Scaffold蛋白介导细胞信号转导专一性的定量分析

细胞使用相对有限的蛋白质组分传递大量的信号,因此不同的信号通常由相同的蛋白质组分传递。这些蛋白质组分是如何选择性地参与不同的信号通路,“高保真”地传递不同的刺激,从而产生特定的细胞应答,是目前细胞生物学领域中的研究热点和难点之一。鉴于Scaffold蛋白在确保信号转导专一性和保真性中的关键作用,作者基于酵母S.cerevisiae的生物学实验数据,建立了由Scaffold介导的丝裂原活化蛋白激酶(mitogenactivatedproteinkinase,MAPK)级联信号转导网络的数学模型。并对已报道的工作进行扩展,给出了多条信号级联网络的“专一性(specificity)”和“保真性(fidelity)”的精确数学定义,计算了MAPK信号网络的专一性和保真性的解析解。用这些解定量分析细胞信号转导的专一性和保真性与信号通路各种动力学参数(输入信号的强度和时间、反应率、磷酸化和去磷酸化系数、降解系数等)之间的关系,从理论上阐述Scaffold蛋白通过隔离(sequestration)和选择性激活(selectiveactivation)等机制增强信号转导网络的专一性和保真性。从而有助于加深对细胞信号转导及其调控过程的系统理解,为揭示某些因细胞信号转导异常所致疾病的发生机理,寻找治疗药物提供新的思路。     

龙须菜多糖脱硫酸化及免疫活性研究

考察了Miller等和Nagasawa等报道的脱硫酸方法对龙须菜多糖硫酸基脱除效果,并比较了脱硫酸前后多糖的免疫活性变化。实验结果显示,采用Miller等报道的方法时,以草酸作为催化剂对硫酸基脱除效果最好,脱除率达到71.4%,远好于其他种类酸催化,但多糖回收率却只有36.4%;采用Nagasawa等报道的方法时,向二甲基亚砜溶液中加入10%甲醇比加入2%吡啶或2%吡啶+2%三甲基氯硅烷具有更好的脱硫酸基效果,硫酸基脱除率达到72.9%,回收率48.9%,是本次实验中效果最好的。免疫活性实验表明,当降低龙须菜多糖硫酸基含量时,免疫活性相应降低。     

酶促反应的“诱导契合-锁钥”模式

在酶学理论中,阐释酶识别底物专一性的代表性学说有"锁钥"和"诱导契合"模型等.作者此前研究了蚯蚓蛋白酶Ⅰ(Eisenia fetida proteaseⅠ,EfP-Ⅰ)的底物专一性,提出了"诱导契合-锁钥"反应模式.然而,采用EfP-Ⅰ建立的模式是否具有普遍的酶学意义需要进一步论证.以蚯蚓蛋白酶Ⅱ(Eisenia fetida proteaseⅡ,EfP-Ⅱ)、枯草杆菌蛋白酶(subtilisin,Sub)以及乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)为材料,分别研究了底物反应后酶与其他底物的相互作用.结果显示,经过凝血酶底物chromozym TH(CTH)反应后,蚯蚓蛋白酶Ⅱ和枯草杆菌蛋白酶与尿激酶底物(chromozym U,CU)的反应活性显著降低(P<0.05),表现出符合"诱导契合-锁钥"反应的模式.蚯蚓蛋白酶Ⅱ和枯草杆菌蛋白酶先与CU反应后,却仍能与CTH反应,但后续不能与CU发生反应,仍然表现为"诱导契合-锁钥"模式.另外,丙酮酸反应后的LDH,对乳酸的反应活力显著降低(P<0.05),而乳酸反应后的LDH对丙酮酸的活性却无显著变化.这可能是丙酮酸诱导的LDH构象具有相对的刚性,而乳酸诱导的酶构象具有相对柔性所致.     

