一种利用荧光蛋白mNeonGreen2鉴定EI24蛋白拓扑结构的方法（英文）

方便且精准地检测跨膜蛋白拓扑结构,尤其是跨膜片段的氨基(N-)和羧基(C-)端的朝向,有利于发现新的蛋白质与蛋白质之间的相互作用,并进一步揭示蛋白质重要的生物学功能.自组装荧光蛋白已被广泛用于观察蛋白质与蛋白质之间的相互作用、标记细胞内源蛋白质并实现mRNA定位的可视化.本文扩展了自组装荧光蛋白的应用,将自组装荧光蛋白mNeonGreen2与定点标记技术相结合,以确定跨膜蛋白的拓扑结构.通过该方法,第一次清楚地证明了EI24的N端和C端均朝向细胞质方向.此外,该方法可用于确定定位于其他细胞器且结构尚未解析的跨膜蛋白的拓扑结构.     

一种利用荧光蛋白mNeonGreen2鉴定EI24蛋白拓扑结构的方法

方便且精准地检测跨膜蛋白拓扑结构,尤其是跨膜片段的氨基(N-)和羧基(C-)端的朝向,有利于发现新的蛋白质与蛋白质之间的相互作用,并进一步揭示蛋白质重要的生物学功能．自组装荧光蛋白已被广泛用于观察蛋白质与蛋白质之间的相互作用、标记细胞内源蛋白质并实现mRNA定位的可视化．本文扩展了自组装荧光蛋白的应用,将自组装荧光蛋白mNeonGreen2与定点标记技术相结合,以确定跨膜蛋白的拓扑结构．通过该方法,第一次清楚地证明了EI24的N端和C端均朝向细胞质方向．此外,该方法可用于确定定位于其他细胞器且结构尚未解析的跨膜蛋白的拓扑结构．     

脂筏在病毒感染中的作用

脂筏是细胞膜上富含鞘脂和胆固醇的微区结构,广泛分布于细胞的膜系统.脂筏中含有诸多信号分子和免疫受体,在细胞的生命活动中扮演非常重要的角色.更为重要的是,脂筏为细胞表面发生的蛋白质-蛋白质和蛋白质-脂类分子间的相互作用提供了平台.研究表明,很多病毒可以利用细胞膜表面的脂筏结构介导其侵入宿主细胞,一些病毒可以借助脂筏结构完成病毒颗粒的组装和出芽.本文将综述不同类型的病毒如SV40、HIV等借助脂筏完成入侵以及流感病毒等利用脂筏完成组装和出芽的证据及机理,并概述目前研究病毒与脂筏相互作用的方法及存在的问题.深入研究脂筏在病毒感染中的作用,将有助于对病毒与宿主细胞的相互作用的理解,从而可能发现新的、有效的对抗病毒的方法。     

病毒衣壳蛋白的解离和重组

在生物微观世界中,某些病毒的结构形态是迄今为止研究得比较透彻的一种。病毒的衣壳蛋白在完成其生物功能——即和病毒核酸的相互作用,而后形成包裹衣壳,是自然界中蛋白质聚合成高级结构(四级结构)的一种典型的有序模型。目前,为数不少的病毒,包括植物、动物及细菌病毒的衣壳蛋白一级结构已经阐明,因此病毒的衣壳蛋白是研究蛋白质的解离、聚合、装配和重组,蛋白质各级结构之间的关系及蛋白质和核酸之间相互作用等问题的一个极好对象。对于病毒衣壳蛋白的解离和重组过程,已有不少研究报道、综述和专著     

自组装蛋白质芯片——功能蛋白质组学的新工具

传统的蛋白质芯片制备需要进行繁琐的蛋白质表达与纯化。同时,由于蛋白质活性不稳定,蛋白质芯片不宜长期保存。新一代自组装蛋白质芯片,利用无细胞表达体系和DNA固定技术,能够将蛋白质即时、原位表达并固定在芯片上,有效地解决了传统蛋白质芯片的制备和保存问题。目前自组装蛋白质芯片已初步用于大规模蛋白-蛋白质相互作用的筛选,以及鉴定免疫优势抗原等研究。该文介绍了近年自组装蛋白质芯片技术的进展和应用研究。     

