TPR蛋白对Hsp90功能的调节

热激蛋白Hsp90是一类在进化中形成的高度保守的且可参与多种细胞功能的特异分子伴侣。TPR蛋白通常存在于Hsp90的多蛋白质复合物中,它对Hsp90的功能的多样性起着至关重要的作用,同时Hsp90可能为TPR蛋白提供“泊位”,允许不同的TPR蛋白在Hsp90分子伴侣底物附近有序而特异结合,从而使Hsp90在细胞内环境中以特定的方式完成其各种细胞功能。了解TPR蛋白与Hsp90的相互作用机制为阐明细胞内Hsp90的功能多样性和特异性奠定了基础。     

蛋白质的化学改性及其应用

蛋白质是生命活动的重要物质之一。蛋白质种类繁多,各具有自己的特殊的生物功能,如催化、传递系统,调节代谢过程和参与结构成分等等。蛋白质功能的多样性是与其化学结构以及由化学结构所决定的空间结构的多样性分不开的。从分子水平上来说,许多蛋白质作用的对象是小分子,如酶与底物或抑制剂间的作用,抗体与抗原尤其是半抗原间的作用。这些底物或     

细胞内分布克隆--一种新的功能性基因克隆方法

明确蛋白质的细胞内定位对了解蛋白质的功能有很强的提示作用。近年来随着对蛋白质细胞内定位信号和转运机理的深入了解,建立了根据蛋白质分子在细胞内的特殊定位进行快速功能性基因克隆的方法,即细胞内分布克隆,其筛选基因可以是形态学的,也可以是功能上的,利用这些方法克隆了许多定位于特定细胞器但功能未知的蛋白基因,本文对这些方法及其进展进行综述。     

蛋白质-核酸复合物界面氨基酸与核苷酸偏好性分析

蛋白质-核酸相互作用机制到目前还不是很清楚,尤其是蛋白质与RNA的相互作用。目前,可得到的蛋白质-核酸复合物结构数据不断增多,作者收集了Protein Data Bank数据库中所有的蛋白质-核酸复合物结构数据,对复合物中结合残基和结合核苷酸的偏好性进行了统计分析。发现：1）不同功能的蛋白质-核酸复合物间的结合残基数量存在显著差异;2）在蛋白 质-DNA和蛋白质-RNA复合物界面,碱性氨基酸都是最受欢迎的;3）氨基酸的极性大小及方向在决定它是否与RNA分子进行结合时起到重要的作用,同时发现氨基酸侧链形成的空间位阻会影响氨基酸残基与RNA分子的相互作用;4）随着定义结合残基距离阈值的增大,其氨基酸使用的特异性降低,而受欢迎与不受欢迎的氨基酸种类均没有变化。     

多肽和蛋白质的化学组成

一、引言蛋白质化学组成中所含的α的氨基酸约有二十余种之多。按目前的分析结果已知在蛋白质的分子中一般均含有50—1200个α氨基酸的分子。这些不同的氨基酸在蛋白质结构中常以肽键的方式联结,形成长的多肽链(Fischer氏,1902;Hofmeister氏,1902)。由目前的研究结果已证实在多肽链中氨基酸并不具有如Bergmann氏和Niemann氏(1936)所说的那些按一定规律和周期排列的情况;相反地,它们是以一定的顺序出现在多     

蛋白质构象病

蛋白质的空间结构又称为三维结构或构象（conformation）,特定的空间构象是蛋白质发挥其各种功能的结构基础。由于蛋白质担负着复杂的生化反应,因此在生物合成以后,蛋白质本身也经历着复杂的生理过程;蛋白质自翻译以后,需进行一系列的翻译后过程,包括跨膜转运、修饰加工、折叠复性、生化反应、生物降解等,这些过程都伴随着蛋白质的结构转换。随着对疯牛病的研究,人们发现：蛋白质分子的氨基酸序列虽不改变,但其空间结构或构象的改变也能引起疾病。同时,越来越多的研究表明,一些遗传性疾病是由于基因突变导致了蛋白质的错误折叠,这些突变并不直接影响蛋白质的功能结构域,但由于蛋白质的错误折叠,干扰了其正确运输,形成对细胞有毒性作用的聚积物。     

转接蛋白NTAL/LAB在淋巴细胞发育和活化中的作用

由膜受体介导的信号转导过程在淋巴细胞发育、分化和活化过程中起着重要的作用,转接蛋白是淋巴细胞信号转导中发挥承上启下作用的分子。它们被相应的蛋白酶磷酸化后,可以通过招募具有特定氨基酸基序的蛋白质,将信号转导通路中不同阶段的分子募集在一起,从而实现信号的整合和分流。NTAL／LAB是新发现的跨膜转接蛋白,体外B细胞受体、FcγRI和FcεRI受体的交联可以引起该分子的迅速磷酸化,提示NTAL／LAB可能参与了这些受体介导的信号转导途径,从而影响淋巴细胞的发育和功能。本文将对NTAL／LAB在主要淋巴细胞发育和分化中的作用作一介绍。     

