牛Ⅰ型胶原的性能表征及标准样品研制

以牛Ⅰ型胶原作为研究对象,胶原标准样品研制为目标,对其红外光谱特征、三螺旋结构、热稳定性、氨基酸覆盖率、端肽残留、分子质量等主要性能指标进行分析,将羟脯氨酸含量作为判定依据对产品的均匀性进行分析;利用SDS-PAGE法对其稳定性进行分析;以8家实验室测定的羟脯氨酸含量进行定值和不确定度分析。结果表明,该产品的各项性能指标符合胶原蛋白的质量要求。该牛Ⅰ型胶原产品在95%置信区间内均匀性良好;在4℃放置2周、4周,25℃放置1周、2周,反复冻融1次、3次和5次及在-20℃放置6个月,产品稳定性良好;羟脯氨酸含量的定值结果为11.17%,置信度为95%时扩展不确定度为0.03(k=2)。因此,该牛Ⅰ型胶原可作为国家标准样品用于胶原产品的质量评价。

寡霉素敏感性赋予蛋白的研究进展

线粒体F1Fo ATP酶寡霉素敏感性赋予蛋白(oligomycin sensitivity-conferring protein,OSCP)是质子转运、ATP合成耦合以及维持线粒体呼吸链稳定的关键蛋白。OSCP位于线粒体ATP合酶催化F1区顶部,与F1和外周茎稳定接触,以确保Fo与F1之间的结构稳定和功能偶联,然而这种偶联可被抗生素寡霉素破坏。亲环蛋白D(Cyclophilin D,CypD)是一种表征良好的线粒体通透性过渡孔(mitochondrial permeability transition pore,mPTP)诱导剂,诱导mPTP打开,导致细胞死亡。研究表明,OSCP与亲环蛋白存在结合靶点,两者相互作用可影响ATP合成酶活性,降低打开mPTP所需的基础Ca2+阈值,导致线粒体内Ca2+浓度增加,诱发线粒体功能障碍。作为线粒体F1Fo ATP酶上的关键蛋白,OSCP通过与其他蛋白相互作用,参与调控线粒体功能和稳定,深入研究OSCP有助于推动线粒体疾病治疗的进展。本文综述了OSCP的定位、结构和功能,以及目前靶向OSCP对治疗各类疾病的研究进展,为治疗线粒体功能障碍引发的疾病提供新思路。

基于支持向量机和贝叶斯方法的蛋白质四级结构分类研究

用支持向量机和贝叶斯两种方法对蛋白质四级结构进行分类研究。结果表明,基于支持向量机的分类结果最好,其10CV检验的总分类精度、正样本正确预测率、Matthes相关系数和假阳性率分别为74.2%、84.6%、0.474、38.9%;基于贝叶斯的分类结果没有支持向量机的分类结果好,但其10CV检验的假阳性率最低(15.9%)。这些结果说明同源寡聚蛋白质一级序列包含四级结构信息,同时特征向量的确表示了埋藏在缔合亚基作用部位接触表面的基本信息。

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.

普洱茶对高脂血症大鼠血脂、血浆中血栓B_2、6-酮前列腺素F_(1α)水平影响

采用高脂饲料饲喂法建立高脂血症大鼠模型,同时以0.5、1.0、2.0g/(kg.d)3种普洱茶的剂量饲喂昆明种SPF级雌性大鼠35d后,检测大鼠血液总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的含量,采用ELISA法定量测定大鼠血浆血栓素B2(thromboxaneB2,TXB2)、6-酮前列腺素F1α(6-keto-PGF1α)的含量。结果表明,普洱茶能明显降低模型大鼠血液TG、TC、LDL-C、TXB2含量,提高HDL-C、6-keto-PGF1α含量。

G蛋白偶联受体结构生物学进展

G蛋白偶联受体(GPCR)是具有7次跨膜螺旋的细胞整合膜蛋白,它们广泛地参与感光、气味、神经传递以及细胞增殖、分化、迁移等各类生理活动的调控,是现代药物研发的重要靶点.然而,GPCR结构生物学研究却受到高质量蛋白制备、稳定性以及结晶方法等方面的限制.近年来,随着新型膜蛋白表达体系、新型去污剂、膜蛋白纯化及结晶技术的发展,使得G蛋白偶联受体结构解析工作取得了可喜的进展,也为进一步解析更多GPCR精细结构及相关药物研发奠定重要基础.

