Ribozyme与基因表达

Ribozyme指一类具有生物催化功能的RNA,也称RNA催化剂、在化学本质上,它不同于具有生物催化功能的蛋白质--酶(enzyme),Ribozyme发现于80年代初,近十年来,ribozyme研究进展深化了生物催化理论,提出了生物大分子和生命起源的新概念。     

问:酶的定义是什么?

答：过去人．们通常将蛋白质催化剂称作酶（enzyme）,认为酶是具有催化作用的蛋白质。自从1981年T．R．Cech首次证明原核生物四膜虫中rRNA具有催化剪切的酶活性,继而1983年SAltman又报道大肠杆菌中RNaseP中的RNA具有酶的活性,其组分也存在全酶的催化活性,并证实了RNA具有分子间催化活性,此RNA可分离得到,也可在体外转录产生,从而使人们确信有些RNA具有催化作用,即具有酶的活性。以后又先后发现了一些具有酶活性的RNA,因此许多科学家认为应该修改酶的定义,将酶的定义改为：具有生物催化功能的生物大分子;另一些科学家…     

RNA研究的一些新进展——RNA生物功能的多样性

近几年发现某些RNA具有酶(Ribozyme)的催化功能。这不仅改变了酶都是蛋白质的传统观念,而且认为在远古时期RNA可能就具有自我复制的活力,因而RNA是先于DNA和蛋白质的最早出现的生物大分子。真核细胞mRNA的剪接机制比较复杂,至今还远没有搞清楚。现在知道,必须通过一个由2′,5′磷酸二酯键形成的“套环”结构,另外还有一类核蛋白体(snRNP)参与反应。反义RNA通过其碱基序列与相关的mRNA形成互补碱基对的方式影响mRNA的翻译。tRNA是蛋白质生物合成中必不可少的一类RNA。此外,它还有其它重要的生物功能。     

RNA的多维调控和应用

<正>RNA是生命起源的最初分子形式.原始的RNA分子既可自我复制又可催化化学反应.随着漫长的进化过程, RNA的催化功能逐步转移到蛋白质,而作为遗传信息承载者的功能则转移到DNA,并逐步形成了现代生物学的中心法则,即遗传信息先由DNA转录成RNA,再由RNA翻译成蛋白质.细胞中除了编码蛋白质的信使RNA(mRNA)外,还存在着大量种类不一、功能各异且不翻译成蛋白质的非编码RNA.     

Ribozyime及其应用前景

已发现的Ribozyme有:GroupⅠ和GroupⅡ内含子、RNaseP、类病毒、拟病毒、卫星RNA和蝶螈卫星DNA2转录物。它们的催化机制已基本阐明。利用设计的Ribozyme可切割特定RNA分子,因而可抑制基因表达。据此,在医学上可用Ribozyme治疗某些疾病;在农业上可用Ribozyme创造抗病毒的动植物新品种。Ribozyme是可进行分子内催化(如自我剪接或自我切割)或起酶作用的RNA分子。可译为核糖核酸拟酶或核酸代酶。自八十年代初以来,发现的Ribozyme已有几十种。按其作用底物可分为自体催化和异体催化两类;按其催化方式又可分为切割型和剪接型两类。Ri-bozyme的发现表明RNA是唯一的一种既可携带遗传信息又具有生物催化功能的生物大分子。     

RNA的催化功能和类病毒的自我切割

几年前人们还认为起催化作用的酶一定是蛋白质,细胞内起催化作用的分子和携带遗传信息的分子是分工的。近年来陆续发现一些RNA分子能起催化作用,改变了这一观念。由于RNA分子具有携带信息和催化作用双重功能,实验室的研究亦表明,在原始地球的条件下能产生ATP,锌离子等催化则可产生RNA片段,无酶存在下RNA能复制,但DNA原料在无     

酶固化技术最新研究进展(英文)

酶的本质是一种具有催化功能的蛋白质,能影响化学反应。然而,与传统的天然酶分子比较,固化酶相对更为脆弱,而传统的有机或无机催化剂其活性则比较固定。固化酶对于优化产业生产过程非常重要,近几十年来已开发出多种新型固化酶。本文在回顾酶固定化技术最新发展的同时。着重将其最新技术分别从吸附于载体,诱惑侦查及交联等三个方面进行综述。     

