甲壳类动物4种过敏原的序列分析、抗原表位预测及三维结构建模

目的探明甲壳类动物各种过敏原之间是否存在相似性,以期深入研究甲壳类食品过敏原的构效关系。方法应用生物信息学方法,分析预测了甲壳类动物的4种过敏原—原肌球蛋白(TM)、精氨酸激酶(AK)、肌球蛋白轻链(MLC)和肌质钙结合蛋白(SCP)的二级结构、亲水性、可塑性、抗原性、表面可及性、线性抗原表位和三维结构等。结果 TM为超螺旋结构,而AK、MLC和SCP均为复合蛋白,含有较多的Turn和Coil结构;TM、AK、MLC和SCP 4种过敏原的亲水性区域均在60%以上,可塑性区域约为50%,抗原性区域均在60%以上。TM、AK、MLC和SCP分别有11、10、4和4个线性抗原表位。TM、AK、MLC和SCP的三维结构建模结果与相应的二级结构预测结果一致,基本能够反映此4种过敏原的空间构象。结论通过生物信息学方法分析,同时获得了甲壳类动物4种过敏原TM、AK、MLC和SCP的分子特征、抗原表位及部分三维结构,可望为进一步采用实验方法研究其构效关系奠定理论基础。

美洲大蠊Per a 9的抗原表位特征及三维结构建模

Per a 9是美洲大蠊主要过敏原蛋白之一。通过生物信息学方法了解美洲大蠊过敏原蛋白Per a 9的结构特征,为蟑螂变态反应性疾病的诊断和治疗提供线索。BLAST得到Per a 9相似序列,构建同源进化树,结果显示美洲大蠊Per a 9与德国小蠊精氨酸激酶在进化上具有较近的亲缘关系。Per a 9主要为α+β结构的亲水性蛋白,其主要抗原表位集中于33—46、55—74、89—117、123—135、199—217、235—243、251—266、286—354区域。Motif预测其具有1个鸟嘌呤磷酸转移酶活性位点,6个蛋白激酶C磷酸化位点,7个酪氨酸激酶II磷酸化位点和2个N豆蔻酰化位点。其预测的三维结构基本能反应Per a 9真实的空间构象,这将为今后进一步了解和掌握Per a 9结构和功能的关系打下理论基础。

德国小蠊变应原BgGSTD1的抗原表位特征及三维结构建模

目的:通过生物信息学方法了解德国小蠊变应原BgGSTD1的结构特征,为蟑螂变态反应性疾病的诊断和治疗提供线索。方法:在NCBI数据库中获得BgGSTD1蛋白序列,Blast得到其相似序列,并应用Clustalx 1.83构建同源进化树,联合应用DNA Star多种方法预测其抗原表位,在Scan Prosite数据库中进行Motif预测,并应用SWISS-MODEL服务器进行自动建模,得到其三维结构。结果:德国小蠊BgGSTD1与美洲大蠊谷胱甘肽转移酶在进化上具有较近的亲缘关系。BgGSTD1主要为α+β结构的混合蛋白,其主要抗原表位集中于9-10,58-61,79-81,86-87,179-180,189-190,216。Motif预测其具有一个谷胱甘肽转移酶N-末端区和谷胱甘肽转移酶C-末端区。Swiss-Model服务器预测的三维结构基本能反应BgGSTD1真实的空间构象。结论:通过BgGSTD1的生物信息学分析获得了该变应原分子特征及三维结构模型,为进一步了解和掌握BgGSTD1的结构功能打下理论基础。

Pla a 1序列分析及三维结构建模

联合运用多种方法预测Pla a 1的亲水性及其二级结构,利用同源建模法建构Pla a 1的三维结构模型,在nb数据库中进行BLAST并构建同源进化树,在Scan Prosite数据库中进行Motif预测,对Pla a 1进行序列分析并进行三维结构建模。该蛋白是一个主要为α+β结构的亲水性蛋白,预测其具有一个蛋白激酶C的磷酸化位点,一个N豆蔻酰化位点和三个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点。Pla a 1具有较强的信号转导作用,且与拟南芥的果胶(甲)酯酶抑制剂在进化上具有较近的亲缘关系;所预测的三维结构基本能反映出Pla a 1真实的空间构象,这将为今后进一步理解和掌握Pla a 1结构和功能上的关系打下理论基础。

