蛋白质-蛋白质相互作用及其抑制剂研究进展

蛋白质-蛋白质相互作用在细胞活动和生命过程中扮演着非常重要的角色。基因调节、免疫应答、信号转导、细胞组装等等都离不开蛋白质-蛋白质的相互作用。近几年,靶向蛋白质-蛋白质相互作用及其抑制剂研究也逐渐成为研究的热点;但是蛋白质复合物相互作用界面的一些特点和性质,如相互作用界面较大、结合界面较为平坦等,使蛋白质-蛋白质相互作用及其抑制剂研究充满了挑战。本文主要总结了蛋白质-蛋白质相互作用界面的一些性质和特点,分析了界面特性与其抑制剂设计的关系,并讨论了蛋白质-蛋白质相互作用的理论预测方法及其抑制剂的类型和特点,最后又通过实例说明了如何进行蛋白质-蛋白质相互作用抑制剂的设计。     

蛋白质相互作用研究进展

蛋白质行使功能时,需要与其他蛋白质或者其他分子相互作用才能完成.在蛋白质相互作用水平上研究蛋白质对理解蛋白质功能、疾病与进化具有重要的意义.就蛋白质相互作用的预测、常用的蛋白质相互作用数据库以及蛋白质相互作用网络的研究进行了介绍.     

分子生物学在蛋白质结晶中的应用

获得具有高分辨率的蛋白质晶体是目前蛋白质结构测定的主要瓶颈 . 蛋白质结晶受很多因素影响,蛋白质自身是结晶时最重要的变量,可以说,蛋白质的内在特性在某种程度上决定了其能否结晶以及所得晶体分辨率的高低 . 近年来分子生物学尤其是蛋白质工程的应用有效地提高蛋白质的溶解度、均一性及可结晶性等内在特性,促进蛋白质的结晶,成为提高蛋白质结晶能力和蛋白质晶体分辨率的有效途径 .     

人类蛋白质结构互作网络——结构域对网络拓扑与蛋白质功能的影响

高通量的蛋白质互作数据与结构域互作数据的出现,使得在蛋白质组学领域内研究人类蛋白质结构互作网络,进一步揭示蛋白质结构与功能间的潜在关系成为可能.蛋白质上广泛分布的结构域被认为是蛋白质结构、功能以及进化的基本功能单元.然而,结合蛋白质的结构信息(例如蛋白质结构域数目、长度和覆盖率等)来研究这些表象后的内部机制仍然面临着挑战.将蛋白质分为单结构域蛋白质与多结构域蛋白质,并进一步结合蛋白质互作信息与结构域互作信息构建了人类蛋白质结构互作网络;通过与人类蛋白质互作网络进行比较,研究了人类蛋白质结构互作网络的特殊结构特征;对于单结构域蛋白质与多结构域蛋白质,分别进行了功能富集分析、功能离散度分析以及功能一致性分析等.结果发现,将结构域互作信息综合考虑进来后,人类蛋白质结构互作网络可以提供更多的单纯的蛋白质互作网络无法提供的细节信息,揭示蛋白质互作网络的复杂性.     

蛋白质二级结构指定

蛋白质二级结构是指蛋白质骨架结构中有规律重复的构象。由蛋白质原子坐标正确地指定蛋白质二级结构是分析蛋白质结构与功能的基础,二级结构的指定对于蛋白质分类、蛋白质功能模体的发现以及理解蛋白质折叠机制有着重要的作用。并且蛋白质二级结构信息广泛应用到蛋白质分子可视化、蛋白质比对以及蛋白质结构预测中。目前有超过20种蛋白质二级结构指定方法,这些方法大体可以分为两大类:基于氢键和基于几何,不同方法指定结果之间的差异较大。由于尚没有蛋白质二级结构指定方法的综述文献,因此,本文主要介绍和总结已有蛋白质二级结构指定方法。     

蛋白质芯片技术

以前对蛋白质的研究集中在一次研究一种蛋白质 ,通常费时费力 ;而蛋白质芯片技术是研究蛋白质组的新技术 ,是高通量、微型化和自动化的蛋白质分析技术。它可以用来研究蛋白质的亚细胞定位和蛋白质与蛋白质之间的相互作用 ,以及对蛋白质的功能进行生物化学分析 ,将对蛋白质组研究及医学生物学的发展有很大的推动作用。较系统地介绍了蛋白质芯片的概念、制作及检测方法 ;同时也讨论了蛋白质芯片的两种功能形式、存在问题和应用前景。     

发现靶向蛋白质间相互作用的小分子药物研究进展

蛋白质-蛋白质相互作用在多种细胞功能中具有重要的作用。靶向蛋白质-蛋白质相互作用已经成为新药发现的重要策略,但发现能阻断蛋白质-蛋白质相互作用的小分子药物是一个巨大的挑战。尽管如此,近年来人们还是发现了许多能调控蛋白质-蛋白质相互作用的小分子。该文主要总结了在病毒进入、细胞凋亡通路和神经退行性疾病等方面的蛋白质-蛋白质相互作用小分子抑制剂的研究进展。     