嗜铁钩端螺旋菌中铁硫簇相关蛋白的生物信息学分析

利用在线分析软件对嗜铁钩端螺旋菌中9种与铁硫簇结构、功能及生物合成相关蛋白质基本性质、活性位点、结构和蛋白相互作用网络等方面进行了预测。9种蛋白质包含7种酶和2种非酶蛋白,酶类蛋白与机体蛋白质裂解,翻译、信号转导和能量代谢相关,非酶类蛋白为生长因子和转运结合蛋白。所有蛋白的稳定性和等电点均有差异。WP_014960240.1、WP_014960241.1、WP_014960239.1和WP_014960235.1在ISC和NIF系统中发挥着重要的作用,参与铁硫簇的组装;WP_014959988.1可能主要参与细胞生长;WP_014960813.1和WP_014961639.1可能在能量代谢中发挥重要的作用;WP_014961659.1与铜金属解毒机制有关;WP_014962089.1参与亚硝酸盐的还原。该研究为进一步用分子生物学方法验证其相互作用机制提供给了理论依据,同时为菌株改良和生物浸矿奠定理论基础。     

酶启动和调控自组装超分子水凝胶

超分子间的弱相互作用使自组装超分子水凝胶的结构比较容易改变。用酶启动和调控超分子水凝胶的自组装不仅能在原位上对超分子水凝胶结构进行调整和控制,而且具有很好的生物选择性,有望制造出生物医学上所需要的材料,并能够控制生物体系中一些重要的生物过程。本文对酶启动和调控自组装超分子水凝胶的两类过程进行了总结,并以磷酸酯酶、β-内酰胺酶、嗜热菌蛋白酶、脂肪酶、基质金属蛋白酶和磷酸酯酶/激酶等酶为例,综述了如何设计和使用酶来启动和调控小分子的自组装超分子水凝胶。     

衣壳修饰对病毒样颗粒稳定性及其免疫原性的影响

全球现有疫苗种类中，病毒样颗粒（Virus-like particles, VLPs）疫苗以其安全性和高效性而被广泛关注。VLPs是一种不含核酸的病毒蛋白衣壳，目前可根据不同需求设计目标衣壳蛋白序列并在不同的表达系统中构建生产。在疫苗设计环节，对VLPs衣壳蛋白进行合理设计和修饰，可大大增强VLPs的稳定性，尤其是提高衣壳组装过程及组装体的稳定性，间接影响VLPs的免疫原性，对提升VLPs疫苗的有效性和安全性有重要作用。近年来国内外研究表明影响VLPs衣壳组装过程的稳定性的基本因素是组装环境中的离子强度和pH值，而影响VLPs组装体稳定性及其免疫原性的主要因素有疏水性质和静电相互作用及糖基化水平等。疏水性对VLPs蛋白质结构的动态平衡和生物功能的发挥起关键作用，静电相互作用通过改变VLPs分子表面或内部的静电势能，影响VLPs衣壳内分子共价键的形成及其与外界环境的相互作用，糖基化修饰则利用自身修饰基团的生物学结构或其他功能性质影响整体VLPs颗粒的结构稳定性和免疫学功能。本文根据现阶段对VLPs的生产应用和结构的研究，综述了影响VLPs衣壳组装过程和组装体稳定性的主要因素，以及VLPs...     

超电荷绿色荧光蛋白(+36GFP):一种新型生物大分子穿膜载体

超电荷绿色荧光蛋白(sc GFP)是一种表面带很高净电荷的新型功能蛋白质。ScGFP具有很强的水溶性和抗蛋白质聚集的能力,在生物技术、医药和材料科学方面有着广泛的应用前景。带正电荷的sc GFP能够穿透细胞膜,具有运载核酸和蛋白质等生物大分子进入哺乳动物细胞内的能力。与传统的转运载体相比,sc GFP有细胞毒性低、转运效率高和具广泛的细胞普适性等优点。带正电荷的sc GFP与带负电荷的核酸分子之间通过静电相互作用形成自组装的多离子复合物,这与生物体中的组蛋白和带负电荷的DNA之间自组装成染色质的行为非常相似。本文以带有36个正电荷的超电荷绿色荧光蛋白(+36GFP)为例,对超电荷蛋白的性质,细胞穿透能力以及其作为生物大分子穿透载体的应用等方面做一综述。     

