细胞蛋白质相互作用的结构基础

随着人类基因组计划的进行 ,大量基因被发现和定位 ,基因的功能问题将成为今后研究的热点。大多数基因的最终产物是相应的蛋白质 ,因此要认识基因的功能 ,必然要研究基因所表达的蛋白质。蛋白质的功能往往体现在与其他蛋白质及 /或核酸的相互作用之中。细胞各种重要的生理过程 ,包括信号的转导 ,细胞对外界环境及内环境变化的反应等 ,都是以蛋白质间相互作用为纽带 ,并形成网络。所以 ,近年来 ,蛋白质间相互作用的研究逐渐得到重视。蛋白质分子的结构域有很多种 ,但是现在明确作为为介导蛋白质 蛋白质间相互作用的结构域并不多 ,这里取已明…     

CRBN基因突变引起轻型智力发育迟滞分子机制

[目的]为了研究CRBN基因与常染色体隐性遗传非综合征轻型智力发育迟滞(ARNSMR)的关系。[方法]从293T细胞中克隆了CRBN和CRBN突变体基因(CRBNm),并克隆至pc DNA-GFP、pc DNA-Flag质粒中,将重组质粒用脂质体转染到293T细胞中,Co-IP与GFP-CRBN、CRBNm融合蛋白相互作用的293T细胞蛋白,通过PAGE胶电泳、银染分析差异蛋白。同时我们还做了CRBN和CRBNm蛋白稳定性和泛素化修饰研究。[结果]发现CRBN基因无义突变后没有改变蛋白的细胞定位,但影响了相互作用蛋白,同时突变的CRBN蛋白自我泛素化修饰增强,与野生型相比更容易降解。[结论]CRBN基因的无义突变后蛋白泛素化修饰增强,细胞内相互作用蛋白发生改变,从而影响了CRBN基因的功能。     

《细胞》:新方法或可助解析未知基因功能

近日由美国加州大学圣地亚哥分校医学院的研究者领导的一个国际研究小组开发了一种新方法可用于解析未知基因的功能,并将其置于交互式功能网络中揭示基因间相互作用及所致相关细胞事件的机制。     

人端粒逆转录酶与Snapin蛋白相互作用的鉴定

目的:研究人端粒逆转录酶(hTERT)与Snapin蛋白的相互作用。方法:将hTERT基因和Snapin基因分别构建到pGBKT7和pGADT7载体中,用酵母双杂交方法在酵母中验证其相互作用;在293T细胞中,共转染带有Flag标签的hTERT及带有GFP标签的Snapin质粒,进行免疫共沉淀;将GST融合的Snapin纯化蛋白与hTERT进行GST-pull down,验证其相互作用。结果:3种方法都证明hTERT能够与Snapin相互作用。结论:Snapin蛋白能够与hTERT相互作用,为研究Snapin参与调控端粒酶的功能活动提供了一些线索。     

双杂交和质谱技术在蛋白质-蛋白质相互作用研究中的应用

基因的功能是由蛋白质来执行的,而蛋白质要通过与其他生物分子相互作用来完成其各种生物功能。因此,如果能够快速做出蛋白质在不同时间、空间和不同环境中的相互作用图谱,就会帮助我们了解这些蛋白质的功能,进而了解许多生命活动的机制。目前,用于大规模研究蛋白质间相互作用的方法主要有酵母双杂交系统及其衍生系统、亲和纯化与质谱分析联用技术,前者用于研究蛋白分子间的两两相互作用,后者用于研究蛋白质复合物间的相互作用。本文主要阐述了酵母双杂交、细菌双杂交、哺乳动物细胞双杂交、亲和纯化与质谱联用技术在大规模蛋白质相互作用研究中的应用。     

