胶原蛋白结构基础上的设计与合成

胶原蛋白在人体组织中的含量十分丰富,它是具有绕轴周期性螺旋(即三重螺旋)结构的纤维状蛋白,它为细胞粘附和大分子的沉积等提供支架结构。随着基因工程技术和生物材料科学的不断发展,以及对如何获得具有特殊功能胶原蛋白研究的不断深入,使其成为第三代生物材料中倍受瞩目的成员之一。基于胶原蛋白结构的分子设计以及合成途径值得探讨。     

植物异三聚体G蛋白

对近年来植物异三聚体G蛋白的结构和功能的研究进展作了简单评述.     

胶原蛋白与Ⅵ型胶原蛋白的结构概述

描述了胶原蛋白的结构和Ⅵ型胶原蛋白的结构以及胶原蛋白的应用 ,并对人类胶原蛋白的生产进行了展望。     

植物异三聚体G蛋白研究进展

异三聚体鸟嘌呤核苷结合蛋白（简称G蛋白）是真核细胞中保守的信号转导分子,通常与G蛋白偶联受体一起将细胞外信号传递到胞质中。许多研究表明植物G蛋白介导的信号转导途径在光、激素、糖等响应过程中发挥着精细的调控作用。本文重点介绍近年来植物G蛋白在复合体组成、生化特性及其工作模式等方面的研究进展。     

组氨酸三聚体核苷结合蛋白研究进展

组氨酸三聚体核苷结合蛋白(HINT) 是组氨酸三聚体蛋白超家族成员中分布最为广泛的一种蛋白,该蛋白在不同的物种中均有报道,最新研究发现,HINT具有肿瘤抑制剂的作用.本文对国内外近年来有关HINT的结构特征、生物学活性、转录调控作用以及对肿瘤的抑制作用及其作用机制等方面的研究进展进行综述.     

异源器官移植研究进展

本文针对异源器官移植中面临的免疫排斥及病原微生物的感染等主要问题,综述了近年来国内外相关方面的最新研究进展,同时对解决这些难题的方法和技术路线进行了总结,并展望了异源器官移植领域的发展道路。     

丝瓜的三聚体G蛋白的初步研究

根据拟南芥（ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｔｈａｈｌｉａｎａ）ＧＰＡ１的保守区段Ａ设计一对特异引物（５′ｃｔｇｇｇｇａａｔｃｔｇｇａａａａｔｃ３′,５′ｃａｃａｇｃｔｇｔａｃａｃｃｔｃａａａｃ３′）通过ＰＣＲ从丝瓜核基因组中扩增植物的三聚体Ｇ蛋白α亚基编码基因,获得了２个片段（ＬＦＧ１,ＬＦＧ２）,并已克隆和测序（已在ＥＭＢＬ数据库中登记,登记号为：ｙ１５２７０,ｙ１５２７１）．序列分析表明ＬＦＧ１和ＬＦＧ２分别由１５１５ｂｐ和７３２ｂｐ构成,都含有三聚体Ｇ蛋白α亚基编码基因的保守区段Ａ,但也都含有内含子．根据片段的大小及ＰＣＲ的特性,ＬＦＧ１可能是丝瓜三聚体Ｇ蛋白α亚基编码基因上的片段．     

siRNA理性设计原理分析

siRNA作为基因功能研究和临床治疗的重要工具,已经引起了科学界的广泛关注,世界上许多学术和商业机构也开发了相应的siRNA设计程序.近年来,随着对siRNA机制研究的不断深入,尤其是2004年Reynolds等提出siRNA理性设计规则之后,许多新的理论极大地推动了siRNA设计程序的发展.本文就siRNA设计程序所普遍考虑的设计原理,从基本经验规则、siRNA序列特征、靶mRNA的可接近性、热动力学特征以及特异性检验方法等5个方面进行了分析和论述,为国内科研机构开发自己的siRNA设计程序提供思路和方法.     

