基于蛋白质相互作用“热点”区域的小分子药物设计研究进展

蛋白质为行使其生物学功能,通常与其它蛋白质发生相互作用,而这些相互作用的区域被称为"热点"区域,某些异常的相互作用可能会导致一些疾病的产生,而某些特定结构的小分子药物可以抑制这些相互作用,进而达到治疗疾病的目的。文章综述了蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interactions,PPIs)中"热点"区域的构成、"热点"区域的变异与疾病之间的关系、"热点"区域的预测,以及几个"热点"区域与药物小分子的相互作用,为开发调节PPIs的小分子药物提供参考依据。     

代表性差异分析技术及其应用

同一物种不同基因组的表达存在着差别,这些差别有的是通过遗传获得的,有的是某些病原引起的。代表性差异分析技术(representational difference analy-sis,RDA)正是这样一种分析DNA序列差别的有效方法,它能同时分析与某些疾病表型密切相关的基因变化或某些感兴趣的定点基因克隆。 分子生物学技术不断进步的今天,尤其是在人类     

链球菌A感染中的免疫基因

许多人感染了链球菌A并不表现出症状 ,或仅发生咽喉炎 .然而 ,有时链球菌A感染会发生威胁生命的疾病 ,引起若干器官的衰竭以至休克 .甚至在某些罕见的机会 ,链球菌A感染会以异常显著的速度使人死亡 .人的免疫基因之间的微细的变异可用来解释感染了链球菌A后所产生的各种根本不同的结果 .难以理解的是 ,对链球菌A产生最强反应的免疫基因类型也使人易感染最严重的疾病 .科学家集中研究了编码称为人类白细胞抗原 (HLAs)的细胞表面蛋白 .在某些细胞上 ,这些HLAs分子将一些微生物提交给其他免疫细胞 ,并促使其发生反应 .人逐渐形成许多不同…     

人音猬因子相互作用蛋白基因与慢性阻塞性肺疾病

慢性阻塞性肺疾病是呼吸系统常见慢性疾病。该疾病的发病与环境及多基因变异有关。近年的研究显示,人音猬因子相互作用蛋白基因参与多个系统疾病的发生发展,尤其对于呼吸系统该基因与慢性阻塞性肺疾病发病密切相关,该基因上某些单核苷酸多态性与慢性阻塞性肺疾病易感性相关,且在慢性阻塞性肺疾病患者肺组织内存在该基因低表达。另外,该基因与FEV1和FEV1/FVC关系密切,对肺功能有保护作用。目前的研究提示该基因和音猬信号通路在肺胚胎发育、基因表达调控、细胞增殖、细胞凋亡和平滑肌修复等方面发挥着重要调控作用,为慢性阻塞性肺疾病发病机制的研究指明了方向。本文就人音猬因子相互作用蛋白基因与慢性阻塞性肺疾病相关性的研究进展作一综述。     

利用偏相关系数算法挖掘遗传相互作用数据中的通路基因

在生物系统中,遗传相互作用指的是两个基因同时突变的表型异于它们分别突变表型叠加效果的现象.近年来,随着高通量技术的发展,遗传相互作用的高通量筛选得以实现,产生了大量遗传相互作用数据.通路基因指的是一组在同一条生物通路上相互协作的基因,它们共同完成某一项生命过程.发掘遗传相互作用数据中的通路基因可以研究基因之间如何进行相互作用共同影响某种表型,是理解生物学通路的结构和功能,生物系统进化规律,和研究复杂疾病的重要途径.然而,由于基因多效性以及高维数据处理困难等问题,如何发现遗传相互作用数据中的通路基因面临着很大挑战.本文中,我们通过计算基因间的条件独立性,即删除掉通路中的已知基因的影响后,研究基因间的相关性.而这些通路中的已知基因将在模型中作为种子基因发掘通路中的其他基因.我们将讨论该算法在模拟数据和实际数据中的计算效果,证明该算法在遗传相互作用数据应用中的有效性.     

基因变种引起甲状腺疾病与糖尿病

一项新研究显示 ,有一种形式的免疫系统基因 ,在患有 3种不同疾病的人身上出现的频率比不患这些疾病的人要高得多 .该发现提示 ,这种微妙的基因差异在两种甲状腺疾病与糖尿病中起作用 .引起这些疾病的基因编码一种蛋白质 ,其正常时减轻抵抗入侵病原体的免疫细胞———T细胞的攻击性 .在自身免疫疾病中 ,诸如这两种甲状腺疾病以及糖尿病中 ,人的免疫系统攻击自己身体的组织 .研究者报道 ,该基因的一个变种的存在与称为细胞毒性T淋巴细胞抗原 4 (CTLA 4 )的这种蛋白质的产量减少相一致 .这便接着可以解释为什么某些免疫反应不受制止地进行…     

FHL1的结构和功能及其与疾病的关系

FHL（four and a half LIM domain）家族是含有4 个半LIM结构域的蛋白家族,现发现该家族由5 个成员,即FHL1、FHL2、FHL3、FHL4、FHL5 /ACT 组成,其表达具有组织特异性.它们通过LIM结构域与某些结构蛋白、激酶、转录调控因子等多种蛋白质相互作用,对某些基因的表达、细胞分化与发育、细胞骨架形成等发挥重要调控作用.FHL1（four and a half LIM domain 1）是FHL家族中表达最广泛的成员,尤其在骨骼肌和心肌中高表达.近年研究表明其参与某些病理过程,与心血管疾病、肌肉疾病、肿瘤疾病等相关.     