一种三维结构建模中的地层厚度控制算法

在三维结构建模中,构建地层面时常常因不符合真实地质情况的插值点出现而产生不合理的层面厚度.针对这一问题,提出一种厚度控制算法.首先对不规则三角网建立空间索引和OBB碰撞模型,在此基础上进行相交测试找出不合理厚度位置,然后采用拓扑学中几何图形剖分的思想,在0维和1维上进行厚度调整.该方法已在石油、矿山领域成功运用,应用结果表明本文算法求解速度快、运行稳定、结果可靠,能自动有效地控制层面厚度,避免了大量人工交互的厚度调整操作.

美洲大蠊Per a7的抗原表位特征及三维结构建模

目的通过生物信息学方法了解美洲大蠊过敏原蛋白Per a7的结构特征，为蟑螂变态反应性疾病的诊断和治疗提供依据。方法BLAST得到Per a7相似序列，运用多种生物信息学软件构建同源进化树并预测其抗原表位及建模三维结构。结果美洲大蠊Per a7与德国小蠊精氨酸激酶在进化上具有较近的亲缘关系。Per a7主要为螺旋结构为主的非亲水性蛋白，预测其主要抗原表位集中于55—56区域。Motif预测其具有一个原肌球蛋白标志。结论运用生物信息学方法预测的三维结构基本能反应Per a7真实的空间构象，这将为今后进一步了解和掌握Per a7结构和功能的关系打下理论基础。

胶西北金矿集区焦家断裂成矿构造三维结构建模

胶西北地区是中国最大的金矿集区,焦家断裂带是矿集区内主要控矿断裂带之一,具有巨大的找矿潜力。随着预测深度的增加,深部矿产资源勘探工作很大程度上依赖于对成矿构造形态和结构的认识。本文基于以往研究积累和勘查资料,利用成矿构造三维结构建模的方法建立胶西北金矿集区焦家断裂成矿构造完整的三维结构模型,涵盖地表至地下3000米范围,为深部成矿预测提供可靠的模型支撑,对深部找矿具有重要意义。

茂原链霉菌谷氨酰胺转胺酶序列分析及三维结构建模

利用DNASTAR、VectorNTI9、SignalP等生物信息学平台对茂原链霉菌(Streptomyces mobaraensis)谷氨酰胺转胺酶(TGase)进行了序列分析和三维结构建模。结果表明:茂原链霉菌TGase同已报道其他微生物来源的TGase有较高的同源性,无信号肽,存在一个跨膜结构区,二级结构是由多个α螺旋、转角和少量β折叠构成。同时在一二级结构分析的基础上,利用同源建模的方法完成了三维结构的建模。

家稗丙酮酸磷酸双激酶序列分析及三维结构建模

【研究目的】目前已从许多种植物中克隆了其PPDK基因,但是对于其蛋白结构的分析尚未报道,此文通过生物信息学方法对家稗PPDK的序列进行了分析,并对其三维结构进行了建模分析;【研究方法】利用DNASTAR、Vector NTI 9、SignalP等生物信息学平台对[Echinochloa crusgalli var frumentacea(Roxb.)W.F.Wight]丙酮酸磷酸双激酶(Pyruvate orthophosphate dikinase)进行了序列分析和三维结构建模;【研究结果】家稗丙酮酸磷酸双激酶(PPDK)同来自于高等植物的PPDK具有较高的同源性,无信号肽,存在17个跨膜结构区,二级结构是由许多螺旋、转角和少量折叠构成。同时在一二级结构分析的基础上,利用同源建模的方法完成了三维结构的建模。【结论】家稗PPDK蛋白同来自高等植物中的更为相近,无信号肽,有17个跨膜结构区,其三维结构为一同源四聚体。

