枯草杆菌蛋白酶嗜热性改造单突变效果评判方法研究

对蛋白质进行嗜热性改造是蛋白质工程的主要问题之一,残基突变方法被广泛运用于其中。本文以枯草杆菌蛋白酶（SUBTILISIN BPN＇）为研究对象,旨在建立评判嗜热性改造效果的方法,选取了有可靠实验资料的9个突变点,运用分子动力学模拟方法,在四种不同模拟条件下,对其中的6个突变体和1个野生型蛋白进行了多种参量的对比分析,提取4个特征有效参量,建立了蛋白酶嗜热性改造单突变效果评判方法;利用该方法对其它3个突变效果进行评判,评判结果与实验资料完全吻合,证明该方法可用于枯草杆菌蛋白酶嗜热性改造单突变效果的评判。     

蛋白质功能预测方法概述

蛋白质是生物体内最必需也是最通用的大分子,对它们功能的认识对于科学领域和农业领域的发展有着至关重要的作用。随着后基因组时代的发展,NCBI数据库中迅速涌现出大量不明结构与功能的蛋白质序列,这些蛋白质序列甚至一跃成了研究的热点。近几十年来蛋白质功能预测的方法不断被完善。由最初的仅基于蛋白质序列或3D结构信息的方法衍生出更多的基于序列相似性、基于结构基序、基于相互作用网络等新方法,这些新型方法采用新的算法、新的研究思路和技术手段,力求得到准确性与普遍性并存,能够被广泛应用的蛋白质功能预测方法。本文综述了近年来蛋白质功能预测的方法,并将这些研究方法分类归纳,各自阐明了每类方法的优缺点。     

SCOP数据库蛋白质折叠类型的自动分类分析

蛋白质折叠规律研究是生命科学领域重要的前沿课题之一,蛋白质折叠类型分类是折叠规律研究的基础。本研究以SCOP数据库的蛋白质折叠类型分类为基础、以Astral SCOPe 2.05数据库中相似性小于40%的α、β、α+β及α/β类所属的折叠类型为研究对象,完成了989种蛋白质折叠类型的模板构建并形成模板数据库;基于折叠类型设计模板建立了蛋白质折叠类型分类方法,实现了SCOP数据库蛋白质折叠类型的自动化分类。家族模板自洽性检验与独立性检验所得的敏感性、特异性以及MCC的平均值分别为:95.00%、99.99%、0.94与90.00%、99.97%、0.92,折叠类型模板自洽性检验与独立性检验所得的敏感性、特异性以及MCC的平均值分别为:93.71%、99.97%、0.91与86.00%、99.93%、0.87。结果表明:模板设计合理,可有效用于对已知结构的蛋白质进行分类。     

茉莉酸信号受体COI蛋白家族的分子进化与基因表达分析

茉莉酸(Jasmonic acid,JA)存在于所有高等植物中,是植物对病原微生物和虫害防御反应的关键激素。在茉莉酸信号转导中,COI1(COR-insensitive 1)作为茉莉酸信号受体蛋白在其中发挥关键作用。本研究采用生物信息学方法,从藻类、苔藓类、蕨类、裸子及单、双子叶植物多谱系对COI蛋白家族进行比较基因组学研究,并取得以下结果:(1)同源基因鉴定结果发现,在所选的7种陆生植物中一共鉴定了55个COIs同源基因,然而,在低等的水生植物包括绿藻类(Chlorophytes)、红藻类(Rhodophytes)、硅藻类(Bacillariophytes)、灰胞藻类(Glaucophytes)及褐藻类(Phaeophytes)等基因组中均未发现其同源基因;(2)系统进化树分析表明,植物COI蛋白家族可以分为4个保守的亚家族,且在陆生植物扩增的同时可能已发生功能分化;(3)基因结构分析显示,植物COI家族基因结构表现多样性,主要体现在内含子的数目和长度上;(4)基因表达数据提示,COI基因家族成员参与植物生长发育的多个时期,且在不同组织器官以及不同的胁迫应答反应中发挥不同的作用。以上结果将为植物COI基因家族的深入研究提供参考。     

基于设计模板的BRD-like折叠类型综合分类方法

蛋白质折叠规律研究是生命科学重大前沿课题,折叠类型分类是蛋白质折叠研究的基础。构建BRD-like折叠类型模板数据库,建立了基于多模板的综合分类方法,并用于该折叠类型的分类。对实验集的12 117个样本进行检验,结果的敏感性、特异性分别为0.923和0.997,MCC值为0.72;对独立检验集2 260个样本的检验,结果发现:敏感性、特异性分别为0.941和0.998,MCC值为0.86.结果表明:基于多模板的综合分类方法可用于蛋白质折叠类型分类。     