人工基因元件的生理学研究进展

按照工程学原理人工设计的基因元件应该是模块化的,同时具备可预测地组装和再利用的属性。然而,真正的细胞生理条件下各种层次的生理干涉效应会严重地阻碍人工基因元件的功能性组装,即大多数组装后的人工系统完全或部分丧失预设功能。我们提出合成生理学的概念,将其定义为研究和控制人工生命系统与底盘细胞生理系统相互作用的合成生物学分支领域。在此框架下,本文归纳了细胞生理系统与人工基因元件的相互干涉方式,并对表征和消除这种相互作用的技术方法和设计策略进行综述。     

基因芯片在细菌学研究中的应用

目前基因芯片技术广泛应用于生物学研究的各个领域,在细菌学研究中基因芯片技术突破了以往单个或数个基因研究的局限,在细菌功能基因组学、药物作用靶点、细菌-宿主细胞间相互作用以及细菌进化等方向发挥着重要作用,初步揭示了细菌生物功能多样性受到多个基因的调控,但相关的研究尚有待深入.     

植物蛋白质亚细胞定位相关研究概述

蛋白质在植物细胞内的定位是了解蛋白质功能、 基因调控和蛋白质-蛋白质相互作用的关键.近年来随着各种蛋白质亚细胞定位方法的快速发展和技术的不断提升,蛋白质亚细胞定位实现了高通量、活体动态研究.本文总结了植物蛋白质亚细胞定位的常用技术,以及常用细胞器特异性标记的研究进展,并对此领域研究的发展前景做出了展望.     

单核细胞与未成熟树突状细胞粘附相关差异表达基因筛选及相互作用分析

本研究目的是分析单核细胞(monocytes,mon)与未成熟树突状细胞(immature DCs,im DCs)两个不同发育阶段间差异表达基因的功能及其编码蛋白的相互作用,筛选出粘附相关的关键基因,并进行生物信息学分析。我们从NCBI(美国国立生物技术信息中心)公共数据平台GEO(Gene Expression Omnibus)下载基因芯片数据GSE15076,使用perl语言将探针id转换成gene symbol。利用R Bioconducto软件(RGui 3.3.1)解析原始数据并筛选差异基因。进一步利用STRING online工具筛选核心差异基因(可信度≥0.4),Cytoscape软件构造蛋白质相互作用网络图。对STRING online工具筛选核心差异基因进行京都基因与基因组百科全书(kyotoencyclopedia of genes and genomes,KEGG)分析。im DCs相对于mon表达的差异基因,过滤条件为Log FC2和adj.p.val0.01。通过分析,我们共找到1 223个差异基因,其中567个上调基因,656个下调基因,通过进一步筛选,在网络中的上调基因有399个,下调基因458个,主要涉及m TOR信号通路、细胞代谢、细胞粘附等功能。其中上调基因中CDH1,CD274等差异基因与细胞粘附密切相关,而下调基因中SELL、IL-6、TNF等差异基因与细胞粘附改变密切相关。因此,在单核细胞发育分化到未成熟树突细胞阶段,粘附相关基因的表达变化,对进一步深入理解im DCs独特的生物物理学特性和免疫学功能来说具有重要意义。为进一步研究DCs细胞粘附功能的分子机制提供指导。     

重组微生物生理学

重组微生物生理学主要研究外源基因与宿主的相互作用以及细胞生理状态对这种相互作用的影响。宿主与外源基因的相互作用可发生在复制、分配、表达、代谢等各种水平,主要的分子机制为核酸-核酸、核酸-蛋白质的相互作用,一些小分子化合物可作为信号或效应子参与大分子的相互作用。重组微生物生理学研究主要包括下列三方面工作:1.噬菌体、质粒与宿主的相互作用以及基因工程菌中目的基因的复制、分配和表达规律。2.微生物响答系统的响答及适应的分子机制及其对外源基因调控的影响。3.细胞生长速率对宿主基因和外源基因调控的影响。这些工作融合了分子水平和细胞水平的研究,模糊了分子生物学和生理学的界限,成为基因工程的理论基础之一。美国微生物学会自1987年起把重组微生物生理学列为年会的一个独立专题。 外源基因与宿主的相互作用 噬菌体和质粒等染色体外基因与宿主基因处于一种依赖、互补和竞争的复杂关系。     

