蛋白质能带结构的晶体轨道法研究——Ⅱ蛋白质构象的变化对其能带结构的影响

本文用CNDO/2晶体轨道方法研究了蛋白质的构象变化对其能带结构的影响,结果表明这一因素是不可忽略的.本文还讨论了构象变化与蛋白质的半导体性质间的关系.     

比较互洽场水模型与部分真实水模型对蛋白质能带结构的影响

本文以多聚α-甘氨酸为例,通过Monte Carlo(MC)模拟得到相应的水溶液结构.然后再使用:1.互洽场点电荷(MCF)水模型;2.部分互洽场点电荷与最近程真实水的混合模型,得到两个多聚α-甘氨酸的水壳模型结构,进而使用从头计算的晶体轨道法(ab initio CO)研究这两个水壳模型对多聚α-甘氨酸能带结构的影响,用以分析互洽场方法的可靠性.研究结果表明两个模型所导致的多聚α-甘氨酸的禁带宽度、价带宽度和导带宽度上的最大差异仅为0.04电子伏(约为0.9千卡/克分子).这说明互洽场方法在研究环境对蛋白质能带结构影响时是相当精确的.     

水对多聚α-门冬酰胺能带结构的影响

本文练合使用了Monte Carlo(MC)方法;互洽场(MCF)方法和从头计算的晶体轨道(ab initio CO)方法,首先研究了无限周期的多聚α-门冬酰胺的水溶液结构.进而,研究了该水结构对多聚α-门冬酰胺能带结构的影响.结果表明:水的存在增加了多聚α-门冬酰胺的禁带宽度约0.5电子伏.这一结果与水对多聚α-甘氨酸和多聚α-丙氨酸的影响是有差别的.     

植物响应金属胁迫重要蛋白质的细胞定位

土壤中的Hg2+、Pb2+、Cd2+、Cu2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+/Fe3+等金属离子对植物体具有毒害作用。植物体通过定位于细胞壁、细胞膜,以及各种细胞器中的蛋白质应答重金属胁迫过程。植物体利用细胞壁蛋白质与重金属离子络合,细胞膜系统的转运蛋白与通道调节金属离子运输、细胞器或细胞质基质中的分子伴侣帮助蛋白质折叠等机制完成抑制金属离子进入体内或在体内的解毒等过程。综述了近年来植物响应金属离子胁迫重要蛋白质的细胞定位与作用机制。     

生物无机化学在生活中的应用——金属蛋白质和金属酶

生物无机化学是研究生命体系中金属离子及其配合物存在状态和功能的科学,是配位化学和生命科学交叉的前沿学科。金属离子在生命体系中主要是通过金属离子与体内的酶、蛋白或核酸的相互作用以及存在体内的金属蛋白、金属酶行使其功能,因此通过现代物理方法来研究它们的结构、构象以及结构与功能的关系十分重要。     

蛋白质结构的晶体学修正

近十多年来,蛋白质空间结构的精确化,取得了显著进展。用于测定蛋白质和核酸等生物大分子三维结构的X射线单晶衍射法,通常采用同晶置换等实验方法,来获得结构的初始模型。由于各种原因,初始模型的原子坐标误差平均达0.3到0.5埃。这样的精度远不能满足结构和功能研究的需要。蛋白质反应的分析指出,原子位置0.1埃数量级的变化,可以产生相当不同的蛋白质行为。酶的特异作用来源于活性部位的独特原子配置以及同底物结合中或以后的构象变化,这种变化有时小到用一般方法难以确定。为了测定这类原子水平的结构细节和微     

蛋白质硝基化反应的途径

导致蛋白质发生硝基化反应的途径有多种,主要可以分为ONOO^-途径和非ONOO^-途径两类。ONOO^-途径导致的蛋白质硝基化可因金属离子或CO2的存在而强化,非ONOO^-途径导致的蛋白质硝基化则是亚硝酸盐或其它含氮物质在氧化剂存在下,经含铁卟啉的蛋白质催化而引发的。各种途径导致的蛋白质硝基化都伴随着蛋白质氧化的存在。     

小型核酶的结构和催化机理

自然界存在的小型核酶主要有锤头型核酶、发夹型核酶、肝炎δ病毒（HDV）核酶和VS核酶.锤头型核酶由3个短螺旋和1个广义保守的连接序列组成;发夹型核酶的催化中心由两个肩并肩挨着的区域构成;HDV核酶折叠成包含五个螺旋臂（P1～P4）的双结结构;VS核酶由五个螺旋结构组成,这些螺旋结构通过两个连接域连接起来.小型核酶的催化机理与其分子结构密切相关.金属离子或特定碱基都可作为催化反应的关键成分.锤头型核酶的催化必须有金属离子（尤其是二价金属离子）参与,而发夹型核酶则完全不需要金属离子.基因组HDV核酶进行催化时要有金属离子和特定碱基互相配合.     

