核糖体RNA拓扑学与RNAN－糖苷酶研究进展（上）

核糖体ＲＮＡ拓扑学的研究对阐明核糖体ＲＮＡ（ｒＲＮＡ）在蛋白质生物合成中的作用具有重要的意义。ＲＮＡＮ－糖苷０酶是一类核糖体失活蛋白．它只水解ｒＲＮＡ特定位置上一个腺苷酸的糖苷键,释放一个腺嘌呤碱基,使核糖体失活。ＲｉｃｉｎＡ链是研究得最早和最详细的ＲＮＡＮ－糖苷酶,迄今已发现有二十五种核糖体失活蛋白具有ＲＮＡＮ－糖苷酶活性。ＲＮＡＮ－糖苷酶作用于２８ＳｒＲＮＡ的α－ｓａｒｃｉｎ结构域,改变核糖体的构象而使其失活。     

利用基因组学和MALDI-TOF MS技术鉴定放线菌纲细菌的核糖体蛋白质标志物

【目的】基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)法基于微生物的特征蛋白指纹图谱鉴定菌种,本研究利用基因组学和MALDI-TOFMS技术鉴定放线菌纲细菌的核糖体蛋白质标志物。【方法】从MALDI-TOF MS图谱数据库选取放线菌纲代表菌种,在基因组数据库检索目标菌种,获取目标菌株或其参比菌株的核糖体蛋白质序列,计算获得分子质量理论值,用于注释目标菌株MALDI-TOFMS指纹图谱中的核糖体蛋白质信号。【结果】从8目,24科,53属,114种,142株放线菌的MALDI-TOFMS图谱中总共注释出31种核糖体蛋白质。各菌株的指纹图谱中核糖体蛋白质信号数量差异显著。各种核糖体蛋白质信号的注释次数差异显著。总共15种核糖体蛋白质在超过半数图谱中得到注释,注释次数最高的是核糖体大亚基蛋白质L36。【结论】本研究找到了放线菌纲细菌MALDI-TOF MS图谱中常见的15种核糖体蛋白质信号,可为通过识别核糖体蛋白质的质谱特征峰鉴定放线菌的方法建立提供依据。     

新证据支持“RNA世界”假说

纽约国立大学的ＨｉｒｏａｋｉＳｕｇａ及其同事改变了一种ＲＮＡ ,这种修饰ＲＮＡ能独立执行正常时需要在蛋白质帮助下才能执行的功能。他们将此研究工作发表在 2 0 0 1年 4月 2日的ＥＭＢＯＪ上 ,该工作支持了生物界“ＲＮＡ世界”这一假说。在ＲＮＡ世界中 ,ＲＮＡ分子自行装配并自身复制 ,而象独立的生活物质那样活动。“ＲＮＡ世界”的概念是 1986年哈佛大学分子进化学家ＷａｌｔｅｒＧｅｌｂｅｒｔ提出来的。现在Ｓｕｇａ及共同事还证明有一种有类似酶的活性的ＲＮＡ甚至能催化氨基酸与ｔＲＮＡ相结合 ,他们运用一种试管进化的方法进…     

RNA在翻译中的功能

ＲＮＡ在翻译中的功能关键词ＲＮＡ,翻译ｍＲＮＡ翻译为蛋白质需要氨酰ｔＲＮＡ与ｍＲＮＡ上的相应密码子相互作用。密码子和反密码子间的Ｗａｔｓｏｎ－Ｃｒｉｃｋ碱基配对的稳定性不足以保证有效、准确的解码,而要有核糖体的帮助。这种功能是由核糖体蛋白还是核糖体Ｒ...     

