文昌鱼转铁蛋白及转铁蛋白的分子进化

从厦门文昌鱼分离纯化了文昌鱼转铁蛋白,物化性质与青岛文昌鱼转铁蛋白相同,其单体和二聚体的分子量分别为２６ｋＤ和５２ｋＤ,是一分子量约为脊椎动物转铁蛋白１／４的糖蛋白,测定了文昌鱼转铁蛋白完整分子和其Ｃ端分子片段的部分氨基酸序列并分析 一人务清失蛋白氨基酸序列的同源性。发现用文昌鱼转铁蛋白序列可将人血清转铁蛋白序列划分成粗略相等的４个片段,文是鱼转铁蛋白与每一片段及人血清转铁蛋白的４个片段之间存在明     

多结构域酶的结构域进化关系

近年来随着生命科学新技术、新方法的涌现,酶蛋白结构和功能研究逐渐深入。具有多结构域的酶蛋白中各个结构域常具有独立的催化或结合底物的功能,在重组酶和组合生物合成研究中具有极大的研究和应用价值。这些结构域功能和组织方式的多样性,是研究分子进化的基础。对结构域进行进化分析对于研究多结构域酶的进化过程、功能相近酶之间的关系,以及对酶的分类鉴定等有重要意义。本文从结构域的重复性、结构域的水平基因转移和结构域的重组等方面出发,对多结构域酶中结构域之间进化关系的研究成果进行综述。     

CVNH 结构域进化分析及选择压力检测

蓝藻抗病毒蛋白-N(Cyanovirin-N,CV-N)具有广谱抗病毒活性;其同源物构成 CVNH 蛋白家族,并且家族成员的抗人类免疫缺陷病毒结构域在进化上非常保守。本研究通过重建基因树对 CVNH 结构域的“零散分布”特点作了更为细致的了解,发现在黑曲霉、费氏曲菌、产黄青霉、粗糙脉孢霉、蓝杆藻和水蕨等物种中该结构域存在多份拷贝。在此基础上,分别采用机理式模型和 MEC 模型对 CVNH 结构域序列位点进行适应性进化分析,结果显示：（1）两类模型均未检测到统计上显著的正选择位点;（2）净化选择对 CVNH 起主导作用;（3）MEC 模型更适合所研究数据。进一步使用“支-特异”模型和“支-位点”模型对蓝杆菌菌株7822和7424的祖先分支进行检测,发现该分支经历过适应性进化,并且鉴定出6 个正选择位点(34L、63L、13H、76C、78K 和 80I)。这些结果对后续的 CVNH 功能验证和借助基因工程手段改良蛋白的抗病毒活性具重要意义。     

转铁蛋白结构与功能的研究——鸭血清转铁蛋白含单一铁结合部位的结构域的制备和鉴定

分离纯化了鸭血清转铁蛋白、分子量78,000,N-末端为Ala,不能与人胎盘转铁蛋白受体结合。鸭血清转铁蛋白用胰蛋白酶酶解可以同时得到两个含单一铁结合部位的结构域,分别来自分子的N-端和C-端区域。获得的鸭血清转铁蛋白N-端结构域分子量为33,200,C-端结构域分子量为34,900。     

CVNH结构域的进化分析和选择压力检测

蓝藻抗病毒蛋白-N(Cyanovirin-N,CV-N)具有广谱抗病毒活性,其同源物构成CVNH(Cyanovirin-N homology)蛋白家族,并且家族成员的抗人类免疫缺陷病毒结构域在进化上非常保守。文章通过重建基因树对CVNH结构域的"零散分布"特点作了更为细致的了解,发现在黑曲霉、费氏曲菌、产黄青霉、粗糙脉孢霉、蓝杆藻和水蕨等物种中存在多份该结构域拷贝。在此基础上,分别采用机理式模型(Mechanistic model)和MEC模型(Mechanistic-empirical combination model)对CVNH结构域序列位点进行适应性进化分析,结果显示:1)两类模型均未检测到统计上显著的正选择位点;2)净化选择对CVNH起主导作用;3)MEC模型更适合所研究的数据。进一步使用"支-特异"模型和"支-位点"模型对蓝杆菌菌株7822和7424的祖先分支进行检测,发现该分支经历过适应性进化,并且鉴定出6个正选择位点(34L、63L、13H、76C、78K和80I)。     