断裂蛋白质内含子的剪接机制、起源和进化

蛋白质内含子(intein)是具有自我催化活性的蛋白质. 翻译后,通过蛋白质剪接从蛋白质前体中去掉,并以肽键连接两侧蛋白质外显子(extein)形成成熟蛋白质. 断裂蛋白质内含子(split intein)在蛋白质内含子中部区域特定位点发生断裂,形成N端片段和C端片段,分别由基因组上相距较远的两个基因编码. 现在已知,它仅分布于蓝细菌和古细菌中. 断裂蛋白质内含子的N端片段和C端片段通过非共价键(如静电作用)相互识别,重建催化活性中心,介导蛋白质反式剪接. 断裂蛋白质内含子的发现进一步深化了人们对基因表达和蛋白质翻译后成熟过程复杂性的认识,而且它在蛋白质工程、蛋白质药物开发和蛋白质结构与功能研究等方面有非常广泛的应用. 本文试图综述断裂蛋白质内含子的分布、结构特征和剪接机制,并分析其可能的起源和进化途径.     

蛋白质聚集的三种途径和控制策略

蛋白质聚集在生物医药生产中是一个关键问题。在蛋白质的生产、运输和储存的过程中,多种因素都能导致蛋白质发生聚集。随着对蛋白质聚集这一现象的深入研究,发现蛋白质聚集的产生存在不同途径和各种影响因素,如理化因素、翻译修饰和蛋白质结构等。由于蛋白质的聚集对于蛋白质的活性和均一性具有重大影响,因此了解蛋白质聚集的途径以及研究如何控制聚集对获得均质蛋白是十分有意义的。本文主要阐述了3D结构域交换、盐桥的形成、氧化应激3种蛋白质的聚集途径,以及在蛋白质生产、运输、储存过程中控制蛋白质聚集的方法,这有助于减少由于蛋白质聚集体形成而造成的损失,并提高实验研究和商业生产中的蛋白质纯度和均质性。     

蛋白质表面氨基酸特性研究进展

分布在蛋白质分子表面的暴露于溶剂的氨基酸所具有的一些特性对蛋白质的折叠和聚合过程、蛋白质一蛋白质相互作用以及蛋白质的功能具有重要影响。本文分析了蛋白质表面氨基酸在疏水性、保守性、静电势及结构方面的一些特性,阐述了近年来国际上利用这些特性对蛋白质一蛋白质相互作用界面进行预测的方法,最后介绍了几款预测蛋白质表面氨基酸的软件。     

洗发、护发化妆品微生物检查方法学研究

为提高化妆品潜在微生物的阳性检出率,建立洗发、护发类化妆品微生物限度和控制菌检查方法。采用常规法、培养基稀释法、薄膜过滤法对4种洗发、护发类化妆品进行微生物限度与控制菌方法学研究。结果显示,飘柔长效柔顺滋养洗发露、海飞丝去屑洗发露、飘柔人参滋养润发精华素、力士密集滋养修复-发膜级精华素菌落总数检测方法分别为0.2 m L/皿法、800 m L/膜法、0.5 m L/皿法和300 m L/膜法;霉菌及酵母菌检测方法分别为300 m L/膜法、300 m L/膜法、1 m L/皿法和1 m L/皿法;除海飞丝去屑洗发露采用培养基稀释法,其他均采用常规法进行控制菌检查。建议在化妆品微生物检验前应进行微生物方法研究,从而提高化妆品"潜在"病原菌的检出率。     

多菌种酸奶中活性乳酸菌的计数方法研究

利用4种选择性培养基MRS、MRS-山梨醇、MRS-5．2、Elliker,采用平板涂布法和倾注接种法。在蜡烛缸法（缺氧）、封口膜法（微氧）和供氧条件下对4种市售多菌种酸奶中保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌进行选择性计数方法研究。结果表明：蜡烛缸法较能反映乳酸菌活菌数量的实际情况,封口膜法次之;在不同培养条件下4种选择性培养基对于乳酸菌活菌的计数都是灵敏的;而涂布法和倾注法接种活菌数有显著差异,倾注法要优于涂布法。     

一种简单快速高分辨率的PAGE胶显带方法

尽管使用常规方法对聚丙烯酰胺胶(PAGE胶)进行DNA显带, 能获得高分辨率图片, 但常规方法操作步骤繁琐, 耗时较长。文章报道了一种PAGE胶DNA显带的改进方法, 分别使用改进的显带方法和常规的显带方法进行了PAGE胶的显影和比较。结果表明, 使用改进的显带方法得到的PAGE胶图片, DNA带型和背景具有更高的对比度, 因此具有更高的分辨率; 同时操作步骤少, 耗时短, 使用试剂少。这种方法在本实验室中已经完全代替了常规PAGE胶显带方法。     

Genotyping of single nucleotide polymorphism using model-based clustering

MOTIVATION: Single nucleotide polymorphisms have been investigated as biological markers and the representative high-throughput genotyping method is a combination of the Invader assay and a statistical clustering method. A typical statistical clustering method is the k-means method, but it often fails because of the lack of flexibility. An alternative fast and reliable method is therefore desirable. RESULTS: This paper proposes a model-based clustering method using a normal mixture model and a well-conceived penalized likelihood. The proposed method can judge unclear genotypings to be re-examined and also work well even when the number of clusters is unknown. Some results are illustrated and then satisfactory genotypings are shown. Even when the conventional maximum likelihood method and the typical k-means clustering method failed, the proposed method succeeded.     

