脊椎动物血浆蛋白质的进化

分子生物学的迅猛发展,使我们有可能从分子水平来探讨生物进化这一经典命题。分子进化遂成为进化生物学中的一个新的研究领域。脊椎动物血浆中有数百种蛋白质,依据其一级结构的类似性可划分为仅仅几个家族。蛋白质的进化主要涉及到基因复制(包括加倍)和外显子改组。对不同种属同一种蛋白质的氨基酸排列顺序的比较,可以给出一些有关蛋白质进化的知识。这方面业已取得的成就极大地推进了进化生物学的发展。     

蛋白质人为进化的研究进展

蛋白质人为进化是目前蛋白质工程研究的热点之一.易错PCR、DNA shuffling及高突变菌株的应用,使许多蛋白质在功能上大幅度改善.     

蛋白质体外表达与进化技术

蛋白质体外表达与进化技术包括核糖体展示技术和mRNA展示技术。与蛋白质体内表达系统相比,体外表达技术可产生较大容量的蛋白质文库（约10^12～10^13左右）,同时在回收编码蛋白质的信息时对文库进行了进化,增加了蛋白质文库的多样性,促进了抗体或配体类蛋白质的亲和成熟能力。该文介绍了蛋白质体外表达技术在新蛋白质（如抗体或配体等）表达筛选中的应用。     

蛋白质相互作用网络进化分析研究进展

近年来,随着高通量实验技术的发展和广泛应用,越来越多可利用的蛋白质相互作用网络数据开始出现．这些数据为进化研究提供了新的视角．从蛋白质、蛋白质相互作用、模体、模块直到整个网络五个层次,综述了近年来蛋白质相互作用网络进化研究领域的主要进展,侧重于探讨蛋白质相互作用、模体、模块直到整个网络对蛋白质进化的约束作用,以及蛋白质相互作用网络不同于随机网络特性的起源和进化等问题．总结了前人工作给学术界的启示,探讨了该领域未来可能的发展方向．     

蛋白质进化的几种机制

蛋白质进化的几种机制袁红雨,孙毅（河南省信阳阳师范学院生物系,４６４０００）随着分子生物学的迅速发展,越来越多的蛋白质的一级结构被测定,与此同对,电子计算机技术广泛地运用于生物科学,使人们可以运用电子计算机比较蛋白质的氨基酸排列顺序。这种比较已从对不...     

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。     

基于新杂合进化算法的蛋白质折叠计算

蛋白质能量最小化是蛋白质折叠的重要内容。用于蛋白质折叠的新的杂合进化算法结合了交叉和柯西变异。基于toy模型的蛋白质能量最小化算例表明,这个新的杂合进化算法是有效的。     

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。     

《自然》：研究显示蛋白质进化难以逆转

生物进化是否可逆一直是人们感兴趣的问题。最新一期英国《自然》杂志刊登的研究报告说,分子水平的实验显示,蛋白质一旦向前进化。便难以原路返回过去的状态。美国俄勒冈大学等机构的研究人员发表报告说,他们研究了一种被称为“糖皮质激素受体”的蛋白质进化路线。它存在于人和许多动物体内,具有调控精神压力等作用。     

蛋白质结构的分形及其与进化关系的研究

本文在应用分形理论对蛋白质分子结构的分形进行研究的基础上,从非线性角度,就蛋白质多肽链的结构与形以及球蛋白三维结构的分形与进化的关系问题,进行了理论探讨和分析。     

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.     

链霉亲和素及其亲和系统的蛋白质进化

链霉亲和素/生物素（Streptavidin/Biotin）体系作为目前已知的最高亲和力作用体系,已在生物学研究中获得广泛应用。本文针对Streptavidin/Biotin和Strep-Tactin/Strep-tag两个相关系统的演化,分别从链霉亲和素蛋白的结构改造、亲和肽标签优化等方面进行了较为详细的归纳。通过对链霉亲和素蛋白各种突变体的优缺点的比较,有助于实际应用中选择合适的Streptavidin突变体。本文通过对链霉亲和素蛋白质进化的综述,可帮助更准确地理解市场上各种链霉亲和素蛋白的功能和用途,并为深入研究链霉亲和素蛋白的进化提供参考。     