基于复杂网络的蛋白质结构域组进化分析

结构域重组与序列复制、变异一起,推动了生命的进化。文章应用复杂网络理论比较分析了不同复杂程度的真核生物体中蛋白质结构域组的进化规律。结果表明大量的结构域(约34%)被基因组共享,而结构域的相邻二元组合却具有很大的物种特异性。结构域组合网络呈现无尺度特性,其幂率分布及平均连接度在一定程度上反映了物种的复杂性;网络的聚集系数远高于相同度分布的随机网络(P=0.0096),聚集系数与度呈现幂率分布,这说明网络服从模块化层次式组织规律。最后以人类基因组为例,初步探索了网络模块与功能的关系,发现网络模块中的结构域具有不同程度的功能一致性。     

裸子植物中光敏色素PHY-PAS1结构域的适应性进化

光敏色素是一类红光／远红光受体,在植物种子萌发到成熟的整个生长发育过程中均起重要的调节作用。光敏色素PHY-PAS1结构域存在于光敏色素基因家族的所有成员中,对调节发色团的光谱特性和光信号转导非常关键。光敏色素基因家族通过基因重复产生,而基因重复可能与物种形成有关。PHYP基因是裸子植物光敏色素基因家族发生第1次重复后产生的,并且以单拷贝形式存在。为了研究不同裸子植物PHYP基因编码蛋白的PHY-PAS1结构域在进化过程中是否受到相同的选择压力以及是否发生了适应性进化,该研究利用分支模型、位点模型以及分支．位点模型对裸子植物31条PHYP基因序列编码蛋白的PHY-PAS1结构域所受到的选择压力进行了分析。结果表明,在由PHY-PAS1结构域序列构建的系统树中,多数分支处于强烈的负选择压力下（ω〈1）：有14个分支处于正选择压力下（ω〉1）,其中13个分支发生在属内种间;与之相比,在较为古老的谱系中相对缺少这种正选择压力。     

裸子植物中光敏色素PHY-PAS1 结构域的适应性进化

光敏色素是一类红光/远红光受体, 在植物种子萌发到成熟的整个生长发育过程中均起重要的调节作用。光敏色素PHYPAS1 结构域存在于光敏色素基因家族的所有成员中, 对调节发色团的光谱特性和光信号转导非常关键。光敏色素基因家族通过基因重复产生, 而基因重复可能与物种形成有关。PHYP基因是裸子植物光敏色素基因家族发生第1次重复后产生的, 并且以单拷贝形式存在。为了研究不同裸子植物PHYP基因编码蛋白的PHY-PAS1结构域在进化过程中是否受到相同的选择压力以及是否发生了适应性进化, 该研究利用分支模型、位点模型以及分支-位点模型对裸子植物31条PHYP基因序列编码蛋白的PHY-PAS1结构域所受到的选择压力进行了分析。结果表明, 在由PHY-PAS1结构域序列构建的系统树中, 多数分支处于强烈的负选择压力下 (w<1); 有14个分支处于正选择压力下 (w>1), 其中13个分支发生在属内种间; 与之相比, 在较为古老的谱系中相对缺少这种正选择压力。     

脑内的铁,转铁蛋白及转铁蛋白受体

脑铁异常增高可能参与脑神经变性疾病的发生发展。这一发现使得脑铁代谢成为近年广为关注和研究较为广泛的领域。本文综述了这一领域某些方面的目前认识。包括：（１）脑铁分布及功能;（２）铁转铁蛋白及转铁蛋白受体在脑内的合成与分布;（３）脑铁摄取和运输。此外,对铁与某些金属离子,转的蛋白和转铁蛋白受体与脑神经变性疾病的关系,以及转铁蛋白受体内吞在生物大分子跨血脑屏障运输中的作用也作了简要讨论。     

