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。     

鸡细胞外脂肪酸结合蛋白基因单核苷酸多态性与腹脂性状的相关研究

以明星肉鸡和丝毛乌骨鸡杂交产生的F₂代鸡群为实验材料,以鸡细胞外脂肪酸结合蛋白基因为影响鸡脂肪性状的候选基因,应用PCR-SSCP(单链构象多态)法对该基因5′调控区近端1.6 kb的序列进行单核苷酸多态性检测.其中第1对引物扩增的片段有2处碱基突变,第2对引物扩增的片段有1处碱基突变和1处碱基插入.经过与鸡腹脂性状进行最小二乘法分析,结果表明,第2对引物扩增的BB型基因片段(突变型)与AA型(野生型)和AB型(杂合型)相比有较高的腹脂重和腹脂率(P<0.001),表明该基因对于鸡腹脂蓄积具有大的影响或与控制腹脂性状的主基因连锁.     

植物磷胁迫蛋白和铁胁迫蛋白研究进展

综述了近十年来国内外有关研究植物磷胁迫蛋白和铁胁迫蛋白的文献,着重阐述了磷胁迫和铁胁迫条件下的植物蛋白质变化,如新的蛋白和新的多肽的特异产生,以及相关的分子生物学进展。     

蛋白质分泌信息与基因工程

蛋白质分泌信息存在于自身氨基酸排列顺序内,上溯到DNA分子中。信号顺序引发蛋白质分泌的早期过程,成熟蛋白顺序决定最终分泌结果。它们相互作用并离不开细胞输出环境的配合。信号顺序启发人们对分泌性载体的构建,对蛋白质分泌信息的全面了解,肯定了基因工程中全方位研究的必要。     

用模式识别方法预测蛋白质的二级结构

本文建立了用模式识别理论和技术在计算机上预测蛋白质二级结构的方法.特征的抽取和样本的选择是使用该方法的关键.这一方法与其他方法相比各有特色,预测精度也比较高,鉴于目前国内外将此方法用于蛋白结构预测的研究的还不多,我们拟进一步发展、完善这一方法.     

兔肝金属硫蛋白结合铅离子的圆二色性光谱研究

从锌诱导的家兔肝脏中分离纯化得到金属硫蛋白两种亚型：ＺｎＭＴ－Ⅰ和ＺｎＭＴ－Ⅱ．在酸性条件下脱金属,经Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ｇ－２５柱层析得到脱金属硫蛋白（ａｐｏＭＴｓ）．用圆二色性（ＣＤ）光谱法研究,发现两种亚型ａｐｏＭＴｓ 与Ｐｂ２＋ 的结合依赖于Ｐｂ２＋ 的加入比例及ｐＨ 值．ａｐｏＭＴ－Ⅰ在ｐＨ３～５之间,ａｐｏＭＴ－Ⅱ在ｐＨ４～６之间与Ｐｂ２＋ 结合形成特征簇合物Ｐｂ７ＭＴｓ,其ＣＤ谱图特征峰位于３１６ｎｍ （－ ）,２７０ ｎｍ （＋ ）,２４５ ｎｍ （＋ ）及２２５ ｎｍ （－ ）,提示解铅中毒的最佳条件应控制在弱酸性环境．不同亚型ａｐｏＭＴｓ 与Ｐｂ２＋ 的结合方式各不相同：Ｐｂ２＋ 与ａｐｏＭＴ－Ⅰ的结合采取平均分配的方式,而与ａｐｏＭＴ－Ⅱ则为选择性结合方式,表明这两种亚型在解铅毒功能上存在差异．     

鱼腥藻PCC7120藻蓝蛋白α亚基体内重组研究

为了研究藻蓝蛋白α亚基的生物合成途径,通过构建相容的3种重组质粒pETDuet-cpcA、pCOLADuet-cpcE-cpcF和pACYCDuet-ho1-pcyA,将裂合酶基因cpcE和cpcF、血红素氧化酶基因ho1、藻蓝胆素合成酶基因pcyA和脱辅基藻蓝蛋白α亚基基因cpcA共同转入大肠杆菌BL21(DE3)。通过色素蛋白锌电泳和光谱检测表明产生了生物活性的CpcA-PCB。成功实现了大肠杆菌内藻蓝蛋白α亚基84位半胱氨酸残基与PCB的连接。而在裂合酶基因cpcE和cpcF不转入大肠杆菌的情况下,大肠杆菌内只有0.2%的CpcA-PCB产生。以上研究为进一步在大肠杆菌内合成天然的藻蓝蛋白奠定了基础。     

满天星试管苗与其玻璃化苗的RAPD指纹图谱分析

采用分离群体分组分析法(BSA),用100个随机引物对满天星的正常苗和玻璃化苗进行RAPD分析的结果表明,7个随机引物扩增出多态性差异条带。再用上述7个引物分别对试管苗及其玻璃化苗个体进行DNA的PCR扩增的结果显示,引物J20在2种苗中出现差异条带。