Improved protein-ligand docking using GOLD

The Chemscore function was implemented as a scoring function for the protein-ligand docking program GOLD, and its performance compared to the original Goldscore function and two consensus docking protocols, "Goldscore-CS" and "Chemscore-GS," in terms of docking accuracy, prediction of binding affinities, and speed. In the "Goldscore-CS" protocol, dockings produced with the Goldscore function are scored and ranked with the Chemscore function; in the "Chemscore-GS" protocol, dockings produced with the Chemscore function are scored and ranked with the Goldscore function. Comparisons were made for a "clean" set of 224 protein-ligand complexes, and for two subsets of this set, one for which the ligands are "drug-like," the other for which they are "fragment-like." For "drug-like" and "fragment-like" ligands, the docking accuracies obtained with Chemscore and Goldscore functions are similar. For larger ligands, Goldscore gives superior results. Docking with the Chemscore function is up to three times faster than docking with the Goldscore function. Both combined docking protocols give significant improvements in docking accuracy over the use of the Goldscore or Chemscore function alone. "Goldscore-CS" gives success rates of up to 81% (top-ranked GOLD solution within 2.0 A of the experimental binding mode) for the "clean list," but at the cost of long search times. For most virtual screening applications, "Chemscore-GS" seems optimal; search settings that give docking speeds of around 0.25-1.3 min/compound have success rates of about 78% for "drug-like" compounds and 85% for "fragment-like" compounds. In terms of producing binding energy estimates, the Goldscore function appears to perform better than the Chemscore function and the two consensus protocols, particularly for faster search settings. Even at docking speeds of around 1-2 min/compound, the Goldscore function predicts binding energies with a standard deviation of approximately 10.5 kJ/mol.     

ABC转运蛋白及其在合成生物学中的应用

ABC转运蛋白(ATP-binding cassette transporter,ABC transporter)作为一种超大膜转运蛋白家族,在大多数生物体中发挥着重要作用。文中从结构特征、转运机制以及生理功能等方面论述了ABC转运蛋白的研究进展,进而着重综述了近些年来ABC转运蛋白在合成生物学领域中的应用,并为今后进一步的研究提出了展望,希望为扩展其应用提供指导。     

效应-免疫蛋白对所介导细菌接触依赖型拮抗作用研究进展

效应-免疫蛋白对(effector-immunity pairs, E-I pairs)在细菌的种间竞争中发挥重要作用,随着人们研究的不断深入和基因组数据的大量涌现,新鉴定的E-I pairs的数量正在快速增长,其多样性化的作用机制也不断地被报道。鉴于此,本文基于不同的细菌分泌系统,对E-I pairs所介导的细菌接触依赖型拮抗作用的最新研究进展进行综述,系统总结了接触依赖性生长抑制(contact-dependent growth inhibition, CDI)系统、VI型分泌系统(type VI secretion system, T6SS)和VII型分泌系统(type VII secretion system, T7SS)中的E-I pairs,简要介绍了未来该领域面临的挑战,旨在为进一步揭示E-I pairs细菌种间竞争中的作用研究提供新思路。     

气囊在细菌中的生理功能、生物合成及应用研究进展

气囊是在水生细菌中广泛存在的一种具有刚性中空蛋白结构的特殊细胞器,不仅为水生细菌提供浮力,还对其在不利环境或应激条件下的生存至关重要.近期研究发现在其他非水生细菌如沙雷氏菌和链霉菌中也存在气囊结构,而且表现出不同的生理功能.来源于不同种属细菌的气囊生物合成基因簇具有各自鲜明的特征,其生物合成和调控机制也有所不同.本综述...     

病原菌调节宿主细胞泛素化途径的研究进展

泛素化是真核生物特有的蛋白质翻译后修饰,广泛地参与宿主细胞各种信号通路和生理过程.病原菌常通过分泌毒性效应蛋白,对泛素和泛素结合酶进行独特的共价修饰,或者利用泛素连接酶和去泛素化酶的酶学活性,调节宿主泛素化过程,从而干扰宿主细胞的信号转导,促进细菌的感染和生存.本文概述了病原菌效应蛋白调节宿主泛素化途径的主要研究进展和最新发现.     

