血红蛋白突变体的稳定性预测

为了研究提高血红蛋白粘聚体的稳定性,利用计算机同源模建、分子间氢键形成及表观静电势理论,探讨血红蛋白及相应突变体的结构与功能与功能关系。分析发现两个α９９位的Ｌｙｓ突变为Ｃｙｓ后,它们之间可以形成二硫键,两个β８２位的Ｌｙｓ突变为Ｃｙｓ可以增强形成分了间氢键的能力,分别起到稳定四聚体的作用。分析表明,突变体血红蛋白将具有更高的稳定性,从而提高血红蛋白稳定性及借助计算机工具设计新型奕变体提供参考。     

人肽抗生素hPAB—β分子的同源模建及其突变体设计

从人体基因组中克隆了一个编码肽抗生素样的基因。按基因编码产物的氨基酸序列 ,化学合成目的产物 ,经药物敏感测定法证实产物具有杀菌活性。旨在通过同源模建的方法 ,构建肽抗生素hPAB β的突变体分子 ,希望获得肽链更短 ,但生物活性不降低甚至更强的突变体。方法是在序列比较的基础上 ,利用同源分子对目的肽抗生素hPAB β进行同源模建 ,在此模型上 ,删除某些氨基酸后观察目的分子立体结构模型改变情况 ,从而确定突变体分子结构。同源模建结果表明hPAB β由一个α螺旋和 3个 β片层构成 ,二级结构保守 ;具有两亲性结构 ,推测与目的肽进…     

蓖麻毒素A链突变体的设计、表达与活性研究

利用蛋白质结构同源模建并结合表观静电势分析,设计了拟具有生物学活性的蓖麻毒素A链的突变体.将PCR扩增的突变体基因,导入pKK223-3载体中,于大肠杆菌(E.coli)中获得高效、可溶性表达,而且,确证了表达产物具有预期的生物学活性.     

蓖麻毒素A链突变体的设计和结构模建

蓖麻毒素Ａ链（ＲＴＡ）有抑制蛋白质合成的功能,可用作“生物导弹”的弹头,但其免疫原性较强。我们根据国外所做的ＲＴＡ连续突变的实验结果,以及ＰＤＢ库中ＲＴＡ及其同源蛋白的结构信息,设计了一个ＲＴＡ突变体,缺失的５个片段与功能及结构保守性关系较小。然后,我们用同源模建的方法对设计出的ＲＴＡ突变体进行三维结构模建,初步验证表明模型基本合理     

蓖麻毒素A链突变体的设计和结构模建

蓖麻毒素Ａ链（ＲＴＡ）有抑制蛋白质合成的功能,可用作“生物导弹”的弹头,但其免疫原性较强。我们根据国外所做的ＲＴＡ连续突变的实验结果,以及ＰＤＢ库中ＲＴＡ及其同源蛋白的结构信息,设计了一个ＲＴＡ突变体,缺失的５个片段与功能及结构保守性关系较小。然后,我们用同源模建的方法对设计出的ＲＴＡ突变体进行三维结构模建,初步验证表明模型基本合理     

人t-PA溶栓突变体的研究进展

人t-PA在机体循环中的纤溶系统中起重要作用,是一种内源性溶血栓因子,t-PA蛋白分子可直接用于溶栓治疗,但天然的t-PA分子在体内半衰期短,极最被清除,因而限制其广泛应用,根据它的结构特点而改造的一系列t-PA变体分子将成为新一代溶栓药物,在溶栓治疗中广泛应用。     

人睫状神经营养因子基因及突变体在大肠杆菌中的表达

人睫状神经营养因子（ｈｕｍａｎ ｃｉｌｉａｒｙ ｎｅｕｒｏｔｒｏｐｈｉｃ ｆａｃｔｏｒ,ｈＣＮＴＦ）ｃＤＮＡ克隆入具有ＰＬ启动子的表达载体,转化大肠杆菌ＨＢ１０１,构建成表达ｈＣＮＴＦ菌株。热诱导后,ｈＣＮＴＦ的表达量达菌体总蛋白量的２５％。用离子交换层析、凝胶过滤层析从菌体裂解液中纯化了ｈＣＮＴＦ。ＳＤＳ－ＰＡＧＥｈＣＮＴＦ的分子量约为２４ｋｄ,Ｎ端氨基酸序列分析结果与依基因核苷酸推导疗列相符。     

GDNF缺失突变体的设计及其结构与功能关系(英文)

