核酸-蛋白质结合能在剪切位点识别中的应用

把最大信息原理应用到核酸序列的保守位点分析中。利用最大信息原理,推导出了核酸和蛋白质特异性结合时的结合能表达式,并且估计了和蛋白质发生相互作用的核酸序列上的位点范围。为了检验此理论是否较为成功地反映了核酸和蛋白质结合时的实际情况,把它应用到基因内含子剪切位点的识别中,识别结果达到了较高的敏感性和特异性,这说明利用最大信息原理推导结合能表达式及估计核酸序列上参与反应的位点范围的理论是较为成功的。此研究结果一方面有助于核酸和蛋白质相互作用的理解,另一方面,也有助于和蛋白质发生相互作用的各种核酸序列的计算机识别研究。     

二维核磁共振与核酸的溶液结构

二维核磁共振技术(2D-NMR)是近十几年出现的核磁共振方法的一个分支,已能在溶液态测定蛋白质、核酸等生物大分子的三维结构,成为与单晶X-射线研究相互补充的重要手段.与蛋白质的二维核磁共振研究相比,核酸的2D-NMR研究起步略晚,但近三、五年来已取得长足的进步,在作核酸的结构测定、研究核酸—蛋白质相互作用中发挥了其     

双链DNA细菌病毒DNA包装的机制

病毒是由蛋白质和核酸构成的,每种病毒只含有一种核酸—DNA或RNA。在病毒繁殖的过程中,蛋白质的合成和核酸的复制是分别由两套不同的机器来完成的。当蛋白质和核酸分别合成之后,两者如何结合以形成具有感染性的病毒粒子?这一问题早就引起病毒学家的兴趣而至今尚未完全得到解答。病毒核酸包装(packaging or encapsidation)就是指核酸与结构蛋白相互结合的过程。其机制的阐明将能为研究蛋白质、DNA和     

生命的两次起源论：介绍一种新的生命起源假说

本文介绍了美国著名物理学家戴森提出的“生命的两次起源”的假说。其基本思想是,生命分两次出现,第一次始于蛋白质;第二次始于核酸。核酸开始是专性寄生物,以蛋白质为生,并利用蛋白质的代谢产物,取得自身的复制。     

生命起源的现代探讨──基于磷酰化氨基酸的核酸和蛋白质共起源学说评述

先有核酸还是先有蛋白质,是当前生命起源研究中的难题。本文在讨论现代生物学和物理学对生命本质的认识后,评介了中国学者提出的一个基于N－磷酰化氨基酸自组装的蛋白质和核酸共进化的模型。在有核畜存在时;磷酸化氨基酸自组装提供了一个能把蛋白质合成和核酸合成偶联起来的最小的分子模型。同其他生命起源学说相比,这一模型更符合生命的基本特征（自复制、生长、变异和进化）,以及Eigen“超循环论”的自组织和进化的理论框架。     

含氟核苷在生物大分子结构机理研究中的应用进展

氟原子半径小、电负性强、具有与(-OH)官能团类似的氢键形成能力,是"超级卤素"。生物大分子核酸中引入氟原子,会使得氟原子附近的原子电子云密度、碱性及酸性发生明显变化,从而导致整个核酸分子构象由于偶极相互作用发生变化。本文主要综述最近几年含氟核苷在蛋白质与核酸的相互作用及其动力学机制、DNA和RNA的二级结构等生物大分子结构机理研究中的应用,同时,进一步阐述了利用含氟核苷,结合19F-NMR核磁共振波谱技术,研究核酸与蛋白质之间特异性识别的结构与动态机制及核酸二级结构的研究进展,以期氟化学在我国化学和生物学领域得到更为广泛的应用。     

问题解答1

问 :蛋白质、核酸都是通过缩聚反应形成的吗 ?答 :由于人们对教材内容机械引入或对教材语意曲解 ,因而众多的复习资料无论在介绍蛋白质、核酸的结构还是生命起源时都人为地强调氨基酸“缩合”形成蛋白质、核苷酸“聚合”形成核酸。“缩合”与“聚合”似乎成了风马牛不相及的两个概念 ,更谈不上去探索其有机联系了。缩合源于生物化学中蛋白质 (或肽 )的形成 ,它可以指两个或多个氨基酸形成肽时脱去一个或多个水分子的反应。正由于它脱去小分子物质 ,而有别于加成反应 ,同时它发生在有机的小分子之间 ,且反应结果并没有形成不饱合键而不同于消…     