东亚钳蝎神经毒素BmK CT三维结构分子建模及晶体生长条件的初步筛选

东亚钳蝎是一类广泛分布于我国且具有重要药用价值的野生资源。其氯离子通道神经毒素(BmK CT)对人脑神经胶质瘤细胞具有靶向特异性的抑制作用。利用SWISS-MODEL服务器对BmK CT进行蛋白质原子结构的同源建模,利用Insight Ⅱ软件包对建模结果做能量最小化和分子动力学优化,获得最佳候选模型。三维结构对比分析表明,BmKCT与以色列蝎氯通道毒素(Cltx)三维结构极为相似,均由一个α-helix和两个反向平行的β-sheet构成,但BmKCT属于βαβ型,而Cltx属于αββ型。表面静电势分析表明,BmKCT和Cltx分子表面分布着大量正电势,暗示两分子功能相似,且其中的碱性氨基酸及产生的正电势对其与受体结合起决定作用。采用晶体生长试剂盒(Crystal ScreeningKit)中的51个缓冲液配方筛选BmKCT的结晶条件,在7号配方(1.4 mol/L乙酸钠,0.1 mol/L甲次砷酸钠,pH6.51中筛选到柱状六边形晶体。

嗜热酯酶EstTs1的远源三维结构模建及分子对接

利用Phyre网络服务器,构建嗜热酯酶EstTs1的三维结构,并通过分子动力学优化构型,得到了可靠的构型.分子对接研究表明,p-硝基苯基丁酸酯是EstTs1的最适底物,其大小正适合EstTs1的活性口袋.Thr111是底物与酶结合的重要残基,与底物形成了氢键;Ser85是重要的催化残基.

三维建模与结构设计课程教学模式的探索与实践

文章以三维建模与结构设计课程为例,分析了高职软件操作类课程目前存在的问题,经过反复的摸索和实践,逐步形成了"任务驱动—团队合作—360°考核—网络平台辅助"的教学模式,并在软件操作课程的教学中进行实践。结果表明,该模式的实施在学生的三维理念、识读图纸能力乃至职业素养方面取得显著教学效果。

Id蛋白N末端突变体真核表达载体的构建及其三维空间模型预测

目的:构建Id家族蛋白N末端突变体的真核表达载体,并模拟其突变前后的三维空间模型。方法:用带有突变的引物从质粒中扩增出两段突变序列,用拼接PCR的方法将两段突变序列合成一条N末端包含两个突变点的Id序列。应用Swiss-PdbViewer3.7(SP5)软件模拟其突变前后的三维结构模型。结果:构建了一系列Id家族N末端突变体的pcDNA3.1(+)真核表达载体。预测出其三维结构的变化。结论:构建Id蛋白家族N末端突变的pcDNA3.1(+)真核表达载体,为进一步研究Id蛋白N末端结构的生物学功效奠定基础。

分化抑制蛋白N端保守域结构预测及其基因突变体的构建

目的:对分化抑制蛋白(Id)家族的N端序列进行保守性结构分析,并构建其基因突变体。方法:用ClustalX(1.81)软件对Id蛋白家族中的3个成员(Id1～Id3)的N端序列进行同源性分析,用Swiss-PdbViewer3.7(SP5)软件模拟高同源区域中关键性氨基酸突变前后的三维结构模型;用PCR方法将突变点引入Id序列,再通过重叠PCR方法扩增出全长编码序列,酶切与测序确证突变序列的准确性。结果:Id1～Id3蛋白的N端存在一个由11个氨基酸残基形成的高度保守的环-螺旋(Loop-Helix)结构,将其中最保守的丝氨酸与亮氨酸分别突变为甘氨酸与缬氨酸,将突变后的Id基因序列重组到pGEX原核表达载体中。结论:在Id1～Id3蛋白N端识别了一个保守的Loop-Helix结构,为深入研究其协同的功能特征提供了结构依据;突变其中的丝氨酸为研究Id蛋白潜在的磷酸化修饰及相应功能特征的改变奠定了基础。

