去七肽胰岛素的分子动力学研究

本文用分子动力学的方法对去七肽胰岛素(DHPI)分子的构象进行了研究,首先用分子动力学方法对晶体胰岛素分子的构象能进行了优化,然后除去B链C端的最后七个残基(B24—B30),做分子动力学模拟,得到了DHPI的平衡构象和均方差波动。胰岛素分子的X射线晶体衍射结构和能量优化构象之间的均方根偏差为0.1;所得DHPI构象和胰岛素能量优化构象间C原子间的均方根偏差为1.8。变化最大的区域是A8—A10,A18—A21,B1—B41和B18—B23。     

胰岛素分子中的非螺旋氢键

以差值傅里叶技术对同晶置换途径测定的胰岛素结构进行精化后,用蛋白质分子内环境分析程序考查了胰岛素分子的非螺旋氢键。结果表明,几乎所有非螺旋氢键都集中分布在B链N端(B4—B6)和C端(B20—B26)伸展肽段,A链两段螺旋间的4肽(A9—A12)和C端5肽(A17—A21),及其之间。它们包括,A链和B链自身形成的氢键3对,A链与B链之间的氢键5对,侧链与主链间的氢键5对,以及分子间的氢键4对。它们对于胰岛素分子精细构象的形成和稳定,特别对于B链C端(B20—B26)肽段的特征折迭和A—B链的正确三维相关,具有重要作用。运用非螺旋氢键分析的结果,讨论了它们在蛋白质结构中可能的一般性作用,以及胰岛素C端和N端一系列修饰物结构-功能研究的结果,提出了胰岛素分子的二聚化及胰岛素原的C肽可能对分子的特征三维折迭具有保护性作用的看法。     

用DNA过量核酸分子杂交法对大鼠肝和大鼠肝癌细胞核RNA的比较研究

用DNA过量核酸分子杂交法观察到,大鼠肝癌细胞中重复频率在10~4以上的Poly(A)-核RNA的频率和种类,均比大鼠正常肝细胞有所增加。大鼠肝癌细胞中重复频率在1—4×10~2的Poly(A)-核RNA和Poly(A)~+核RNA的重复频率,比大鼠正常肝细胞减少,而RNA种类则增加。大鼠肝癌细胞中,接近单拷贝的Poly(A)-核RNA和Poly(A)~+核RNA,其频率比大鼠正常肝细胞略有增加,而种类则减少。用总细胞核RNA得类似结果。     

用电镜直接观察核酸分子的制样技术

脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)都是链状生物高分子。双链核酸1埃长度的平均质量为196—197道尔顿,如果DNA分子量为2×10~6,则其长度应为10~4埃,即1.0微米左右,如此巨大的分子在电子显微镜下完全应能观察到,主要问题在于如何克服生物高分子反差弱的困难和保持核酸分子在溶液中的构型。若在制样时能克服上述困难,则通过电子显微镜的直接观察,可以区分各种核酸的单链和双链,环状或支链等不同的形态,计算核酸分子的长度和分子量,     

转录 反转录

有机体的遗传信息一般都编码在由缠绕成双螺旋的两条长链所组成的脱氧核糖核酸(DNA)分子上,由四个码编成,这四个码是不同的化学单位,叫做碱基。在正常细胞中要合成某种蛋白质,遗传信息是以DNA为模板,根据碱基互补的原则合成与它对应的单链分子核糖核酸(RNA),然后再从RNA链译成特定的蛋白质分子。即由DNA→RNA→蛋白质。由DNA→RNA称为“转录”,由RNA→蛋白质称为“翻译”。反转录是遗传信息以RNA为模板合成DNA,即同上述信息的转移从DNA→RNA这一经典过程相反,因此称“反转录”。例如,在RNA肉瘤病毒进入机体后,通过依赖于病毒RNA的DNA多聚酶,以病毒RNA为模板合成DNA,然后再以DNA     