基于进化信息改进蛋白质定点突变稳定性预测准确率

定点突变后蛋白质稳定性的增加还是降低,是分子生物学和蛋白质工程的核心问题之一,也是目前生物信息学研究的重要领域。基于蛋白质序列信息对蛋白质定点突变后的稳定性进行预测的方法,因其简易、适用面广而得到广泛的研究应用。通过对编码策略（coding schemes）的探索,发现不同编码策略对预测准确率有较大影响,并发现基于进化信息的BLOSUM打分矩阵可以用于蛋白质定点突变稳定性预测,具有较高的预测准确率。应用基于BLOSUM62打分矩阵的神经网络（ANN）和支持向量机（SVM）算法,可以改进蛋白质定点突变后稳定性的预测,而且ANN+ BLOSUM62在1623条序列的数据集上的实测结果优于目前国际通用的几款预测 软件。     

用于蛋白质体外分子进化研究的DNA随机突变技术

蛋白质体外分子进化是模拟自然的进化过程,利用基因随机突变和定向筛选（选择）技术,以获得具有预期新功能的突变体分子。虽然体外进化近几年才产生,但已成为医药和工业领域中筛选具有特殊催化性质的酶的最重要的方法之一。ＤＮＡ随机突变技术是蛋白质体外分子进化研究的基础,本文将对几种最重要的突变方法：倾向错误的ＰＣＲ、ＤＮＡ重排、模板交错延伸反应和随机延伸突变的原理和应用等加以介绍。     

无序蛋白质的判定及其结构、功能和进化特征

固有无序蛋白质(intrinsically disordered proteins,IDPs)是天然条件下自身不能折叠为明确唯一的空间结构,却具有生物学功能的一类新发现的蛋白质.这类蛋白质的发现是对传统的"结构-功能"关系认识模式的挑战.本文首先总结了无序蛋白质的实验鉴定手段、预测方法、数据库;并介绍了无序蛋白质结构(包括一级结构、二级结构、结构域无序性及变构效应)和功能特征;然后重点总结了无序蛋白质在进化角度研究的进展,包括无序区域产生的进化机制、进化速率,蛋白无序性的进化在蛋白质功能进化及生物学复杂性增加等方面的重要作用;最后展望了无序蛋白质在医药方面的应用前景.本文对于深入认识无序蛋白质的形成机制、结构和功能特征及其潜在的临床应用前景具有重要意义.     

模仿自然界——基于基因高频突变的蛋白质人工进化技术

从上世纪50年代发现DNA双螺旋结构以来,科学家积累了大量的有关生物的生理和病理分子机理的知识。人们期望从生物学的基础研究中衍生出高效、环保的生物相关制造产业,为人类服务。为了发展生物制造产业,生物基础元件蛋白质和基因的制造技术必不可少。最近出现了一种基于基因高频突变的蛋白质人工进化技术。这一技术已成功应用于新抗体的产生,以及抗体和荧光蛋白质的改造。这一技术的进一步发展将成为蛋白质改造、乃至新蛋白质制造的重要工具。     

一种快速非比对的蛋白质序列相似性与进化分析方法

本文提出了一种新的快速非比对的蛋白质序列相似性与进化分析方法。在刻画蛋白质序列特征时,首先将氨基酸的10种理化性质通过主成分分析浓缩为6个主成分,并且将每条蛋白质序列里的氨基酸数目作为权重对主成分得分值进行加权平均,然后再融合氨基酸的位置信息构成一个26维的蛋白质序列特征向量,最后利用欧式距离度量蛋白质序列间的相似性及进化关系。通过对3个蛋白质序列数据集的测试表明,本文提出的方法能将每条蛋白质序列准确聚类,并且简便快捷,说明了该方法的有效性。     

竞争进化与协同进化

竞争和协同作用是普遍存在于生物个体或种群之间的两种表现行为。大量实验和研究表明,竞争主导的生物进化是存在的,在一定范围和水平上竞争的结果有利于植物形态、生理适应特征及生活史适应策略的进化。协同能够使生物以最小的代价或成本实现自身在自然界的存在与繁殖(最大适合度);基于生态系统的稳定性和生物多样性的角度考虑,与竞争相辅相成、在一定条件下可以相互转化的协同作用更有利于生态系统各组分之间能量转化效率的提高,有利于加强系统自身的自组织能力,有利于维持生态系统的有序性和多样性。因此,协同作用的结果应该是更有利于生物进化,而且比竞争更普遍、更有意义。     

进化

<正>(英)巴顿等著;宿兵等译978-7-03-027175-4$168.00元(含光盘)2010年4月出版内容简介本书是一部全面、系统介绍进化生物学的教科书。本书的作者均是多年从事进化生物学研究并对本领域有卓越贡献的欧美学者。本书涵盖了进化生物学的产生和发展的历史,从西方早期的自然神学到达尔文的进化论。本书介绍了进化生物学