影响专食性广聚萤叶甲产卵选择的因素

【背景】广聚萤叶甲幼虫常群聚于部分豚草植株取食,可能与成虫产卵选择有关,因此,探究广聚萤叶甲产卵选择的影响因素具有重要意义。【方法】于2005年在广聚萤叶甲的主要分布区（江苏、江西、湖北、湖南）进行了1次随机抽样调查,并在南京城郊于2008年5月25日～9月1日进行了豚草的定点定期跟踪调查,用广义线性模型分析调查因子的影响。【结果】随机抽样调查结果表明,卵块数量随豚草植株冠层直径和健康程度的增大而显著增多,冠层直径每增大1cm,卵块数增多2%;健康程度每提高1级,卵块数增加近2.1倍;在豚草植株被利用程度增大的情况下,卵块数量随植株健康程度增大而增多,如果植株上增加1头幼虫或蛹,则植株健康程度每提高1级,卵块数增多2%,但植株冠层每增大1cm,卵块数减少0.6%。定点定期调查结果表明,豚草上的着卵块概率受豚草斑块大小、植株冠层直径、发育期和生境光照情况等因素的显著影响,豚草斑块每增加1株植物,产卵概率提高0.5%;植株冠层直径每增大1cm,产卵概率提高3%;在暴露生境中的豚草上产卵的概率比遮阴（树下）下的豚草提高近1倍。【结论与意义】豚草植株个体特性对着卵数量有显著影响,而豚草个体和群体特性以及小生境显著影响产卵发生。     

实验室条件下五唇兰菌根真菌专一性研究

利用从高原温带兰科植物菌根中获得的22个菌根真菌菌株, 对五唇兰(Doritis pulcherrima)进行了室内种子萌发、原球茎分化和组培苗回接试验, 从交叉回接的角度对附生兰科植物与菌根真菌的生理专一性进行了探讨。经过20周的共生培养, 只有编号为Cf1和Mm1的两个菌株使种子表现出种胚明显膨大的萌发迹象; 9个菌株能够促使原球茎较好地分化发育出根叶; 11个菌株处理苗的平均鲜重增长率高于对照组(156.25%), 其中Mm1的效果达到极显著水平(p = 0.01)。通过根切片显微观察, 在原球茎分化根和回接效果良好的处理苗的根皮层组织发现典型的菌丝团结构, 表明菌根体系已成功建立。温带地生兰菌根真菌对五唇兰种子萌发、原球茎发育和幼苗生长等3个重要生长阶段影响的试验显示, 五唇兰的种子和菌根真菌的共生萌发效果不佳, 而原球茎及幼株更容易与之建立良好的共生关系。同时, 也没有发现同一个真菌菌株能够对五唇兰的种子、原球茎和幼苗均产生促进作用。研究结果表明, 五唇兰的菌根真菌专一性因生理生长阶段的不同而存在差异。     

嗜热菌来源的生淀粉酶分离纯化及其酶学性质

从嗜热菌库中分离到两株能水解生淀粉的菌株173和174,通过扩增和测定两株菌的16S rDNA序列并进行比对结果表明,所分离两株菌属于Geobacillus属的细菌.液体摇瓶发酵菌株173、174,其产生的生淀粉酶(简称RSDE173、RSDE174)活力分别达14.5 U/mL和12.9 U/mL.通过生淀粉吸附-熟淀粉洗脱系统和TOYOPEARL HW-55F系统进行分离纯化,得到纯化的RSDE173和RSDE174,纯化倍数分别为50和29,活力回收率分别为34%和41%.有关RSDE173和RSDE174酶学性质研究显示.对熟淀粉水解的最适作用温度均为70℃,而对生淀粉水解则分别在50℃～60℃和40℃～60℃下表现出高水解活力;对不同底物的最适作用pH值均为5.0～5.5;它们对大多数试验离子的敏感性较低,但个别离子如Co2 、Cu'2 对RSDE173或u'2 对RSDE174的酶活力有一定的抑制作用.纯化的这两种生淀粉酶对不同来源生淀粉的底物专一性并不相同.RSDE173底物专一性顺序为红薯淀粉>小麦淀粉>玉米淀粉>木薯淀粉>糯米淀粉;而RSDE174的糯米淀粉>小麦淀粉>红薯淀粉>玉米淀粉>木薯淀粉.RSDE173对生红薯淀粉有很好的降解,其水解糊化淀粉与生红薯淀粉的比值为1.48;而RSDE174优先降解生糯米淀粉,其相应比值为1.69.     

