纤维素酶的研究进展与发展趋势

纤维素酶是一类能够水解纤维素的β-D-糖苷键生成葡萄糖的多组分酶的总称.传统上将其分为3类:内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶.纤维素酶属于糖苷水解酶类,近年来,根据氨基酸序列的同源性以及纤维素酶结构的相似性,将其分成不同的家族.总结了纤维素酶近年来的主要进展与研究趋势,包括酶的作用机理、基因的表达与调控、酶的发酵生产以及在纺织、洗涤、能源等工业的应用进展.     

甲虫鞘翅间的锁合机构、联接力及其表面织构效应

轻质材料、结构和联接机构对高性能飞行器的发展具有重要意义．利用组织切片技术和SEM获得鞘翅及其连接部位的几何结构和形貌;建立三维运动行为观测系统研究甲虫鞘翅的展开／闭合运动行为,以求证其运动机构;建立鞘翅联接力的测量装置,以测量鞘翅间的联接力．结果表明：甲虫鞘翅绕一个轴做简单的旋转运动实现展开／闭合运动;鞘翅间的联接力可高达自身体重的160倍;鞘翅间的连接是榫嵌入机构、榫表面的微观织构和锁合解开的角度对联接力影响很大．上述鞘翅轻质结构和联接机构可能对航空航天器的结构和机构设计有启示．     

单功能过氧化氢酶的高级结构

单功能过氧化氢酶是在生物界广泛分布的抗氧化酶.近年来,人们在对单功能过氧化氢酶一级结构与生化性质深入研究的基础上,针对十几种单功能过氧化氢酶的高度保守的空间结构开展了研究.认识了其活性中心的血红素及周围保守残基,发现了酶的许多特殊结构,如方向不同的血红素,增强酶抗氧化性的侧链残基的共价键和保证酶高效催化的分子内通道等.本文综述了单功能过氧化氢酶空间结构研究现状,概括了酶构象的基本特点,分析了关注和争议较多的酶血红素、肽链侧链共价键及酶分子内通道等重点问题.深入研究单功能过氧化氢酶空间结构是一挑战性的课题,它将推动酶蛋白高级结构形成和酶催化模式等基础理论研究.     

枯草杆菌脂肪水解酶LipA和LipB

源自枯草杆菌的分泌型脂肪水解酶LipA及LipB已经被克隆、表达并表征. 它们的分子结构特点、催化机理也已经被深入研究. 枯草杆菌脂肪水解酶因为具有较好的食品工业及化学工业等方面的应用潜力,已经吸引了越来越多的关注. 通过定向进化及高通量筛选的方法对酶分子进行改造,提高其热稳定性及立体选择性是近年的研究热点. 结合国外及本研究组的工作,本文对LipA和LipB的生化性质、结构特点以及采用基因工程突变的方法进行分子改造等方面的研究进展做一简要综述. 另外,对其中一些研究论文做了简要的评价,并提出对未来工作的展望.     

甲壳动物精氨酸激酶的结构与功能

精氨酸激酶（Arginine kinase）是调节无脊椎动物能量代谢的重要酶,在调节无脊椎动物体内磷酸精氨酸与ATP之间的能量平衡过程中具有重要作用。甲壳动物是节肢动物门内最重要的类群之一,并具有重要的经济价值。本文综述了甲壳动物体内精氨酸激酶的分子构象、表达变化及生理功能等方面的研究进展,为深入研究甲壳动物的能量代谢调控机制提供必要的参考。另外,文中对甲壳动物精氨酸激酶的重要性和研究中存在的问题进行了讨论。     

A型激酶锚定蛋白及其复合物结构与功能

A型激酶锚定蛋白(A-kinase anchoring proteins,AKAPs)是一类结构不同而功能相关的蛋白家族,其主要功能是将cAMP依赖性蛋白激酶A（PKA）锚定于特定的亚细胞结构.PKA是第二信使cAMP的主要效应器,而AKAPs在靶向定位和调节PKA介导的磷酸化事件方面扮演重要角色. AKAPs更为重要的功能是与多种信号分子形成信号复合物,从时间和空间上整合cAMP-PKA和其他信号途径.本文将对AKAPs及其信号复合物的结构特点和参与细胞信号转导的功能机制及其研究现状进行概述.     

