聚α—氨基酸纤维的研究

<正> 在制造具有动物纤维相似性质的合成纤维时,应当引入蛋白质结构的慨念。丝是一种富含β-折叠结构的多肽,而羊毛则富有α-螺旋结构。当α-氨基酸聚合成聚α-氨基酸时,其一级结构与蛋白质一样为多肽,但其二级结构则可为α-螺旋、β-折叠或无规线圈,如果一种聚α-氨基酸纺成富含β-折叠     

《生物化学》课程中“蛋白质”教学实践探讨

《生物化学》是生命科学相关专业的一门基础课程以及研究生入学考试的经典科目。课程内容涉及生物学和化学的交叉知识,内容有一定难度,尤其是蛋白质章节。《生物化学》教材中"蛋白质"章节包括氨基酸、蛋白质结构、蛋白质功能,以及蛋白质研究技术。教学内容既需要化学知识体系理解蛋白质的结构和性质,又要运用生物学知识掌握蛋白质结构与功能之间的相互关系。同时,蛋白质作为生命体的物质基础,相关研究进展不断更新,内容信息量大。本文通过分析蛋白质教学难点,设计教学内容,并结合新媒体教学手段探讨蛋白质教学实践,旨在提高《生物化学》课程的教学质量,激发学生探索专业知识的兴趣与能力。     

人转录因子AP4的生物信息学分析

[目的]预测分析人转录因子激活增强子结合蛋白4(activating enhancer binding protein 4,AP4)的性质、结构和功能。[方法]采用生物信息学方法对人AP4蛋白的理化性质、物种间同源性、信号肽与跨膜区、亲水性、蛋白亚细胞定位、蛋白质二/三级结构、三级结构可靠性、蛋白质相互作用等方面进行预测和分析。[结果]人AP4蛋白全长338个氨基酸,理论等电点5.63,相对分子质量38.73 kDa。AP4在进化上较为保守,不含信号肽与跨膜区,属于亲水性蛋白质,94.1%可信度定位于细胞核。二级结构含10个α螺旋区,占全部氨基酸的54.14%,5个β折叠区,占7.99%,其余37.87%的氨基酸处于无规卷曲状态。三维建模结果可靠。预测到10个与AP4存在相互作用的蛋白。[结论]系统预测分析了人AP4蛋白的性质、结构和功能。     

各种不同来源的细胞色素c的N-末端氨基酸的研究

酵母细胞色素c和哺乳动物细胞色素c的性质,雖有很多相似的地方,但是还有很多的不同,这些性质的不同必然和他们的蛋白质的成分和结构的差别有关。本文报告了不同来源的细胞色素c蛋白质肽鏈的N-末端氨基酸的存在及它们的不同。     

基于“氨基酸及多肽学具”的蛋白质教学探究

立足于"课堂教学中学生的主体作用和重实践"的理念,依托本校罗明名师工作室自主开发并获得国家专利的氨基酸及多肽学具设计教学活动,利用学具将氨基酸的结构、脱水缩合及蛋白质的结构、功能多样性等教学内容贯穿起来,学生通过动手、试错,推测、合作等促进思维,实现图像模型、物理模型、数学模型与概念模型的转换,提高对蛋白质结构和功能的认知和理解。     

基于序列疏水值震荡的折叠速率预测

蛋白质折叠速率的正确预测对理解蛋白质的折叠机理非常重要。本文从伪氨基酸组成的方法出发,提出利用序列疏水值震荡的方法来提取蛋白质氨基酸的序列顺序信息,建立线性回归模型进行折叠速率预测。该方法不需要蛋白质的任何二级结构、三级结构信息或结构类信息,可直接从序列对蛋白质折叠速率进行预测。对含有62个蛋白质的数据集,经过Jack．knife交互检验验证,相关系数达到0．804,表示折叠速率预测值与实验值有很好的相关性,说明了氨基酸序列信息对蛋白质折叠速率影响重要。同其他方法相比,本文的方法具有计算简单,输入参数少等特点。     

