植物PDR型ABC转运蛋白的结构及功能

ATP-结合盒(ATP-binding cassette,ABC)转运蛋白是目前已知最大、功能最广泛的蛋白质家族。多向耐药性(pleiotropic drug resistance,PDR)蛋白是该家族中仅存于植物和真菌中的一个亚族,结构域与其他亚族相反,即核苷酸结合域(nucleotide-binding domain,NBD)位于跨膜结构域(trans-membrane domain,TMD)的N端。目前已发现PDR型转运蛋白具有转运次生代谢产物和参与胁迫反应等方面的功能。植物PDR基因分为5个亚族:I族基因涉及多种生物和非生物胁迫反应,II￣V族基因功能研究甚少。植物PDR基因在器官水平、化学及环境因素影响下具有特异性较好的表达谱。本文系统阐述了植物PDR型转运蛋白基因的进化、结构及其功能,为理解植物PDR型转运蛋白在生物分子转运和复杂生理功能方面提供一个基础框架。     

蛋白质精氨酸甲基化参与基因转录后调控的研究进展

蛋白质精氨酸甲基化是真核生物中一种广泛存在并在进化上保守的蛋白质翻译后修饰,由蛋白质精氨酸甲基转移酶(PRMT)催化完成。动物中的研究表明,PRMT通过催化多种RNA结合蛋白的精氨酸甲基化而参与调控细胞多种重要的生命过程,如RNA代谢、细胞增殖以及信号转导等。概述真核生物中精氨酸甲基化对不同的RNA结合蛋白的功能调控,并重点阐述该翻译后修饰在转录后加工过程中的重要作用;介绍高等植物拟南芥中蛋白质精氨酸甲基转移酶参与转录后调控的最新研究进展,并对精氨酸甲基化修饰参与调控植物RNA结合蛋白的功能及今后可能的研究方向进行讨论。     

参与植物膜泡运输的蛋白质家族及功能研究进展

真核细胞的内吞和分泌途径中蛋白质和脂类的运输主要由膜泡运输介导。参与膜泡运输的蛋白质家族包括SNARE蛋白家族、RAB蛋白家族、被膜蛋白复合体、Sec1蛋白家族、Arf蛋白家族。这些蛋白质家族在进化中高度保守,并且在植物中已经鉴定了许多哺乳动物和酵母蛋白的同源物。近年来一些研究发现这些蛋白质不仅仅调节植物细胞的膜泡运输,还影响植物的许多生理活动和功能,例如向重性生长、胞质分裂、激素极性运输、气孔运动以及抗病性等。现主要阐述迄今在植物中研究这五类蛋白质家族功能的最新进展。     

热胁迫下月季叶片蛋白双向电泳分析

采用双向聚丙烯酰胺凝胶电泳和肽质量指纹谱,对耐热性不同的月季品种热激处理后进行蛋白质组分析与鉴定。双向电泳后,差异蛋白质点主要集中在分子量10-30kDa、等电点5～6范围内,对耐热品种在高温下特异表达的蛋白质点中选取3个进行肽质量指纹谱的分析,并检索不同的数据库进行蛋白质鉴定与功能预测,初步认为这些蛋白质点分别是eIF-SA、LEA蛋白和Hsp17．5。同时结合已报道其他植物中这3种蛋白的功能,对月季耐高温生理机制进行初步探讨。     

鸭属中几种鸭卵蛋白质的比较——对北京鸭起源的探讨

自本世纪五十年代以来,由于分子生物学和生物化学的迅速发展,生物化学方法已在分类学中应用。例如,在分子水平上探索生物的进化。这种方法可对形态上不易区分的种间或种下类群进行分类,使分类方法更加准确。 蛋白质分子是生物体内化学组分中带遗传信息的高分子,它们的分子是由二十种左右的氨基酸以不同的比例和排列顺序组成的。它们的分子量大小不同,所带的电荷不同,故在电场中移动的速度不一样。电泳技术利用这一原理把不同的蛋白质分开。生物的不同种类相应的蛋白质也常不相同,形成了生物体内蛋白质在物种或宗系的特异性。因此,蛋白质可以作为生物分类的重要依据之一。国外用细胞色素、血红蛋白,各种酶蛋白等进     

软体动物基因改写性激素进化史

进化生物学家已发现加利福尼亚海兔,一种科学名字为Aplysiacalifornia的软体动物,含有一种蛋白质相似于人体中对雌激素以及其他甾体激素有反应的蛋白质.这一令人惊喜的发现提示,雌激素是这类激素中第一个发生进化的激素,而雌激素信号系统开始发生的年代可追溯到6亿年前.与过去概念相反的是,雌激素系统显然是在无脊椎动物(例如软体动物与昆虫)与脊椎动物(例如鱼类与哺乳动物)进化路程分叉之前开始产生的.该激素结合蛋白称为甾体激素受体,它以未在脊椎动物之外的动物中发现过.大家都认为,甾体激素受体是在脊椎动物谱系深层的某处出现的.雌激…     