镉离子污染条件下微生物群落中细菌与藻类的相互作用

【背景】水体微生物有着丰富的多样性,不同种类的微生物之间的相互作用对水体生态系统的组成结构与功能具有重要影响。水体内的藻类与某些微生物可以发生多种相互作用,然而人们对逆境条件下的菌藻有益相互作用尚缺乏深入研究。【目的】为了研究镉对水体微生物群落的影响以及镉胁迫下菌藻之间可能的相互作用。【方法】本研究运用了基于16S rRNA基因的高通量测序技术,分析在不同Cd~(2+)条件下微生物群落结构的变化,利用微生物相互作用网络分析菌藻之间可能发生的相互作用。【结果】通过分离培养筛选出了与集胞藻PCC6803互作抗Cd~(2+)的关键细菌Y9菌株。【结论】研究结果表明Y9菌株属于Phyllobacteriaceae科,与微生物群落组成和微生物互作网络的分析结果相符。本研究为探索水体环境中微生物种间相互作用、菌藻互作抗Cd~(2+)的生态效应提供参考依据。     

PICK1：一个功能多样的药靶蛋白

蛋白质是生命功能的执行者.生命体中某些关键蛋白的功能异常往往是导致疾病发生的根本原因.这些疾病相关蛋白极有可能成为药物靶点,为新药研发和疾病治疗提供重要线索. PICK1蛋白（protein interacting with Cα kinase 1）结合能力广泛、功能多样以及在多种重要疾病（如：癌症、精神分裂症、疼痛、帕金森综合症等）的发生发展过程中发挥潜在的作用,使其成为一个可能的药靶蛋白. PICK1与绝大多数配体蛋白的相互作用是通过其PDZ结构域与配体C末端区域的结合介导的,使PICK1的PDZ结构域成为一个潜在的药物靶点.因此,可以利用生物小分子物质特异性地结合PICK1的PDZ结构域,干扰或阻断PICK1与配体蛋白的天然相互作用,最终达到治疗相关疾病的目的.     

痘苗病毒基因组密码子使用频率分析

密码子使用的差别是普遍存在的现象,每一个密码子被某些生物偏爱,而在另一些生物中则很少使用.以往这方面的研究多集中在自养生物中,而对纯寄生的病毒本身及其与宿主细胞基因密码子使用频率关系的研究则很少.分析痘苗病毒哥本哈根株189个基因的密码子使用频率发现:总体上痘苗病毒偏爱使用以A/U为结尾的密码子;基因的异质性不强,没有影响密码子使用的主要趋势;在不同转录方向上和表达时相上,基因密码子使用略有不同;不同功能的基因其密码子使用上差别较大;晚期基因比早期基因与宿主密码子使用频率的差别大.上述结果表明:密码子是影响病毒和细胞相互作用、保证其自身生存的重要机制.     

进食障碍数据库的建立及其在识别与进食障碍相关的扩展脂肪细胞因子信号通路中的应用

进食障碍是一种生理和心理上的进食失调,影响了世界范围近1%的女性人群.尽管已广泛开展了针对此疾病遗传角度的流行病学研究,但其分子机制仍需进一步阐释.近期,高通量技术被广泛应用于发现复杂疾病中可能的致病基因以及其潜在的致病机理.本研究首次收集了大量文献报道的与进食障碍有关的基因,建立了进食障碍相关的数据库,以期对进食障碍的分子机制进行初步了解.EDdb数据库包括了从发表的文献中收集的有实验验证的与进食障碍有关的59个基因,并将这些基因作为核心数据集.根据核心数据集,利用蛋白-蛋白相互作用信息、基因共享的染色体条带信息及疾病相关信息扩展出其他4个数据集,这4个数据集包括了2824个潜在的进食障碍相关基因,这些基因分布在601个基因组区间.根据人的蛋白-蛋白相互作用数据,重建了可能的与进食障碍相关的分子相互作用网络.进一步,利用代谢通路富集性分析方法,识别出EDdb中的3个基因ADIPO,TNF和NR3C1可以将KEGG中的＂脂肪细胞因子信号通路＂和BioCarta中的＂内脏脂肪沉着和代谢综合征＂2个通路结合在一起,得到一个与进食障碍相关的扩展的脂肪细胞因子信号通路.在这个扩展通路中共包括43个基因,其中39个基因与进食障碍有关.本研究构建了第一个进食障碍相关的基因数据库,其中的各种数据信息将有助于对进食障碍的研究,揭示其中的基因和疾病关系.通过初步的统计分析,发现进食障碍引起的体重失调和肥胖可能与本研究发现的扩展通路的调节障碍有关,并且这个扩展通路也可能与不健康的生活习惯引起的体重失调等复杂疾病有关.     