氨基酸性质与蛋白质二级结构的相关分析

[目的]统计48种氨基酸性质之间的相关性并分析其对蛋白质二级结构的影响。[方法]用r软件对20种氨基酸性质进行分析。[结果]侧链二面角角度柔性等3种性质与P_α相关系数为0.412、0.832、0.477等,以正相关影响α-螺旋的形成,而可压缩系数与P_α相关系数为-0.293,以负相关影响其形成;疏水介热性等17种性质与P_β的相关系数为0.536、0.867等,以正相关影响β-折叠的形成,而氨基酸极性等6种性质与P_β的相关系数为-0.547等,以负相关影响其形成;均方根起伏位移与P_t、P_c的相关系数为0.742、0.73,以正相关影响β-转角和无规则卷曲的形成,而膨松度等19种性质与P_t、P_c的相关系数为-0.635、-0.626等,以负相关影响二者的形成。[结论]氨基酸本身信息对蛋白质二级结构有正或负相关的影响。     

基于氨基酸约化和统计特征的蛋白质亚细胞定位预测

蛋白质亚细胞定位预测对蛋白质的功能、相互作用及调控机制的研究具有重要意义。本文基于物化性质和结构性质对氨基酸的约化,描述序列局部和全局信息的"组成"、"转换"和"分布"特征,并利用氨基酸亲疏水性的数值统计特征,提出了一种新的蛋白质特征表示方法(NSBH)。分别使用三种分类器KNN、SVM及BP神经网络进行蛋白质亚细胞定位预测,比较了几种方法和特征融合方法的预测结果,显示融合特征表示及结合SVM分类器时能够达到更好的预测准确率。同时,还详细讨论了不同参数对实验结果的影响,具体的实验及比较结果显示了该方法的有效性。     

氨基酸在蛋白质空间结构中的深度倾向性因子

用统计和几何方法给出了氨基酸在蛋白质空间结构中的深度计算,并利用PDB数据库得到了不同氨基酸在蛋白质中的深度倾向性因子,并得到了这些倾向性因子与氨基酸的物理、化学综合特性的相关性质.     

基于探究实验和模型构建的"蛋白质"一节教学设计

在"蛋白质"一节教学中,学生通过探究实验,从感性和理性2个层面认识到蛋白质广泛存在,生命活动离不开蛋白质;运用球棍模型构建氨基酸和二肽结构模型,理解蛋白质空间结构的复杂性,构建蛋白质核心概念,发展科学思维和科学探究能力.     

基于物化性质对嗜热蛋白的预测

嗜热蛋白在高温下能保持稳定性和活性,是研究蛋白质热稳定性的理想模型,开发一个蛋白质热稳定性识别的方法将对蛋白质工程和蛋白质的设计很有帮助。目前的研究中,氨基酸的组成及其物化性质一直被认为和蛋白质的热稳定性相关。本研究筛选出可靠的数据集,包括915个嗜热蛋白和793个非嗜热蛋白。利用蛋白质氨基酸的物化性质和氨基酸的组成表征嗜热蛋白,将二肽氨基酸组成整合到9组氨基酸物化性质中使蛋白序列公式化。支持向量机5折叠交叉验证表明:当gap=0时,290个特征产生的精度最高,为92.74%。因此说明对于分析蛋白质的热稳定性,所建立的预测模型将是一个很有效的工具。     

基于氨基酸序列和模拟结构预测蛋白质稳定性的研究进展

稳定性是蛋白质重要性质之一,工业用蛋白质需要良好的稳定性,进化过程中蛋白质新功能的衍生也依赖于蛋白质的稳定性。提高蛋白质的稳定性,尤其是提高未知结构蛋白质的稳定性是一项非常具有挑战性的工作——传统的蛋白质改造方法如定向进化费时费力,传统的理性设计则难以被其他研究者复制。虽然目前有很多蛋白质稳定性预测工具,但这些预测工具大多都需要预先测定蛋白质的三维结构,因此结构未知的蛋白质的稳定性预测受到了限制。近年来,人们开发了一些利用蛋白质的氨基酸序列和模拟结构来预测突变对结构未知蛋白质稳定性影响的预测工具。介绍该方面的研究进展,以期为蛋白质工程研究提供参考。     

基于K-mer扭转角偏好的蛋白质结构类型预测

蛋白质的序列、结构和功能多种多样.大量研究表明蛋白质的结构与其氨基酸序列的排序有关,并且局部的氨基酸序列环境对蛋白质的结构具有一定的影响.本文提出一种新的基于5-mer氨基酸扭转角统计偏好的蛋白质结构类型预测方法,在该方法通过PDB数据库中5-mer中间氨基酸的扭转角统计偏好来进行结构类型的预测.新方法可以通过计算机仿...     