空肠弯曲菌Cia效应蛋白参与黏附侵袭细胞和激活炎性细胞因子的研究

【背景】空肠弯曲菌(Campylobacter jejuni)是世界范围内最重要的食源性病原菌之一,在家禽盲肠内通常共生定殖,成为感染人的主要来源,目前该菌在家禽肠道内的定殖机制尚未阐明。【目的】探究空肠弯曲菌不同效应蛋白在参与黏附侵袭肠上皮细胞、免疫细胞及激活炎性细胞因子中的作用,解析该菌在鸡肠道内定殖的机制,为其防控提供潜在的作用靶标。【方法】首先利用同源重组技术构建空肠弯曲菌NCTC11168菌株不同效应蛋白CiaB、CiaC、CiaD和CiaI的基因缺失突变株,测定突变株对细菌生物膜形成和自身凝集能力的影响,进而测定突变株对肠上皮细胞Caco-2的黏附和侵袭能力,以及对鸡巨噬细胞系HD11的侵袭能力,最后利用RT-qPCR鉴定突变株感染HD11细胞对炎性细胞因子表达的影响。【结果】构建空肠弯曲菌不同效应蛋白CiaB、CiaC、CiaD和CiaI的基因缺失突变株;△ciaD突变株生物膜形成能力降低,△ciaC、△ciaD和△ciaI突变株自身凝集能力增强;△ciaB突变株黏附侵袭Caco-2细胞能力增强,而△ciaC、△ciaD和△ciaI突变株黏附侵袭Caco-2以及侵袭HD11细胞能力均显著降低;空肠弯曲菌感染HD11显著提高不同炎性细胞因子表达水平,△cia B、△ciaC和△ciaD突变株显著降低不同炎性因子表达水平,而△ciaI突变株显著增强不同炎性因子表达水平。【结论】空肠弯曲菌不同Cia效应蛋白在黏附侵袭肠上皮细胞、免疫细胞及激活炎性细胞因子表达中发挥不同的作用,本研究为解析空肠弯曲菌与宿主肠道上皮相互作用机制提供了理论依据,并为该菌的防控提供了潜在靶标。     

鼠伤寒沙门菌入侵宿主细胞机制研究进展*

鼠伤寒沙门菌(Salmonella typhimurium)是一种人畜共患的肠道病原菌,可引起肠道炎症。该病原菌主要通过其致病岛(SPIs)编码的III型分泌系统(T3SS)分泌效应因子,包括促炎因子和抗炎因子。其在入侵肠上皮细胞时会释放促炎因子引发炎症反应,同时,为防止促炎因子过度破坏宿主细胞影响菌体的生存和繁殖,鼠伤寒沙门菌会产生一系列抗炎因子来调节细胞内信号通路,与宿主共同繁殖并最终全身扩散造成严重感染。旨在对鼠伤寒沙门菌利用T3SS效应因子入侵并调节宿主细胞信号通路机制进行概述。     

纤细裸藻培养及其产物功能的研究与展望

纤细裸藻(Euglena gracilis)是一类介于动物和植物之间的单细胞真核生物,在自然界中分布广泛。纤细裸藻兼具动植物细胞的特征,可进行光合自养、混养和异养培养,细胞内含有丰富的营养物质。近年来随着对纤细裸藻生物特性和胞内组分的深入研究,发现其在医药、食品以及饲料方面具有重要的应用价值,在提高免疫力、抗炎以及降低尿酸等方面的功效非常值得开发,特别是纤细裸藻特有的裸藻多糖等在生物医药领域具有广阔的应用前景。纤细裸藻作为食品原料、食品添加剂、饲料添加剂以及化妆品原料在国内外已经获得相关机构的认证,国外尤其是日本已经开发出系列产品。然而,国内对纤细裸藻的研究及开发还处于起步阶段,发展空间巨大,且目前关于纤细裸藻培养与功能研究及潜在的应用的综述报道较少。本文系统地介绍了纤细裸藻培养和生产的国内外研究现状,以及纤细裸藻粉与裸藻多糖活性功能的国内外研究结果,并对纤细裸藻应用开发存在的问题以及未来可能的发展方向进行了展望,为进一步建立和优化大规模且高效异养培养工艺、开发具有特定功能的纤细裸藻相关产品等提供科学依据。     

普氏蹄蝠下丘谐波内外神经元处理多普勒频移补偿信息的差异

为了探讨普氏蹄蝠下丘神经元在处理多普勒频移补偿后回声定位信号中的作用,实验采用双声刺激模式模拟蝙蝠不同飞行状态下产生多普勒频移补偿后的脉冲-回声对,即发声频率改变,回声频率维持恒定的情况下,研究下丘神经元对不同补偿值下的回声反应恢复率.结果发现:根据神经元在某一补偿值下对回声信号反应的恢复率是否超过70%,可将其分为具有选择性(S)和无选择性(NS)的两类神经元.且谐波内S神经元所占比例(68%)远超过非谐波内S神经元(39%).分析神经元的发放模式发现谐波内S神经元中相位型发放模式比例(44.3%)明显高于其他三种类型神经元.另外,虽然S和NS神经元的强度-潜伏期函数类型均以饱和型为主,但谐波内S神经元强度-潜伏期函数的最佳强度(best amplitude,BA)(95.3±14.0)dB SPL低于NS神经元的BA(104.1±10.2)d B SPL(P0.01),同时也低于非谐波内S神经元的BA(109.7±7.9)dB SPL(P0.01).以上实验结果表明,在下丘水平,神经元就已对多普勒频移补偿后回声定位信号的处理有了分工,集中在谐波内的S神经元通过提高对某一补偿值下回声信号反应的恢复率实现,对回声信息的精确编码,避免其他杂波干扰信息.同时,谐波内S神经元的发放模式和强度-潜伏期函数特点也满足其在复杂环境中精确声学成像的需求.