人参皂苷Rg1组合诱导人成骨肉瘤MG-63细胞分化过程中Prohibitin的表达与定位变化

选择性抽提经人参皂苷Rg1组合（RCT）诱导处理前后的人成骨肉瘤MG-63细胞核基质,对prohibitin在核基质中的存在、分布及其与相关基因产物在RCT处理前后MG-63细胞中的共定位关系进行观察研究.蛋白质组学分析结果显示,prohibitin存在于人成骨肉瘤MG-63细胞核基质蛋白组分中,并在RCT处理后细胞核基质中表达下调;蛋白质印迹杂交确证了prohibitin在MG-63细胞核基质中的存在及其在RCT处理后下调变化;免疫荧光显微镜观察进一步证实prohibitin定位在核基质上,经RCT处理后出现分布位置与表达水平变化;激光共聚焦显微镜观察可见prohibitin与c-Fos、c-Myc、p53和Rb基因产物均存在共定位关系,并在RCT处理后共定位分布区域出现变化.本研究证实了prohibitin是一种新发现的核基质蛋白,其在核基质上的定位与表达在RCT诱导分化前后发生显著变化,并与相关癌基因、抑癌基因产物存在共定位关系.实验表明RCT处理引起的prohibitin的变化与人成骨肉瘤MG-63细胞的诱导分化与调控具有密切关系,为深入揭示RCT等中药有效成分诱导肿瘤细胞分化的机理提供了重要科学依据和深入探索的新方向.     

普萘洛尔对映异构体诱导HUVEC细胞的蛋白质表达谱差异

手性药物只能通过严格的手性识别才能选择性地与特定生物大分子相互作用,在药动学、药效学等方面上表现出手性特征.以非选择性β肾上腺素能受体阻滞剂普萘洛尔（PRO）的对映异构体R(+)/S(-)-PRO为模型药物,分别作用于人脐静脉内皮细胞（HUVEC）,提取全细胞蛋白质,经双向电泳、MALDI-TOF-MS、SWISSPROT数据库分析鉴定差异表达蛋白质;共筛选出22个差异表达蛋白质点,鉴定了HSP86、HSP84、GRP75、KLC18、KBTB2、TGM2、GBLP、GCNT2、RAB36、KLH34等10种蛋白质.研究表明,PRO对映异构体可引起广泛的基因表达改变,涉及信号分子、代谢酶、骨架蛋白、伴侣蛋白等,且具有显著的手性特征,这可能与PRO显著的手性生物学特征有紧密联系,但仍需开展进一步深入研究,以明确产生PRO手性生物学特征的多种途径和机制.蛋白质组学技术为深入了解药物的手性生物学特征及其作用机制提供了新的思路和策略,对手性药物开发和临床合理用药有着重要的意义.     

丙型肝炎病毒基因组结构及功能

丙型肝炎病毒（hepatitis C virus, HCV）是单股正链的RNA 病毒,全长为9.6 kb,包括1个大的开放阅读框（ORF）和两侧的5′,3′非编码区（UTRs）.核糖体通过进入HCV 5′UTR 端的内部核糖体进入位点（IRES）,将HCV基因组翻译成1个聚蛋白前体.前体聚蛋白被宿主和病毒的蛋白酶共同切割成为若干个具有独立功能的HCV蛋白,根据功能的不同分别命名为C、E1、E2、p7、NS2、NS3、NS4A、NS4B、NS5A 和NS5B,它们不但在HCV的生活史中发挥着重要的作用,也影响着宿主细胞的信号传导、凋亡及物质代谢等一系列生化过程.近年来,随着HCV体外细胞摸型的不断发展,其病毒分子生物学方面的研究取得了很大的进展.本文从基因组结构及其编码的蛋白功能等方面阐述了HCV病毒的研究进展,为致病机理的研究及抗HCV药物的开发和疫苗研制等提供理论基础.     

PC12细胞的PSI诱导性包含体富集了真核细胞翻译因子

路易小体(Lewy body, LB),位于神经细胞核周(perikaryon)的嗜酸性包含体(eosinophilic inclusion),含有广泛的蛋白质组分,其中一部分是组成型蛋白质(consistent organization),另外一部分则是选择型蛋白质(selective composition).为了在体外获得LB中未知蛋白质的新线索,通过人工合成蛋白酶体抑制剂PSI（proteasomal inhibitor, 10 μmol/L）作用PC 12细胞48 h,使其产生嗜酸性（staining for eosin）和抗α-synuclein阳性（immunostaining for α- synuclein）的PSI诱导性包含体（PSI-induced inclusion）,通过成功的分级分离（fractionation）纯化了完整、纯净的包含体,通过有效的双向电泳（two-dimensional electrophoresis,2-DE）分离了包含体蛋白质,通过无偏差的基质辅助激光解析 离子化飞行时间质谱（matrix- assisted laser desorption/ionization time-of-flight massspectrometry,MALDI-TOF MS）鉴定了真核细胞翻译起始因子-3亚单位5（eukaryotic translation initiation factor 3 subunit 5, eIF-3ε）、真核细胞延伸因子-2（eukaryotic elongation factor 2, eEF-2）和线粒体延伸因子-Tu（mitochondrial elongation factor Tu, EF-Tumt）等真核细胞翻译因子(eukaryotic translation factors).这一结果提示,当蛋白酶体受到抑制时真核细胞翻译因子被富集到PSI诱导性包含体中,并且可能影响其形成过程.