人白介素6受体结合功能域的构效关系研究

以分子对接（docking）方法研究人白介素6受体胞外区配基结合功能域“WSXWS”区氨基酸残基定点突变对受体与配基人白介素6结合时的相互作用能量、分子间相互作用的影响,从分子力学、分子动态学分析了人白介素6受体胞外区功能域关键氨基酸残基在受体与配基结合中的构象变化以及与人白介素6间的相互作用.     

Discovery Studio 2.0的模块扩展及应用:残基水平非键相互作用能量的自动批量计算

非键相互作用对于生物体系中的分子识别和结合过程起着关键作用。然而,传统的方法并不能在残基水平自动批量计算非键相互作用。近年来,已经发展了一些方法和工具进行非键相互作用的计算分析。该文研究发展了一种可以自动计算残基间非键相互作用的方法,即用Perl脚本调用Discovery Studio 2.0(DS 2.0,Accelrys Inc.)底层模块中的非键相互作用协议,实现了直接利用命令行批量计算非键相互作用能量,而无需通过DS2.0的图形界面。该方法扩展了DS2.0的计算模块,并于近期运用到了复合结构的研究分析中。     

钙调蛋白的功能性运动分析

目的:研究钙调蛋白(CaM)结构的动力学行为和运动趋势。方法:利用高斯网络模型(GNM)和各向异性网络模型(ANM),分析CaM在无钙和含钙2种形式下的功能运动。结果:CaM的慢运动模式显示,CaM的构象变化主要表现为2个结构域的运动;2种形式的CaM具有共同的铰链区,铰链区位于分子的中央接头,但二者具有不同的运动趋势。交叉相关图结果显示,CaM结合钙离子后,结构域内的相互作用会增强。结论:GNM和ANM结果可以解释先前报道的实验数据。结果有助于更好地了解CaM的构象转变规律,并会提高对CaM的底物识别和调节活动机制的理解。     

核糖体失活蛋白与超螺旋DNA相互作用的原子力显微镜直接观察

运用原子力显微镜研究了核糖体失活蛋白 (RIP)与超螺旋DNA相互作用 ,发现这类毒蛋白 (克木毒蛋白和蓖麻毒蛋白A链 ) ,既能与超螺旋形式的DNA结合 ,又能结合在超螺旋DNA分子中未解旋的双链环区 .在与超螺旋DNA结合后 ,引起超螺旋DNA构象变化以利解旋并与双链DNA结合 ,进而将松弛的DNA双链切成缺口或线性形式 .这说明RIP是一种超螺旋DNA结合蛋白 ,并表现出依赖超螺旋的DNA内切酶活性     

针对DNA长片段靶标的锌指筛选体系

锌指蛋白能够特异性识别目标DNA序列,常被作为分子靶向因子用于定点核酸编辑以及定点转录调控等方面,具有十分广泛的应用前景.然而,目前常规采用的实验方法得到的锌指蛋白通常结合的目标DNA序列较短,结合能力不强,因而一直难以高效运用在核酸序列与调控蛋白在基因组上的原位互作等方面的研究中.为了解决这个问题,本研究构建了一个高通量筛选系统,利用N4噬菌体gp8毒蛋白和LacZ作为报告基因,以300 bp以上的DNA长片段为靶标,来筛选能够结合多位点的锌指蛋白组合,提高锌指蛋白应用的精确度以及效率.该系统针对小鼠Nrxn-1?启动子区域进行了锌指蛋白文库筛选,得到了具有序列选择特异性的混合锌指蛋白库,并对筛选结果进行了初步功能验证.研究表明,本系统具有简便快捷的特点,不仅大幅度缩短了筛选时间,而且减少了因靶标序列DNA片段较长而不得不反复设计多位点结合锌指蛋白造成的成本浪费;筛选得到的锌指蛋白库具有较高的长片段DNA靶标结合能力和一定的序列特异性,并且能够在真核细胞内特异地结合目标DNA序列.因此,本研究建立的新型锌指筛选系统不仅可以广泛应用于高通量筛选,而且在DNA-蛋白相互作用的研究中也具有重要意义.     

用高斯网络模型研究钙调蛋白的构象转变

目的:钙调蛋白(Ca M)是细胞内的一种多功能蛋白质传感器,它可以调节细胞中各个区域的靶蛋白。研究Ca M结构的动力学行为和运动趋势。方法:利用高斯网络模型(GNM)分析Ca M在开放和闭合2种形式下的功能运动。结果:Ca M的慢运动模式显示其构象变化主要表现为2个结构域的运动;2种形式的Ca M具有共同的铰链区,铰链区位于分子的中央接头,但二者具有不同的运动倾势。交叉相关图结果显示,Ca M结合Ca2+后,结构域内的相互作用会增强。结论:GNM结果可以解释先前报道的实验数据。结果有助于更好地了解Ca M的构象转变规律,以及Ca M底物识别和调节活动的机制。     