研究了GDNF结构与功能的关系 .基于鼠源GDNF的晶体结构 ,利用计算机SGIIndigo2(R4 4 0 0 )工作站和InsightⅡ (95.5)蛋白质分析软件模拟了人GDNF三维结构 ,设计了GDNF分子的两个缺失突变体ΔN1 2 8和ΔN78 90 .以野生型GDNFcDNA作为模板 ,用PCR法得到编码缺失突变体的DNA片段 .将大肠杆菌作为表达系统 ,使缺失突变体GDNF在大肠杆菌中表达 ,对表达产物纯化和复性后进行生物活性测定 .两株突变体在大肠肝菌中获得了高效表达 ,纯化后的GDNF突变体ΔN1 2 8可以与存在于KG 1a细胞表面的受体结合 ,但不能促进 8日龄鸡胚背根节突起的生长 .突变体ΔN78 90既不能与受体结合 ,同时也失去了促背根节突起生长的功能 .说明GDNF分子的N端氨基酸对分子的生物学活性很重要 ,但对分子与受体GDNFR α的结合并不是必需的 ,而分子中的螺旋区对分子与受体的结合以及生物学活性都必不可少 .     

人白介素6受体胞外区三维结构的同源模拟

IL-6受体是造血因子超家族成员,其胞外区细胞因子结合结构域（CBD）是受体结合配基和偶联gp130转导IL-6信号的功能域.据预测,IL-6R功能域的β片层折叠模式和人生长激素受体（hGH-R）及CD₄的晶体结构十分相似.应用计算机同源模拟技术,以hGH-R和CD₄的三维结构为模板,模建了hIL-6R功能域（106～322位）的三维结构,初步描述了其结构保守区的构象特征.文章研究模建的hIL-6R三维结构模式为探讨可溶性IL-6R点突变的结果,以及进行三维定量分析IL-6R胞外区功能域的构效关系提供了空间结构基础.     

Identification and in silico analysis of a new group of double-histone fold-containing proteins

The double-histone fold is a rare protein fold in which two consecutive regions characterized by the typical structure of histones assemble together, thus giving a histone pseudodimer. Previously, this fold was found in a few prokaryotic histones and in the regulatory region of guanine–nucleotide exchange factors of the Sos family. Standard methods of sequence comparison did not allow us to find new proteins containing a histone pseudodimer, as previously reported (Sondermann et al. 2003). However, a deeper investigation of protein sequences showed that the two histone folds included in Sos proteins share significant sequence similarity with nucleosomal histones. On the basis of this observation, we applied a specific strategy of sequence-homology search, which led to the identification of a new group of histone pseudodimers in Cca3 and proteins similar to Cca3 (Cca3S). A homology model of the histone pseudodimer included in rat Cca3 was constructed. A subsequent structure–function relationship study revealed that the histone pseudodimers included in Cca3 and Cca3S proteins, but not those present in Sos proteins, could retain the ability of mediating protein–DNA interactions, and could consequently act as DNA-binding modules. Figure a and b Graphical representation of the statistical parameters (Pscore and Parea, see [20]) on which the prediction of DNA-binding site is based. Black crosses indicate the Pscore and Parea values calculated for 63 representative dsDNA-binding proteins, while the red asterisks refer to the values of the same parameters for Cca3 histone pseudodimer model (a), and for the amino-terminal domain of hSos1 (b). Only the proteins with Pscore > 0.12 and Parea > 250 (thus included in the upper right region of the graph) are considered dsDNA-binding proteins. c Localization of the predicted DNA-binding surface (in blue) on the rat Cca3 model     

江浙蝮蛇毒磷脂酶A2的结构模建与分析

我们用同源模建方法构建了江浙蝮蛇毒碱性－酸性杂合磷脂酶Ａ２－Ⅱ和中性磷脂酶Ａ２的三维结构,并对它们的结构特征做了比较分析。在此基础上,我们在三维结构水平上解释了磷脂酶Ａ２荧光光谱学研究的一些结果。我们还对四种江浙蝮蛇毒磷脂酶Ａ２的酶活性部位的静电势分布做了分析。我们认为：含钙的ＰＬＡ２酶活性部位周围的静电势有利于ＰＬＡ２与带负电荷的底物结合。     

IL-15在类风湿关节炎中的作用的研究进展

细胞因子在类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)的发病机制中发挥着十分显著的作用。近年来,白细胞介素—15 (interleukin-15,IL-15)在RA中的作用受到研究者广泛关注。最新研究表明,IL-15参与了RA的多个发病环节,在RA的进展中扮演着重要的角色。     

Sub-classification of response regulators using the surface characteristics of their receiver domains

The omnipresent bacterial switch known as a two-component system is comprised of a response regulator and a sensor kinase with which it interacts. Sensor kinases have been classified and further sub-classified into groups based on their sequence similarity, loop lengths and domain organization. Response regulators have been classified predominantly by the identity and function of their output domains. Here, comparative based homology modeling of the receiver domains of the OmpR sub-family of response regulators in Bacillus subtilis and Escherichia coli suggests further sub-classification is possible. A color-coded scale is used to show trends in surface hydrophobicity. For the OmpR receiver domains modeled these trends allow further sub-classification. The specific surface regions used for this sub-classification procedure correlate with clusters of residues that are important for interaction with cognate four helix bundle HisKA/Hpt domains.     