蛋白质/核酸相互作用研究方法进展

蛋白质和核酸是构成生命体最为重要的两类生物大分子,蛋白质与核酸的相互作用是分子生物学研究的中心问题之一,它是许多生命活动的重要组成部分。研究蛋白质/核酸相互作用近期采用的新技术有:核酸适体技术、生物信息学方法、蛋白质芯片技术以及纳米技术等。本文就这些新的研究方法进行综述。     

肽基生物可激活的活体自组装纳米材料及生物医学应用

在生理环境下原位构筑自组装纳米材料,由于其生物体内的可控性、相容性及功能性优势,在临床应用方面具有广泛前景.利用病理条件在体内触发响应,能够在多重弱键相互作用下自发形成高级有序结构.其中内源性组装触发因素,如酶、pH、活性氧和配受体相互作用等,通过生物可激活的体内自组装(bioactivated in vivo ass...     

蛋白质相互作用数据库北大核心CSCD

随着"蛋白质组学"的蓬勃发展和人类对生物大分子功能机制的知识积累,涌现出海量的蛋白质相互作用数据。随之,研究者开发了300多个蛋白质相互作用数据库,用于存储、展示和数据的重利用。蛋白质相互作用数据库是系统生物学、分子生物学和临床药物研究的宝贵资源。本文将数据库分为3类:(1)综合蛋白质相互作用数据库;(2)特定物种的蛋白质相互作用数据库;(3)生物学通路数据库。重点介绍常用的蛋白质相互作用数据库,包括BioGRID、STRING、IntAct、MINT、DIP、IMEx、HPRD、Reactome和KEGG等。     

多囊体生物发生和蛋白质分拣——ESCRT、Vps4、Ubiquitination一个都不能少

多囊体(multivesicular body,MVB)是由晚期内吞体的限制膜内陷出芽而形成的动态的亚细胞结构,是真核细胞重要的膜和蛋白质运输与分拣中心,并与信号转导、胞质分裂、基因沉默、自噬、蛋白质的质量控制、病毒出芽等密切相关.多囊体生物发生涉及20多种囊泡分拣蛋白(Vps),最重要的是在内吞体膜上形成的4种内吞体运输分拣复合物(ESCRT 0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)和Vps4.ESCRT 0与包涵素在内吞体膜上形成微域并富集泛素化的货物蛋白.ESCRTⅠ和Ⅱ诱导MVB囊泡出芽、促进囊泡形成并分拣货物蛋白到囊泡中.ESCRTⅢ收缩及剪切芽颈,完成最后的膜脱落过程.Vps4解离ESCRT以循环利用.泛素化及泛素化蛋白也能修饰或调控ESCRT的定位及功能.这些研究表明,泛素化蛋白、ESCRT和Vps4在内吞体膜上的相继协同作用是驱动紧密偶联的多囊体生物发生及蛋白质分拣的主要力量.本文以蛋白质-蛋白质相互作用为主,综述了ESCRT复合物及Vps4多聚体的组装机制、相互作用、生理功能以及泛素化蛋白和泛素化对ESCRT的调控,并对下一步研究进行了展望.     

口蹄疫病毒自身核酸片段对病毒样颗粒组装的促进作用

选取能够与口蹄疫病毒结构蛋白相互作用且有特殊结构的核酸片段5′非翻译区(5′UTR)和内部核糖体进入位点(Internal ribosome entry site,IRES)作为支架,进行病毒样颗粒组装的研究。通过对组装产物进行粒径、表面电位、凝胶阻滞、核酸酶消化、尺寸排阻色谱、透射电镜、圆二色光谱等检测,结果表明,核酸片段5′UTR和IRES能与口蹄疫病毒样颗粒共组装并形成病毒样颗粒。通过统计学分析发现VLPs-5′UTR的75S颗粒的组装效率显著高于单纯VLPs组(P0.001)和VLPs-IRES (P0.01),而VLPs-IRES的12S颗粒的组装效率显著高于单纯VLPs组(P0.000 1)和VLPs-5′UTR (P0.000 1),表明口蹄疫病毒自身核酸片段5′UTR更有利于口蹄疫病毒样颗粒的组装。该研究对促进口蹄疫病毒样颗粒组装提出了新的思路和优化策略,有助于病毒样颗粒疫苗的研发。     