大豆磷酸烯醇式丙酮酸磷酸酯酶研究Ⅲ、非专一性酸性磷酸酯酶的纯化与特性

从大豆叶片中分离能水解磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)的酸性磷酸酯酶,通过硫酸胺分部(20%～50%饱和度)沉淀、DEAE纤维素层析、刀豆球蛋白琼脂糖凝胶亲和层析将酶纯化了422.47倍,活性达78.16U/mg蛋白。该酶对PEP专一性不强,Km为1.09mmol/L(PEP),最适pH5.8,在pH4.8～7.0范围内及60℃以下较稳定,水解PEP的活性被Mg2+、Mn2+激活,F、Cu2+、Zn2+、PO43、MoO42及3磷酸甘油酸(3PGA)、三磷酸腺苷ATP等代谢物抑制,受异柠檬酸等有机酸影响较小。     

有关酶的高效性与专一性实验的探讨

高中生物学新教材 (第 1册 )通过“[实验五 ]比较过氧化氢酶和 Fe3 +的催化效率、[实验六 ]探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”这两个实验来探讨酶的高效性和专一性。这两个实验需要的材料用具较多 ,而且都是对照实验 ,要求操作快速而准确。对于高中学生而言 ,有一定难度。根据教学过程中学生存在的一些问题 ,我把实验过程进行归纳和总结 ,以表格的形式反映出来 ,让学生根据表格当中的步骤来操作 ,表格如下 :[实验五 ]比较过氧化氢酶和 Fe3 +的催化效率1试管编号 122滴加 3%过氧化氢溶液 2 m L 2 m L3滴加催化剂 2 0 %新鲜肝脏磨液 2滴 3…     

竹叶青蛇毒丝氨酸蛋白酶的分子克隆和序列比较

利用逆转录酶与聚合酶链反应相结合的RT—PCR法,扩增出5个竹叶青(Trimeresurus stejnegeri)蛇毒丝氨酸蛋白酶的cDNAs;将扩增的cDNA片段克隆入pGEM-T载体中,筛选得到它们的基因,分别命名为TSSP-1、TSSP-2、TSSP-3、TSSP-4和TSSP-5。经末端终止法测定核苷酸序列,推导出5个丝氨酸蛋白酶的全序列;结合纯化的蛋白酶N-末端序列测定结果,推导TSSP-2、-3和-4分别编码凝血酶样酶stejnobin、纤溶酶stejnefibrase 1和2。5个丝氨酸蛋白酶分别含有1～6个N-型糖基结合位点,表明它们的计算分子量与纯化蛋白表观分子量之间的差异是由糖含量的不同造成,而其氨基酸序列相似度在60％～90％。TSSP-1和-2编码的成熟蛋白酶由236个氨基酸残基组成,TSSP-3、-4和-5的则由234个氨基酸残基组成。TSSP-1编码的蛋白酶在组成丝氨酸蛋白酶三联体催化活性中心产生了His^41-Arg^41的天然突变,这与其他自然界已发现的丝氨酸蛋白酶明显不同。     

寄生虫及其宿主协同进化的研究进展

本文对寄生虫及其宿主协同进化的研究进行了回顾,将其发展分为三个阶段：1．寄生虫-宿主协同进化的初步认识;2．协同进化模式及其内在机制的探索;3．协同进化机制研究方法的发展。目前的研究主要集中于协同进化生物学意义的进一步深入探讨。同时,对协同进化的有关概念、方法和本学科的发展进行了简单阐述和讨论。