人溶菌酶基因的克隆和生物信息学分析

目的:克隆人溶菌酶基因并进行生物信息学分析及构建其原核表达载体方法:采用RT-PCR法扩增人溶菌酶基因,运用相关生物信息学软件对其理化性质、疏/亲水性、功能结构域及蛋白质二级结构等进行分析.将该基因克隆入载体pET32a,PCR、双酶切鉴定和核苷酸序列测定.结果:获得约400bp的人溶菌酶基因,其序列与GenBank中公布序列完全一致.生物信息学分析显示人溶菌酶基因编码130个氨基酸,分子量为14.7kDa,理论等电点为9.28,含有一个功能结构域,二级结构主要由α-螺旋、无规则卷曲、延伸链和β-转角组成.经PCR、双酶切鉴定和核苷酸序列测定,表明重级表达质粒构建成功.结论:该基因的克隆、生物信息学分析及原核表达质粒的构建为进一步研究其功能奠定了基础.     

基于二辛基化标记的蛋白质组N末端肽富集方法

蛋白质末端的研究不仅对于蛋白质的结构和功能注释十分必要,还能够为蛋白酶作用机理的揭示提供重要信息.针对传统蛋白质组N末端肽富集需要采用大量去除材料导致N末端肽回收率低,以及步骤繁琐、样品损失等问题,本文发展了一种基于二辛基化标记的蛋白质组N末端肽反向富集方法,可以在单次反相色谱分离中实现非N末端肽的去除.以酵母蛋白质酶解产物为样品对方法进行考察,结果表明,该方法具备较高的二辛基化标记效率(93%),且非N末端肽经二辛基化标记后能够显著偏移至强保留区.将其应用于酵母蛋白质N末端组的分析,共鉴定到237条蛋白原始N末端肽和133 neo-N末端肽,较富集前分别提高了2.1和3.3倍.此外,将该方法结合多种酶切方式,使N末端肽和neo-N末端肽的鉴定数目进一步提高37%和60%,促进了蛋白质N末端组鉴定覆盖度的提高.     

《蛋白质构象》

《蛋白质构象》(Protein conformation)是锡伯基金会专题论文集第161卷,1991年威利父子出版公司出版,269页。生物学和化学中一个悬而未解的问题是怎样从蛋白质的氨基酸顺序去确定其三维结构,该种结构是酶、通道、和受体功能及机制的基础。     

酶的辅因子

(一)辅因子概念酶的化学本质是蛋白质,它和其它蛋白质一样,主要由氨基酸组成。因此也具有两性电解质的性质,并且具有一、二、三、四级结构。酶和其它蛋白质一样,其中有些是单纯蛋白质,有些是结合蛋白质。脲酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶和核糖酸酶等一般水解酶都属于简单蛋白质。这些酶只由氨基酸组成,此外不含其它成份。转氨酶、碳酸酐酶、乳酸脱氢酶及其它氧化还原酶类等均属于结合蛋白质。这些酶除了蛋白质组份外,还含有对热稳定的非蛋白的小分子物质。前者称为酶     

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.     

质量肽谱在蛋白质结构研究中的应用

蛋白质的一级结构始终是生物学家关心的一个焦点,他们通常使用肽谱分析的方法测定蛋白质的一级结构。肽谱是一种技术,它使用特异性的酶或化学的方法,将蛋白质降解成小肽,然后进行分离和分析[1]。肽谱在蛋白质研究中起着重要的作用,它可以确证蛋白质的序列,用于蛋白质鉴定;鉴定翻译后的修饰及体外的化学修饰;检测单个氨基酸的变异(即突变);鉴定不同的蛋白构型;也可用于产生核苷酸探针检测ＤＮＡ文库;合成多肽诱导...     

免疫化学和免疫电泳技术在硝酸还原酶和纤维素酶研究中的应用

应用免疫化学和免疫电泳技术研究蛋白质和酶的功能与结构,已为生物化学常用方法之一。本文介绍在硝酸还原酶(NR)和纤维素酶分离鉴定中使用免疫化学和免疫电泳技术的方法。     

糖组学研究策略及前沿技术研究进展

糖组学是继基因组学和蛋白质组学后的新兴研究领域,主要研究聚糖结构与功能.通过与蛋白质组数据库结合,糖捕捉法能系统鉴定糖蛋白和糖基化位点.糖微阵列技术可以对生物个体产生的全部蛋白聚糖结构进行鉴定与表征,提高了聚糖分析通量.而化学选择糖印迹技术简化了聚糖纯化步骤并提高了糖基化分析的灵敏度.双消化并串联柱法通过双酶消化双柱分离,在分析聚糖结构的同时也鉴定蛋白质的序列,并与蛋白质组学研究兼容.     