蛋白质的泛素化修饰在细胞应激反应中的作用

泛素是真核细胞内广泛存在的一种高度保守的蛋白质。在特定泛素化酶催化下实现的蛋白质泛素化修饰反应能够高选择性地降解细胞中的特定信号蛋白质,对维持细胞正常的生理功能具有非常重要的作用。另外,某些泛素化修饰反应也能够实现与蛋白质降解无关的功能调控作用。p53、NF-κB和GADD45α是在细胞应激损伤反应中具有广泛调控作用的信号蛋白,发生在这些分子上的泛素化修饰反应是它们发挥相关分子机制的重要基础。     

系统生物学视野下的功能氨基酸组学

传统营养学将氨基酸作为蛋白质的构建单元来研究蛋白质和氨基酸。近年来的研究表明,氨基酸在物质代谢和免疫功能调控等方面亦发挥重要作用,并提出功能性氨基酸的概念。随着各种组学技术的不断发展,通过系统生物学的理念与方法整合组学数据,系统地分析功能氨基酸的分子作用机制、药效学、体内动态过程成为可能。为此,本文提出功能氨基酸组学的概念,指出功能氨基酸组学领域的科学问题,提出功能氨基酸组学的研究内容。研究结果可用于朝向特定目标的氨基酸组合设计。     

介导新生肽链折叠的胞质分子伴侣结构、功能及作用机制研究进展

分子伴侣是一类能够识别非天然蛋白并能协助其正确折叠、组装和转运的功能蛋白。最新研究发现,在原核或真核细胞中,不同结构、不同种类的分子伴侣形成了一个复杂的折叠系统,通过这个系统,蛋白质完成了从初步合成到形成具有生物活性的三维构象的过程,避免了折叠过程中多肽链的错误折叠、蛋白沉淀和有害物质的产生。文章综述了蛋白质折叠过程中不同种类分子伴侣组件的结构、功能和作用机制的研究进展,这些分子伴侣包括Hsp70、核糖体结合因子、伴侣素、前折叠素与Hsp90,并阐述了它们在蛋白质内稳态中的作用。     

重组DNA技术在神经科学中的应用

重组DNA技术是生物工程的主要技术,它在神经科学研究中发挥着重要的作用,形成为一个新的前沿——分子遗传神经科学。重组DNA技术主要包括四方面:(1)用限制性内切酶将DNA切割成特定的片段,(2)用核酸杂交钓出特定的DNA或RNA顺序,(3)DNA克隆和扩增,(4)DNA顺序测定,再根据三联密码推断蛋白质的氨基酸排列顺序,其速度远超过经典的蛋白质化学方法。换言之,重组DNA技术可以将特定的基因从基因库中分离开来,进     

精子功能相关的蛋白质调控受精过程的研究进展

哺乳动物的受精过程涉及到精子一系列的功能活动,如精子在雌性生殖道的运行、精子的超活化与获能、顶体反应以及精卵融合等。在精子经历的这一系列过程中,精子功能相关的蛋白质发挥着不可或缺的作用,这些蛋白分子的正常与否与雄性个体的繁殖力高低密切相关,因此精子功能相关的蛋白质能够作为评定哺乳动物精液受精能力的生物标记。文章主要对哺乳动物精子功能相关的蛋白质进行了综述,以阐述相关蛋白分子对精子运动活力、精子获能、顶体反应、透明带穿入和精卵融合等方面的重要作用以及这些蛋白分子在家畜遗传改良上的潜在应用。     

蛋白质折叠和分子伴侣

一个有活性的蛋白质分子不但有特定的氨基酸序列,还处于特定的由氨基酸序列决定的三维空间结构。三维结构的完整性受到干扰,生物活性也会发生变化：有时即使只是轻微的破坏,都可能导致其生物活性全部丧失。所以蛋白质的生物功能是与其三维空间结构密切联系在一起的。     

氨基酸信号对mTOR和GCN2通路的影响研究进展

对氨基酸的精确感应是有效调控蛋白质或氨基酸合成与分解代谢及控制采食量的关键因素。雷帕霉素靶蛋白(mTOR)和一般性调控阻遏蛋白激酶2(GCN2)作为重要的信号转导分子,位于蛋白质合成与降解过程中整个信号通路的中心位点,是调控该过程的重要通路,并对蛋白质功能与作用的表达起到至关重要的作用。现主要围绕氨基酸信号对mTOR和GCN2通路的影响进行讨论,旨在阐述氨基酸信号如何在蛋白质合成和降解过程中发挥作用。     

p62蛋白功能及相关信号通路研究

p62是一种多功能蛋白,其蛋白分子包含多个结构域,通过与不同蛋白质结合形成细胞中重要的信号中心,从而调控多种信号通路,影响细胞的生长、衰老,甚至死亡等生理过程。p62蛋白通过对mTORC1信号通路的影响在氨基酸信号通路中发挥着关键的调控作用。p62蛋白是自噬体与底物之间的适配蛋白,在细胞自噬过程中起到分子调节器的作用。p62蛋白具有质核穿梭功能,在DNA损伤修复和氧化应激反应中具有重要作用,其异常积累会引起细胞的恶性转变,导致肿瘤的发生。现综述p62在调节多种信号通路,如自噬、氨基酸感知、凋亡及肿瘤发生等过程中的作用。     