苯丙氨酰-tRNA合成酶的进化与结构域丢失

基因的复制、融合以及基因的水平转移是许多蛋白质包括氨酰 tRNA合成酶 (aminoacyl tRNAsynthetase ,AARS)进化过程中的常见事件。然而作者研究的结果显示 ,苯丙氨酰 tRNA合成酶 (phenylalanyl tRNAsynthetase,PheRS)的进化主要表现为一些结构域的丢失 ;并且这种结构域的丢失不影响PheRS的功能或活性。通常在生物从细菌到真核生物的进化过程中 ,其基因组的大小和基因的数目都有所增加 ,然而有趣的是 ,真核生物中PheRS的结构域类型和数目都明显少于细菌的PheRS。PheRS通过结构域的丢失而进化的现象 ,似乎与某些AARS功能由多重专一性向单一专一性的演化有着“异曲同工”之妙。     

中华鳖转铁蛋白基因序列特征及表达研究

转铁蛋白是呼吸链的关键因子, 参与体液和免疫系统的调节, 具有抗菌抗病毒等功能。研究从嗜水气单胞菌诱导的中华鳖肝脏SMART cDNA文库中, 分离克隆了中华鳖转铁蛋白基因cDNA和gDNA全序列, 对其序列特征、组织表达及原核表达进行了分析研究。结果显示, 中华鳖转铁蛋白对应全长cDNA的基因组DNA全长为19100 bp, 由17个外显子和16个内含子组成; cDNA全长为2359 bp, 开放阅读框为 2094 bp, 编码697个氨基酸; 转铁蛋白的分子量为76.6 kD, 包含2个糖基化位点, 存在4个二硫键形成区域的缺失, 两个同源结构域的相似性为37%, 信号肽位于第119位点。荧光定量PCR结果显示, 正常组中华鳖转铁蛋白基因在肝脏中的表达量最大; 以嗜水气单胞菌刺激后, 其在心、肝、脾和肾脏组织中的表达, 均有一个上调后减少的趋势。此外, 实验还进行了重组转铁蛋白原核表达和Western blot 检测鉴定, 为深入研究中华鳖转铁蛋白功能的提供了基础数据。       

转铁蛋白的研究与发展

转铁蛋白（Transferrin,Tf,又称为铁传递蛋白、运铁蛋白）是一种重要的β－球蛋白,是脊椎动物体内铁的运输者。自1945年Holmberg和Laurell首次在人血清中发现这种非血红素结合铁的转铁蛋白以来^[1],人们又在猪等其它哺乳动物以及鱼类、两栖类及爬行类的血清中发现Tf的存在^[2],随后又相继发现了乳Tf和卵Tf以及Tf的蛋白类似物。由于Tf具有特殊的生理功能,Tf的研究一直受到国际上生命科学工作者的关注,人们已对许多属Tf的结构与功能做了大量研究。     

转铁蛋白的研究与发展

转铁蛋白(Transferrin,Tf,又称为铁传递蛋白、运铁蛋白)是一种重要的β球蛋白,是脊椎动物体内铁的运输者。自1945年Holmberg和Laurell首次在人血清中发现这种非血红素结合铁的转铁蛋白以来[1],人们又在猪等其它哺乳动物以及鱼类、两栖类及爬行类的血清中发现了Tf的存在[2],随后又相继发现了乳Tf和卵Tf以及Tf的蛋白类似物。由于Tf具有特殊的生理功能,Tf的研究一直受到国际上生命科学工作者的关注,人们已对许多种属Tf的结构与功能做了大量研究。     

绒山羊转铁蛋白多态性的研究

绒山羊转铁蛋白多态性的研究ＴＲＡＮＳＦＥＲＲＩＮＰＯＬＹＭＯＲＰＨＩＳＭＩＮＣＡＳＨＭＥＲＥＧＯＡＴ关键词绒山羊，转铁蛋白，多态性ＫｅｙｗｏｒｄｓＣａｓｈｍｅｒｅｇｏａｔ，Ｔｒａｎｓｆｅｒｉｎ，Ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ转铁蛋白（ｔｒａｎｓｆｅｒｉｎ，...     

