氨基酸残基可及性与蛋白质家族成员结构的保守性

本文在细胞色素ｃ族蛋白和免疫球蛋白家族中一些蛋白质片段的序列比较和分析的基础上,通过计算其氨基酸残基的可及性,对残基可及性与蛋白质序列及其三维结构的保守性之间的关系进行了分析和探讨。结果表明,序列中凡是保守的残基,其可及性都较低,而且这些低可及性的保守性残基与维持蛋白质特有的三维结构相关。作者认为,同一家族的蛋白质中,在进化上相距较远的各成员之间,结构的保守性主要是体现在其三维结构上;序列中的保守     

蛋白质工程及其展望

一、蛋白质工程的产生及主要内容 人们在研究蛋白质结构与功能关系时,通常通过造成结构上的改变然后观测相应功能的改变,以弄清某一功能的结构基础,从而达到创造具有某些有经济效益的新性质的蛋白质。     

蛋白质工程

基因工程的全部过程已经定型,原理也查清楚了,余下的工作无非都是修修补补的事。现代技术已能做到,不论这个基因从何而来的,是人工合成的还是从某个机体里分离取得的,在实际操作中总是有可能使之在动物或细菌中表达的。 基因工程的少数几种产品也已投入市场,胰岛素1985年的销售额达到0.5-0.6亿美元,人生长激素的兴旺景象象一直延续了第四个季度。     

蛋白质工程中的计算机辅助设计

了解蛋白质的序列,三级结构与功能之间的关系,可以用遗传学方法对蛋白质氨基酸的序列进行设计,得到的修饰分子可以具有特殊的医疗效果或重要的工业价值。人机对话式计算机制图(computer graphics)可以显示蛋白质晶体学所揭示的结构信息,并建造结构模型(model)。如果缺乏合适的晶体结构,计算机方法就必须从序列推测蛋白质的构象。推测结构最有效的方法是利用序列的同源性或利用与已知的晶体结构更为普遍的类似性。上述方法的改进需要使用含有蛋白质构造基本形式的数据库。     

tRNA介导蛋白质工程

在遗传信息从DNA到蛋白质流动的过程中,tRNA携带特异的氨基酸参与蛋白质合成,对于维持蛋白质翻译的忠实性起着非常重要的作用,生物体内共有20种氨酰tRNA合成酶,每一种均对尖于一种氨基酸和一个tRNA类型,但是这种翻译过程仅仅限于20种天然氨基酸,因此在进行传统的蛋白质工程研究时常常受到限制,事实上,在蛋白质工程中借助于校正 tRNA定点掺入非天然氨基酸可以提供蛋白质的结构信息,改进蛋白质检测与分离的方法,甚至赋予蛋白质某些新的特性,随着生物技术的发展和完善,tRNA介导蛋白质工程将不仅在蛋白质工程中发挥潜能,而且在研制新型生物材料和疾病诊断及药物治疗方面起到推动作用。     

圆二色光谱在蛋白质结构研究中的应用

近几年来,圆二色光谱在蛋白质结构研究中的应用越来越广泛。通过对远紫外圆二色光谱的测量,可以推导出稀溶液中蛋白质的二级结构,进而分析和辨别蛋白质的三级结构类型;通过对近紫外圆二色光谱的测量和分析,可以推断蛋白质分子中芳香氨基酸残基和二硫键的微环境变化,研究介质与蛋白质结构间的关系;通过测定实验参数和环境条件变化时的圆二色光谱,可以研究蛋白质构像变化过程中的热力学和动力学特性。     

蛋白质构象病

蛋白质的空间结构又称为三维结构或构象（conformation）,特定的空间构象是蛋白质发挥其各种功能的结构基础。由于蛋白质担负着复杂的生化反应,因此在生物合成以后,蛋白质本身也经历着复杂的生理过程;蛋白质自翻译以后,需进行一系列的翻译后过程,包括跨膜转运、修饰加工、折叠复性、生化反应、生物降解等,这些过程都伴随着蛋白质的结构转换。随着对疯牛病的研究,人们发现：蛋白质分子的氨基酸序列虽不改变,但其空间结构或构象的改变也能引起疾病。同时,越来越多的研究表明,一些遗传性疾病是由于基因突变导致了蛋白质的错误折叠,这些突变并不直接影响蛋白质的功能结构域,但由于蛋白质的错误折叠,干扰了其正确运输,形成对细胞有毒性作用的聚积物。     