蛋白质- 核酸对接方法研究进展

分子对接技术作为预测蛋白质-核酸复合物结构的有效方法,为研究在生物学过程中蛋白质-核酸的相互作用提供了重要的工具。本文首先分析了当前蛋白质-核酸对接研究中的主要困难,例如构象变化和核糖磷酸骨架的带电性问题。然后从构象搜索、打分函数、柔性策略三个方面比较和总结了蛋白质-核酸对接中主要的计算方法。最后回顾了蛋白质-核酸对接计算模型的应用,并对未来的工作进行了展望。     

蛋白质结构的晶体学修正

近十多年来,蛋白质空间结构的精确化,取得了显著进展。用于测定蛋白质和核酸等生物大分子三维结构的X射线单晶衍射法,通常采用同晶置换等实验方法,来获得结构的初始模型。由于各种原因,初始模型的原子坐标误差平均达0.3到0.5埃。这样的精度远不能满足结构和功能研究的需要。蛋白质反应的分析指出,原子位置0.1埃数量级的变化,可以产生相当不同的蛋白质行为。酶的特异作用来源于活性部位的独特原子配置以及同底物结合中或以后的构象变化,这种变化有时小到用一般方法难以确定。为了测定这类原子水平的结构细节和微     

组蛋白尾部的共价修饰

核小体是构成染色质的基本结构单位,它使得染色质中DNA、RNA和蛋白质组织成为一种致密的结构形式。其中组蛋白尾部区域常常发生形式多样的翻译后修饰。这包括乙酰化、磷酸化、甲基化、泛蛋白化以及ADP核糖基化。存在于一个或更多的组蛋白尾部的相应的修饰,形成了一种“组蛋白密码”,许多的蛋白质因子对其加以识别,从而引发一系列的下游过程。     

适配体结合蛋白质靶标的亲和力表征方法及其在疾病诊断中的应用

核酸适配体是通过体外指数富集配体系统进化（SELEX）技术筛选获得,并能够和蛋白质靶标高特异性、高亲和力结合的单链寡核苷酸。核酸适配体不但具有抗体的识别特性,而且具有自己独特的优良性能,目前已应用于分析检验、食品安全和生物医药等各个领域。蛋白质具有多种多样的生物功能以及临床诊断价值。因此,核酸适配体针对蛋白质靶标并在蛋白质相关的基础研究领域受到广泛的关注。核酸适配体应用性能的优劣取决于与其靶标蛋白质的亲和力与特异性。本文主要综述核酸适配体对蛋白质靶标的亲和力表征方法,以及在药物研发、肿瘤检测、生物成像以及生物传感器方面的应用。     

病毒核酸和蛋白分析的原理

<正> 病毒是由核酸和蛋白质两种基本成份所构成的一类最简单的特殊生物。它们严格地寄生于细胞内,以基因复制的方式进行繁殖。因而又有“分子生物”或“寄生分子”之称。 病毒学作为一门相对独立学科的历史还不到40年,进展却比较迅速。这与现代分子生物学方法的运用是分不开的。由于核酸和蛋白是病毒的主要功能成份,所以,在病毒学研究中,对核酸和蛋白的分析显得特别重要。病毒学的各个研究领域都涉及病毒核酸和蛋白的分析。     

从胰岛素研究看等构相互作用在分子识别中的作用

蛋白质分子识别的结构基础是蛋白质的三维结构或折叠,其信息存在于氨基酸序列中。在比较功能已知或未知蛋白质的结构同源性时,常常是根据氨基酸残基的疏水性或亲水性。胰岛素定位突变的研究显示出了“等构相互作用”＾＃在考虑蛋白质同源性中的重要性。“等构相互作用”这一概念使得蛋白质结构与功能研究的视野更加开阔,同时在制药工业中开发多肽与蛋白质的类似物或模拟物有更多的选择。     

邻位连接技术：一种新的高灵敏度蛋白质检测技术

蛋白质组学(proteomics)诞生以来,高效准确的蛋白质检测技术受到越来越多的关注.最近 ,一种高灵敏度的蛋白质检测技术,邻位连接技术(proximity ligation assay, PLA)被建 立.该技术采用核酸适体(aptamer)或单/多克隆抗体 核酸复合物作为邻位连接探针(proximity probes).当一对邻位探针同时识别同一个目标蛋白分子时,它们将在空间位置上相互临近,通过连接反应形成一段可扩增的DNA标签序列,该标签序列能够反映待测蛋白的种类及浓度.该技术将对蛋白质的检测转变为对DNA核酸序列的检测,实现了特殊蛋白质的检测,定量及定位.文章从该方法的产生背景,发展过程,原理以及探针制备等方面对该方法进行了系统的介绍,列举了该方法的几种重要应用,并对该方法在蛋白质组学研究领域的应用前景进行了展望.     

