害等.灵芝多元化的次生代谢途径使其成为研究天然药物生物合成及其调控的理想模式生物.近期,全基因组序列的测定完成为灵芝成为模式生物奠定了坚实的基础.作为药用模式真菌,灵芝将在次生代谢产物多样性研究、药用真菌发育生物学及天然药物合成生物学等领域发挥重要作用.同时,推广灵芝成为一种新的模式生物将有利于整合现代生命科学的前沿技术和研究策略,进而深入阐明次生代谢研究领域中具有普遍性的机制和规律,为建设高效可控的天然药物合成平台奠定基础.     

一种植物细胞壁松驰蛋白:膨胀素

在植物细胞的生长过程中 ,多糖和蛋白质分泌到细胞壁里层 ,并形成具有一定机械强度的网络 ,这个网络是能伸展的 ,除非细胞停止生长。在细胞的生长过程中 ,一种细胞壁蛋白—膨胀素首次被鉴定出来具有使细胞壁的多糖网络疏松的能力 ,从而使膨压驱动的细胞扩大。膨胀素由两个多基因家族即α -膨胀素和 β -膨胀素多基因家族编码 ,每种基因的表达具有部位和细胞类型的特异性 ,但最新的研究也表明拟南芥中的膨胀素可以分为三个亚家族。越来越多的膨胀素基因从各种植物中鉴定出来 ,系统分析显示它们可能从一个共同的祖先基因进化而来。膨胀素的作用机理研究的还不是很清楚 ,但因为它们具有特别的功能 ,因此展现出良好的工业化应用前景。     

SUMO:一种新发现的翻译后修饰蛋白

靶蛋白被小泛蛋白样修饰蛋白(small ubiquitin-like modi6er,SUMO)修饰属于真核基因表达的翻译后加工,这一过程与细胞核内的一系列生理过程中有关,包括：核运输、信号传递、维持复杂基因组的复制忠实性,以及参与基因表达的调控。     

跨膜蛋白CD82在流感病毒感染初期的表达

了解细胞跨膜蛋白CD82在流感病毒感染初期的表达变化,分析CD82在流感病毒感染中的作用。

采用逆转录−聚合酶链式反应（RT-PCR）方法对流感病毒感染4 h内的HEP-2细胞中CD82蛋白mRNA表达量进行检测。

流感病毒感染HEP-2细胞后1 h−3 h细胞 CD82的mRNA表达量降低,并且随着流感病毒接种量增加CD82表达量降低持续时间延长。

流感病毒可以在转录水平调节宿主细胞CD82的表达。CD82在流感病毒感染初期表达下降,提示CD82可能在流感病毒与宿主细胞粘附和入侵过程中发挥作用。

     

病毒跨膜蛋白的结构功能与抗病毒药物设计

根据病毒衣壳表面有无囊膜结构, 病毒可被分为无包膜病毒和有包膜病毒。包膜病毒的膜蛋白在病毒的吸附、侵入、脱壳、生物大分子合成、病毒粒子的装配与释放等生命周期中起重要作用。某些包膜病毒的膜蛋白对病毒侵入宿主细胞的膜融合是不可或缺的。结构分析显示, Ⅰ型和Ⅱ型病毒融合蛋白采用类似的膜融合方式。此外, 流行性感冒病毒的M2 蛋白、人类免疫缺陷病毒Ⅰ型( HIV-1) 的Vpu 蛋白、重症急性呼吸综合征冠状病毒( SARS-CoV) 3a蛋白等膜蛋白还具有离子通道的功能。针对这些病毒膜融合蛋白设计的抑制分子, 将为研发抗包膜病毒新型药物提供新思路和策略。本文以3 种病毒膜融合蛋白为例, 对其融合机制、跨膜蛋白离子通道功能及其在抗病毒药物设计中的应用作一简要综述。