提高蛋白质生物活性与稳定性的研究进展

综述了蛋白质结构改造与提高生物活性及稳定性的研究进展,通过定点突变和基因克隆的方法,可以对自然界存在的酶进行改造,使之变成适合于工业生产的新酶。在工业生产中除了对所使用的酶有较高的活性和稳定性要求外,对产品也有一定要求,提高蛋白质的活性和稳定性是工业生产中的重要课题。     

蛋白质工程

<正> 随着科学技术的迅猛发展,人类对不同层次(分子、亚细胞、细胞、组织、器官乃至生命体本身)的生命过程的控制和利用已成为可能。作为生物功能的基本物质的蛋白质,由于其本身的多样性而为其多种应用提供了巨大潜能,人们一直在期待着对蛋白质功能的某种添加与除去的最终自主控制,并希望制造出比天然蛋白质性能更为优越的新     

tRNA介导蛋白质工程

在遗传信息从DNA到蛋白质流动的过程中,tRNA携带特异的氨基酸参与蛋白质合成,对于维持蛋白质翻译的忠实性起着非常重要的作用。生物体内共有20种氨酰tRNA合成酶,每一种均对应于一种氨基酸和一个tRNA类型。但是这种翻译过程仅仅限于20种天然氨基酸,因此在进行传统的蛋白质工程研究时常常受到限制。事实上,在蛋白质工程中借助于校正tRNA定点掺入非天然氨基酸可以提供蛋白质的结构信息,改进蛋白质检测与分离的方法,甚至赋予蛋白质某些新的特性。随着生物技术的发展和完善,tRNA介导蛋白质工程将不仅在蛋白质工程中发挥潜能,而且在研制新型生物材料和疾病诊断及药物治疗方面起到推动作用。     

蛋白质工程和蛋白质折叠

蛋白质一级结构决定着高级结构。蛋白质肽链在适宜条件下会自动卷曲形成其相应的高级结构,即自动发生蛋白质折叠,其自动发生的原因和过程仍不十分清楚,但是随着蛋白质工程的日益兴起,这些与折叠有关的问题也愈显重要,就此已有文章进行过讨论[1,2]。反之,如把新兴的蛋白质工程手段(尤其是基因定点诱变技术)应用来研究这些折叠问题,必将推动蛋白质折叠的研究。本文将就蛋白质折叠与蛋白质工程相互影响的一些例子进行讨论。     

蛋白质工程的现状和未来

七十年代末,随着基因操纵技术的建立,分离、合成目的基因,对其进行切割、拼接,从而使利用微生物--如大肠杆菌和酵母菌生产出其遗传产物蛋白质成为可能,结果,开发出了利用生物组织来大量生产激素及生理活性物质的方法。 在过去的五、六年间,已经利用基因工程产生了胰岛素、生长激素、干扰素等物质,并且进行了这些药物的商品化生产。以前很难获取的蛋白质,现在已经很容易地得到了。因此,人们很自然地产生出一个愿望,即生产活性更强,更加稳定,并且具有新的功能的蛋白质,这就是所谓的蛋白质工程。     

由残基计算蛋白质的可及表面积

蛋白质的高级结构是由一级结构决定的,这就是说,蛋白质中氨基酸的排列顺序及其相互作用决定了蛋白质的结构和功能。本文从这一基本原则出发,分析并计算了氨基酸残基在折叠和非折叠状态下的暴露和埋藏,得到了一种计算蛋白质可及表面积的新方法。     

基于联合残基力场的蛋白质能量优化

简述了蛋白质结构预测中存在的问题,主要介绍了蛋白质分子力场的一种模型即联合残基力场,然后利用这种模型对一种多肽和葡萄球菌蛋白的部分段进行试验,使它们的能量不同程度的得到了最小化,其中前者的初始能量为-71.50461kcal/mol,最小化后为-73.32767kcal/mol.