Hsc70-Auxilin复合物的拉伸分子动力学模拟

Hsc70与auxilin蛋白组成的系统是Hsp70/Hsp40分子伴侣系统家族的一员,在热休克反应中发挥重要作用。本文为得出auxilin蛋白J结构域的关键氨基酸,首先采用由二硫键交联的Hsc70 R171C与auxilin D876C的复合物结晶结构作为初始模型,进行分子动力学模拟,通过比较平衡后的结合部位发现,将形成二硫键的氨基酸突变为原来的氨基酸结构在结合位点上与生化结果较为相近,之后利用此结构通过拉伸动力学模拟分析了auxilin蛋白J结构域与Hsc70的ATPase功能域的解离过程,并探讨了Hsc70与auxilin蛋白之间的相互作用力。结果表明位于HPD loop上的His874,Asp876,Thr879,螺旋Ⅲ上的Glu884,Asn895,Asp896,Ser899,Glu902,Asn903为关键氨基酸,这些数据符合之前核磁共振实验证实的T抗原J结构域的HPD基序和螺旋Ⅲ与Hsc70的ATPase功能域之间的相互作用。     

NaF、NaBr、NaI对酵母朊病毒[PSI~+]形成的影响

为研究NaF、NaBr、NaI对酵母朊病毒[PSI+]形成的影响,利用表达融合蛋白GFP-Sup35p酵母朊病毒模型,借助半变性琼脂糖凝胶电泳技术,结合免疫印迹方法在蛋白水平上定量分析NaF、NaBr、NaI对酵母朊病毒[PSI+]形成的影响。结果显示,在细胞表型方面NaF、NaBr诱导出酵母朊病毒[PSI+],且所需浓度分别为0.02、1.0 mol/L;NaI在浓度为0.25 mol/L可以诱导出[PSI+]经盐酸胍治愈后的酵母朊病毒[psi-]。在蛋白水平,NaF、NaBr、NaI盐作用后的[psi-]细胞内Sup35p并没有形成聚集体。     

Ydj1p锌指结构突变体对底物结合影响的分子动力学模拟分析

Ydj1p是酵母细胞质中一种主要的I型Hsp40分子伴侣,Ydj1p锌指结构在传递底物给Hsp70时发挥重要的作用,锌指结构域的两个锌离子结合位点区域(ZBDⅠ和ZBDⅡ)与半胱氨酸形成配位键对底物传递中维持结构稳定非常重要。本研究通过分子动力学手段对Ydj1p与各锌指结构突变体进行了模拟,分析ZBDⅠ突变体关键残基C143S、C201S,ZBDⅡ突变体关键残基C162S、C185S的突变影响Hsp40与Hsp70的底物传递。分析结果表明,当锌指部位的氨基酸发生突变,不仅能影响Ydj1p的结构稳定性,也能影响底物的传递,并且锌指结构Ⅰ突变体和锌指结构Ⅱ突变体之间也具有明显差异。通过结合能量的分析以及构象变化比对,揭示了Ydj1p以及各锌指结构突变体底物结合能力的强弱,这与生化实验研究了Ydj1p锌指结构与Hsp70合作,帮助多肽传递的功能是至关重要的结果较为相近。     

海洋生态系统服务价值研究热点及主题演化——基于文献计量研究

海洋生态系统能够为人类供应食品、调节环境、提供文化支持,研究其服务价值对实现可持续发展具有重大意义。基于Web of Science核心合集数据库,利用R语言及VOSviewer计量可视化工具,对1995-2021年间海洋生态系统服务价值研究进展进行全面分析,结果表明:该领域在全球范围内受到广泛关注,自2008年起发文量呈指数式增长,美国具有绝对领先地位。相关研究发表在Ecosystem Services、Ecological Economics、Journal of Environmental Management及Science of the Total Environment等高水平期刊。研究主要集中于全球变化下海洋生态系统服务的动态变化、海洋生态系统服务价值分类及其量化、海洋生态系统服务价值评估及其应用。各研究主题之间紧密联系,经过多阶段发展,最终形成ecosystem services、management、restoration等三个主要方向。梳理了海洋生态系统服务价值领域研究现状、研究热点及演化趋势,为后续研究提供参考。     

Ydj1p C端二聚体中螺旋α3与domain Ⅲ分离的拉伸分子动力学模拟

许多遗传性疾病或基因突变疾病实际上与蛋白质错误折叠相关,由于分子伴侣在调控蛋白折叠、聚集、降解方面发挥功能,研究分子伴侣的结构、功能、作用机制等对于人类某些疾病的阐释意义重大。作为分子伴侣,Hsp40以二聚体的形式调控多肽的折叠。文章通过拉伸分子动力学研究了酵母Hsp40家族成员Ydj1p二聚体中α3与domainⅢ的分离过程,深入探讨了影响Ydj1p二聚体稳定性的重要残基和相互作用力。由研究结果可知,α2、α3及α3之前loop结构中的残基L274、I278、F335、P336、F340、L346、L349、L352、L353之间形成疏水盒子,使螺旋α2、α3之间作用紧密,稳固二聚体结构。其中,F335与domainⅢ内的残基V302、I278、I303和P305,P336与domainⅢ内的残基V302形成疏水作用力来维持二聚体的稳定。     