植物病毒胞间运动的分子生物学和细胞学研究进展

本文从植物细胞间连丝解剖结构,植物病毒运动蛋白,运动蛋白与胞间连丝和病毒核酸的相互作用,植物病毒在细胞间运动形式及其调节等方面综述了病毒在植物细胞间运动的分子生物学和细胞生物学进展。     

交联法在分子生物学研究中的应用

本文概要介绍了交联法用于阐明染色质、核小体、病毒粒子、核糖体结构、观察HS70基因-组蛋白等七种核酸-蛋白质复合物中大分子相互作用的实例;列举了它在DNA构象、RNA立体结构及mRNA、tRNA、snRNA、hnRNA、rRNA间相互作用等研宄中的应用。从文中可以看出,交联法的应用范围遍及遗传信息储存的高级结构、转录体系及调控、翻译系统及调控等分子生物学研究的几个主要侧面。     

HIV-1辅助蛋白Vif的结构与功能

HIV-1 Vif(viral infectivity factor)蛋白是由保守的vif基因编码的碱性蛋白质,是HIV-1病毒的辅助调节蛋白之一.研究表明Vif蛋白具有调节病毒侵入、组装、出芽和成熟等功能.此外,Vif蛋白能够特异性地与体内抗病毒因子APOBEC3G相互作用,增强病毒的感染性.因此,针对HIV-1Vif蛋白进行抑制剂设计已经成为抗HIV药物研究的热点之一.本文对HIV-1Vif蛋白的结构与功能研究的最新进展进行了综述.     

蛋白质相互作用数据库

随着“蛋白质组学”的蓬勃发展和人类对生物大分子功能机制的知识积累,涌现出海量的蛋白质相互作用数据。随之,研究者开发了300多个蛋白质相互作用数据库,用于存储、展示和数据的重利用。蛋白质相互作用数据库是系统生物学、分子生物学和临床药物研究的宝贵资源。本文将数据库分为3类：（1）综合蛋白质相互作用数据库;（2）特定物种的蛋白质相互作用数据库;（3）生物学通路数据库。重点介绍常用的蛋白质相互作用数据库,包括BioGRID、STRING、IntAct、MINT、DIP、IMEx、HPRD、Reactome和KEGG等。     

简讯

中国生物化学与分子生物学会第四届秘书长施建平研究员病逝中国生物化学与分子生物学会第四届理事会常务理事、秘书长施建平研究员于2005年2月26日12时因病医治无效在美国波士顿不幸病故,享年66岁。施建平研究员生于1938年7月8日,1962年北京大学化学系毕业后到中国科学院上海生物化学研究所工作,主要从事酶结构、功能,核酸和蛋白质的相互作用的研究。1987年当选为中国生物化学与分子生物学会第四届理事会常务理事、秘书长。80年代末去美国工作并定居。中国生物化学与分子生物学会2005年3月30日第九届全国基因与基因组学术研讨会第一轮会议征…     

昆虫抗冻蛋白: 规则结构适应功能

抗冻蛋白在环境温度低于体液熔点时能够结合到生物体内的冰核表面,通过限制冰核生长和抑制冰晶重结晶而保护有机体免受结冰引起的伤害。与其他生物抗冻蛋白比较,昆虫抗冻蛋白有很强的活性,结构上具有显著特征,如一级结构规律重复,超二级结构为β-螺旋,可与冰晶发生相互作用,具有TXT基序等。该文综述了近年来关于昆虫抗冻蛋白的结构以及分子生物学等方面研究的新进展,讨论了其结构与功能的关系。