胰岛素分子中的非螺旋氢键

以差值傅里叶技术对同晶置换途径测定的胰岛素结构进行精化后,用蛋白质分子内环境分析程序考查了胰岛素分子的非螺旋氢键。结果表明,几乎所有非螺旋氢键都集中分布在B链N端(B4～B6)和C端(B20—B26)伸展肽段,A链两段螺旋间的4肽(A9—A12)和C端5肽(A17—A21),及其之间。它们包括,A链和B链自身形成的氢键3对,A链与B链之间的氢键5对,侧链与主链间的氢键5对,以及分子间的氢键4对。它们对于胰岛素分子精细构象的形成和稳定,特别对于B链C端(B20—B26)肽段的特征折迭和A—B链的正确三维相关,具有重要作用。运用非螺旋氢键分析的结果,讨论了它们在蛋白质结构中可能的一般性作用,以及胰岛素C端和N端一系列修饰物结构-功能研究的结果,提出了胰岛素分子的二聚化及胰岛素原的C肽可能对分子的特征三维折迭具有保护性作用的看法。     

黏附细胞中生物大分子结构变化的显微Raman光谱

鉴于细胞黏附作用的重要生物学意义, 选择了T淋巴细胞(Jurkat)为实验对象, 用先进的显微Raman光谱技术, 同时获得用其他方法难以得到的活细胞内数种生物大分子的构象信息. 通过比较单个和黏附细胞的显微Raman光谱的差异发现, 当细胞黏附时, 细胞内生物分子(DNA, 蛋白质, 碳水化合物, 脂类)的构象有不同的变化: (ⅰ) 双链DNA的骨架保持有序的B型或修改的B型构象, 然而它的脱氧核糖和碱基(A, G, C, T)的一些基团被修饰. (ⅱ) 蛋白质构象的主、侧链变化明显不同, 属于a螺旋和b折叠的一些谱线强度下降而b回折的一些谱线强度却明显增加; 酪氨酸和色氨酸从“埋藏状态”变成“暴露状态”; 它的巯基基团的谱线强度也有增加; 二硫键的构象从两种变成3种, 表明细胞黏附引起该蛋白质主链的氢键体系和侧链环境的变化. (ⅲ) 碳水化合物的一些基团同时被修饰. (ⅳ) 膜脂双层的构象变化很明显, 随着黏附细胞数目的增加, 链间侧向相互作用序参数逐渐减少, 提示细胞黏附导致细胞膜的流动性和离子通透性增加.     

G-四链体:核酸的“新”结构

<正>核酸(包括DNA和RNA)是体内最重要一类生物大分子,DNA主要作为遗传信息载体,而RNA则作为信息中介分子、调节因子和酶等发挥多重生物学功能。核酸分子空间结构形式复杂、可变,可采用多种构象,在体内DNA主要为双螺旋结构,而RNA采取单链为主局部双螺旋结构,此外还存在一些特殊结构,如Z-DNA和G-四链体(G-quadruplex)等,这些结构对保证基因组完整性、基因表达和调控都具有重要作用。由于结构     

高中生物学“DNA分子复制”教学中的2点误区

误区1：DNA分子复制时不需要DNA连接酶。 例：下面哪种酶在遗传信息的传递和表达过程中不起作用（ ）。 A．DNA连接酶 B．DNA聚合酶 C．RNA聚合酶 D．解旋酶     

第二章 核酸的化学(提要)

核酸是生物体内普遍存在的一类生物大分子。根据化学组分,核酸可以分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类。所有生物细胞内部含有这两类核酸,但在病毒,要么只含DNA,要么只含RNA,没有既含DNA又含RNA的病毒。类病毒只是游离的小分子RNA。核酸的生物功能是多种多样的,但最主要的是它具有贮存和传递遗传信息的功能。DNA在细胞内主要存在于染色体中,是遗传信息的主要载体,通过半保留复制将全部遗传信息传给子细胞。细胞核和细胞质中都有RNA。RNA至少有三种主要类型:(1)核糖体RNA(rRNA),(2)转移RNA(tRNA),(3)信使RNA(mRNA)。它们在蛋白质生物合成     

