B-DNA的深沟是蛋白质“识别螺旋”的最佳结合部位

<正> 蛋白质识别有特定序列结构的DNA片段,是基因表达调控机构中最根本的分子事件,也是细胞内一些重要的酶对DNA特定部件进行催化加工的专一性的基础。早年的模型研究曾一般地假发,蛋白质的α—螺旋可以嵌入DNA的深沟内,平行或反平行的两条β—链可以结合到浅沟区。随后,生物化学实险证明,许多序列专一性DNA—结合蛋白的结合区是在DNA的深沟而不是浅沟。最近,第一批这一类蛋白质以及它们与DNA复合物的三维结构已由X射线晶体学方法获得测定。结果表明,蛋白质利用所谓“识别螺旋”结合到B-DNA     

聚α—氨基酸纤维的研究

<正> 在制造具有动物纤维相似性质的合成纤维时,应当引入蛋白质结构的慨念。丝是一种富含β-折叠结构的多肽,而羊毛则富有α-螺旋结构。当α-氨基酸聚合成聚α-氨基酸时,其一级结构与蛋白质一样为多肽,但其二级结构则可为α-螺旋、β-折叠或无规线圈,如果一种聚α-氨基酸纺成富含β-折叠     

怎样理解β—折叠属于蛋白质二级结构

不少中学生物学教师对β-折叠划为蛋白质二级结构提出疑问,疑问的主要点是:蛋白质的二级结构是指一条多肽链的折叠盘绕方式,而β-折叠(不论是平行的或是反平行的)都是两条以上肽链折叠盘绕而成,一条与两条以上显然是不相等的。而所有研究蛋白质的论著都毫无置疑地把β-折叠列为二级结构,这应该怎样理解呢?本文试浅析如下: 二级结构的概念和特征蛋白质的分子量很大(约六千到一百万之间)。结构十分复杂。为了研究的方便,1952年Linderstrφm—Lang首先将蛋白质的结构划     

苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白的结构与功能研究进展

苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis）杀虫晶体蛋白的毒性肽由三个典型的结构域组成.结构域Ⅰ位于肽链的N端,为一组由6～7个两亲的α螺旋围绕着一个疏水的α螺旋形成的α螺旋束,参与了细胞膜的穿孔;结构域Ⅱ位于肽链的中间,为三组以“希腊钥匙”（Greek key）拓扑结构连接在一起的反平行的β折叠片层,其顶端的突环参与了毒素与受体蛋白的结合;位于C端的结构域Ⅲ是由两组反平行的β折叠片层组成的夹心结构,以β果酱卷(jelly roll)拓扑结构排列,可能能够防止蛋白酶对毒素分子的过度降解.     

反平行β－折叠──蛋白质与DNA结合的新模式

反平行β－折叠──蛋白质与ＤＮＡ结合的新模式史永昶（扬州大学农学院生化教研室,扬州２２５００９）关键词蛋白质－ＤＮＡ结合模式,反平行β－折叠,阻遏蛋白,ＨＵ蛋白蛋白质与ＤＮＡ的相互作用涉及发生在细胞中的许多基本过程,尤其与基因表达和细胞分化密切相关。...     

人Ruvbl1蛋白生物信息分析

采用生物信息学预测对人AAA+(ATPases associated with diverse cellular Activities)ATP酶家族成员Ruvbl1蛋白质的理化性质、蛋白质同源性、跨膜区域、核定位序列及信号肽、亲/疏水性,蛋白质高级结构、蛋白质间相互作用、GO注释进行预测分析。人Ruvbl1蛋白有456个氨基酸,等电点为6.02,有核定位序列,无信号肽,蛋白质具亲水性且高度保守;二级结构存在21个α螺旋和10个β折叠,相互作用蛋白及GO注释提示其主要在细胞核中发挥功能。人Ruvbl1蛋白是DNA解螺旋的关键酶,通过解螺旋DNA为基因的同源重组以及DNA损伤修复提供结构基础。     

翻译速率与蛋白质二级结构的关系

统计分析了人的 119种蛋白质和大肠杆菌的 92种蛋白质密码子翻译速率和蛋白质二级结构的关系。据m 密码子片段在不同二级结构中的频数分布 ,我们发现人和大肠杆菌中翻译速率与蛋白质二级结构之间有一定关系 :高翻译速率时倾向编码α螺旋、不倾向编码线团 (coil) ;低翻译速率时倾向编码线团、不倾向编码α螺旋 ;β折叠结构则随翻译速率表现出明显的振荡。同时 ,密码子的使用在不同片段内一般也是不均匀的 :在α螺旋片段内 ,结构尾部偏向使用高翻译速率密码子 ;中部倾向使用中翻译速率密码子 ;而头部使用的密码子翻译速率偏低。这样的倾向性不大可能归结为随机起伏的影响。     

付里叶变换红外光谱法研究不同条件下菌紫质的结构

本文用付里叶红外光谱法研究了干燥、水合及缓冲液内菌紫质的结构.酰胺Ⅰ和Ⅱ带有多个肩峰,在不同条件下,各峰的频率无明显位移.红外光谱表明,主要为α-螺旋结构,同时含有相当比例的反平行β-束及某些无规结构.酰胺Ⅰ带吸收频率最大值计算的α_n-螺旋频率.     