消息

书讯：《蛋白质纯化与鉴定实验指南》 《蛋白质纯化与鉴定实验指南》由科学出版社出版,是该社新近出版的《现代生物技术丛书》中的一种。随着生命科学研究由基因组时代进入蛋白质组时代,蛋白质结构与功能研究进一步凸显出来,蛋白质纯化与定技术再次成为生物科学工作者的关注目标。为适应这一发展的需要,著名的美国冷泉港实验室自１９８９年以来每举办一期“蛋白质纯化与鉴定研习班”,本书即是在其讲稿的基础上形成的。全书分４个单元,分别以钙调蛋白、转因子AP－１、重组σ３２和胰岛素受体为例,从不同的原材料出发…     

《蛋白质纯化与鉴定实验指南》

《蛋白质纯化与鉴定实验指南》由科学出版社出版,是该社新近出版的《现代生物技术丛书》中的一种。随着生命科学研究由基因组时代进入蛋白质组时代,蛋白质结构与功能研究进一步凸显出来,蛋白质纯化与鉴定技术再次成为生物科学工作者的关注目标。为适应这一发展的需要,著名的美国冷泉港实验室自1989年以来每年举办一期“蛋白质纯化与鉴定研习班”,本书即是在其讲稿的基础上形成的。全书分4个单元,分别以钙调蛋白、转录因子AP-1、重组σ32和胰岛素受体为例,从不同的原材料出发,通过一组具有代表性的并经过多年优化的纯化和鉴定实验,具体地介…     

鼠肝质膜蛋白质组研究的方法评估

细胞质膜是细胞中重要的细胞器, 在肝功能的发挥中具有非常重要的作用. 使用蔗糖密度梯度离心纯化细胞质膜, 通过电子显微镜观察和免疫印迹法检验膜的纯度. 结果显示, 与组织匀浆成分相比, 质膜富集了20倍, 线粒体的污染减少了约50%. 提取的蛋白质用二/一维凝胶电泳(2DE/1DE)分离、胰酶酶解、电喷雾四极杆飞行时间质谱(ESI-Q-TOF)和基质辅助激光解吸飞行时间串联质谱(MALDI-TOF-TOF)鉴定, 或者提取的蛋白质直接进行溶液内酶解、液相色谱串联电喷雾离子阱质谱(LC-LTQ)(鸟枪法)鉴定. 一共鉴定了547个非冗余蛋白质, 其中34%为质膜或质膜相关蛋白质. 优化和评估了质膜蛋白质组研究的方法, 且对鼠肝质膜蛋白质组进行了系统的分析.     

鼠肝质膜蛋白质组研究的方法评估

细胞质膜是细胞中重要的细胞器, 在肝功能的发挥中具有非常重要的作用. 使用蔗糖密度梯度离心纯化细胞质膜, 通过电子显微镜观察和免疫印迹法检验膜的纯度. 结果显示, 与组织匀浆成分相比, 质膜富集了20倍, 线粒体的污染减少了约50%. 提取的蛋白质用二/一维凝胶电泳(2DE/1DE)分离、胰酶酶解、电喷雾四极杆飞行时间质谱(ESI-Q-TOF)和基质辅助激光解吸飞行时间串联质谱(MALDI-TOF-TOF)鉴定, 或者提取的蛋白质直接进行溶液内酶解、液相色谱串联电喷雾离子阱质谱(LC-LTQ)(鸟枪法)鉴定. 一共鉴定了547个非冗余蛋白质, 其中34%为质膜或质膜相关蛋白质. 优化和评估了质膜蛋白质组研究的方法, 且对鼠肝质膜蛋白质组进行了系统的分析.     

膜和传输当代论题丛书介绍

生物膜是由蛋白质、脂质和糖等组成的一种复合结构,包括细胞表面质膜和各种细胞器膜,其主要功能是在膜的内外进行物质、能量交换及信息传递。生物氧化、光合作用、细胞识别、免疫反应、激素及药物作用、神经传导、物质的传输都和膜有密切关系。学术出版社就生物膜的结构和功能出版了膜和传输当代论题丛书,简略介绍如下: v.20:《上皮输送的分子途径》(Molecular approaches to epithelial trasport),324页,1984年出版。 V.21:《离子通道:分子和生理领域》(Ion channels:Molecular and physiological aspects),394页,1984年出版。 v.22:《鱿鱼轴突》(The squid axon),593页、1984年出版。     

花生叶片蛋白组对UV-B辐射增强的响应

为揭示UV-B辐射增强处理降低花生光合速率和花生抵御UV-B辐射增强的分子机制,应用蛋白质双向电泳与质谱联用技术对自然光环境下补增UV-B辐射(54μW/cm2)处理24h的苗期花生叶片差异表达蛋白质变化进行了分析。结果表明:补增UV-B处理下,花生叶片中共检测到丰度变化在2.5倍以上的差异表达蛋白点39个(其中22种蛋白质表达下调,17种表达上调),经过MALDI-TOF-TOF分析及数据库检索,成功鉴定出其中的27种蛋白质。被鉴定的27种蛋白质按其功能大致可归为8类,第Ⅰ类:光合作用相关的蛋白质,包括质体蓝素、1,5-二磷酸核酮糖羧化酶小亚基、放氧复合物增强子蛋白1、PsbP结构域蛋白6和果糖二磷酸醛缩酶;第Ⅱ类:糖代谢相关蛋白质,包括苹果酸脱氢酶;第Ⅲ类:能量合成相关蛋白质,包括ATP合酶;第Ⅳ类:氨基酸代谢相关蛋白质,包括半胱氨酸合成酶;第Ⅴ类:蛋白质加工相关蛋白质,包括热激蛋白;第Ⅵ类:蛋白质翻译相关蛋白质,包括核糖体循环因子;第Ⅶ类:防御相关蛋白质,包括几丁质酶、过氧化物酶、Cu-Zn超氧化物歧化酶、二羟肉桂酸3-O-转甲基酶和类萌发素蛋白;第Ⅷ类,未知功能蛋白质。这些研究结果为进一步研究花生抵御UV-B辐射的分子机理提供了有意义的线索。     