基于CNN与LSTM模型的蛋白质二级结构预测

蛋白质结构的预测在理解蛋白质结构组成和蛋白质的生物学功能有重要意义,而蛋白质二级结构预测是蛋白质结构预测的重要环节。当PSSM位置特异性进化矩阵被广泛应用于将蛋白质初级结构序列编码作为输入样本后,每个残基可以被表示成二维空间的数据平面,由此文中尝试利用卷积神经网络对其进行训练。文中还设计了另一种卷积神经网络,利用长短记忆网络感知了CNN最后卷积特征面的横向特征和纵向特征后连同卷积神经网络的全连接共同完成分类,最后用ensemble方法对两类卷积神经网络模型进行了整合,最终ensemble方法中包含两类卷积神经网络的六个模型,在CB513蛋白质数据集测得的Q3结果为77.2。     

一种同时测定十种类胡萝卜素的液相色谱方法的建立

建立了一种同时定量分析叶黄素、玉米黄素、α-隐黄素、β-隐黄素、ε-胡萝卜素、α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、(6R)-δ-胡萝卜素、γ-胡萝卜素、番茄红素10种类胡萝卜素的方法。该方法的色谱条件为：YMC Carotenoid C₃₀(250 mm×4.5 mm,5 μm)色谱柱,柱温(25±1)℃,紫外检测波长450 nm,流速1 mL/min,进样体积10 μL,流动相分别由A1和B1按照不同比例混合制得A相和B相,A相中A1∶B1体积比为9∶1,B相中A1∶B1体积比为1∶9。其中,A1相为97%甲醇-水,含有0.05 mol/L乙酸铵和0.1%(W/V)2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT);B1相为100%甲基叔丁基醚(MTBE),含有0.1%(W/V)BHT,梯度洗脱。在0.5-20 μg/mL范围内,10种类胡萝卜素的质量浓度与峰面积呈良好的线性关系,相关系数(R²)均大于0.995,检出限(LOD,S/N=3)和定量限(LOQ,S/N=10)分别为0.01-1.6 μg/mL、0.2-4.0 μg/mL,且平均回收率在96.2...     

家兔灌胃技巧

手压兔头使其向腹侧屈曲，可压迫会厌软骨游离端使其关闭喉门，此时插胃管可准确无误地进入食道，从而可有效地防上胃管误入气管。１４０只家兔的应用结果表明，本法成功率１００％，效率高，是一种简便易行、值得推广应用的灌胃技巧。     

转基因动物整合位点的研究进展

转基因动物整合位点克隆及相关序列特征研究是探索外源基因整合机制和整合稳定性的重要手段。转基因整合位点序列的克隆方法主要有：个体基因组文库筛选法、反向PCR法、热不对称交互式PCR法和质粒回收法。4种方法各有优缺点,可根据不同条件选用。克隆到的整合位点序列表明,整合位点可能存在一定的共同特征。 Integration Sites of Transgenes in Transgenic Animals WU Bo,ZHU Zuo-Yan State Key Laboratory of Freshwater Ecology and Biotechnology,Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Science,Wuhan 430072,China Abstract:To study the mechanism of transgene ' s integration in the host genome,first step is to clone the integration-site sequence.The method employed for this purpose includes selection from genomic pool,IPCR,TAIL-PCR and plasmid rescued.Different method fits different cases depending on how the transgenics have been produced.The data of integration-site sequences showed some similar features existed. Key words：transgene; integration site; clone method     

用显微切割技术和催化信号扩增法检测何杰金病瘤细胞(H/RS)中的人巨细胞病毒

为明确何杰金病 (Hodgkin’sdisease ,HD)瘤细胞中是否存在人巨细胞病毒 (humancytomegalovirus,HCMV)感染 ,采用显微切割技术结合PCR方法检测HD组织及其瘤细胞Hodgkin/Reed Sternberg(H/RS)中的HCMV核酸 ;采用免疫组织化学催化信号扩增 (catalysedsignalamplification ,CSA)法检测HD中HCMV的立即早期抗原、早期抗原和基质蛋白。结果在 5 4例HD中选取 13例HD的H/RS细胞 ,经显微切割分离后有 4例 (30 8% )经PCR扩增出HCMV的核酸 ;5 4例HD组织中 ,经PCR检测有 10例 (18 5 % )扩增出HCMV的核酸 ;CSA染色显示有 6例(11 1% )HCMV立即早期抗原和早期抗原 (DDG9/CCH2 )阳性 ,5例 (9 3 % )基质蛋白 (AAC10 )阳性。对照的 17例反应性增生淋巴结中HCMV核酸的PCR检测 ,以及三种HCMV抗原的CSA检测 ,均为阴性。表明HD组织的H/RS细胞中存在HCMV核酸和抗原 ,而反应性增生淋巴结中不存在 ,提示HCMV可能参与了何杰金病的发病过程。