国外动态

将蛋白质锁定在活性构型ＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｅｗｓ 2 0 0 1年 2 1卷 14期报道 :哈佛医学院 (Ｂｏｓｔｏｎ ,ＭＡ)的研究者将一种蛋白锁定在活性构型而增加了对靶标的结合特性。这个发现可能在诊断和开发药物中发挥重要作用。众所周知 ,单个的蛋白分子可以形成不同的形状或构型 ,一般分为活性构型和无结合活性构型。在溶液中的蛋白有一部分蛋白分子以一种构型存在 ,而另一些分子则以另一种构型存在。目前研究者利用二硫键这种不容易断裂的共价键可使蛋白质分子保持结合活性的构型。ＴｉｍｏｔｈｌｙＳｐｒｉｎｇｅｒ和其同事研究整…     

中心法则对生物学的影响及其面临的挑战

ＦｒａｎｃｉｓＣｒｉｃｋ 1 95 7年在实验动物学会年会上作了题为“关于蛋白质合成”的报告 ,该文发表于 1 95 8年。在这篇论文中 ,Ｃｒｉｃｋ首次列出了 2 0个氨基酸残基的标准位点 ,并提出了核酸碱基序列可以独特的表达一段核酸的特异性 ,该序列编码某一特定蛋白质的氨基酸序列 ;还提出了蛋白质三维空间的形成是由它的氨基酸序列所决定的论据 ;并指出蛋白质合成一定是连续的 ,阐明了在核糖体上合成蛋白质由“中间体 (ａｄａｐｔｏｒ)”分子介导的假说。最重要的是Ｃｒｉｃｋ提出了“中心法则”。中心法则在过去和现在一直在影响着分子生…     

基因决定了利他林(Ritalin)对多动症的疗效

注意力缺陷多动症 (ＡＤＨＤ)是常见于儿童中的一种精神疾患 ,许多患儿在服用了兴奋剂利他林后 ,多动得以平静或症状有所改善 ,但有的患儿服用利他林则无效。美国科学家的一项新研究提示 ,利他林为何对不同患儿有不同疗效与脑中的一个特异型基因有关。他们在 1999年 12月的ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＡｍｅｒｉｃａｎＡｃａｄｅｍｙｏｆｃｈｉｌｄａｎｄＡｄｏｌｅｓｃｅｎｔＰｓｙｃｈｉａｔｒｙ上作了报道。他们对 3 0个非洲 美洲男孩作了分析研究。这些男孩年龄为 7～ 11岁 ,患有中度至重度的ＡＤＨＤ。其中 14个患儿中有 12个从双亲继承…     

番茄OVATE基因调控果实梨形发育

ＰｒｏｃＮａｔｌＡｃａｄＳｃｉＵＳＡ ,2 0 0 2 ,99:1 330 2～ 1 330 6早期研究表明番茄果实的梨形性状由位于第二染色体的一个隐性基因ｏｖａｔｅ所控制 ,ｏｖａｔｅ基因位于分子标记ＴＧ645附近 ,以此标记为探针筛选番茄ＢＡＣ文库将该基因定位于一个长为 1 0 5ｋｂ的ＤＮＡ片段内 ,进一步的分子标记定位表明该基因在含有 8个ＯＲＦ的 55ｋｂＤＮＡ内。通过ＰＣＲ扩增了圆形番茄这一区域ＤＮＡ并进行测序 ,结果表明突变体的ＯＲＦ6中有三处发生了突变。ＯＲＦ6由两个外显子和 1个内含子组成 ,有一个点突变和一个 2ｂｐ的插入或缺失突变…     

免疫系统利用废弃蛋白质

在 4月 13日的Ｎａｔｕｒｅ上的一篇报道指出 ,人类细胞所建造的蛋白质中有 30 %的新蛋白质是不被利用的废弃蛋白质 ,它们在细胞装配线上滚动后跌落 ,立刻被拆成碎片而重新再利用 ,这是因为它们不能折叠成适当的三维结构。病毒中也有这种变形的蛋白质。病毒蛋白老化后被蛋白酶体切碎 ,才有可能传送到感染细胞表面 ,被免疫细胞探测到以致被消灭。蛋白酶体是一种管状细胞结构。不论细胞或病毒 ,其制造的新蛋白质若发生错折叠便会立刻被蛋白酶体降解 ,科学家称这种错折叠的蛋白质分子为“有缺陷的核糖体产物” ,即ＤＲｉＰｓ。在最初的实验中 ,…     