杭州市城市三维地质信息管理与服务系统的构建

分析了城市地质信息化的必要性、发展历史及现状。提出了城市地质信息系统的总体结构,系统划分为数据层、应用层和服务层3个层次。在功能上则由信息数据录入与管理子系统、地质数据分析评价子系统、数据共享与社会化服务子系统构成。然后分数据库和业务应用系统两个部分阐述了系统的开发方案,并说明了三维地质结构建模、多元数据一体化显示和专业分析评价这3个关键技术的解决方案。最后给出了所述思想在杭州城市地质信息管理与服务系统开发中的应用情况。

铝型材挤压模具的CAD技术

UG是一个功能强大的CAD/CAE/CAM软件 ,其三维结构建模功能尤为突出 ;而DELPHI则为面向对象的可视化编程语言 ,界面友好。基于此 ,根据挤压模具的强度设计理论 ,建立约束目标函数 ,对模具的几何结构参数进行优化及其强度计算分析工作 ,最后根据UG的二次开发语言GRIP ,对挤压模具进行参数化设计 ,实行三维结构实体建模。此举可为挤压模具后续的CAE、CAM打下坚实的基础 。

麻黄属rbcL基因的适应性进化检测与结构模建

采用PAML程序检测麻黄属14种及其他9种裸子植物rbcL基因的适应性进化.以"分支"模型检测到该属植物RbcL蛋白催化活性区先后经历了3次大范围的选择;以"分支-位点"模型检测出在该基因第365位密码子位点存在正选择的物种;计算机三维结构模建进一步显示该位点引起RbcL蛋白βG折叠、βH折叠和βE折叠的空间结构变化,这些变化可能与麻黄属该蛋白对环境的适应有关.

水稻谷胱甘肽磷脂氢过氧化物酶的表达、纯化及晶体生长条件初筛

将水稻PHGPx(OsPHGPx)的编码序列克隆到表达载体pGEX-6P-1上,并转化为大肠杆菌进行表达.通过GST亲和层析、离子交换层析和凝胶过滤层析,制备了可用于晶体学研究的OsPHGPx,其纯度超过95%,具备明显的PHGPx活性.质谱显示OsPHGPx的精确分子量为19642.5553,与理论分子量基本一致.OsPHGPx在多个晶体生长条件下出现微晶.三维结构同源建模显示OsPHGPx的结构为硫氧还蛋白折叠形式.

粉尘螨der f 28的抗原表位特征及三维结构分析

目的对粉尘螨的过敏原蛋白之一的der f 28的结构与性质进行生物信息方面的分析,为粉尘螨所导致的变态反应性疾病的诊断和治疗提供线索。方法通过对der f 28进行BLAST得到的相似序列进行构建进化树,同时对der f28的二级结构、亲水性区域、可塑性区域、抗原性区域进行分析。结果粉尘螨与其他微生物物种中的热休克蛋白70（HSP70）在进化上相似性不高。der f 28的主要抗原位点为24~39、93~103、150~163、202~205、244~281、414~434、450~484、551~605。Motif的预测表明der f 28具有热休克蛋白70家族的特征。其预测的三维结构基本能反应der f 28真实的空间构象。结论掌握der f 28结构和功能的的关系,对粉尘螨所引起的变态反应性疾病的诊断和治疗有临床意义。

成都盆地晚新生代地层划分与对比中存在的问题探讨

成都盆地为龙门山推覆造山带与龙泉山褶断带之间的陆相盆地,晚新生代时期沉积了厚度较大的松散砂砾石层,过去对其地层划分与对比主要依赖于盆地周围的阶地剖面。笔者通过野外调查及室内综合研究,认为这些阶地剖面存在如下问题:(1)长度较短、地层连续性差,沉积物的颜色、成分、结构构造及剖面序列等相似;(2)缺少年代地层与生物地层资料;(3)缺少地层划分对比的标准剖面和标志层,进而导致依据阶地剖面建立的岩石地层单元时代归属存在不确定性,年代地层与岩石地层存在矛盾,生物地层还没有起到地层划分对比的支撑作用。建议在盆地坳陷区实施地质调查井,通过钻井的岩石地层组合及充填序列、年代数据的系统测试和孢粉组合的系统分析等,建立成都盆地地层划分的标准剖面和辅助对比剖面,从而完善该区晚新生代地层划分与对比,为成都市地下空间的三维地质结构建模提供依据。