孢粉壁准晶体结构研究进展

 论述了近十年来有关准晶体结构在生物组织中的研究和发现，对Kedves提出的生物聚合体准晶体结构和其三维构象进行了分析。介绍了其研究方法，指出其结构存在之不足。     

《生物矿物学》一书评介

《生物矿物学》一书评介《生物矿物学》是一门新兴的生物地质学基础分文学科。生物矿物学的研究对象是生物矿物及其集合体─－生物矿物体。其研究内容包括生物矿物的化学成分、晶体结构、结晶形态、物理和化学性质、生理功能和产状；生物矿物体的物质组成、结构构造、形态...     

微生物降解有机磷类毒剂的酶学研究进展*

有机磷毒剂在农业生产和战争中的应用广泛,其生物解毒受到理论和应用研究方面的重视。有机磷水解酶在有机磷毒剂的生物降解中具有重要的作用,目前在有机磷水解酶的蛋白质晶体结构、酶促反应机制等方面的研究取得了较大的进展。中对有机磷水解酶在酶学、高级结构、催化机制、定向进化及其应用等方面的研究进行了综述,并对该领域今后的研究趋势进行了展望。     

乙酰胆碱酯酶分子研究进展

乙酰胆碱酯酶是生物体内胆碱能神经传导中的一种关键酶,它能够快速水解神经递质乙酰胆碱,保证神经信号在生物体内正常传递。乙酰胆碱酯酶结构和催化功能研究一直是生命科学的重要课题,可为研制有针对性的新药和杀虫剂提供重要理论依据。我们简要介绍了乙酰胆碱酯酶的三维晶体结构、活性位点、高效催化机制及其应用。     

蛋白质- 配体相互作用信息数据库研究进展

研究蛋白质和配体相互作用的结构和亲和力,不仅有助于了解蛋白质的功能,而且对药物研发以及药物作用机制的研究,也具有十 分重要的意义。目前,人们通过人工检索和半自动检索的方式,从文献和蛋白质数据库（Protein Data Bank,PDB）中获得了许多蛋白质- 配体亲和力信息和生物相关配体信息,并构建了许多蛋白质-配体相互作用的信息数据库。对3 个蛋白质-配体亲和力数据库和6 个蛋白质 晶体结构-配体生物相关性数据库进行介绍,并对其主要应用进行简述,希望能为实现高效准确地筛选和设计药物提供一定的帮助。     

蛋白质分子的构象运动及其功能意义

 <正> 自从五十年代末成功地运用X射线衍射分析技术测定肌红蛋白分子的晶体结构以来,我们关于蛋白质在三维水平的结构及其与功能关系的认识,已经历了两个阶段。第一个阶段包括60年代初至70年代中期。在这一期间,解决了蛋白质晶体结构测定方法的一般化问题,使以同晶置换法为主的一套X射线衍射分析技术成为研究生物大分子三维结构的成熟手段,给     

1,3-丙二醇生物法生产中关键酶的研究进展

目前,国内外对于1,3-丙二醇(1,3-propanediol,1,3-PD)的生产研究正在由化学法逐渐向生物法转变。该文着重介绍了生物法生产1,3-PD的生产菌株和生物合成途径,综述了关键酶的性质特点和基因克隆表达情况,对关键酶晶体结构的相关研究成果进行了介绍,进一步探讨了运用宏基因组技术和酶分子改造技术来获得新型高性能关键酶的方法,并展望了基因工程菌的应用前景,从而推动了对1,3-PD生产途径中关键酶的了解及1,3-PD的生产应用研究。     

《生命科学研究》2017年封面插图说明

<正>2017年《生命科学研究》封面左上角的插图是科学家们首次揭示的三聚态胞内阳离子通道(TRimeric Intracellular Cation/TRIC channel)的三维结构图。中国科学院生物物理所柳振峰课题组应用Ⅹ射线晶体衍射技术首次解析了来自秀丽线虫的两种不同亚型TRIC-B通道(TRIC-B1和TRIC-B2)晶体结构,并分别捕捉到了其结合Ca~(2+)离子及不含Ca~(2+)的两种不同构象态。如图所示,CeTRICB蛋白形成     

用于生物大分子晶体结构修正的差值Fourier综合程序系统

在国产大型通用电子计算机013上建立了用于生物大分子晶体结构晶体学修正的差值Fourier综合程序系统。该程序包括坐标和温度因子增量的自动分析和计算,配合适当的人工干预可使繁杂而艰苦的修正过程连续进行,实现了差值Fourier修正的半自动化。应用本程序系统对1.8埃分辨率的胰岛素晶体结构进行了十一轮差值Fourier修正。偏离因子R值从38.8%降到21.0%。修正后的Fourier图提供了包括蛋白质和水在内的更精细的结构信息。     