油料作物EST资源的生物信息学分析

利用生物信息学方法,收集整理GenBank数据库中截至2008年5月收录的油料作物油菜、花生、芝麻、大豆、向日葵、蓖麻、亚麻、棕榈等八种油料作物的表达序列标签(EST)序列信息,共获得1,185,911条EST序列,使用Crosmatch、RepeatMask-er、Phrap、CAP3、EMBOSS、Blast、EST-pipeline、ORF finder、Interproscan、blast2go、IdentiCS等软件,基于Linux操作系统,进行了综合及分类分析。共获得289,892条UniEST序列,通过以上对EST序列信息的基因注释信息,筛选出与油脂代谢相关的基因信息,并以此为基础构建了油料作物油脂代谢途径比较结构图。本研究为油料作物油脂代谢相关基因数据库的构建和不同油料作物油脂代谢异同的比较打下基础。

支持向量机及组合预测在蛋白质四级结构分类中的应用

目的:基于支持向量机建立一个自动化识别新肽链四级结构的方法,提高现有方法的识别精度。方法:改进4种已有的蛋白质一级序列特征值提取方法,采用线性和非线性组合预测方法建立一个有效的组合预测模型。结果:以同源二聚体及非同源二聚体为例,对4种特征值提取方法进行改进后其分类精度均提升了2～3%;进一步实施线性与非线性组合预测后,其分类精度再次提高了2～3%,使独立测试集的分类精度达到了90%以上。结论:4种特征值提取方法均较好地反应出蛋白质一级序列包含四级结构信息,组合预测方法能有效地集多种特征值提取方法优势于一体。

树鼩HGF全长编码序列的克隆及分子特征分析

目的获取树鼩肝细胞生长因子的全长编码序列并进行分子特征分析。方法以树鼩肝组织总RNA为材料,通过RT-PCR扩增和序列拼接获得树鼩肝细胞生长因子全长编码序列,进而通过DNAMAN,Pymol等生物信息学软件对其序列和分子特征进行分析。结果树鼩HGF分子结构在进化中相对保守,树鼩HGF整体结构与人相似。但树鼩HGFαNK1区域相比人HGF多出一个α螺旋,并且有两个更长的β折叠片,另外,树鼩在该区域存在一个很强的表面正电荷区域。这些差异可能会对树鼩HGF与其受体的作用方式产生影响。结论本实验为明确树鼩HGF与其受体的作用方式和树鼩HGF的合成与制备奠定了基础。

线粒体呼吸链膜蛋白复合体的结构

线粒体作为真核细胞的重要"能量工厂",是细胞进行呼吸作用的场所,呼吸作用包括柠檬酸循环和氧化磷酸化两个过程,其中氧化磷酸化过程的电子传递链(又称线粒体呼吸链)位于线粒体内膜上,由四个相对分子质量很大的跨膜蛋白复合体(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、和Ⅳ)、介于Ⅰ/Ⅱ与Ⅲ之间的泛醌以及介于Ⅲ与Ⅳ之间的细胞色素c共同组成。线粒体呼吸链的功能是进行生物氧化,并与称之为复合物V的ATP合成酶(磷酸化过程)相偶联,共同完成氧化磷酸化过程,并生产能量分子ATP。线粒体呼吸链的结构生物学研究对于彻底了解电子传递和能量转化的机理是至关重要的,本文分别论述线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的结构,并跟踪线粒体呼吸链超复合体的结构研究进展。

两种血管紧张素转化酶抑制肽作用于靶标的分子机理

采用脱脂乳为原料,利用四步反相高压液相色谱从Lactobacillus helveticus和Lactobacillus casei subsp.casei制作的酸乳中分离到两种血管紧张素转化酶Ⅰ(angiotensin Ⅰ-converting enzyme,ACE)抑制肽VPP和IPP,测得它们抑制ACE活性的IC50分别为8.89μmol/L和5.17μmol/L。根据氨基酸序列分析的结果,构建VPP和IPP的分子结构,通过分子柔性对接方法研究它们与ACE相互作用的分子机理,确定它们的作用位点、作用力类型及相互作用能。结果表明:VPP、IPP和ACE的活性口袋之间均形成3个氢键,且存在疏水,亲水等作用力,IPP与ACE之间的结合较VPP更稳定,与IPP比VPP具有较低的IC50值的实验结果相一致。