付里叶变换红外光谱法研究不同条件下菌紫质的结构

本文用付里叶红外光谱法研究了干燥、水合及缓冲液内菌紫质的结构.酰胺Ⅰ和Ⅱ带有多个肩峰,在不同条件下,各峰的频率无明显位移.红外光谱表明,主要为α-螺旋结构,同时含有相当比例的反平行β-束及某些无规结构.酰胺Ⅰ带吸收频率最大值计算的α_n-螺旋频率.     

人基因中密码子前后碱基使用与蛋白质结构

对６２个人基因中编码蛋白质各类二级结构（α－螺旋、β－折叠片、无规卷曲和回折）的密码子前后碱基的使用情况进行统计分析和比较,发现多数密码子前后碱基的使用有一定偏向,而且这些偏向与蛋白质的二级结构有关联。这同时亦提示,同义密码子的选用与蛋白质的二级结构有一些关联。结果对于蛋白质结构预测算法以及基因工程的研究有辅助作用。     

用人工神经网络方法预测蛋白质超二级结构

蛋白质超二级结构,即由α－螺旋和β－折叠等二级结构单元和连接短肽组成的超二级结构,是蛋白质结构研究中的一个重要层次。目前蛋白质超二级结构的预测工作尚属摸索阶段,还没有成熟的方法。人工神经网络预测方法是近年来在二级结构预测中发展起来的新方法。本文成功的将人工神经网络引入蛋白质超二级结构的预测工作中,结果表明蛋白质的超二级结构的发生与其局域的氨基酸的序列模式有重要联系,可以由蛋白质的一级结构序列预测该     

植物法呢基焦磷酸合成酶的生物信息学分析

采用生物信息学的方法和工具对已在GenBank上注册的番茄(Lycopersicon esculentum)、橡胶(Hevea brasiliensis)、香蕉(Musa acuminata)、苹果(Malus×domestica)、向日葵(Helianthus annuus)、葡萄(Vitis vinifera)等的法呢基焦磷酸合成酶的核苷酸及氨基酸序列进行分析,并对其组成成分、转运肽、跨膜拓朴结构域、疏水性/亲水性、蛋白质二级及三级结构、分子系统进化关系等进行预测和推断。结果表明:该酶基因的全长包括5’、3’非翻译区和一个开放阅读框;其编码的蛋白是一个无跨膜结构域、不具转运肽的亲水性蛋白,包括5个保守的结构motif,其中两个是富含天冬氨酸(Asp)的motif,α-螺旋和不规则盘绕是蛋白质二级结构最大量的结构元件,β-转角和延伸链散布于整个蛋白质中,蛋白质的功能域在空间布局上是由α-螺旋围绕形成的中间具一个“大空穴”的立体结构,“大空穴”的表面藏有五个功能保守motif,其中两个Asp-motif位于“空穴”的内壁。     

脯氨酸对蛋白质热稳定性的贡献

单一氨基酸的置换可以改变酶的热稳定性。脯氨酸（Ｐｒｏ）残基在蛋白质结构及其热稳定性中具有特殊作用。它十分偏爱β－转折或无规卷曲结构,而很少出现在α－螺旋和β－折叠中。分析认为在改善酶热稳定性的蛋白质工程中,只要主链构象不发生骤变,则可在适当的β－转折或无规卷曲中引入Ｐｒｏ,通过其刚性的吡咯烷环,降低蛋白质去折叠时的骨架熵,从面使其周围的构象更合理。这一Ｐｒｏ理论（ｔｈｅ ｐｒｏｌｉｎｅ ｔｈｅｏｒ     