用于生物大分子晶体结构修正的差值Fourier综合程序系统

在国产大型通用电子计算机013上建立了用于生物大分子晶体结构晶体学修正的差值Fourier综合程序系统。该程序包括坐标和温度因子增量的自动分析和计算,配合适当的人工干预可使繁杂而艰苦的修正过程连续进行,实现了差值Fourier修正的半自动化。应用本程序系统对1.8埃分辨率的胰岛素晶体结构进行了十一轮差值Fourier修正。偏离因子R值从38.8%降到21.0%。修正后的Fourier图提供了包括蛋白质和水在内的更精细的结构信息。     

苔藓植物岩溶作用研究进展

苔藓植物参与岩溶作用的过程是生物岩溶的重要内容。开展苔藓植物岩溶作用研究可为石漠化裸岩的生态恢复及其综合治理提供理论依据和技术支撑。该文系统论述了苔藓植物岩溶作用的过程(溶蚀与沉积)、机理及其与生境互作机制的最新研究进展。苔藓植物及其生物结皮在干湿交替下发生膨胀、卷缩、冻融等物理机械力,以及其代谢分泌物和因呼吸作用而产生的H_2CO_3与岩石中矿物反应,破坏矿物晶体结构,导致矿物裂解、使岩面崩解脱落而改变岩面形态,塑造岩溶地貌,形成原始土壤。苔藓植物岩溶作用驱动力的大小与植物功能性状、基岩性质与生存环境密切相关。此外,生物岩溶作用需要长时间尺度的监测,研究周期长,建议建立野外长期监测基地,加强对其内在机制与过程以及与生境间互作机制,苔藓植物的生理代谢过程及其生物酶等与岩溶作用的相互关系,岩溶地区苔藓植物环境适应性特征及其生物多样性维持机制等方面的研究。     

苔藓植物岩溶作用研究进展

苔藓植物参与岩溶作用的过程是生物岩溶的重要内容。开展苔藓植物岩溶作用研究可为石漠化裸岩的生态恢复及其综合治理提供理论依据和技术支撑。该文系统论述了苔藓植物岩溶作用的过程(溶蚀与沉积)、机理及其与生境互作机制的最新研究进展。苔藓植物及其生物结皮在干湿交替下发生膨胀、卷缩、冻融等物理机械力, 以及其代谢分泌物和因呼吸作用而产生的H₂CO₃与岩石中矿物反应, 破坏矿物晶体结构, 导致矿物裂解、使岩面崩解脱落而改变岩面形态, 塑造岩溶地貌, 形成原始土壤。苔藓植物岩溶作用驱动力的大小与植物功能性状、基岩性质与生存环境密切相关。此外, 生物岩溶作用需要长时间尺度的监测, 研究周期长, 建议建立野外长期监测基地, 加强对其内在机制与过程以及与生境间互作机制, 苔藓植物的生理代谢过程及其生物酶等与岩溶作用的相互关系, 岩溶地区苔藓植物环境适应性特征及其生物多样性维持机制等方面的研究。     

分子生物物理的一些前沿领域

分子生物物理是80年代发展迅速、成就突出的一个学科领域,它的一些主要前沿已经成为了解一些重要生命现象分子机理的关键。进入90年代,分子生物物理面临更加迅速发展的新机遇。本文概要介绍了分子生物物理一些前沿领域的研究现状及其近期展望,主要涉及生物大分子的晶体结构和溶液结构(二维和三维核磁共振)研究,核酸与蛋白质的专一辨识和相互作用,蛋白质折叠研究,新蛋白质的设计与构建等方面。     

微生物NAD合成酶及其抑制剂的研究进展

NAD(P)生物代谢在能量代谢,维持氧化还原稳态以及调节细胞寿命等许多细胞进程中有重要作用。因此,NAD生物合成途径的关键酶的抑制剂就成为备受关注的候选新药,如NAD合成酶抑制剂。本文对微生物中的NAD合成酶的催化活性特征,晶体结构,调控因子以及基于晶体结构的抑制剂设计方面进行了综述,以期为基于NAD的治疗领域打开新的思路。     

微生物来源的γ内酰胺酶研究进展

γ-内酰胺酶属于酰胺酶,其中的(+)γ-内酰胺酶能够高效率的动力学拆分外消旋体γ-内酰胺,获得光学纯的(-)γ-内酰胺。光学纯的(-)γ-内酰胺是制备抗病毒药物碳环核苷化合物的重要手性中间体。目前报道共有7个来源于微生物的γ-内酰胺酶,其中来源于Aureoacterium sp.的(-)γ-内酰胺酶的晶体结构获得了解析。根据晶体结构推测的(-)γ-内酰胺酶的催化机理与α/β水解酶超家族的催化机理是类似的。但是,目前还没有(+)γ-内酰胺酶的晶体结构模型的数据及机理的描述。γ-内酰胺酶的研究方向主要包括γ-内酰胺酶的蛋白质工程改造,对不同对映体选择性的γ-内酰胺酶的催化机理的阐述,以及γ-内酰胺酶在生物体内的功能研究。     