脉冲光声量热法研究氧合血红蛋白的光解反应

时间分辨脉冲光声量热法是利用脉冲激光激发化学物质的光解反应，反应中产生的热能将激发声波，声波的振幅和相位即反映光解反应的中间过程．因此时间分辨光声量热技术是研究光致解离动力学信息的十分有效的方法．利用时间分辨光声量热法测量了激光诱导人、牛，猪、马和兔的氧合血红蛋白光解反应的焓变和结构体积变化．实验中采用波长532nm、脉冲宽度8ns的脉冲激光作为激发光源，光声信号由共振频率为1．5MHz的PZT压电换能器接收，所以实验系统的响应时间范围在10^2ns量级。已知在氧合血红蛋白的光解反应中可以检测到4个过程具有4种不同的反应时间，其中三级结构重组在137-470ns左右．考虑实验系统的时间窗口，所测结果应与血红蛋白的三级结构变化相对应．测量结果显示：不同种类的哺乳动物氧合血红蛋白光解反应中，对应三级结构变化的焓变和结构体积变化各不相同．最后对这一结论进行了讨论．

Thermoplasma volcanium来源β-葡萄糖苷酶的酶学性质分析

β-葡萄糖苷酶(BGL)是催化纤维素产生葡萄糖过程中的关键酶,在生物能源利用和食品领域发挥重要作用.本研究克隆了来源于Thermoplasma volcanium的β-葡萄糖苷酶(BGL)基因,并在大肠杆菌中进行表达,经纯化获得了Tv-BGL.酶学性质分析发现,Tv-BGL在pH6.0和80℃时发挥最佳催化活力,以对硝基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(pNPGlu)为底物时的K_(m)和V_(max)分别为0.7254 mmol/L和614.60 U/mg,K_(cat)/K_(m)=7.79×10^(5) mol^(-1)·L·s^(-1),以纤维二糖(Cellobiose)为底物时的K_(m)和V_(max)分别为55.63 mmol/L和636.06 U/mg,Kcat/Km=1.06×10^(4) mol^(-1)·L·s^(-1).另外,该酶具有较好的热稳定性,有机溶剂、离子以及葡萄糖耐受性.

多波长反常散射法解析Sau3AI蛋白C端结构域晶体结构

用同步辐射装置收集了Sau3AI的C端蛋白晶体在Se吸收边附近三个波长下的衍射数据,通过多波长反常散射(Multi-wavelength Anomalous Dispersion,MAD)法解决了晶体的衍射相位问题,解析了Sau3AI的C端蛋白的结构。结果表明,Sau3AI-C的结构与DNA错配修复蛋白MutH相似,结构中间的凹槽是Sau3AI-C与DNA的潜在结合区域。

乳源ACE抑制肽作用于靶标模拟分子机理研究

利用分子柔性对接方法模拟研究4种较典型的血管紧张素转化酶Ⅰ(ACE)抑制肽KVLPVP(Lys-Val-Leu-Pro-Val-Pro)、YKVPQL(Tyr-Lys-Val-Pro-Gln-Leu)、VYPFPG(Val-Tyr-Pro-Phe-Pro-Gly)、IASGQP(Ile-Ala-Ser-Gly-Gln-Pro)与ACE相互作用的分子机理,确定它们的作用位点、作用力类型及相互作用能。结果表明:4种ACE抑制肽与ACE的活性口袋之间存在氢键、疏水、亲水、静电力、配位键等相互作用力,它们共同维持了肽与ACE复合物构象的稳定。ACE活性口袋中的关键氨基酸残基为:His353、Ala354、Ser355、Ala356、Glu384、Glu411、Pro519、Arg522、Tyr523,小肽分子中的关键基团为:氮端氨基、肽键羰基、碳端羧基;KVLPVP、YKVPQL、VYPFPG、IASGQP与ACE之间的结合能呈由低到高的趋势,表明它们与ACE之间的结合依次减弱,这与它们的IC50值依次增大的趋势相一致。

Curcin和curcin C与腺嘌呤互作位点的比较分析

麻疯树核糖体失活蛋白curcin和curcin C均具有抗肿瘤活性,但后者的活性水平显著高于前者,为了探索造成这一差异的结构基础,本文采用在线的同源建模预测软件SWISSMODEL,对两种麻疯树核糖体失活蛋白curcin、curcin C的三维结构模型进行预测,采用SYBYL对预测模型进行能量最小化优化,采用PROCHECK、VERIFY 3D和ERRAT软件对优化前后的模型进行质量评估,随后采用AutoDock软件将预测的模型与腺嘌呤进行分子对接分析.结果显示,两种蛋白采用与Ricin A类似的方式与腺嘌呤相互作用,但在相互作用的氨基酸残基种类、数量以及形成的氢键和疏水相互作用上还是存在差异,其中,curcin C与腺嘌呤具有最强的结合能力,curcin则最低.