TDP-43在神经退行性疾病中的功能和作用

核蛋白TAR DNA/RNA结合蛋43(TDP-43)目前被认为是肌萎缩侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)、额颞叶变性(frontotemporal lobar degeneration,FTLD)等神经退行性疾病的病理学标记蛋白。在中枢神经系统中,TDP-43作为必要的转录调控因子,参与mRNA前体的剪接,维持RNA稳态和运输。在突变和过表达TDP-43的转基因啮齿类动物模型中,受损伤的神经元呈现出胞核和胞质中TDP-43泛素化、磷酸化聚集,以及细胞周期进程的改变。在此,着重阐述基于TDP-43突变或过表达建立神经退行性疾病动物模型的研究进展,探讨其发病机制、病理学改变及治疗方法。     

蛋白质相互作用热点残基的预测北大核心CSCD

氨基酸突变扫描实验揭示了在蛋白质相互作用的结合过程中大部分的结合自由能是由极少数热点残基贡献的,通常定义结合自由能变化△△G≥2.0 kcal/mol的蛋白质残基为热点残基。热点残基对蛋白质相互作用具有重要意义。因此,如何有效进行热点残基的预测,仍然是一个研究课题。综合蛋白质氨基酸理化属性的加权疏水性、加权残基接触数、结构属性溶剂可接近面积和残基突出指数等特征,提出利用机器学习支持向量机算法来预测热点残基的方法。所提方法在丙氨酸热力学数据库数据和结合界面数据库选定的数据集上有很好的效果。在一定程度上对以后的研究发展有所帮助。     

羧甲基壳聚糖-Cr(Ⅲ)配合物与鲱鱼精DNA的作用

采用循环伏安法和紫外光谱法研究了羧甲基壳聚糖-Cr(III)配合物与鲱鱼精DNA之间的作用方式。结果发现:(1)羧甲基壳聚糖-Cr(III)的存在导致Fe(CN)3-6/4-探针分子氧化还原峰电流下降,式量电位正移,显示羧甲基壳聚糖-Cr(III)和Fe(CN)3-6/4-与DNA之间存在竞争性作用,说明羧甲基壳聚糖-Cr(III)通过插入方式与DNA相互作用的;(2)中性红的加入导致羧甲基壳聚糖-Cr(III)/DNA体系的特征吸收峰发生增色效应、峰位红移并伴有等吸收点出现,这进一步表明羧甲基壳聚糖-Cr(III)是以插入方式与鲱鱼精DNA发生了相互作用,导致DNA分子的构象变化,并且CMC-Cr与DNA的结合比n(CMC-Cr):n(DNA)为3∶1。     

荧光光谱法定量测定纤维素酶活性架构中单个氨基酸突变对底物结合力的影响

纤维素酶活性架构是酶分子中多个氨基酸残基构成的可结合并催化底物的功能区,其中色氨酸等芳香族残基在该区域中起着重要作用.本研究利用荧光光谱法,定量分析了纤维素酶Ch Cel5A活性架构中色氨酸与底物的结合动力学过程,通过色氨酸荧光猝灭的定量分析,确定了色氨酸特异性结合时的底物浓度范围,并且测定了Ch Cel5A活性架构中单个氨基酸突变导致的底物结合常数的变化,与催化动力学参数比较发现,荧光光谱法可准确表征纤维素酶与底物的结合力及其单个残基突变引起动力学参数的变化.此外,由于p NP中含有强的吸电子基团,因而以p NPC等为配体时会高估与色氨酸的结合常数约20~100倍.荧光光谱法可以测定纤维素酶结合糖分子底物的动力学参数,该方法具有灵敏和快速的特点,这为蛋白质与底物之间相互作用的定量分析提供了新的视角.     

微量元素锌和超氧化物歧化酶对产蛋鸡影响的研究

结果表明：与对照相比,加锌Ⅱ组鸡的产蛋率高（P＜0．05）,破壳率低（P＜0．01）;加锌Ⅱ组鸡的产蛋率高（P＜0．01）,破壳率降低（P＜0．01）,蛋重增加（P＜0．05）饲料消耗减少,Ⅱ组与Ⅲ组比较,生产性无显著差异。Ⅱ组和Ⅲ组肝中GOT和GPT、血清中AKP酶活性显著增加（P＜0．01）肝中AKPⅡ组明显上升（P＜0．05）,Ⅲ组显著提高（P＜0．01）,SOD酶活性Ⅱ明显增加（P＜0．05）,Ⅲ组显著上升（P＜0．01）,Ⅱ组与Ⅲ组比较,肝中GOT和AKP存在显著差异（P＜0．01）。其它酶活性各组间无明显差异（P＜0．05）。鸡蛋中的锌含量Ⅱ和 Ⅲ组大幅度上升（P＜0．01）,Ⅲ组磷脂降低（P＜0．05）,Ⅱ组不受影响（P＜0．05）。铁和各种氨基酸含量无明显变化（P＜0．05）。肝脏、肺脏、肌肉和翅羽中的锌含量Ⅱ组和Ⅲ组显著增加（P＜0．01）能脏中的锌含量Ⅱ组明显上升（P＜0．05）,Ⅲ组显著提高（P＜0．01）,心脏、脾脏和卵巢无显著影响（P＜0．05）。     