碱金属离子——Na~ 与 DNA 中碱基,配对碱基,双联体↓■↑、↓■↑的相互作用

本文根据分子中原子和离子之间非键相互作用的半经验势函数,并应用BFGS变尺度法进行最优化处理而研究Na~ 与脱氧核糖核酸(DNA)中碱基(胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)、腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)),配对碱基G—C、A—T 碱基对,螺旋双联体↓■↑、↓■↑等的相互作用,得到了它们各自的最优配位模式。     

B链羧端去七肽(B24～B30)胰岛素:一种新晶型的结构

B链羧端去七肽 (B2 4～B30 )胰岛素 (DHPI)在同样的晶体生长条件下可以得到两种晶型 ,即晶型A和晶型B .测定了 0 .2nm分辨率B型DHPI(DHPI B)的晶体结构 .B型DHPI分子的整体结构与已报道的A型DHPI分子 (DHPI A)很相似 ,但局部区域的构象以及分子在晶胞中的堆积存在较大的差异 .DHPI的晶体结构显示了 ,在结晶条件下 ,一个独立区内 2个DHPI单体分子构成了一个DHPI二体 .DHPI A和DHPI B因二体形成而包埋的作用面 (作用面Ⅱ )面积分别达到 1 8.2 0和 1 6 .95nm2 ,这一面积在目前所有胰岛素及其类似物的晶体结构中是最大的 .仔细考察胰岛素及其截断体类似物的晶体结构可以发现 ,该作用面广泛存在于这些分子的缔合作用中 .研究结果表明 ,作用面Ⅱ在同一晶体生长条件下 2种晶型的形成中起关键作用 .     

生物学小史

六、脱氧核糖核酸 1911年,美国的列文把核酸分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类。染色体是由DNA和蛋白质组成的。染色体之所以是遗传物质的载体,所载者就是DNA。说自己是     

动物脑组织中的核酸含量——用双波长分光光度法测定

为了观察一些中枢神经系统药物对脑内核酸含量的影响,首先采用Tsanov等的双波长分光法测定了正常小鼠、大鼠和家兎全脑的核酸含量,并和单波长分光法及戊糖反应的比色法比较。用分光法测定RNA和DNA含量时所用波长分别为260及268mμ,在用双波长法测定RNA含量时选用的第二波长为284.25(小鼠,大鼠)和285mμ(家兎),测定DNA含量时的第二波长为281.5(小鼠,大鼠)和282.5mμ(家兎)。计算中需要的几个常数是:RNA的ε(p)_(260)=6915,DNA的ε(p)_(268)=9006;RNA的γ值为2.09(小鼠,大鼠)和2.24(家兎),DNA的γ值为1.46(小鼠,大鼠)和1.58(家兎);K_(RNA)为860(小鼠, 大鼠)和809(家兎),K_(DNA)为1090(小鼠,大鼠)和936(家兎)。用双波长法测定的4批实验37只小鼠脑内RNA含量为99.5—108.0毫克P/100克干燥组织,DNA含量为89.9—95.7毫克P%,RNA/DNA此值为1.06—1.15。6只家兎2批实验的结果,RNA含量为58.4—70.4毫克P%,DNA合量为38.3—44.1毫克P%,RNA/DNA此值为1.53—1.60。3只大鼠的平均结果,RNA含量为90.1毫克P%,DNA含量为64.2毫克P%,RNA/DNA比值为1.40。将我们所用三种方法测得的结果相互比较,并和其他作者用不同方法测定的结果相比较,表明用Schmidt-Thannhauser法和Schneider法测定脑内核酸含量时杂质的影响很大。在分光测定时杂质的影响主要存在于RNA的部分,双波长分光法可以消除杂质的影响。     

肽核酸(peptide nucleic acid,PNA)阵列

肽核酸(PNA)以N—(2—氨基乙基)甘氨酸替代DNA分子中的磷酸戊糖骨架。它能特异性地识别与DNA、RNA所形成的杂交体。PNA—DNA、PNA—RNA的热稳定性要比相应的DNA—DNA、DNA—RNA高,而且PNA识别单碱基的能力强于DNA和RNA,使之在微阵列,尤其是SNP检测领域有着广泛的应用前景。本文简述了PNA阵列从探针设计、阵列合成、杂交和检测的全过程。     