丹参酮生物合成途径关键酶CYP76AH3的晶体结构与分子对接

丹参在治疗心绞痛、冠心病和心肌梗死等疾病中具有广泛应用。CYP76AH3是其活性成分丹参酮合成途径中的关键P450酶,位于丹参酮复杂合成网络通路的分支处,其晶体结构解析及关键氨基酸分析对丹参酮的合成生物学具有重要意义。作为跨膜蛋白的Ⅱ型P450酶的蛋白质纯化、晶体培养和晶体结构解析的难度一贯较大。本研究通过构建原核表达重组质粒,纯化目的蛋白质,成功培养了CYP76AH3晶体,解析了晶体结构。根据CavityPlus分析确定对接范围,采用分子对接程序Discovery Studio筛选出与底物相互作用的关键氨基酸,包括与底物有氢键相互作用的Gly298和Asp294,以及与底物有疏水相互作用的Phe479、Leu367和Leu293;通过点突变模拟进一步预测了关键氨基酸的突变对蛋白质结构稳定性的影响。本研究将为CYP76AH3的蛋白质工程提供目标,为丹参酮的合成生物学研究奠定了基础。     

光系统Ⅱ反应中心的晶体结构被确定——膜结构生物学的重大突破

在 2 0 0 1年 2月 8日英国出版的权威科学杂志ＮＡＴＵＲＥ上 (Ｖｏｌ.4 0 9:73 9～ 74 3 ) ,德国柏林马普学会生物物理化学研究所的ＺｏｕｎｉＡ .,ＷｉｔｔＨ .Ｔ .,ＫｅｒｎＪ.,ＦｒｏｍｍｅＰ .,ＫｒａｕβＮ .,ＳａｅｎｇｅｒＷ .和ＯｒｔｈＰ .七位科学家发表了关于系统ＩＩ的高分辨率晶体结构的重要论文 ,题目译为中文是“蓝藻Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓｅｌｏｎｇａｔｕｓ光系统ＩＩ的 3 .8埃分辨率的晶体结构”。首次报道了用Ｘ＿射线衍射方法获得的具有放氧活性的光系统ＩＩ反应中心的晶体结构数据 ,并且对蛋白亚基和色素的位置…     

活性多肽研究的概况与展望

<正> 蛋白质结构与功能的研究自五十年代Sanger完成胰岛素的一级结构测定后蓬勃发展,已有上千个蛋白质的一级结构被阐明,上百个晶体结构被测定,获得了大量信息,把分子生物学提到新的高度。但对分子量较小,构象简单而生物功能的重要性并不低于蛋白质的活性多肽的研究却远落后于蛋白质。追其原因主要由于:1)一般多肽类激素在体内含量极低,在10~(-9)克/毫升体液的水平,代谢又快,很容易被相应的蛋白酶所降解。例如下丘脑的各种     

Ser203在大鼠脑驱动蛋白水解ATP中重要作用的晶体学分析

鼠脑驱动蛋白（rat brain kinesin）是一种利用水解ATP所释放的能量在微管束上高速并且连续性运动的常规驱动蛋白. 它在神经突触的物质运输中起着重要作用. 研究驱动蛋白是如何将ATP中储藏的化学能转化为机械动能是理解其运动机能的重要课题. 本课题获得了鼠脑驱动蛋白单体与ATP结构类似物AMPPCP形成的复合物晶体结构. 将这个晶体结构与鼠脑驱动蛋白单体-另一种ATP结构类似物AMPPNP形成的复合物晶体结构以及鼠脑驱动蛋白单体-ATP水解产物ADP形成的复合物晶体结构进行相互比较,揭示了活性中心的开关区域I中丝氨酸203可能作为质子的供体,加速了ATP中gamma-磷酸和beta-磷酸的断裂,从而导致ATP的水解.     

哈里逊教授谈 病毒结构以及DNA与蛋白质相互作用

国际知名结构分子生物学家哈里逊博士(stephen C.Harrison),现为美国哈佛大学生物化学与分子生物学系教授。他是世界上第一个完成了球状植物病毒—西红柿矮丛病毒(TBSV)晶体结构测定的科学家,二十年来集中精力于核酸与蛋白质相互作用,蛋自质与蛋白质相互作用、病毒颗粒的自组装等生物大分子体系的结构研究。他对于X射线晶体学和电子显微术等应用于结构分子生物学也有一定贡献。1984年8月下旬,他应中国科学院生物物理所的邀请,对我国进行了访问。哈里逊博士在上海作了题为《病毒的结构与组装》的报告,用幻灯和电影生动地介绍了作为把遗传信息