ERRs and cancers: effects on metabolism and on proliferation and migration capacities

ERRs are orphan members of the nuclear receptor superfamily which, at least for ERRα and ERRγ display important roles in the control of various metabolic processes. On other hand, correlations have been found between the expression of ERRα and γ and diverse parameters of tumor progression in human cancers. Whereas it is tempting to speculate that ERR receptors act in tumors through the regulation of metabolism, recent data have suggested that they also may directly regulate tumor proliferation and progression independently of their effects on metabolism. The two aspects of tumoral functions of ERR receptors are the purpose of the present review.     

基于秩和检验与SVM的基因特征选取与分类方法

研究了如何提取基因图谱信息的方法问题,提出一种新的基因"标签"提取方法.该方法采用秩和检验法选取基因"标签",得到不同显著性水平下基因"标签"的数目,然后将秩和检验法和分类信息指数相结合,在与基于SVM建立的分类模型比较后,提取最合适的基因"标签",再结合分类信息指数重复数次对这些基因"标签"选取主基因,最后用SVM检验主基因选取及分类的准确率,发现准确率有所提高,说明该方法的有效性.     

乙醇与乙醛对心脏的影响及其可能机制的探讨

通过研究乙醇、乙醛对离体心脏和神经干的影响,探讨乙醇、乙醛对心脏作用的可能机制.用不同浓度的乙醇和乙醛处理牛蛙蛙心灌流标本和坐骨神经标本,用BL-420 系统对给药前后心脏的心率和振幅以及神经干最小刺激强度作记录.乙醇和乙醛可以引起神经兴奋性的改变从而影响神经冲动的传导,而且其影响具有明显的量效依赖关系,低浓度的乙醇和乙醛能使神经的兴奋性增加,高浓度则降低;乙醇对心脏的心率和振幅均有抑制作用,低浓度的乙醛对心脏心率和振幅有促进作用,高浓度的乙醛对心脏造成不可恢复的损伤.乙醇、乙醛对心脏的影响效果不同,但两者均可直接影响及通过神经而间接影响心脏的活动.     

Thoughts on the origin and nature of life and intelligence on earth

Believing, for good reasons, that our Universe engenders the occurrence of Life, it is probable that Life appeared more than once on young planet Earth. The universality of our genetic code indicates though, that only one line produced a population that was cellular, autopoietic, responsive intelligently (i.e., to its advantage) to its environment, and capable of reproduction. Its evolution took time during which other intermediate or incipient forms of life disappeared. Trying to retrace ab initio the preceding chemical evolution on our young planet, we may not repeat the chemistry which led to our line. One can argue that it may be profitable to attempt to construct artificial life forms using the kind of building blocks that we learned to know through studying the chemistry of our life. Independently, computers are being built, or are planned, which possess memory that can be used appropriately (intelligently), and which to some extent can repair and reproduce themselves. Such Life does not depend on our biochemistry. However, these machines do perform as yet only partly along the lines of our human intelligence which is guided by self-awareness and a sense of individual integrity, and are thereby not equipped to search for Understanding and Self-expression.     

Studies on antireceptor antibody and on alloantibody formation

Semiallogeneic and allogeneic immunization protocols were used to clarify the origin of two antibody activities: (a) those directed at alloantigens and (b) those directed at receptors for alloantigens. In a first variant of semiallogeneic immunization, parental strain spleen cells were injected into F₁ hybrid hosts where they could not be rejected; both antireceptor antibody and alloantibody activities appeared, persisting for over 10 weeks. When the host was irradiated, no antireceptor antibody was formed, indicating the F₁ origin of this activity. In the second variant of semiallogeneic immunization, F₁ spleen cells were injected into parental hosts. Here the antireceptor antibody, while reaching high titers, even in hosts presensitized to antigens of the donor, soon disappeared, presumably due to the rejection of inoculated cells. It was concluded that in both variants of semiallogeneic situations, antireceptor antibodies were formed by F₁ cells, whereas alloantibodies were formed by parental cells. In allogeneic immunizations, four activities were found in serum —two directed at alloantigens (one set from each partner) and two directed at receptors for alloantigens (one set from each partner) —indicating that lymphoid cells of any origin can function as producers of antibodies to alloreceptors, in strict analogy to their potential as producers of antibody to alloantigens.