高迁移率族蛋白A的特征及其在转录中的调控

高迁移率族蛋白A(high mobility group A,HMGA)家族由4种蛋白质组成,通常作为影响转录因子与染色质结合的辅助因子在转录调控中发挥作用。HMGA可以影响染色质的结构,并参与在DNA上装配大的多蛋白复合体,从而激活或抑制转录。该文介绍了HMGA的基因结构、特征、转录后修饰及其在真核和原核生物中的主要功能。     

“后基因组时代”的生物学

在2001年提前完成《人类基因组计划》目标后,更艰巨的任务是阐明基因组的功能,即细胞的全部基因表达图式和全部蛋白质图式。分子生物学的重点将从“基因组转到蛋白质组”。生物学也将进入一个新时代──后基因组时代。本文讨论了后基因组时代生物学在方法论上的特征、主要研究领域和发展前景。未来生物学将从基因组而不只是个别基因的功能调控及不同生物基因组比较进化的观点重新探讨生物的遗传、发育和进化的关系以及功能活动等问题。     

寡聚结构变化与DegP蛋白酶的激活

种类繁多的蛋白质所发挥的各种功能对于生命现象是至关重要的,然而蛋白质的结构却总是受到体内外各种因素的干扰甚至破坏。因此,生物体为了维持蛋白质的活性构象,蛋白质质量控制（protein quality control）机制是必不可少的,而这种机制一旦失效将导致各种与蛋白质折叠相关的严重疾病,例如帕金森病（Parkinson’s disease）和阿尔茨海默病（Alzheimer’s disefse）等。分子伴侣和蛋白酶是参与蛋白质质量控制的主要两类蛋白质分子,它们能够结合错误折叠的底物蛋白并辅助其重新折叠或将其降解。DegP蛋白（又称为HtrA）是存在于大肠杆菌的膜间质中的一种热休克蛋白,对于大肠杆菌在高温下的存活是必需的。它的独特之处在于它同时具有分子伴侣和蛋白酶两种活性,因此DegP是研究蛋白质质量控制机制的一种典型样品。DegP同源蛋白（统称为HtrA蛋白家族）几乎存在于所有的生物种类中,它们的功能可能是参与细胞的胁迫反应。     

核糖体展示研究进展

核糖体展示是一种无细胞系统,可以从文库中筛选蛋白质和多肽。翻译的蛋白质及其mRNA同时结合在核糖体上形成mRNA-核糖体-蛋白质三聚体,通过配体亲和分离得到功能性蛋白及其编码的mRNA,转换成对应的DNA后进行相关蛋白的表达,可用于抗体及蛋白质文库选择、蛋白质体外改造等,而且其可以展示较大的文库而不受细菌转化的限制,可对毒蛋白、蛋白酶敏感和不稳定的蛋白质进行筛选,也可在特定位点进行氨基酸修饰。就核糖体展示技术的研究进展及其在蛋白质进化和筛选方面的应用进行综述。     

蛋白质突变库高通量表达筛选方法的研究

人工进化方法被越来越多地应用于重组蛋白的表达筛选及其结构功能的研究,在适当的选择压力下,它可以有效地改善野生型蛋白固有的低表达和低稳定性等问题。本研究就如何进行快速、有效的蛋白质人工进化以提高重组蛋白表达量,进行了方法学探索,通过建立以绿色荧光蛋白为报告基因、结合流式细胞仪分选和96孔板等高通量筛选方法,成功地进行了一例高通量蛋白质点突变库重组表达株的筛选。     

昆虫金属结合蛋白的研究

金属结合蛋白是一类能够特异性结合重金属、具有保持体内微量元素平衡及金属解毒功能的蛋白质。金属结合蛋白广泛存在于各种生物体内 ,并行使多种生理功能。至今 ,对于昆虫金属结合蛋白及其在机体中的功能等仍了解不多 (见表 1 ) ,而且在某些昆虫种类中 ,这种金属结合蛋白被认为是一种金属硫蛋白或其类似的蛋白质 [2～ 9] ;在另外一些昆虫种类中却被认为是一种糖蛋白 [1,4 ]。为此 ,本文对有关昆虫金属结合蛋白的研究进行整理 ,综述如下。收稿日期 :1998- 10 - 10表 1　昆虫金属结合蛋白的研究昆虫种类材料结论参考文献石蝇 Pteronarcys ca…     

高速泳动族蛋白与肿瘤

近年来,在肿瘤的研究中高速泳动族蛋白(high mobility group proteins,HMG)的作用受到广泛关注。HMG蛋白质的主要功能有：参与基因转录调控,与细胞转化和一些肿瘤的发生有关。根据HMG蛋白质的特性建立了一种全新的基因转移系统,这种基因转移系统在肿瘤分子生物学的研究中有很好的应用前景。     