基于文献计量的国内外生态补偿研究热点与案例分析

生态补偿是落实我国生态文明体制改革的重要抓手,是实践“绿水青山就是金山银山”的重要保障。基于Web of Science和CNKI数据库,采用文献计量方法对国内外生态补偿研究领域进行数据挖掘及可视化分析。研究结果表明:(1)生态补偿的研究起始于上世纪末,近年来成果产出量有显著增长。(2)发达国家研究影响力较强,国际合作不断加强。(3)该领域的国际研究热点分别是保护管理、生态补偿效应、政策与项目制定、经济学相关方法的应用、生态补偿机制、生物多样性、生态影响及气候变化、土地利用及景观;国内相关研究则更关注生态补偿机制、生态环境保护、可持续发展、对策及政策、生态环境等主题。(4)国内生态补偿研究快速发展,在生态补偿理论、生态补偿机制和政策推广的实证研究、国际合作等方面有待加强和提升。     

定量研究石斛醇提取物对酵母朊病毒的治愈作用

为研究石斛醇提取物的抗朊病毒作用,借助酵母朊病毒[PSI+]表型系统分析石斛醇提取物对酵母朊病毒[PSI+]表型的作用,引入半变性琼脂糖凝胶电泳技术在蛋白质水平分析石斛醇提取物对酵母朊病毒的治疗效果。结果显示,石斛醇提取物浓度在15 g/L时,作用酵母朊病毒[PSI+]细胞5 d的治愈率为5%;并且石斛醇提取物浓度在5~20 g/L范围内时,药物剂量与酵母朊病毒[PSI+]表型治疗效果呈现较好正相关性。蛋白水平试验表明石斛醇提取物作用酵母朊病毒[PSI+]细胞5 d后红色菌落的朊病毒聚集体大小与[psi-]相似。     

Cu胁迫对拟南芥幼苗错配修复基因表达的影响

采用半定量反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)技术,以18S rRNA为内参基因,研究了Cu胁迫对拟南芥(Arabidopsis thaliana)幼苗错配修复相关基因(MLH1、MSH2、MSH3、MSH6、MSH7)表达的影响,并结合幼苗的形态和生理指标,选取Cu胁迫敏感的生物标记物.结果表明,Cu处理10 d后,对拟南芥种子发芽率、地上部鲜重及叶绿素含量的影响不大;根的长度明显受到抑制;拟南芥幼苗地上部可溶性蛋白质含量随着Cu浓度增加明显降低;5个错配修复相关基因的表达均受到不同程度的抑制,Cu浓度与拟南芥幼苗上述指标之间存在明显的剂量-效应关系.以上结果表明,地上部可溶性蛋白含量变化与上述错配修复相关基因表达量的改变趋势一致,且均对Cu胁迫较敏感,可以作为检测Cu污染对植物遗传毒性效应的生物标记物.     

淀粉样蛋白沉积疾病在细胞水平的研究进展

近些年的研究表明许多神经退行性疾病都与受袭组织和器官中的错误折叠蛋白积聚成淀粉样纤维有关.现结合作者在国内外对于该领域10余年的研究经历及研究成果,针对淀粉样蛋白沉积疾病在细胞内的形成机制、致病机制及调控机制进行阐述,展现了国际上过去几年中对蛋白质错误折叠和积聚的新认识.     

DnaK蛋白扭链残基突变体影响其ATPase活性的分子动力学模拟研究

大肠杆菌分子伴侣蛋白Dna K氮端核苷酸结合域(NBD,nucleotide-binding domain)的II-A和II-B子域之间的一些高度保守的扭链残基突变后(I202A,S203A,G223A,L227A,G228A),其ATPase活性也发生变化原因不清楚。我们通过同源建模的方法构建NBD与小分子ATP相互作用的各蛋白模型,使用分子动力学模拟方法研各模型的结构变化并尝试找出其与ATPase活性变化的关系。结果表明,除L227A外,所有突变模型T11烃基与ATP-γ磷酸基团间的距离与活性变化间具有明显规律;但是所有模型中,能影响与Dna J结合,从而影响ATPase活性的β220(214-221)部分的紧致性变化符合规律,进一步的蛋白对接实验证实了这一点,所以这些扭链残基突变体可能主要是通过这两个部分的变化,引起ATPase活性的改变。