三联体密码子在mRNA二级结构中的分布

对编码成熟肽的ｍＲＮＡ二级结构的分析显示,每个密码子在ｍＲＮＡ二级结构中的位置有一定的倾向性,这种倾向性似乎与相应氨基酸的构象性质相一致。大多数编码疏水氨基酸的密码子位于ｍＲＮＡ二级结构中较稳定的茎区;反之,大多数编码亲水氨基酸的密码子位于柔性的环区。这个结果支持了最近得到的关于ｍＲＮＡ与蛋白质之间存在丰三维结构信息传递的结论。     

由残基计算蛋白质的可及表面积

蛋白质的高级结构是由一级结构决定的,这就是说,蛋白质中氨基酸的排列顺序及其相互作用决定了蛋白质的结构和功能。本文从这一基本原则出发,分析并计算了氨基酸残基在折叠和非折叠状态下的暴露和埋藏,得到了一种计算蛋白质可及表面积的新方法。     

氨基酸组成对蛋白质耐热性的影响

为了研究一级结构对蛋白质耐热性的影响,利用软件DNAMAN对16个家族32种蛋白质序列进行了氨基酸含量分析,并统计分析了氨基酸组成对蛋白质耐热性的影响。通过比较同一家族的高低温蛋白质序列及16个家族中所有高温和低温蛋白质序列中氨基酸含量的变化可以推断(从低温到高温)：Ser、Cys．含量降低显著,Arg、Ile、Pro含量升高显著。由此可知高温蛋白质倾向于含有疏水性氨基酸而避免亲水性氨基酸。     

粘质沙雷氏菌几丁质酶基因ChiA克隆及生物信息学分析

通过生物信息学技术对Chi A基因序列进行分析预测,了解Chi A的基因结构及蛋白质性质。从自有菌株(粘质沙雷氏菌Serratia mareescens S68)中克隆到几丁质酶基因Chi A,利用相关软件对Chi A基因序列进行分析预测。Chi A基因全长1 714 bp,开放阅读框编码563个氨基酸,推测其编码的蛋白质分子量为60 983.8Da,等电点为6.35,是一种稳定的亲水性蛋白质。预测Chi A可能存在信号肽,切割位点在第23~24位氨基酸之间,1~23位氨基酸为其跨膜结构,其余肽链位于细胞外。Chi A主要存在3种二级结构元件,在二级、三级结构中都有体现。该Chi A是一种水溶性蛋白质,结构稳定且可以分泌到胞外。     

淀粉酶的同源性研究

对α－淀粉酶、麦芽四糖淀粉酶和葡萄糖淀粉酶进行的氨基酸序列比较表明,它们之间的氨基酸等同性相当低。本文在对这三种淀粉酶的氨基酸残基进行疏水性分析的基础上,采用国际上近期发展的疏水簇分析方法对这三种淀粉酶的氨基酸序列进行了二维描述,其结果清楚地显示了它们之间的同源性差异。这也被测定的三维结构所证实。这一研究结果表明,与蛋白质三维结构密切相关的蛋白质的二级结构及其相互配置主要取决于蛋白质序列中不同类型氨基酸残基的排列。     

蛋白质表面氨基酸特性研究进展

分布在蛋白质分子表面的暴露于溶剂的氨基酸所具有的一些特性对蛋白质的折叠和聚合过程、蛋白质一蛋白质相互作用以及蛋白质的功能具有重要影响。本文分析了蛋白质表面氨基酸在疏水性、保守性、静电势及结构方面的一些特性,阐述了近年来国际上利用这些特性对蛋白质一蛋白质相互作用界面进行预测的方法,最后介绍了几款预测蛋白质表面氨基酸的软件。     

蛋白质表面氨基酸特性研究进展

分布在蛋白质分子表面的暴露于溶剂的氨基酸所具有的一些特性对蛋白质的折叠和聚合过程、蛋白质-蛋白质相互作用以及蛋白质的功能具有重要影响。本文分析了蛋白质表面氨基酸在疏水性、保守性、静电势及结构方面的一些特性,阐述了近年来国际上利用这些特性对蛋白质-蛋白质相互作用界面进行预测的方法,最后介绍了几款预测蛋白质表面氨基酸的软件。