鲤鱼微卫星分子标记的筛选

微卫星 (ｍｉｃｒｏｓａｔｅｌｌｉｔｅ)是近十几年来发展起来的一种新的分子标记 ,它是指以少数几个核苷酸 ( 1～ 6个 )为单位多次重复的简单序列 ,以双核苷酸重复最为常见 ,而其中又以 (ＣＡ/ＧＴ) ｎ 居多。由于微卫星在真核生物基因组中是随机分布的 ,而作为分子遗传标记又有着非常高的多态性和共显性 ,因此在构建遗传连锁图谱时备受青睐 (Ｂｒｏｏｋｅｔａｌ ,1994 )。目前 ,在人类和多种动物中已经构建了以微卫星为主的遗传连锁图谱。但在鲤鱼等水产动物的遗传连锁图谱中 ,微卫星分子标记还较少 (孙效文和梁利群 ,2 0 0 0 )。为了摸索…     

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 …     

人类基因组的物理图谱与大规模DNA测序

１历史的回顾物理图谱的制作是与分子克隆技术分不开的。限制性内切酶的发现,导致了第一个物理图谱的完成（ＳＶ４０;Ｄａｎｎａ与Ｎａｔｈａｎｓ,１９７１）。新克隆技术,尤其是ＹＡＣ（ＹｅａｓｔＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＣｈｒｏｍｏｓｏｍｅ）和ＢＡＣ（Ｂａｃｔｅｒ...     

核糖体结构研究中的里程碑

核糖体是一个以RNA和蛋白质为基础的合成蛋白质的分子机器.其复杂的结构使它长期被结晶学家视为该研究领域中的喜马拉雅山.最近在核糖体结构研究中的突破性进展,首次在核糖体及其亚基高度复杂的电子密度图上定位了几种已知三维结构的蛋白质和许多双链rRNA区,并揭示了亚基界面的精细结构和tRNA、mRNA和核糖体间复杂的相互作用.     

核糖体RNA拓扑学与RNAN－糖苷酶研究进展（下）

２８ＳｒＲＮＡ的α－ｓａｒｃｉｎ结构域直接参与核糖体催化的蛋白质合成反应,已经证明天花粉蛋白是一种ＲＮＡＮ－糖苷酶,一种测定ＲＮＡＮ－糖苷酶活力的新方法也已初步建立。天花粉蛋白能使超螺旋ＤＮＡ解旋并断裂为缺口环状和线状ＤＮＡ．并已发现其它ＲＮＡＮ－糖苷酶也具有这一核酸内切活性。天花粉蛋白对２８ＳｒＲＮＡ,超螺旋ＤＮＡ和艾滋病毒（ＨＩＶ－１）ＲＮＡ三种底物可能有相同的分子作用机制．     

应用于生物科学研究的一门新技术——中子散射分析技术

近十年来,中子散射分析技术已经发展成为研究物质结构的重要方法,最近又把这个方法应用到生物科学研究中去。研究生物的细微结构,一般采用电子显微镜和X射线衍射技术。应用电子显微镜,来检查细胞、细胞的组成部分。用X射线衍射技术来研究蛋白质等生物大分子内的原子空间排列。可是在这两个范畴之间,尚有一个空隙:细胞的某些部分,用电子显微镜检测嫌小,用X射线衍射研究原子细节嫌大。而这个中间水平的结构资料,却又往往非常重要。象核糖体就是一个例子。核糖体是一切细胞里都有的、非常重要的细胞器,它由55个蛋白质分子和三个RNA分子所组成。如果不首先了解这些蛋白质、RNA分子是如何进行装配的,我们几乎无法了解核糖体在蛋白质合成中如何执行其任务。可是核糖体在电子显微镜图象中,只能是一个轮廓,从这些图象中获取的结构资料是     

核糖体失活蛋白及核糖体拓扑结构的研究进展（续完）

核糖体失活蛋白及核糖体拓扑结构的研究进展（续完）李向东刘望夷（中国科学院上海生物化学研究所,上海２０００３１）关键词核糖体失活蛋白核糖体拓扑结构ＲＮＡＮ－糖苷酶２．核糖体拓扑结构的研究核糖体是由数十种生物大分子（ＲＮＡ和蛋白质）构成的。早期普遍接受的...     