基于结构信息的蛋白质相互作用规律的研究

蛋白质-蛋白质相互作用是蛋白质发挥其功能的重要途径之一。作者基于相互作用蛋白质数据库、基因本体数据库和蛋白质结构分类数据库（structural classification of proteins, SCOP）,结合SWISS-PROT等相关数据库中蛋白质功能注释信息,定义描述蛋白质相互作用倾向性的参数,对酿酒酵母定位于不同细胞器蛋白、部分膜蛋白,以及酿酒酵母、线虫和大肠杆菌按SCOP分类的不同结构类蛋白质之间相互作用规律进行研究。结果表明各种细胞器、膜和结构类蛋白质之间相互作用确实存在明显的偏向性。     

hsc70-4基因促进家蚕核型多角体病毒复制增殖

【目的】热休克应答(heatshockresponse,HSR)是机体细胞应对环境压力的一种重要防御策略,鉴定热休克蛋白在杆状病毒侵染宿主过程中的功能,并揭示其作用的分子机制,为探明宿主与病毒相互作用的分子基础提供理论依据。【方法】通过分子克隆技术对Bmhsc70-4基因进行克隆,并利用BioEdit及GeneDoc对其进行多序列比对分析;分别通过真核表达和基于CRISPR/Cas9的基因编辑系统对Bmhsc70-4基因进行过表达和敲除;利用荧光定量PCR技术检测相应基因的表达量;通过对Caspase-9和Caspase-3/7活性的检测确定Bmhsc70-4基因对细胞凋亡的影响;通过免疫荧光验证BmHSC70-4和BmIAP的共定位情况,并进一步通过免疫共沉淀验证它们的相互作用。【结果】Bmhsc70-4基因开放阅读框为1950bp,编码649个氨基酸,在昆虫间具有较高的保守性;BmNPV能够诱导Bmhsc70-4基因上调表达,过表达Bmhsc70-4基因能够促进BmNPV的增殖,敲除Bmhsc70-4基因能够抑制BmNPV的增殖,表明Bmhsc70-4基因的表达利于BmNPV的增殖;Bmhsc70-4基因具有抑制家蚕细胞凋亡的功能;荧光共定位显示BmHSC70-4和BmIAP共定位于细胞质中,免疫共沉淀结果表明两者可以相互作用;BmNPV侵染过程中Bmhsc70-4基因能够促进Bmiap基因的表达。【结论】Bmhsc70-4基因具有抑制家蚕细胞凋亡的功能,在BmNPV侵染家蚕细胞过程中,能够与BmIAP相互作用,并促进BmNPV复制增殖。     

辐射敏感细胞ku80基因突变及其DNA结合活性研究

RT-PCR克隆辐射敏感细胞及其亲本细胞的ku80基因cDNA,发现辐射敏感细胞的ku80基因与双链断裂DNA末端相互作用的位置存在基因突变,用凝胶阻滞和DNA-蛋白质印迹进一步证实突变ku基因编码蛋白结合双链断裂末端DNA的能力下降,暗示其细胞辐射敏感性可能与Ku蛋白功能异常有关.     

线虫发育模式的分子生物学研究概况

线虫是研究动物发育的理想模式系统.由其细胞谱系研究深入到细胞间相互作用及信号传递的研究、细胞程序性死亡的研究,乃至多基因相互作用调控发育的研究,这些都是今后这一领域的研究热点.     

农杆菌与植物细胞识别研究的进展

农杆菌与植物细胞识别研究的进展陈思学,黄祥辉（华东师范大学生物系,上海２０００６２）农杆菌与植物细胞的相互作用是一百多年来生物学研究中的重要课题之一。根癌农杆菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ）Ｔｉ质粒基因转移功能的发现,使农杆菌介...     