结核分枝杆菌ABC转运器胞外结构域COG1732的结晶研究

【目的】COG1732蛋白是结核分枝杆菌H37Rv菌株中的一个ATP-结合盒转运蛋白的底物结合蛋白,但其蛋白质三维结构及其生物学功能尚未明了,生物信息学分析表明COG1732蛋白可能做为参与渗透调节剂向细胞内转运过程中的底物识别过程,进一步改变跨膜结构域。本研究通过表达,纯化COG1732蛋白用于蛋白质晶体生长分析。【方法】针对结核分枝杆菌的一个ABC转运蛋白(ABC transporter)的胞外底物结合域COG1732。通过原核表达的方法,将表达COG1732的序列构建到带有T7启动子的载体pet28b,通过使用大肠杆菌表达系统BL21(DE3)大量表达COG1732蛋白。并通过镍亲和色谱和离子交换色谱的方法将COG1732蛋白纯化。将纯化好的COG1732蛋白浓缩至浓度为70mg/ml。分装保存到-80冰箱。并进行结晶条件的筛选。【结果】纯化的COG1732蛋白用悬滴气相扩散法得到了棒状晶体。【结论】成功构建了COG1732蛋白的原核表达载体﹑建立了表达纯化策略并获得了初步结晶的实验条件,为最终解析其三维结构奠定了基础。

大肠杆菌GhoS的纯化及X射线衍射分析（英文）

Toxin-antitoxin体系在细菌中发挥着许多关键性的作用.作为唯一的typeⅤTA系统的代表,GhoS能够剪切GhoT蛋白的mRNA,进而抑制GhoT的毒性.GhoS在溶液中有单体和二体两种不同的存在形式,而且两种形式均具有催化活性.尽管目前有一个GhoS的NMR溶液结构已经报道,GhoS是如何二聚以及如何识别和降解底物的机制还不明确.本文中我们报道了GhoS F14A突变体的纯化和初步晶体学研究.GhoS晶体的衍射分辨率为1.5.晶体属于P21空间群,晶胞参数为a=51.0,b=37.3,c=52.3,α=90.0°,β=119.6°,γ=90.0°.晶体的溶剂含量为35%,每个不对称单元中含有两个蛋白分子.

睾丸酮丛毛单胞菌CNB1中2–氨基–5–氯粘康酸半醛脱氢酶的表达纯化与结晶

硝基苯类化合物作为一种重要的化工原料,在工业广泛应用的同时也产生了环境污染.目前降解硝基苯类污染物的方法有物理法、化学法和生物法,其中生物修复法具有低成本、无二次污染、生态恢复性好等优点.硝基苯类化合物中的对氯硝基苯是一种高毒、危险的合成品,会对人体造成直接或间接的生理损伤.来源于睾丸酮丛毛单胞菌CNB1(Comamonas testosteroni CNB1)的2–氨基–5–氯粘康酸半醛脱氢酶(2-amino-5-chloromuconic semialdehyde dehydrogenase,Cnb D)是对氯硝基苯降解通路中的关键酶.研究Cnb D的晶体结构有助于完善生物修复治理对氯硝基苯污染的机制.实验以睾丸酮丛毛单胞菌CNB1中的Cnb D为研究对象,将基因cnb D克隆到p ET-28,a(+)上进行原核表达.通过镍离子亲和层析和凝胶过滤层析等纯化方法获得重组蛋白Cnb D.在289,K下获取了2种重组蛋白Cnb D晶体,并在同步辐射光源BL19,U光束线的0.10,nm波长X射线衍射下得到最高衍射分辨率分别为0.18,nm和0.22,nm的衍射数据.采用分子置换法,初步解析了Cnb D的同源四聚体结构.