基于结构的单绕蛋白聚类图构建与分析

蛋白质分子进化规律研究是分子进化研究的重点,对揭示生命起源与进化机制有重要意义。本文对已知空间结构及物种信息的单绕蛋白,利用结构比对信息,构建了不同层次单绕样本系统聚类图。分析发现:功能相似蛋白存在明显聚集现象,同一超家族样本基本聚在一个大支中,同一家族样本集中在所属超家族下的小支中,功能约束下单绕样本聚类图与物种进化图有较好对应关系。结果表明:单绕蛋白的结构演化反映了蛋白质功能的约束,特定功能单绕样本的结构差异具有种属特异性,结构演化包含了物种进化信息。     

LIM蛋白家族的研究进展

LIM结构域是一种在进化上高度保守的双锌指结构,LIM蛋白在很多基本的生物学过程中起重要作用。本文综述了LIM蛋白家族成员的性质、生物学功能,以及LIM蛋白与其他蛋白质的相互作用等方面的进展。     

水稻内生成团泛菌YS19共质体形成差异表达蛋白MalE及其兼职功能

成团泛菌YS19是从水稻“越富”品种中分离的一种优势内生细菌,与宿主水稻互作时具有多种促生作用,其形成的共质体(symplasmata)结构与菌体抗逆及与宿主互作有重要意义．研究发现了一种在YS19共质体形成阶段高表达的差异蛋白,对其用肽指纹图谱进行鉴定,发现其属于周质空间麦芽糖结合蛋白家族．克隆了该蛋白质的基因,重组表达并分离纯化了该蛋白质,发现它是一种兼职功能蛋白,其不仅参与麦芽糖的ABC运输系统,而且在强酸环境下不易发生变性沉淀,并可通过疏水面的显著暴露结合底物蛋白来发挥分子伴侣活性,这些兼职功能构成了菌体抗逆生存适应性的重要分子基础．     

蛋白质体外进化建库技术研究

蛋白质体外进化技术是蛋白质工程发展的一个里程碑,也是改造蛋白质的一种有效工具。它不仅具有重要的应用价值,而且有助于蛋白质结构与功能的研究。通过蛋白质体外进化技术已成功地改造了许多蛋白质,有些已应用于工农业生产。体外进化技术分为两步:建库和筛选。本文主要对蛋白质体外进化策略及对体外随机突变技术、DNA重组技术、利用活细胞自身修复系统构建突变文库等几种定向进化突变文库建立技术进行了介绍与论述,同时还对蛋白质体外进化技术的应用及与其它学科结合的研究前景进行了分析,为获得具有改进功能或全新功能的蛋白质提供理论基础。     

TCP家族基因研究进展

TCP基因编码植物特异性的转录因子,含有一个b HLH motif,能够与DNA结合或者产生蛋白质与蛋白质的互作。TCP基因家族在单子叶植物中有5个成员,在双子叶植物中有超过20个成员。基因的复制和多样化进化出了两类有轻微不同TCPdomain的TCP基因家族。越来越多关于TCP基因功能的研究使得将TCP基因作为工具,调整植物生长模式,产生新的农业学性状成为可能。简要概括这一家族当前的进化、调控、蛋白的生化特性,以及部分成员的生化功能,特别是在控制发育组织的细胞增殖方面。旨在为更好的调节植物的生长模式和调控植物的生理特性的研究提供思路。     

模拟酶研究的简况与若干有关问题的讨论

酶是由生物体产生的具有催化功能的蛋白质,在生物长期的进化过程中,酶蛋白的结构也不断地发展与完善,以至具有高度合理的结构和优越的性能。对于酶的研究,十年来,已经取得了显著的成绩,尤其是最近十多年中,由于生化等方面技术的发展,现在不仅可以了解酶蛋白分子的一级结构和活性中心基团,而     

开唇兰属植物的种间蛋白质组差异

目的:通过差异蛋白峰的比较和指纹图谱的对照,分析开唇兰属五种金线莲的种间蛋白质组差异,初步探索了这种差异在品种鉴定中的应用并推断出品种之间的亲疏关系。方法:采用SELDI-TOF-MS方法研究了开唇兰属五种金线莲的种间蛋白质组差异。结果:通过SELDI-TOF-MS方法对开唇兰属五种金线莲种间蛋白质组谱图进行的分析结果表明,属内种间存在蛋白质组差异和特征蛋白质峰,据此建立了属内五种植物的蛋白质组指纹图谱,并依据蛋白质组的差异推测了属内五种金线莲的亲疏关系。结论:依据SELDI-TOF-MS鉴定结果,找到了开唇兰属五个物种间的蛋白差异,并基于差异蛋白数据分析了品种遗传变异性,结果表明地域和气候会对品种的变异产生一定的影响。