封面说明

色氨酰ｔＲＮＡ合成酶 (ＴｒｐＲＳ)在蛋白质合成系统中具有非常重要的地位。通过蛋白质同源模建得到了枯草杆菌 (Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ)色氨酰ｔＲＮＡ合成酶的三维结构。模建结果对色氨酰ｔＲＮＡ合成酶可能与ｔＲＮＡＴｒｐ结合的方式给出了预测。ｔＲＮＡＴｒｐ是跨亚基与ＴｒｐＲＳ相互作用的。一个ｔＲＮＡＴｒｐ分子的反密码环和氨基酸接受茎分别与一个ＴｒｐＲＳ的两个亚基相互作用。图中所示 ,红色和黄色分别代表两个ｔＲＮＡＴｒｐ分子 ,绿色和蓝色分别代表ＴｒｐＲＳ的两个亚基。　　ＴｈｅＦｒｏｎｔＣｏｖｅｒＳｈ…     

Nisin生物合成有关基因的遗传分析

乳链菌肽（ｎｉｓｉｎ）是某些乳酸乳球菌（Ｌａｃｔｏｃｏｃｃｕｓｌａｃｔｉｓ）产生的细菌素,是目前发现的各种细菌素中最重要的一种。因其具有较大经济价值而研究最为深入。有关它的理化性质及其应用已有文献报道［１,３］。细菌素这类抗菌物质都是多肽或蛋白质,有分子量小,且结构复杂的特点。Ｋｌｅａｎｈａｍｍｅｒ等［４］依据细菌素的分子量大小,热稳定性及修饰氨基酸等因素,把乳酸菌产生的抗菌蛋白质分为三类：（１）热稳定的小肽（２）热敏感的大蛋白质（３）修饰性多肽。它们的生物合成方式有核糖体合成和非核糖体合成两种。ｎｉｓｉｎ属于修饰性多肽细菌素,羊毛硫细菌素（Ｌａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓ）的一种,由核糖体合成。对它的研究已从初期的理化性质深入到分子遗传学水平。本文重点介绍ｎｉｓｉｎ的生物合成有关基因的遗传分析     

RAPD标记构建水稻分子连锁图

利用随机扩增多态性ＤＮＡ（ＲＡＰＤ）,在一个水稻（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．）的双单倍体（ＤＨ）群体中发展分子标记,仅用５２ 个ＲＡＰＤ标记建成了一个水稻ＲＡＰＤ分子连锁图。该图覆盖基因组的总长度为８９８．４ ｃＭ （ｃｅｎｔｉｍ ｏｒｇａｎ）,标记间的平均间距为１７．３ ｃＭ,它能与用同一群体构成的ＲＦＬＰ图谱互相补充     

大肠杆菌Sec依赖性蛋白质转运途径

与真核细胞蛋白质外运方式不同,大肠杆菌分泌蛋白的合成和跨内膜转运是不偶联的,对于一些小分子蛋白质（例如噬菌体Ｍ１３外壳蛋白）不需要其它分子协助能自发保持松散构象从核糖体定位到质膜,而对于大的蛋白质分子,尤其含有疏水结构域或疏水信号肽,需要其它分子伴侣的协助以保持转运感受状态才能被有效转运。除了这种依赖Ｓｃｃ（ｓｅｃｒｅｔｏｒｙ）蛋白的一般分泌途径以外,还存在其它Ｓｅｃ非依赖性的Ｔａｔ途径等。本文对大肠杆菌Ｓｅｃ依赖性蛋白质转运途径进行综述。