细胞蛋白质相互作用的结构基础

随着人类基因组计划的进行 ,大量基因被发现和定位 ,基因的功能问题将成为今后研究的热点。大多数基因的最终产物是相应的蛋白质 ,因此要认识基因的功能 ,必然要研究基因所表达的蛋白质。蛋白质的功能往往体现在与其他蛋白质及 /或核酸的相互作用之中。细胞各种重要的生理过程 ,包括信号的转导 ,细胞对外界环境及内环境变化的反应等 ,都是以蛋白质间相互作用为纽带 ,并形成网络。所以 ,近年来 ,蛋白质间相互作用的研究逐渐得到重视。蛋白质分子的结构域有很多种 ,但是现在明确作为为介导蛋白质 蛋白质间相互作用的结构域并不多 ,这里取已明…     

蛋白质结构层次中的超二级结构

近年来关于蛋白质超二级结构(supersecondary motifs,Motifs)的研究已成为国际上一个热点课题,国内也开始出现有关的研究论文,蛋白质超二级结构是两个或几个规则二级结构单元的进一步组合,或看成是二级结构的局域折叠.文章就蛋白质Motifs结构的定义,特点,及对这一结构层次开展研究的意义作了综述,并对蛋白质Motifs研究的进展作了简要的介绍．     

牙鲆碱性磷酸酶cDNA序列分析与蛋白质高级结构预测

为研究碱性磷酸酶(EC 3.1.3.1; alkaline phosphatase,ALP)在牙鲆(Paralichthys Olivaceus)发育和变态中的作用,采用RACE的方法克隆了牙鲆ALP基因cDNA全长,通过生物信息学分析了核苷酸序列并进行蛋白结构预测. 结果表明,牙鲆ALP cDNA全长为1 811bp,能编码476个氨基酸的蛋白质,分子量为52 293.1,等电点为7.67. 编码区核苷酸GC含量在ALP同源基因中差异比较大,脊椎动物明显高于非脊椎动物和细菌. 分子系统分析显示,牙鲆ALP和青黑斑河豚(Tetraodon nigroviridis)、斑马鱼（Danio rerio）的组织非特异性ALP有较高的同源性,分子进化树和物种进化树是一致的. 在蛋白序列中的一些重要的功能位点,包括金属离子结合位点、N糖基化位点和丝氨酸磷酸化位点等表现了较高的保守性. 牙鲆ALP和人胎盘ALP(PALP)在蛋白序列上有43%的相似性,其3D结构非常接近.通过氨基酸空间位置比较发现,牙鲆ALP中141和203位半胱氨酸对应于人PALP的121和183位半胱氨酸,推测能形成一个二硫键. 在两者酶活性中心,3个金属离子结合的氨基酸残基非常保守,Zn离子周围的9个氨基酸中有2个不同;Mg离子周围的7个氨基酸也只有2个不同,包括一对类似的丝氨酸155和苏氨酸175.     

厌氧状态下植物蛋白质的功能,合成及其调节

植物的生长发育过程中常常遇到下列逆境条件,它们是:干旱、涝害、高温或低温、盐害、重金属离子、高强度辐射、有害气体、以及致病因子感染等。由于植物的不能运动性,它们必须对自身的代谢及结构进行必要的调整以应付这些逆境条件。为了这一目的,正常植物     

蛋白质折迭的不可逆热力学理论及蛋白质动态热力学结构(英)

在机械力学及热力学基础上阐述蛋白质的各种物理性质是从物理学角度理解生物学的基础性工作.详细讨论了蛋白质折迭的不可逆热力学理论,蛋白质动态热力学结构理论.理论推断蛋白质动态热力学变化是一切生物学状态变化的基本热力学状态单位并作为分子生物学变化的分子开关.利用此理论解释了蛋白质的物理学性质及麻醉药的生物物理学机制.     