大肠杆菌溶菌物的羟基磷灰石柱层析分离

我们在进行脱氧核糖核酸(DNA)复制的调节控制研究时,感到有必要建立某些分离DNA与RNA、蛋白质的技术,特别是小量实验材料中各种生物大分子物质的分离,以提供     

泡桐丛枝病病原及其核酸的分离与性质研究

用0.3M的甘氨酸缓冲液(含0.1M的MgCl_2,pH7.4)对泡桐丛枝病病树的新鲜或冰冻组织进行抽提,用蜗牛酶处理,并差速离心,获得泡桐丛枝病类菌原体;然后用蛋白酶E处理,苯酚和氯仿抽提,酒精沉淀,可有效地制备得泡桐丛枝病类菌原体总核酸。所得总核酸在0.6％的琼脂糖凝胶电泳时呈现出大分子和小分子两种电泳带。DNase I RNase A及专一性降解单链核酸的S.酶等分析结果表明,大分子带为DNA,小分子带为RNA,且DNA具有双链性质,RNA具有单链性质。将上述总核酸用RNase A消化,苯酚和氯仿抽提,乙醇沉淀,可获得单一的泡桐丛枝病类菌原体DNA。电泳测得其DNA分子量约为1.5×10~7道尔顿。目前国内外均未见泡桐丛枝病类菌原体核酸报导。     

正在崛起的RNA纳米技术

RNA纳米技术得益于纽约大学西曼(Nadrian C.Seeman)教授开创的DNA纳米技术,RNA是由腺嘌呤(A)、尿嘧啶(U)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)构成的一种核糖核酸高分子,与DNA的Watson-Crick碱基配对(A-T,G-C)的双螺旋链的结构不完全一样,RNA的二级结构里经常出现一些非传统的碱基配对如环环相互作用,这些非传统配对促使RNA分子折叠成刚性结构。本文综述了正在崛起的RNA纳米技术,列举了一些著名的实验,如郭培宣(Peixuan Guo)等从自然界的phi29噬菌体中发现的pRNA纳米马达是由六个小RNA分子构成的六环结构,Jaeger等发展了RNA构造术(RNA-tectonics),根据已知的RNA分子的碱基和非传统配对,他们设计利用小RNA分子构造二聚体、一维线性多聚体、和二维网状的七巧板迷宫(jigsaw puzzle)等图案,用tRNA分子或设计用几条RNA分子来构建多面体如立方体和八面体等立体结构等。RNA纳米技术正在崛起,它将在医学、生物技术、合成生物学和纳米技术领域扮演重要的角色。     

肠道病毒71型(EV71)反向遗传研究进展

反向遗传学技术实现了在DNA分子水平上对RNA病毒基因组的人工操作,在深入阐明基因组结构与功能、筛选研制新型基因工程疫苗及基因治疗等方面显示出良好的应用前景。本文对反向遗传学技术及在肠道病毒71型病毒中的应用进行了综述。1肠道病毒71型基因组结构及复制特征肠道病毒71型(Enterovirus type 71,EV71)是小RNA病毒科肠道属成员,其感染主要引起手足口病,还可能引起严重的神经系统疾病,如脑炎、无菌性脑膜炎和脊髓灰质炎样的麻痹等。根据EV71衣壳蛋白VP1区的核苷酸序列的不同,EV71可以分为A、B、C三个基因型,其中B型和C型又     

限制性核酸内切酶Bsu1076的提取与纯化

用磷酸纤维素(P11)柱和肝素-Sepharose 4B柱二步法,分离纯化特异位点脱氧核糖核酸酶Bsu1076,可以达到较高的纯度,经50—150酶活单位的过酶量实验,酶解图谱清晰,无杂酶现象。切割、连接、回切图谱也完全合格。Bsu1076对λDNA、SPP1DNA、φX174DNA、SV40DNA及Ad-2DNA的酶解图谱与HaeⅢ完全一致。它在磷酸纤维素(P11)柱上的NaCl洗脱梯度为0.83—0.87M,在肝素-Sepharose 4B柱上的NaCl洗脱梯度为0.80—