Myostatin三维结构模建及分子进化分析

Myostatin(MST)为肌肉生长负调节因子,其功能受抑制可导致肌肉量增加.对MST核酸序列进行序列比对,构建进化树;采用同源模建方法首次模建MST成熟肽生物活性二聚体的四级结构,并预测MST与其受体ActRIIB的相互作用模式.进化树将肌肉生长抑制素基因(MSTN)分成4个亚家族:哺乳动物MSTN,鸟类MSTN以及鱼类MSTN 1和2.MST受纯化选择作用,在不同物种的直系同源基因具有较高的刚源性,其中哺乳动物、鸟类MST C端活性肽氨基酸序列高度保守.表明哺乳动物、鸟类MST的结构、功能类似,且信号传导路径可能一致;而鱼类MST的调控机制可能存在较大差异.MST结构及其表面静电势和疏水氨基酸分布表明静电力和疏水相互作用在MST与其受体结合过程中可能起到十分重要的作用.     

Homology modeling and molecular dynamics study on N-acetylneuraminate lyase

With homology modeling techniques, molecular mechanics and molecular dynamics methods, a 3D structure model of N-acetylneuraminate lyase from human (hNAL, EC 4.1.3.3) was created and refined. This model was further assessed by Profile-3D and PROCHECK, which confirms that the refined model is reliable. Furthermore, the docking results of the substrates (sialic acid and KDO) into the active site of hNAL indicate that hNAL can cleave the sialic acid and KDO. Thr51 and Tyr143 may be the key amino acids residues as they have strong hydrogen bonding interactions with the substrates, which is in good agreement with the experimental results by Izard et al. (Structure 2:361–369. doi:10.1016/S0969-2126(00)00038-1 (1994)). From the docking studies, we also suggest that Asp176 and Ser218 only form hydrogen bonds with sialic acid, therefore, they may help sialic acid interact with hNAL steadly.     

猪胸膜肺炎放线杆菌转铁结合蛋白基因（rbp8）分析及建模

为了深入研究猪胸膜肺炎放线杆菌（Actinobacillus pleuropneumonie,App）转铁结合蛋白基因（Transferrin BindingProtein8,脚）的生物学特性,采用生物信息学方法,对GenBank中的5株App的TbpB的核酸及其氨基酸序列进行比对,选取其中的中国湖北分离株（JL03）对其分子结构、理化性质及功能域、蛋白质二级和三级结构等重要参数进行了预测和分析,并在三级结构的基础上进行了同源建模。结果表明,不同APP菌株之间核酸序列相似性较大,而氨基酸序列存在较大差异,二级结构以延伸链和随机卷曲为主要构件,其空间结构与脑膜炎双球菌GNAl870蛋白相似性较高,以此为模板成功构建了三维结构分子模型,为TbpB基因功能的深入研究提供了线索和参考依据。     

偶氮还原酶AZR的结构及其K109的定点突变研究

利用同源建模构建了Rhodobacter sphaeroides的偶氮还原酶AZR的三级结构模型, AZR为一种a/b型结构的黄素氧化还原蛋白。两类依赖黄素的偶氮还原酶的三级结构对比表明它们具有高度的相似性。在序列和结构对齐分析的基础上, 选择保守位点K109进行K109A和K109H的定点突变研究。突变后K109H的最适pH=6, 而K109A的最适pH=9。突变未改变AZR的最适温度(30℃)。第109位正电荷残基对甲基红的结合有重要影响; 而K109H对NADPH的结合并非保守突变。K109可能只参与对NADPH的2’-磷酸基团的结合, 而对NADH的结合无影响。     

偶氮还原酶AZR的结构及其K109的定点突变研究

利用同源建模构建了Rhodobacter sphaeroides的偶氮还原酶AZR的三级结构模型,AZR为一种α/β型结构的黄素氧化还原蛋白.两类依赖黄素的偶氮还原酶的三级结构对比表明它们具有高度的相似性.在序列和结构对齐分析的基础上,选择保守位点K109进行K109A和K109H的定点突变研究.突变后K109H的最适Ph=6,而K109A的最适Ph=9.突变未改变AZR的最适温度(30℃).第109位正电荷残基对甲基红的结合有重要影响;而K109H对NADPH的结合并非保守突变.K109可能只参与对NADPH的2'-磷酸基团的结合,而对NADH的结合无影响.