结核分枝杆菌rpoB基因的生物信息学分析

通过生物信息学的方法对rpoB基因及其蛋白质序列的理化性质、亲/疏水性、信号肽、糖基化位点、磷酸化位点、二级结构和三级结构等进行预测分析。结果表明,RNA聚合酶β亚基为富含Val、Glu及Leu的非稳定亲水性蛋白,其中不含信号肽,磷酸化程度较高。α螺旋和无规则卷曲是RNA聚合酶β亚基的主要二级结构元件。用同源建模方法构建三维结构,通过Ramachandran Plot对模型进行评估得到了合理的RNA聚合酶β亚基结构模型。分析rpoB基因及其编码蛋白质的特征对于研究结核杆菌致病及耐利福平药物机理有着重要的意义。     

大肠杆菌基因中密码子前后碱基的使用与蛋白质结构

对一组E.coli基因中编码蛋白质各类二级结构（α-螺旋、β－折叠片、无规卷曲和回折）的密码子前后碱基的使用情况进行统计分析和比较,发现一些密码子前后碱基的使用有偏向,而且这些偏向与蛋白质的二级结构有关联,这同时亦表明,E.coli基因中同义密码子的选用与蛋白质的二级结构有一些关联。模型对于蛋白质结构预测算法的改进以及基因工程的研究有辅助作用。     

基于图论模型的蛋白质结构类型的研究

提出了基于图论模型的H系数分类蛋白质结构为H结型和NH结型的方法.论述了蛋白质结构中序列不相邻的C_α原子之间的空间距离与序列相邻的C_α原子之间空间距离的关系.用此方法对PDB的66个单链蛋白质结构进行分类,结果显示H结型占18.2%.H结在全α型中出现比例较高,在全β型中出现比例较小,所以H结倾向出现在含有α螺旋的蛋白质结构中.     

限制性核酸内切酶与DNA相互作用研究进展

蛋白质对ＤＮＡ识别的模体中,除了锌指结构、螺旋—转角—螺旋、亮氨酸拉链和β带外,近年来发现,Ⅱ型限制性内切酶与ＤＮＡ作用的模体有许多特别之处。通过对ＥｃｏＲＩ、ＢａｍＨＩ、ＥｃｏＲＶ等与ＤＮＡ复合物的空间构象、一级结构分析,发现酶分子存在催化性裂缝,并且氨基端形成臂结构包绕ＤＮＡ;同时ＤＮＡ发生构象变化、螺旋扭结。这些有趣的结构有利于酶对底物的特异性结合和催化作用。     

蚕豆染色体集缩和解集缩过程中的螺旋结构

运用常规电镜技术观察到,在有丝分裂前期的集缩过程中,蚕豆(Vicia faba)染色体横切面为直径约0.5μm的染色质纤维形成的环状结构;染色体纵切面上存在着平行排列的0.5μm染色质纤维,它们与染色体长轴所成的角度近似直角。通过立体电镜观察可清晰辨认出这些纤维盘绕成的螺旋结构。在有丝分裂末期至间期的解集缩过程中,染色体横切面由环形变为“C”形。这种“C”形构造显示了染色体螺旋结构的解螺旋过程。在染色体集缩和解集缩过程中均可观察到0.5μm染色质纤维和直径约0.2μm的染色质纤维。本文讨论了放射环模型和多级螺旋模型。     

甘蓝型油菜β碳酸酐酶的结构预测

根据已经克隆到的甘蓝型油菜β碳酸酐酶基因序列,概念地翻译成蛋白质的氨基酸序列。利用Vector NTISuite、SOPMA、Swiss-Model和NCBI-VAST等软件和服务器对甘蓝型油菜β碳酸酐酶的一级结构、二级结构、三维结构进行分子结构模型预测,并进行三维结构的比对。预测结果显示,甘蓝型油菜β碳酸酐酶是定位于叶绿体基质的蛋白质,具有β类碳酸酐酶所特有的保守性基序Cys-Xn-His-X2-Cys;SOPMA预测二级结构显示α螺旋(39.88%)、随机卷曲(39.27%)、β折叠(16.31%)和β转角(4.53%);用同源建模法构建了三维结构图;通过VAST矢量比对工具将甘蓝型油菜β碳酸酐酶与模板(1ekjG)进行三维结构比对,显示甘蓝型油菜β碳酸酐酶与豌豆β碳酸酐酶同型八聚体中的一个单体(1ekjG)很好的匹配,推测甘蓝型油菜β碳酸酐酶全酶也是同型八聚体。     

密码结构域及其功能表现

能组织成超级结构的各种序列组块,因其具有特定一级序列、或者具有某种卷曲的螺旋构象和某种非β螺旋结构,可以作为有特异功能的结构域、被特异的结合蛋白质识别和结合,因而可称为密码结构域,密码结构域作为特异的分子相互作用和过程的遗传指令,参与细胞周期的各种事件乃至发育和分化过程中基因有区别的表达.