人转铁蛋白二硫键的拆分对其结合金属离子以及受体结构…

制备了一系列拆分不同数目二硫键的人转铁蛋白，比较了它们结合金属离子和与转铁蛋白受体的结合能力。结果表明随二硫键被拆分数目的增加，其与受体结合能力的丧失比结构金属离子能力的丧失快。说明转铁蛋白结合金属离子所需要的结构可能比其与受体结合所需要的结构稳定。     

磷酸化蛋白质组研究中的富集策略

蛋白质的磷酸化与去磷酸化过程,调控着包括信号转换、基因表达、细胞周期等诸多细胞过程。因此,对蛋白质磷酸化修饰的分析是蛋白质组研究中的重要内容。但由于磷酸化蛋白的丰度较低,难以用质谱直接检测。为了解决这个问题,改善质谱对磷酸肽的信号响应,需要对磷酸化蛋白质或磷酸肽进行富集。目前主要的富集方法包括免疫沉淀、固相金属离子亲和色谱、金属氧化物/氢氧化物亲和色谱等。     

蛋白质结构研究

生物大分子的功能主要取决于它们的三维结构、运动及相互作用。对蛋白质结构的解析可以从根本上阐明蛋白质功能的分子机制和基础,同时也是研究蛋白质功能的一个重途径。本文简述了当前蛋白质结构研究的主要手段,如X射线晶体学、核磁共振波谱学和三维电镜重构方法学等及其优缺点和适用性,总结了目前蛋白质结构研究进展并对将来的发展方向进行了一些探讨。尽管上述三种主要的研究方法已经比较成熟,而且在适用对象和实验方法上有很好的相互补充,但还是有相当多的生物学问题在结构水平上得不到解释和支持。因此,本文对目前蛋白质结构研究的热点和难点——膜蛋白和蛋白质复合物的研究现状和方法做了简要的概述,希望能够引起广大同行的关注。     

细菌金属离子外排系统及金属稳态调控

铁、铜、锌、锰等金属离子是各类生物体生存和增殖所必需的微量元素,可影响生物体内蛋白酶活性、免疫反应、生理过程和抗感染机制。细菌感染过程中,宿主可通过限制或提高体内环境中金属离子的浓度来抑制细菌增殖,与此同时,细菌进化出各种转运系统以适应宿主体内金属离子水平的变化。由于不同细菌的金属离子外排系统在结构和生化特性上存在变异,它们呈现出独特的金属离子外排模式。本文根据现有文献报道及本团队研究结果,对铁、铜、锌和锰离子的细菌外排系统进行讨论和总结,旨在综述目前对细菌金属离子稳态调控机制研究进展的认识,为深入理解细菌金属稳态调控相关机制提供参考。     

蛋白质序列的聚类结构分析

基于模糊邻近关系的粒度空间,对蛋白质序列进行聚类结构分析。利用MEGA软件计算选取的木聚糖酶序列间的比对距离,引入内积将其转化为模糊邻近关系(或矩阵),再应用算法求解其粒度空间,进行序列的聚类结构分析和最佳聚类确定研究。这些研究为蛋白质序列提供了定量分析的工具。     

宁夏枸杞体细胞胚发生过程中对金属离子的吸收速率和游离氨基酸含量的变化

采用多重示踪技术研究宁夏枸杞 (Lyciumbar barumL .)体细胞胚发生中对多种金属离子的吸收动态及其与游离氨基酸含量变化之间的关系。结果表明 :(1)在枸杞体细胞胚发生中对一些金属离子具有选择吸收特性 ,而且在体细胞胚发育不同时期对同一种金属离子的吸收量也不同 ;(2 )在枸杞体细胞胚发生早期对多数金属离子吸收量迅速增加 ,而后下降。到球形胚期吸收量达到第二个峰值 ,而且金属离子被吸收后提高了体细胞胚发生的频率 ;(3)枸杞体细胞胚发生中游离氨基酸总量从胚性细胞启动期开始下降 ,到胚性细胞形成期到达谷底 ,然后开始上升 ,到多细胞原胚期达到峰值 ,多数游离氨基酸含量变化与金属离子被吸收的量相交叉 ;(4 )外加RbCl和SrCl2 对枸杞体细胞胚发生具有促进作用 ,而且加大了几种游离氨基酸含量变化的幅度。文章讨论了它们之间的关系及其可能的作用机理     

蛋白质的结构转换

许多不相关的蛋白质含有相同的短肽序列却形成不同的空间构象. 结构转换广泛存在于蛋白质折叠和功能过程中, 具有重要的生物学意义. 综述了Serpin和EF-Tu的失活、血细胞凝集素的激活、蛋白酶成熟、亚基装配和蛋白质淀粉样化等过程中肽链同源肽段的结构转换模式, 并讨论了它在理解蛋白质折叠机理和“构象病”病因中的应用.