蓖麻蚕血淋巴蛋白质代谢的研究

本文研究了不同发育期的蓖麻蚕血淋巴中蛋白盾、游离氨基酸和核酸的含量变动,以及氨基酸激活酶活性的改变。血淋巴蛋白质的含量在五龄中期以前增加极慢,以后则急剧上升,至预蛹期达最高峰,化蛹时减少,在蛹的前半期变动不大,至后期则显著下降。血淋巴中游离氨基酸、氨基酸激活酶和核酸的变化各与蛋白质的变动有一定的相关性,反映了这些物质与血淋巴蛋白质在代谢上的相互联系。氨基酸激活酶活性的变化和蛋白质总含量的变化基本上相一致。游离氨基酸含量的减少往往伴随着蛋白质的相应增多。而RNA:DNA比的增加则一般发生于蛋白质的增加之前。从这几种物质的变动情况及相互联系,分析了血淋巴中蛋白质合成的可能性,并讨论了血淋巴蛋白质在发育中的作用。     

实用生物信息技术课程教学实例

介绍"实用生物信息技术"研究生课程的5个教学实例。以血红蛋白序列和结构为例,介绍常用生物信息技术和分析方法,包括蛋白质和核酸序列相似性比对、蛋白质和核酸序列数据库检索、Blast数据库相似性搜索、分子系统发生树构建,以及蛋白质结构比较分析等。     

关于生命本质的思考

恩格斯曾说过 :“生命是蛋白质的一种表现形式”。《中国大百科全书》也定义 :“生命是由核酸和蛋白质特别是酶相互作用而产生的可以不断繁殖的物质反馈循环系统”。再参考其它书籍也会发现 ,虽然各种定义的内容不尽相同 ,但绝大多数都提到“生命的物质基础是核酸和蛋白质”这一层意思。但笔者认为 ,从广义上说 ,生命的物质基础不应只局限于此。目前 ,人们之所以这样认为 ,是因为已发现的生物近乎全部是由这两种物质组成的。但从逻辑推理上看 ,只能说生命是由核酸和蛋白质构成的可能性较大 ,而不能绝对地断定生命物质基础只能是它们。这就好…     

mRNA的二级结构对蛋白质折叠速率的影响

建立了一个包含核酸序列信息的蛋白质折叠数据库。以此为基础,对于每一个蛋白质,计算了其相应编码mRNA序列的茎结构含量、环结构含量、折叠自由能及mRNA的柔性等描述mRNA二级结构特征的基本参量。进一步分析了这些mRNA二级结构参量与相应蛋白质折叠速率的关系。结果表明,mRNA茎结构含量与蛋白质折叠速率呈显著负相关性,而环结构含量则与蛋白质折叠速率呈显著正相关性;同时,mRNA的柔性与相应蛋白质折叠速率呈极显著正相关性。进一步的分析表明,当把蛋白质分为不同二级结构类型和折叠类型后,mRNA的柔性对不同类型蛋白质的折叠速率均为重要的影响因素,而mRNA的茎结构含量和环结构含量主要影响二态蛋白质的折叠。结果证实,mRNA的二级结构对蛋白质的折叠有着重要作用。     

生物大分子与生命功能

生物大分子是生物体的重要组成成份,不但有生物功能,而且分子量较大,其结构也比较复杂。在生物大分子中除主要的蛋白质与核酸外,另外还有糖、脂类和它们相互结合的产物。如糖蛋白、脂蛋白、核蛋白等。它们的分子量往往比一般的无机盐类大百倍或千倍以上。蛋白质的分子量在一万至数万左右,核酸的分子量有的竟达上百万。这些生物大分子的复杂结构决定了它们的特殊性质,它们在体内的运动和变化体现着重要的生命功能。如进行新陈代谢供给维持生命需要的能量与物质、传递遗传信息、控制胚胎分化、促进生长发育、产生免疫功能等等。     

基于核酸侵入反应的生物分子检测技术的研究进展

核酸侵入反应是由5＇核酸内切酶或flap内切酶催化的,能够识别切割核酸片段形成的特异性结构的一类反应。近年来发展了很多基于该反应的生物大分子检测技术,能够对DNA、RNA、miRNA及蛋白质进行高灵敏、高特异性的测定。这些技术大都无需扩增待测靶标,极大地降低了扩增产物交叉污染的风险,在临床检测中具有很大的应用前景。本文对这些检测技术的原理及应用作简要综述。