HIV-1 Env三聚体抗原改造研究进展

HIV-1疫苗研发是当前艾滋病研究的一大热点,其病毒表面包膜糖蛋白Env三聚体介导病毒与细胞融合,是HIV-1疫苗研究的重要靶点。因此,设计并在体外表达类天然Env三聚体对HIV-1疫苗的研发具有重要的意义。近年来,Env三聚体研究取得了显著的进展。SOSIP、NFL2P、UFO等抗原改造方法实现了类天然Env三聚体的体外表达,逐步解决了改造抗原产量低、结构不稳定等问题,且表达的Env三聚体抗原能在动物免疫中诱导机体产生较高的中和抗体水平。Env三聚体改造方法促进了HIV-1疫苗的研究。文中综述了SOSIP、NFL2P、UFO三种HIV-1 Env三聚体抗原改造方法,对比各个改造方法优缺点,并结合自身工作提出相关建议,为后续HIV-1抗原的相关设计提供指导。     

木聚糖酶异源表达的研究进展

木聚糖(xylan)在自然界中的含量极其丰富,在农作物和农林剩余物中大量存在。随着能源资源问题的日益凸显,对木聚糖的应用和研究越来越受到重视。木聚糖酶(xylanase)是可以将木聚糖降解为低聚木糖和木糖的一类水解酶,近年来,为了实现木聚糖酶的高产、高酶活表达,科研工作者做了大量的研究工作,就木聚糖酶异源表达(heterologous expression)的研究进展进行综述。     

胶原蛋白研发的最新进展

胶原蛋白是一组由多糖蛋白分子组成的大家族,是结缔组织的主要蛋白成份。胶原蛋白富含多样性及组织分布的特异性,是与各种组织和器官功能相关的功能性蛋白。胶原蛋白不但在个体的发生、分化以及形成过程中与其它结缔组织一样起着重要的作用,而且与机体的衰老和疾病有极其密切的关系。与此同时,胶原蛋白由于其独特的理化性质、优良的生物相容性以及材料间的兼容性,在许多领域得到了广泛应用。本文对胶原蛋白的种类、性质、产品标准及其应用市场进行了综述。     

理性设计提高蛋白质热稳定性的研究进展

通过理性设计提高蛋白质的热稳定性一直是当今计算生物学及蛋白质工程领域中的一个研究热点。与传统的定向进化的方法相比,该方法具有目的性强、效率高的优点,对扩大蛋白质的应用范围与探究蛋白质结构和功能的关系均具有重要意义。本文详细介绍了影响蛋白质热稳定性的因素,以及一些常用的通过理性设计来提高蛋白质的热稳定性的策略。由于影响蛋白质热稳定性的因素众多,并且众多因素之间还具有千丝万缕的联系,到目前为止研究人员还没有提出一个公认的适合于所有蛋白质的理性设计的策略,这也是现代计算生物学家及蛋白质工程学家们努力研究的一个重要方向。     

拟南芥细胞异三聚体G蛋白的分离纯化

以拟南芥哥伦比亚Columbia(Col-0)野生型悬浮培养细胞为材料,采用超声波破碎、匀浆、离心、40%~60%饱和度硫酸铵分步沉淀、Sephadex G-25脱盐、DEAE-Sepharose Fast Flow离子交换、Sephadex G-200凝胶过滤,最后经过Sepharose CL-6B得到纯化的目的蛋白,蛋白收率为0.097%。纯化的蛋白质经非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定显示为一条带,经Western blotting证实为G蛋白。把经Native-PAGE鉴定的蛋白质的条带回收,进行SDS-PAGE显示有3条带。一条是Gα亚基,其分子量为60kDa左右;另外2条带分子量为45kDa和35kDa,可能是β、γ亚基,初步证实拟南芥中存在异三聚体G蛋白。G蛋白提取方法的建立为在基因突变型拟南芥中G蛋白功能的研究奠定基础。     

工业蛋白质理性设计与应用

作为合成生物学与绿色生物制造等领域的底层核心技术,蛋白理性设计可有效解决天然功能元件性能不足等共性挑战,创制高性能人工酶元件。值此天津工业生物研究所(Tianjin Institute of Industrial Biotechnology, TIB)创立10周年之际,文中回顾了研究所在工业蛋白理性设计领域的系列重要工作进展。从酶设计方法学研究、新酶反应设计到生物催化应用等方面进行了分析讨论,并展望了本领域未来发展方向。望借此搭建学术界和产业界与酶理性设计的桥梁,促进新技术、新策略的开发应用,加速融合人工酶的基础研究与产业应用,推动我国生物制造领域的科技创新升级。     