葛仙米血红素氧合酶基因Ns-HO1异源表达及其蛋白结构模拟

为明确葛仙米(Nostoc sphaeroides)中血红素氧合酶(Heme oxygenase, HO)基因编码蛋白的分子进化地位和高级结构, 克隆该基因并进行原核细胞表达, 氨基酸序列比对与分子进化分析和Swiss-model高级结构模拟。结果显示: 葛仙米血红素氧合酶基因Ns-HO1密码区全长为678 bp, 预编码一含225个氨基酸的蛋白质; Ns-HO1与同源蛋白氨基酸相似性达90.3%, 存在少部分位点替换突变, 但底物血红素的预结合位点(如Arg10和Tyr125)及金属离子结合位点(His17)等关键位点的氨基酸保持稳定。 构建表达载体, 葛仙米Ns-HO1在大肠杆菌中成功诱导表达, SDS-PAGE检测目的蛋白大小近26.0 kD; 分子进化树分析显示Ns-HO1与普通念珠藻、发状念珠藻中同源蛋白聚类于同一分支, 并与点状念珠藻中同源蛋白具有共同祖先。Ns-HO1蛋白多肽链形成8个主要α-螺旋,其中N和C末端的两个α-螺旋与第四螺旋共同为Ns-HO1高级结构提供底面支撑, 其他螺旋围绕该底面进一步延展并充填其中, 形成Ns-HO1分子的类夹心式结构。在高级结构中, 含血红素预结合位点氨基酸的几个螺旋(第一、 五和七螺旋)位于Ns-HO1分子外围, 这些分支螺旋为形成Ns-HO1夹心空间以利于底物血红素锚定和产物及时释放提供了条件。总之, 研究为深入了解与运用葛仙米血红素氧合酶基因的生物学功能和资源提供了基础。     

分子伴侣

分子伴侣是最近十几年才发现的一类非常保守的蛋白家庭。它与酶的作用方式类似，能和某些不同的多肽链非特异性结合，催化介导蛋白质特定构象的形成，参与体内蛋白质的折叠、装配和转运，但又不构成其结构的一部分。这类保守的蛋白家族大致可分为四类，广泛存在于生物体中。其中研究得最多的是热休克蛋白。实际上，分子伴侣是一种蛋白质分子构象的协助者，主要参与蛋白质次级结构的形成。     

遗传密码扩充技术及其在蛋白质功能研究及标记成像中的应用

遗传密码扩充(genetic code expansion,GCE)技术利用终止密码子将非天然氨基酸掺入到蛋白质中,再结合点击反应对蛋白质实现定点标记.相较于荧光蛋白、标签抗体等其他标记工具,该技术在蛋白标记中使用的化合物分子较小、对蛋白空间结构影响较小,且能通过点击反应实现蛋白分子与染料分子1∶1的化学计量比,从而能...     

GroEL分子伴侣研究进展

大肠杆菌的GroEL是同型寡聚复合体,由14个相对分子质量58×103亚基组成背靠背的双环结构。它在新生蛋白质的正确折叠和组装以及在热或化学逆境下变性蛋白质的恢复过程中起重要作用。同时,在大肠杆菌的跨膜转运及插入细胞质膜方面都起重要作用。这些活动依赖于GroEL与底物蛋白的疏水片断的相互作用。综述了Hsp60分子伴侣系统中研究得比较清楚的GroEL的晶体结构、功能及作用机理等方面的研究进展。     

Chromodomain蛋白在表观遗传调控中的功能

克罗莫结构域 (chromatin organization modifier domain, chromodomain)是与染色质结构相关的进化上保守的蛋白质模体。Chromodomain中芳香族氨基酸残基组成保守的疏水“box”结构与“组蛋白密码”中的二甲基或三甲基修饰的H3K9和H3K27结合, 同时chromodomain也可识别非组蛋白和特定的核酸结构。不同类型的chromodomain蛋白在基因转录调节、基因组重排修复和染色质重塑等过程中发挥重要调控作用, 从多个层次参与染色质表观遗传调节过程。本文综述chromodomain的分类和结构特征, 探讨进化中不同的chromodomain蛋白在细胞中的功能多样性, 为进一步研究chromodomain蛋白在细胞中的作用机制提供参考。