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。     

第一届分子生物物理学术讨论会征文通知

由中国生物物理学会分子生物物理专业委员会主办的第一届分子生物物理学术讨论会,拟定于一九八八年十二月十二日至十五日在福建省厦门市召开。 本届学术讨论会以生物大分子的结构、运动、功能、改造为中心议题,其主要内容包括:(一)蛋白质、核酸等生物大分子的结构与功能研究;(二)生物大分子的动力学研究;(三)蛋白质工程及有关问题;(四)生     

大肠杆菌二氢硫辛酸转乙酰基酶的外周亚基结合结构域的溶液构象

丙酮酸脱氢酶复合体催化丙酮酸氧化脱羧,生成乙酰辅酶A.该复合体由丙酮酸脱羧酶(E1)、二氢硫辛酸乙酰转移酶(E2)和二氢硫辛酸脱氢酶(E3)三种酶组成.大肠杆菌E2的外周亚基结合结构域(peripheral subunit-binding domain,PSBD)结合E1和E3,对丙酮酸脱氢酶复合物的结构和功能有重要作用.本研究采用PCR技术扩增了E2的PSBD的48个氨基酸残基区域编码序列(c DNA),构建p ET-32a-pp-Psbd表达载体,测序正确后转入BL21(DE3)中表达,目的蛋白质用镍柱和Hi Trap SP柱纯化后达到电泳纯,质谱鉴定纯化后蛋白质分子量与理论值符合.pull-down结果表明,PSBD可分别与E1和E3结合.圆二色谱表征PSBD的二级结构主要为a-螺旋,当在0.5mol/L Na Cl的离子强度下,55.7%的PSBD分子折叠为正确的构象.动态光散射实验发现,PSBD分子有3种不同的构象存在形式,因此,PSBD非常容易从折叠态转化为不和E1、E3结合的无规卷曲态,这种构象的相互转化为其功能性与E1、E3结合及解离提供了结构基础.     

遗传信息传递的晶体学解密

生物大分子(如蛋白质等)在生物体内行使功能必须要保证其立体结构的正确性。作为研究大分子高级结构的主要手段,结晶技术结合X-射线衍射技术、核磁共振技术以及电镜技术被普遍应用于高级结构的数据分析。随着这些技术的进一步完善,目前已经能完成蛋白质与配体的共结晶。遗传信息从最原始的DNA或RNA传递到以蛋白质的形式呈现功能的过程是由众多酶或蛋白质复合体催化的多步骤进程,解析其中重要元件的空间结构推动了对这些酶反应机理的深入研究。主要阐述结晶技术在遗传信息传递过程中关键酶或蛋白质复合体的研究中的应用。     

蛋白质二级结构指定

蛋白质二级结构是指蛋白质骨架结构中有规律重复的构象。由蛋白质原子坐标正确地指定蛋白质二级结构是分析蛋白质结构与功能的基础,二级结构的指定对于蛋白质分类、蛋白质功能模体的发现以及理解蛋白质折叠机制有着重要的作用。并且蛋白质二级结构信息广泛应用到蛋白质分子可视化、蛋白质比对以及蛋白质结构预测中。目前有超过20种蛋白质二级结构指定方法,这些方法大体可以分为两大类:基于氢键和基于几何,不同方法指定结果之间的差异较大。由于尚没有蛋白质二级结构指定方法的综述文献,因此,本文主要介绍和总结已有蛋白质二级结构指定方法。     

蛋白质组学中新蛋白质鉴定的研究方法和策略

当前,基于生物质谱进行蛋白质鉴定的技术已经成为蛋白质组学研究的支撑技术之一.产生的数据主要使用数据库搜索的方法进行处理,这种方法的一大缺陷是不能鉴定数据库中未包含的蛋白质,因此如何充分利用质谱数据对蛋白质组研究的意义很大,而新蛋白质鉴定更是其中一个重要的内容.新蛋白质鉴定是蛋白质鉴定的一个方面,新蛋白质的定义按照序列和功能的已知程度分为3个层次;以蛋白质鉴定的方法为基础,目前新蛋白质鉴定的方法可分为denovo测序和相似序列搜索结合的方法以及搜索EST、基因组等核酸数据库的方法2大类;两者各有利弊.存在各自的问题和相应处理的策略.不同的研究者可以根据具体目的应用和发展不同的鉴定方法,同时新蛋白质的鉴定也将随着蛋白质组学研究的发展而更加完善.