转铁蛋白/转铁蛋白受体介导的药物运输

转铁蛋白 转铁蛋白受体介导的铁吸收过程是哺乳动物吸收铁的主要途径。近几十年的研究 ,对此过程有了充分了解。作为靶向配体 ,转铁蛋白可以介导多种金属的运输。最新研究表明转铁蛋白可以与抗癌药物、蛋白质、基因等形成复合物 ,靶向肿瘤、血脑屏障、快速分裂等大量表达转铁蛋白受体的组织。转铁蛋白偶联的药物具有靶向性强、毒副小的优点。综述了转铁蛋白 转铁蛋白受体介导的药物运输的最新研究进展。     

H-Ras结构域的原核表达及纯化

目的:克隆人H-Ras部分片段基因,获得其原核表达产物,并对融合蛋白进行纯化。方法:采用PCR技术从质粒Myc-H-Ras中扩增H-Ras(1-165)和H-Ras(165-189)结构域片段,将其克隆到p GEX-KG载体中,在大肠杆菌Rossate中表达后,利用GST-Sepharose 4B亲和珠对原核表达产物进行纯化,以SDS-PAGE和Western印迹鉴定表达与纯化产物。结果:从Myc-H-Ras质粒中分别扩增获得约500和100 bp的DNA片段,并克隆至p GEX-KG载体,经测序与目的序列完全一致;在大肠杆菌Rossate中诱导表达出相对分子质量分别为46×103和29×103的目的蛋白,经纯化后获得了纯度较高的重组蛋白GST-H-Ras(1-165)和GST-H-Ras(165-189)。结论:获得了重组蛋白GST-H-Ras(1-165)、GST-H-Ras(165-189),为后续深入研究H-Ras影响肿瘤细胞生长的机制奠定了实验基础。     

炭疽致死因子的结构域及功能

致死因子(lethal factor, LF)是一种能水解丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)家族的金属蛋白酶,是炭疽毒素(toxin)的重要成分之一。炭疽LF由四个结构域组成:结构域Ⅰ主要负责与保护性抗原(protective antigen, PA)结合;结构域Ⅱ是主要功能区域;结构域Ⅲ具有高度可变性且能与底物特异性结合;结构域Ⅳ含有锌离子结合序列,发挥蛋白质的毒性作用。现就炭疽LF各个结构域的结构和功能,以及部分结构域中残基突变后对该蛋白质毒力的影响作一概述。     

PKSI-AT结构域及在组合生物合成研究中的应用

I型聚酮合酶（PKSI）的模块型分子结构组织方式非常适合于组合生物合成研究.结构域和模块通过二级组织方式构成了PKSI的催化单元,其它结构多肽则作为“支架”.在“支架”上对结构域和模块两个水平进行突变、替换、插入、缺失等基因操作形成重组PKS,可以理性设计并获得复杂多样的新活性或高活性的聚酮化合物.利用PKSI进行组合生物合成以期获得新聚酮化合物的研究迄今已有约25年,但是目前仍不能够对PKS进行完美的理性设计,快速合成目标活性的新聚酮化合物.PKS中的酰基转移酶结构域的研究在PKS的组合生物合成研究中一直发挥着重要作用.本文结合本课题组的研究基础,对AT结构域的结构、功能及在组合生物合成研究中的最新研究成果作以分析总结.     

蛋白质的结构域

随着蛋白质化学技术及重组DNA技术的迅速发展,已有成千上万的蛋白质结构被阐明,包括分子量在数10万以上的蛋白质,从而提供了大量有关蛋白质结构的信息,并从中发现结构复杂的蛋白质实际上是由几种不同的结构域所组成,每一结构域承担其一定的功能,由于每一结构域的协同作用,从而体现了蛋白质总的生物功能。实际上可把每一结构域看作为一个“零件”,最后进行组装。今天我们对蛋白质结构的了解,已不再满足于它们单纯的氨基酸序列,而是要探究它们究竟是由哪些“零件”,即哪些结构域所组装的,各自承担哪些功能。一般情况下功能愈复杂的蛋白质,其结构也相对地较复杂,分子内的结构域也就愈多。