SIAH1介导TRB3的泛素化和降解

目的利用酵母回转实验和免疫共沉淀实验验证SIAHI和TRB3之间的相互作用并探讨其功能相关性。方法将全长形式的TRB3基因和SIAH1基因分别克隆入酵母表达载体pDBLeu和pPC86中,共转化至MaV203酵母感受态细胞,验证其相互作用,然后分别构建至真核表达载体pCMV—Myc和pFLAG—CMV-2中,采用免疫共沉淀实验进行进一步验证。通过体内泛素化实验检测SIAH1对TRB3蛋白稳定性及泛素化修饰的影响。结果通过在酵母细胞中的回转实验和HEK293rr细胞中的免疫共沉淀实验证实了TRB3与SIAH1之间的相互作用。通过体内泛素化实验证实了S1AH1介导了TRB3的泛素化修饰和降解。结论证实了TRB3与SIAH1之间的相互作用并发现SIAH1介导了TRB3的泛素化修饰和降解,为TRB3蛋白的功能研究提供了新的线索。     

PAR-4选择性诱导肿瘤细胞凋亡机制的研究进展

在肿瘤治疗中,寻找选择性作用于肿瘤细胞的药物是人们所期待和向往的。前列腺凋亡反应蛋白-4(prostate apoptosis response protein-4,Par-4)作为肿瘤抑制因子,能选择性诱导肿瘤细胞凋亡,且在细胞质和细胞核中均可行使其功能。然而有研究发现,Par-4还可以被分泌到细胞外与细胞表面的GRP78相互作用,引起内质网应激,激活FADD/caspase-8/caspase-3通路导致肿瘤细胞凋亡。Par-4在行使其功能的过程中与其他的蛋白质和抗癌药物相互作用,可以协同诱导肿瘤细胞凋亡,为肿瘤治疗提供新的方法和思路。该文就Par-4如何在细胞内外选择性诱导肿瘤细胞凋亡及其与相关基因和其他抗肿瘤药物相互作用的调控机制进行综述。     

鸭肠炎病毒感染鸭脾脏的转录组分析

为探明鸭肠炎病毒(Duck enteritis virus,DEV)感染鸭脾脏的转录组情况,本研究以DEV GZ株经腿部肌肉接种50d鸭,于接种后66h采集鸭脾组织样本,提取总RNA,采用Illumina HiSeq 2000TM对试验组和对照组样品进行测序,筛选DEV感染鸭脾脏组织的差异表达基因,对其进行生物信息学GO功能分类和KEGG信号通路分析。结果显示,差异表达基因共511个,其中表达上调312个,表达下调199个。GO功能分类结果显示,差异表达基因主要涉及氧运输、整合素活化、补体激活等生物学过程,胞外区、血红蛋白复合物、细胞外间隙等细胞组分,氧转运活动、氧结合、核糖体的结构成分等分子功能。KEGG分析表明这些差异表达基因参与ECM受体相互作用、核糖体、CAMs、JAK-STAT信号通路、细胞因子和细胞因子受体相互作用、PPAR信号通路、神经活性配体/受体相互作用信号通路。本研究为深入探究DEV与鸭脾脏组织互作、宿主抗病机制及相关功能基因的筛选奠定了基础。     

蛋白质与DNA相互作用的结构研究

蛋白质与核酸相互作用是生命体内两类最重要的生物大分子,它们之间的相互作用是行使细胞功能的关键,例如:基因复制、转录以及蛋白质的表达翻译等。目前有很多基于蛋白质与DNA复合物的结构研究,这些研究表明蛋白质-DNA的相互作用有很多种方式,所以并不能采用某一种规则或者算法来预测蛋白质与DNA的相互作用,本文主要综述了蛋白质与DNA的相互作用的常用数据库以及结构的特点。     

细胞核基因组和线粒体基因组的相互作用

线粒体DNA是细胞内唯一的核外遗传物质,线粒体的主要功能是合成ATP,为细胞生命活动提供直接能量。线粒体基因组与核基因组在基因、蛋白以及细胞水平上相互作用,共同保证细胞能量代谢有关的活动,维持着线粒体的正常功能和细胞的正常状态。