异源细胞质小麦耐盐性的研究

以粗厚山羊草（Ａｅｇｉｌｏｐｓ ｃｒａｓｓａ）细胞质小麦为材料,采用组织培养,水培、模拟盐池等方法,研究细胞质对小麦耐盐性的遗传效应,结果表明：粗厚山羊草细胞质可以不同程度地诱发小麦耐盐性产生变异。不同核质组合细胞质效应有一定差异,表现出特定的核质互作关系。部分异质系细胞水平与植株水平的耐盐性表现一致,特别是（Ａｅ．ｃｒａｓｓａ）－鉴２６的愈伤组织和幼苗的耐盐性表现均最突出。返青期和成熟期的鉴定结     

细菌异源表达抗菌肽的研究进展

抗菌肽是一类从动植物、微生物体内分离得到的阳离子小分子量肽,具有天然的抗菌活性。它作用迅速,广谱,不易产生耐药性,具有重要的应用价值,近年来成为研究热点。普遍认为异源表达是生产大量抗菌肽的最有效方法。大肠杆菌作为经典的表达宿主,具有生长速度快、遗传背景清晰、有大量可利用的商业表达载体、易操作等优势,现已成为抗菌肽表达的首选宿主。乳酸菌作为世界公认安全的食品级微生物,近年来广泛用于抗菌肽的异源表达。着重阐述了抗菌肽在大肠杆菌、乳酸菌中重组表达的研究进展。     

基于肌红蛋白的氧激活蛋白的理性设计

金属酶催化了生命活动及工业催化中的很多重要反应。天然金属酶的研究往往受限于蛋白质本身结构复杂、表达纯化困难等问题。通过理性设计,可以在分子量小、结构简单、易于表达的骨架蛋白中模拟天然金属酶的结构、光谱和功能,构建人工金属酶。人工酶可以为天然酶的机制研究提供新的平台。本文中,笔者探讨以肌红蛋白为骨架蛋白,通过结构特征的模拟、非天然氨基酸的引入等手段,模拟氧激活蛋白,尤其是氧化酶。综述以对理性设计得到的人工氧化酶的反应中间体进行研究的进展,发现金属酶活性中心的酪氨酸作为催化反应的关键残基,对于氧化反应的调控非常重要;而在小分子量骨架蛋白中模拟天然金属酶是一种人工金属酶分子设计的方法,可以用于研究血红素酶外的其他金属酶。     

异源多倍体杂种棉的研究

异源多倍体化是植物进化的重要因素之一.棉属植物有四个栽培种,即草棉(Gossypium. herbaceum)2n=2x=20、亚洲棉(G.arboreum)2n=2x=26、陆地棉(G.hirsutum)2n=4x=52、海岛棉(G.barbadense)2n=4x=52.其中四倍体栽培种是由两个二倍体棉种通过种间杂交、自然加倍而来的.四倍体栽培种在生长势、抗逆性以及农艺性状等方面均比二倍体栽培种优越.但是,随着倍性的增加,这种优越性具有一定的限度.因此,研究棉属植物最适染色体倍性,在棉花遗传理论研究与育种实践中,均具有重要意义.     

纳米抗体异源表达的研究进展

羊驼体内存在天然缺失轻链的重链抗体(HcAb),其单域抗原结合片段也称为VHH或纳米抗体(nanobody,Nb),是目前已知的最小抗原结合片段。与传统抗体相比,纳米抗体具有分子量小(12~15kDa)、稳定性好和免疫原性低等特点,这些特点使得VHH在基础研究、诊断及治疗上具有极大的应用价值,目前已有多种纳米抗体进入了临床研究阶段。综述了近年来VHH在革兰氏阴性菌(大肠杆菌)、革兰氏阳性菌(芽孢杆菌和乳酸杆菌)、酵母、丝状真菌、昆虫细胞、哺乳动物细胞和植物细胞中异源表达的研究现状,包括表达系统、宿主、载体特点、载体构建方式及产量等;从分子水平、表达水平和理性设计三个层面探讨了纳米抗体产量提高的策略,以期为纳米抗体研究者提供借鉴和思路。     

基于图论和约束优化的异源代谢途径设计方法及应用

构建高产高附加值产品的微生物细胞工厂是代谢工程的研究目标之一,设计高效的产品合成途径是实现这一目标的重要方式.不同微生物底盘因其代谢能力有所差异,故而可以利用的底物和生产的产品范围有限.为了扩大其生产能力,需要进行代谢途径从无到有的设计.传统代谢工程基于经验进行异源途径设计的方式低效且无法确保结果的全面性,而系统生物学...