酶固化技术最新研究进展

酶的本质是一种具有催化功能的蛋白质,能影响化学反应。然而,与传统的天然酶分子比较,固化酶相对更为脆弱,而传统的有机或无机催化剂其活性则比较固定。固化酶对于优化产业生产过程非常重要,近几十年来已开发出多种新型固化酶。本文在回顾酶固定化技术最新发展的同时。着重将其最新技术分别从吸附于载体,诱惑侦查及交联等三个方面进行综述。     

半胱氨酸脱硫酶结构与功能研究进展

含硫生物分子在自然界中普遍存在并参与重要的生物化学反应。半胱氨酸脱硫酶在辅因子磷酸吡哆醛(PLP)作用下催化底物L-半胱氨酸脱硫生成L-丙氨酸及酶过硫化物中间体。半胱氨酸脱硫酶除用于铁硫簇的组装外还参与众多含硫化合物的合成如:t RNA的硫修饰、DNA硫修饰、硫胺素的合成以及钼喋呤辅因子合成等等。本文综述了半胱氨酸脱硫酶的结构及功能的最新研究进展,以期能为后续半胱氨酸脱硫酶的研究提供参考。     

应当重视RNA的研究

生命现象是一个十分复杂的过程。它需要许多生物大分子(如核酸、蛋白质、脂类和多糖)、小分子有机化合物以及无机盐类等的协同作用。Crick用他修改过的中心法则高度概括了生命现象的根本规律。中心法则不仅指出了遗传信息的流向并且认为DNA、RNA和蛋白质是生命规律的核心。DNA储存遗传信息并决定物种的遗传和变异。RNA不仅可以储存遗传信息并在遗传信息的表达过程中表现功能。蛋白质表现遗传性状。由此可见DNA、RNA和蛋白质都是非常重要。要深入了解生命规律必须全面研究三者的结构与功能以及它们之间的相互关系。任何偏废都是有害的。近年来发现RNA还具有酶的催化功能。这就从根本上改变了所有的酶都是蛋白质的传     

建议开展核糖体RNA拓扑学与核糖体失活蛋白的研究

(一)核糖体RNA拓扑学研究的重要性核糖体是细胞合成蛋白质的唯一场所。核糖体包括两个亚基,由RNA和蛋白质组成,蛋白质占1/3,而RNA占2/3,即RNA是主要组分。蛋白质生物合成的大多数步骤,包括肽链合成的起始、延伸和终止都是在核糖体上进行的。整个合成过程涉及二百多种生物大分子的协同作用。在蛋白质生物合成中,重要的是肽键的形成。这一化学反应就是在核糖体上进行的。核糖体的任何个别组分或局部组分都不能催化肽键的形成,而必须是完整的核糖体,因此人们认为核糖体本身就是一个包括多种蛋白质和rRNA的复杂酶系(有人把核糖体看作     

纳米生物催化的研究现状和发展态势

纳米生物催化领域包括:(ⅰ)利用纳米技术或纳米材料调控生物催化剂的效率;(ⅱ)直接利用纳米材料或技术实现生物催化功能,并拓展生物催化在非友好环境及疾病诊疗中的应用.纳米生物催化已成为纳米生物学重要的研究领域,主要涉及纳米载体固定化酶和纳米材料人工模拟酶(纳米酶).一方面,可以借助纳米技术或材料所具有的特殊纳米效应来增强生物催化剂的效率和稳定性.另一方面,从模拟酶的理念出发,借助纳米材料自身所具有的催化能力,直接实现对生化反应的催化,这类具有酶学特性的纳米酶被视为新一代人工模拟酶.近年来,基于纳米载体固定化酶和纳米酶技术的纳米生物催化已在疾病诊断和治疗、化工制药、环境处理等领域得到了广泛研究,并展示了其具有重要的应用价值.本文简要综述了纳米载体固定化酶和纳米酶的发展历程及应用进展.     