基于网络药理学的四君子汤治疗阿尔茨海默病作用机制研究

基于网络药理学探讨四君子汤治疗阿尔茨海默病(AD)的作用机制.借助TCMSP数据库及Uniprot数据库筛选出四君子汤有效成分及靶点基因.通过Drugbank、Dis Ge NET和TTD数据库筛选出阿尔茨海默病的靶点基因;成分靶点与疾病靶点映射后使用Cytoscape 3.7.1软件构建药物有效成分-靶点蛋白相互作用...     

胎鼠的体重对成年时肥胖的影响

有一项用小鼠的研究提示,不论出生前营养过剩还是营养不足,都会改变基因活性,导致小鼠成年期发生肥胖.研究者预言,该发现可能为肥胖的人提高更多的治疗方法.某些科学家已提出,肥胖与各种疾病的产生与胎儿发育所处的环境条件有关.为了测定胎儿基因活性的改变是否会启始肥胖,研究     

基于网络药理学的大黄治疗阿尔茨海默病作用机制研究

基于网络药理学探讨大黄治疗阿尔茨海默病(AD)的作用机制.借助TCMSP数据库及Uniprot数据库筛选出大黄有效成分及靶点基因.通过Drugbank、Dis Ge NET和TTD数据库筛选出阿尔茨海默病的靶点基因;成分靶点与疾病靶点映射后使用Cytoscape 3.7.1软件构建药物有效成分-靶点蛋白相互作用网络,使...     

组蛋白修饰酶对基因转录的调控

基因在转录过程中,需招募多种组蛋白修饰酶来对组蛋白进行化学修饰,这些化学修饰包括:组蛋白的甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化和SUMO化等.大多数组蛋白修饰酶能与不同的转录因子形成复合物,并引起组蛋白和DNA之间相互作用的改变,从而调控基因的转录.本文总结了各种组蛋白修饰酶复合物的组成、结构及功能方面的研究进展.     

LIM蛋白家族的研究进展

LIM蛋白是分子结构中含有一个或多个LIM结构域的蛋白质家族,该家族中的蛋白质通过其LIM结构域与某些结构蛋白,激酶,转录调控因子等多种蛋白质相互作用,对某些基因的表达,细胞分化与发育,细胞骨架形成等发挥重要调控作用。本文介绍LIM蛋白家族的分类与功能,LIM蛋白及其与其他蛋白之间的相互作用,以及LIM蛋白在心血管系统中的作用。     

siRNA分子的生物体内给药系统

小分子干扰RNA（small interference RNA,siRNA）能特异性地沉默靶基因的表达,具有治疗某些基因异常引起的疾病的应用前景.但是siRNA分子在生物体内应用时存在很多缺陷,要发挥其疾病治疗作用,就必需对其进行稳定性结构修饰并设计合适的生物体内给药系统.     

很有希望的植物基因图谱

去年十二月,Sumitomo 公司从农林渔业部得到了一个关于购买一个玉米和番茄育种标记基因盒的订货,该部计划以1987年的补充预算购买。已经交付的订货阶值大大超过2亿日元,包括170个片段的玉米 DNA 探针和110个片段的番茄 DNA 探针以及它们的基因图谱。基因图谱是英国天然植物股分有限公司(NPI)最有希望的新技术之一,Sumitomo 是日本的独家代理人,建于六年以前。通过使用限制性片段长度多形(RFLP)分析,基因图谱可以帮助科学家鉴定出控制颜色、大小、味道和其它特征的植物基因的精确位置。基因图谱可以使种植者在新的杂交种成熟以前很快地确定基因是否保留在上面,可以使     

SUMO化: 一种重要的体内翻译后蛋白质修饰系统

靶蛋白被小泛素相关修饰物(small ubiquitin-related modifier,SUMO)修饰已经成为真核细胞特有的翻译后蛋白质修饰标志之一.SUMO与靶蛋白之间这种可逆的共价连接,在核质运输、DNA与蛋白质结合活性、蛋白质之间相互作用、转录调控、DNA修复以及维持基因组稳定等方面均发挥着重要的调节作用.在许多人类疾病如癌症和神经退化性疾病中,SUMO化修饰作用对疾病的发生与发展起着极为重要的作用.阐明SUMO化修饰在这些疾病中的功能,将为疾病的治疗开辟一条崭新的思路.     

真核基因转录与转录调节相关复合物

真核细胞核中转录因子与染色质模板如何相互作用调节基因转录是基因表达调控研究的一个中心问题.近来的研究表明,参与基因转录的各种调节因子在核内形成多种复合物,如RNA聚合酶Ⅱ全酶、染色质重塑复合物、核小体以及增强小体等.这些复合物之间相互作用,调节染色质结构,在染色质模板上进一步组装成转录复合物,参与转录调节的各个环节,调节转录复合物活性.这些复合物的形成,整合了转录调节的各种信息,提高了转录调节效率,是真核基因有效、严格、有序表达的基础.另一方面,这些复合物的存在给基因表达调控的研究提出了新问题,发展新的研究思路和新的研究技术具有重要意义.