对称蛋白质序列与结构关系研究

进化的观点认为,蛋白质结构的对称性是基因复制和融合的结果,但是由于在长期进化过程中的氨基酸突变,绝大多数现有的蛋白质序列都失去了这种直观的重复性特征。该文简要地回顾了国际上发展的寻找蛋白质序列中重复片段的方法,重点介绍了作者自己提出的分析蛋白质序列和结构对称性的方法以及在蛋白质对称结构形成机理方面的初步工作,并系统分析了各类对称折叠子的序列与结构关系,发现它们的序列都具有隐含的与结构相同的对称性,或者说序列的对称性决定结构的对称性。     

残基突变对冷休克蛋白热稳定性影响的计算分析研究(英文)

残基突变是提高蛋白质热稳定性最直接有效的方式。在本文中,我们选取一对冷休克蛋白质作为研究对象,其中一个来自嗜温的Bacillus subtilis(Bs-CspB),另一个来自嗜热的Bacillus caldolyticus(Bc-Csp),这两个蛋白质在序列和结构上具有高度的相似性,但两者的耐热能力却相差很大。我们利用全原子模型计算残基突变前后蛋白质的自由能和氨基酸之间相互作用能的变化,分析残基突变对冷休克蛋白热稳定性的影响。通过对比两个蛋白质对应位置上残基的能量,我们成功鉴别出对Bc-Csp的高热稳定性有突出贡献的残基。我们计算了这些残基突变前后,该残基的静电相互作用和范德华相互作用的变化,以分析该残基对Bc-Csp高热稳定性的主要贡献。同时,我们分析了离子键对蛋白质热稳定性的贡献。我们的计算结果和实验结果吻合得很好,关键在于利用该方法可以详细地说明残基突变影响蛋白质热稳定性的根本原因。本文为研究残基突变对蛋白质热稳定性的影响提供了一种计算思路和方法,并有助于设计具有高耐热能力的蛋白质。