DNA生物催化功能研究进展

近年来发现 ,不少结构特殊的DNA分子分别具有剪切RNA分子或DNA分子、T4聚核苷酸激酶样活性、DNA连接酶样活性以及催化卟啉金属离子化等多种生物催化功能 ,这些DNA分子被称为脱氧核酶或酶性DNA .它们在用作RNA和DNA工具酶、基因分析和诊断手段以及基因治疗药物等方面的潜力引人注目 .综述这些DNA分子的种类、结构特征、催化活性及应用现状和前景等方面的最新研究进展     

遗传信息传递的晶体学解密

生物大分子(如蛋白质等)在生物体内行使功能必须要保证其立体结构的正确性。作为研究大分子高级结构的主要手段,结晶技术结合X-射线衍射技术、核磁共振技术以及电镜技术被普遍应用于高级结构的数据分析。随着这些技术的进一步完善,目前已经能完成蛋白质与配体的共结晶。遗传信息从最原始的DNA或RNA传递到以蛋白质的形式呈现功能的过程是由众多酶或蛋白质复合体催化的多步骤进程,解析其中重要元件的空间结构推动了对这些酶反应机理的深入研究。主要阐述结晶技术在遗传信息传递过程中关键酶或蛋白质复合体的研究中的应用。     

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     

催化混杂性驱动的酶功能重塑

作为生物催化剂,酶蛋白介导的生化反应具有条件温和、绿色环保等优点。然而相比化学催化剂,天然酶功能的局限性制约了它在生物制造领域的广泛应用。前期研究表明,酶蛋白除了催化专一性外,同时还展现出混杂性的一面,可在特定条件下催化非天然模式反应。这一特性为酶分子功能重塑提供了新思路,可用来指导人工酶设计,拓展天然酶的催化边界,实现新颖酶促反应类型,以扩大酶催化应用场景。本文从酶催化功能混杂性背后可能的进化机制入手,综述了当前诱导酶催化功能混杂性的常用策略,如定向进化、构象动力学、反应条件诱导及祖先酶重构等技术,并从催化机制、构效关系及适应性进化等多个角度,结合近年来相关研究实例,探讨了催化功能混杂性背后的分子机制,为突破天然酶促反应局限性、创制催化非天然反应的高效人工酶元件提供参考。     

生物催化剂的新成员

生物体内不断地进行着各种化学变化 ,这些化学反应之所以能在机体中十分温和的条件下迅速进行 ,其根本原因就是生物体内普遍地存在着生物催化剂。经典的生物催化剂都是蛋白质酶。然而近年来其他具有酶活性的生物催化剂的逐步发现 ,使人类对酶的认识产生了一次又一次重大飞跃。1　抗体酶 ( abzyme)1986年 ,美国 R.A.Lerner和 P.G.Schultz等人合成了具有酶催化活性的抗体 ,称之为抗体酶。它是一种人为制备的抗体 ,其结构既具有抗体的特征 ,在其可变区又赋予了酶的属性。抗体酶的制备方法之一是选择合适的某催化反应的过渡态类似物做半抗原 …     

连接酶介导的生物分子检测技术

连接酶可以催化寡核苷酸模板上2条单链在缺口处形成磷酸二酯键。这种在缺口处需要单核苷酸互补的化学反应特性催生了连接酶介导的生物分子检测技术。在过去20年中,该技术已成功应用于对已知或未知点突变、小片段核酸插入或缺失、DNA甲基化、大规模单核苷酸多态性(SNP)分型,蛋白质-蛋白质相互作用、蛋白质-DNA相互作用的检测以及分析。同时,连接反应通过整合进入其它生物技术,在生物分子检测中取得了更大的进展。这些新的方法经过多重杂交和酶学反应后,仍能保持很高的检测准确性,并为整个检测反应提供了内在的质量控制校核。以下综述了基于连接酶的生物分子检测技术。     

名词解释

酶 酶是一类由生物产生的蛋白质,它能在温和条件下大大加速一切和生命有关的生物化学反应,如吸收、分解、合成等一系列反应,所以酶又叫做生物催化剂。根据酶的成分可分为两大类:一类是单纯的蛋白质,称为单份酶,一类除蛋白质外,还含有非蛋白质化合物的辅酶,叫做双成份酶。蛋白质是由成百成千     

定做蛋白质

计算机作图和基因拼接正帮助研究人员创制出适用于工业和医学的新分子。 工业化学家早已知道,就其经济性、效率、以及用途的多样性而言,很难有其它的蛋白质能超过酶(它是生物体内催化化学反应的蛋白质大分子)。酶通常被用于多种化学过程,其范围包括医疗诊断,食品、饮料、医用药品,工业化学药品以及洗涤剂的生产。