酵母双杂交相关方法的改良及应用

对酵母双杂交实验过程中较为耗时的阳性克隆鉴定过程进行改进,以期建立一种快速有效的鉴定方法。分别采用液氮冻融法、超声破碎法、渗透压破壁法以及煮沸裂解法裂解酵母细胞,获得质粒作为PCR模板,直接测序鉴定筛选到的相互作用蛋白。以液氮冻融法和超声破碎法裂解细胞获得的质粒为模板进行PCR,得到特异的产物,测序鉴定结果明确,与经典的鉴定方法相比效果相当,但更加经济快捷;而渗透压破壁法和煮沸裂解法则效果不好。说明前两种方法可代替常规方法用于阳性克隆的鉴定,从而加快酵母双杂交实验中大量阳性克隆的筛查工作。     

Comparative studies of polyethylene glycol-modified liposomes prepared using different PEG-modification methods

To address the issue of excess polyethylene glycol (PEG)-lipid degradation observed when PEG-modified liposomes are prepared using the pH-gradient method, a concept using a novel PEG-modification method, called the post-modification method, was proposed and evaluated. To assess the proof concept, a preservation-stability study and a pharmacokinetic study were performed that compared the conventional PEG-modification method, called the pre-modification method, with the post-modification method. The results show that PEG-lipid degradation could be markedly inhibited in the post-modification method. Furthermore, the post-modification method could be used without any manufacturing process difficulties, especially with high PEG-lipid content. In addition, a higher blood circulation capability was observed in the post-modification method. Through comparative studies, it was found that the post-modification method was advantageous compared to the pre-modification method. In conclusion, the post-modification method has the potential to be a novel PEG-modification method that can achieve a higher preservation stability of PEG-lipid, a greater ease of manufacturing, and a higher blood circulation capability, especially in the manufacturing of pH-gradient liposomal products.     

炭末明胶改良安瓿法应用研究

为了证实炭末明胶改良安瓿管法替代其他方法检测细菌是否产明胶酶,实验中采用营养明胶法、X线胶片法和炭末明胶改良安瓿管法对486株质控菌株、临床分离菌株进行明胶液化试验。结果显示,以营养明胶法培养的359株呈阳性反应,X线胶片法274株呈阳性反应,炭末明胶改良安瓿法423株呈阳性反应。营养明胶法明胶液化平均天数为3.3d,而炭末明胶改良安瓿法明胶液化平均天数仅为1.5d。炭末明胶改良安瓿法由于简单快捷,易于观察,而且试剂用量小、能够室温长期保存,该方法值得推广应用。     

A weighted test-area method for calculating surface tension

In this paper, we propose a weighted test-area method to calculate surface tension by incorporating the weighting factor from the Bennett method into the free energy perturbation scheme of the test-area method. This new method was tested by comparing against the results of the Bennett and test-area methods for simulations of square well (SW), Lennard-Jones and point charge fluid models. It is seen that the new method is accurate for all these simulations, giving the same results as the Bennett method, in contrast to the test-area method which cannot calculate the surface tension of a SW fluid. The new method converges as quickly, on the basis of computational time required, as the test-area method and almost twice as quickly as the Bennett method. This combination of speed and accuracy means that the weighted test-area method should be used in preference to the test-area method and Bennett method for surface tension and other macroscopic thermodynamic quantities that can be calculated through perturbation methods.     

演化极端结合分支分类方法

从生物演化的逆方向考虑,提出一种聚合的分支分类运算方法,称为演化极端结合分支分类法。文章阐明其设计思路、演算步骤,并以实例具体说明其演算过程。最后以演化长度系数、合理解与合理方法等概念,对演化极端结合法进行评价。     

The neighbor-joining method: a new method for reconstructing phylogenetic trees

A new method called the neighbor-joining method is proposed for reconstructing phylogenetic trees from evolutionary distance data. The principle of this method is to find pairs of operational taxonomic units (OTUs [= neighbors]) that minimize the total branch length at each stage of clustering of OTUs starting with a starlike tree. The branch lengths as well as the topology of a parsimonious tree can quickly be obtained by using this method. Using computer simulation, we studied the efficiency of this method in obtaining the correct unrooted tree in comparison with that of five other tree-making methods: the unweighted pair group method of analysis, Farris's method, Sattath and Tversky's method, Li's method, and Tateno et al.'s modified Farris method. The new, neighbor-joining method and Sattath and Tversky's method are shown to be generally better than the other methods.