蛋白质结构和功能关系的教学实例——绿色荧光蛋白的发现和发展

蛋白质是生命的物质基础,几乎参与生命活动的每一个过程。蛋白质功能也存在多样性,如生物催化、代谢调节、免疫保护、转运储存等作用,这些功能的发挥都与蛋白的结构密切相关。因此,“蛋白质的结构与功能”是生物化学课程中的重要章节,涉及到生物学、化学、分子生物学等多学科的交叉,具有理论抽象和知识点繁杂等特点。本文以“绿色荧光蛋白的发现和发展”为例,探讨了蛋白质结构和功能关系教学的具体设计和实践,希望使“蛋白质的结构与功能”的课程教育更加简明易懂,并提高学生对课堂内容的重视度,旨在为生物化学教学改革提供参考。     

蛋白质生物物理研究的几个新动向——第十一届国际生物物理大会所见

三年一次的国际生物物理大会,第十一届会议于1993年7月在匈牙刊布达佩斯召开.这次大会共有五个大会报告.其中四个都是关于蛋白质研究的,说明蛋白质的生物物理研究仍然是生物物理领域内的主流.这五个大会报告是:     

冷藏温度对日本刀角瓢虫存活及生长发育的影响

【目的】本研究旨在调查不同冷藏温度下日本刀角瓢虫Serangium japanicum成虫生物学特性及F₁代的生长发育,明确日本刀角瓢虫成虫最适冷藏温度。【方法】将日本刀角瓢虫成虫置于不同低温(7,10,13和16℃),贮藏10 d时测定其存活率、单雌产卵量、寿命和对烟粉虱Bemisia tabaci 4龄若虫的日捕食量,以及日本刀角瓢虫F₁代存活率和发育历期;qRT-PCR测定日本刀角瓢虫成虫体内热激蛋白基因Hsp70和Hsp90的相对表达量。【结果】日本刀角瓢虫成虫在16℃低温贮藏10 d时,其存活率、雌雄成虫寿命、单雌产卵量和日捕食量以及F₁代存活率均与贮藏在26℃的对照无显著差异(存活率：99%vs 100%;雌成虫寿命：110.65 d vs 106.87 d;雄成虫寿命：123.12 d vs 108.79 d;单雌产卵量：399.19粒vs 422.63粒;日捕食量：34.70头vs 31.95头;F₁代存活率：80.39%vs 94.12%);但其F₁代发育历期...     

别藻蓝蛋白藻蓝胆素发色团分子构象研究

主要研究了蓝绿藻污棕席藻(Phormidium luridum)别藻蓝蛋白在不同 pH值条件下的吸收光谱和共振拉曼光谱.发现低聚化的结果导致了三聚体别藻蓝蛋白 650nm 特征吸收峰的消失和一些共振拉曼带强度和位置的移动.结果表明在低 pH 值作用下的低聚化的别藻蓝蛋白中藻蓝胆素发色团分子的构象和自由胆素分子类似,比三聚体的别藻蓝蛋白的发色团分子更趋于卷曲,折叠的构象态.而三聚体的别藻蓝蛋白,主要的拉曼带 1645cm^-1是其发色团分子构象处于更线性延展的标志,其光谱行为和吸收光谱 A_vis/A_uv所表征的发色团分子构象的结果相一致.     

利用噬菌体展示技术筛选草鱼呼肠孤病毒VP39蛋白相互作用多肽

VP39是草鱼呼肠孤Ⅲ型病毒(GCRV GenotypeⅢ, GCRV-Ⅲ)S9基因编码的蛋白,为研究VP39蛋白在GCRV-Ⅲ感染草鱼细胞过程中行使的生物学功能,将克隆VP39基因序列并构建原核表达载体pET32a-VP39,通过原核表达得到VP39-HIS融合蛋白;利用VP39蛋白溶液免疫小鼠,制备鼠抗VP39多克隆抗体,通过Western Blot对抗体进行评估;利用制备的多克隆抗体探究GCRV-Ⅲ感染细胞过程中VP39蛋白表达动力学;利用噬菌体展示技术筛选与VP39蛋白特异性结合的多肽序列并进行分析。SDS-PAGE电泳结果显示, VP39-HIS融合蛋白可良好溶于PBS中,蛋白大小约为39 kD; Western Blot检测表明实验所制备的VP39多克隆抗体在1:10000稀释比例下,既能识别原核表达的VP39-HIS融合蛋白,也能识别GCRV-Ⅲ感染CIK细胞后表达的VP39蛋白,具有良好的效价与特异性;在病毒侵染过程中, VP39前期表达量较少,在中后期大量表达;噬菌体展示技术筛选出两条多肽与VP39蛋白有高度亲和性,经过在NCBI上比对后发现草鱼基因组中有7个基因与筛...     

糜子黄、黑种皮遗传及转录组学分析

同源异型域-亮氨酸拉链(homedomain-leucine zipper,HD-Zip)转录因子广泛参与植物的生长发育和抗胁迫过程。该研究通过生物信息学方法对青稞HD-Zip基因家族进行全基因组分析鉴定,并采用qRT-PCR技术分析非生物胁迫下该基因的表达特性,为深入探讨青稞HD-Zip转录因子的生物学功能及其在高原作物抗逆育种中的应用奠定基础。结果表明：(1)成功从青稞基因组中共鉴定出41个HD-Zip基因家族成员,依次命名为i>HvvHD-ZipⅠ-1~Ⅳ-13,且这些基因在7条染色体上呈不均匀分布。(2)理化性质分析发现,HvvHD-Zip蛋白包含197～885个不等的氨基酸残基;分子量范围在19 914.36～94 014.87 Da;亚细胞定位表明HvvHD-Zip蛋白都位于细胞核。(3)根据多序列比对、系统进化、基因结构和保守基序差异将其聚为4个亚家族,各亚家族分类特征与系统聚类结果一致。(4)顺式作用元件预测分析发现,i>HvvHD-Zip基因启动子中含有11种植物激素和胁迫响应元件。(5)qRT-PCR结果显示,HvvHD-Zip Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ亚家族基因对各胁迫响应明显;与根组织相比,多数i>HvvHD-Zip基因在叶组织中响应明显(上调或下调);与冷和盐胁迫相比,i>HvvHD-Zip各基因对旱胁迫响应较强。