影响H9N2亚型禽流感病毒生物学特性的关键氨基酸位点分析

H9N2亚型禽流感病毒是在我国家禽中流行最为广泛的亚型,严重影响养禽业健康发展,具有感染哺乳动物的能力。可感染人类的H5N1、H7N9、H10N8和H3N8等新型流感病毒中多次发现H9N2亚型禽流感病毒的内部基因,而这些感染人类的新型流感病毒对公共卫生安全造成了巨大威胁。文章围绕H9N2亚型禽流感病毒,总结了影响该亚型病毒致病性、受体结合、复制能力以及在家禽或哺乳动物中与传播有关的关键功能氨基酸位点突变的研究进展,以期进一步解析H9N2亚型禽流感病毒及其内部基因在新型流感病毒产生过程中的机制和作用。

关于5-HT 2A受体关键氨基酸位点的研究进展

5-HT 2A受体作为许多精神活性药物如致幻剂、抗抑郁药、抗焦虑药和非典型抗精神病药等的作用靶点,一直是神经精神药理学领域研究热点。5-HT 2A受体的某些关键氨基酸位点对于维持受体的特定构象、偶联不同G蛋白以及行使相应特定功能等起重要作用。进一步的研究显示,突变这些特定的氨基酸位点,能够引起相应配体的亲和力、效能等变化。同时,5-HT 2A受体作为一种典型的G蛋白偶联受体,其结构域中不同的氨基酸位点能与不同配体产生相互作用,引起受体相应的动态结构变化,从而影响受体的功能。因此,研究5-HT 2A受体结构和功能与关键氨基酸位点的关系,对于相关精神疾病的治疗以及设计高效低毒的新型药物具有重要意义。

影响禽流感病毒宿主嗜性和致病性的关键氨基酸位点的研究进展

禽流感病毒（AIV）不断重配和变异导致新型流感病毒不断出现,这些新型流感病毒有可能改变了细胞嗜性并扩大了宿主范围,从而存在跨越种属屏障引发流感大流行的潜在威胁。大量研究数据表明AIV的致病性是多因素相互作用的结果。文章对AIV的HA、NA、PB2、PB1、PB1-F2、PA、PAX、NS1、NP、M1和M2 11个基因上影响病毒致病性和宿主嗜性的关键氨基酸位点及致病机制的研究现状进行综述,为研究靶向药物和新型疫苗及防控禽流感提供新的思路。

拟南芥根毛功能基因AtGDPD-Like3关键氨基酸位点鉴定

AtGDPD-Like3是编码甘油磷酸二酯磷酸二酯酶(GDPD)类似基因,拟南芥该家族基因AtGDPD-Like3突变体shv3存在严重的根毛发育缺陷。为了鉴定AtGDPD-Like3关键氨基酸位点,我们构建S 538 A、V 556 A和D 628 A单点突变AtGDPD-Like3,分别转化atgdpdl3突变体并观察其恢复根毛缺陷程度。结果显示V 556 A、D 628 A位点突变AtGDPD-Like3完全恢复atgdpdl3根毛生长缺陷表型,但S 538 A突变AtGDPD-Like3只是部分恢复根毛缺陷。这些结果表明Ser 538是AtGDPD-Like3较为关键的氨基酸位点,突变影响其蛋白质功能行使,同时暗示AtGDPD-Like3还存在其它的关键氨基酸位点。此研究结果为进一步探究AtGDPD-Like3蛋白功能行使的作用机制奠定了基础。

用五维特征空间预测蛋白质结合位点界面氨基酸

为了正确理解和预测蛋白质的结合位点氨基酸,基于氨基酸的物理、化学特征,提出利用五维特征空间预测界面氨基酸的新方法.首先,根据氨基酸标准化后的特征值划分小区域;然后,将氨基酸铺在五维空间;最后,对五维空间中的小区域聚类形成簇.结果表明:界面氨基酸和含界面氨基酸单体对某些簇有明显的偏好,将该类簇标记后,通过测试集测试得到较好的预测结果.该方法不仅提出结合位点的预测方法,而且有助于加深对蛋白质相互作用的理解.

赭曲霉11α羟化酶的克隆表达及关键氨基酸位点分析

11α,17α-双羟基黄体酮是甾体激素类药物的重要中间体,工业上主要利用霉菌对17α-羟基黄体酮的11α羟化反应制备。对赭曲霉的11α羟化酶及其关键氨基酸位点展开研究,为深入解析酶的催化机理提供基础数据。利用底物转化实验探究了10个羟化反应常用霉菌对17α-羟基黄体酮的转化能力,考察了赭曲霉来源的11α羟化酶CYP68J5在不同表达系统中的活性,借助结构预测、分子对接和定点突变等手段对CYP68J5的关键氨基酸位点进行解析。结果表明,赭曲霉的转化能力最强,转化时间60 h的摩尔产率达到最大值,为78.55%;其羟化酶CYP68J5在酿酒酵母中的表达活性最高;位于底物结合口袋附近的D118、F216、M488是CYP68J5的关键氨基酸位点,这些位点在维持酶的结构稳定性上发挥重要作用,是后续分子改造的潜在重要靶点。

猪链球菌9型噬菌体裂解酶Ply5218最小功能域及关键氨基酸位点的鉴定

为了鉴定猪链球菌9型噬菌体裂解酶Ply5218的最小活性功能域及关键氨基酸位点,利用PCR技术对全长裂解酶Ply5218进行截短并对可能与活性相关的关键氨基酸位点进行定点突变,研究截短与突变后各个蛋白的活性并与全长蛋白活性对比。结果显示,截短片段Ply5218_(1-147)可在平板上形成裂菌圈,仍保持裂菌活性,而比该片段更短的截短片段则失去裂菌活性,推测Ply5218_(1-147)为Ply5218的最小活性相关功能域;第8、58、136和142位点的氨基酸突变后,裂菌活性部分降低,第34和144位点的氨基酸突变后,则彻底失去裂菌活性。研究结果为深入揭示Ply5218的裂菌机制和进一步改造裂解酶提供了基础数据。

GH46家族壳聚糖酶酸碱耐受性的关键氨基酸位点的鉴定

壳寡糖具有多种生物活性,是目前仅知的唯一碱性寡糖,在食品、农业和生物医药领域应用广泛。壳聚糖酶可以特异性切割壳聚糖中的β-1,4糖苷键,形成不同聚合度的壳寡糖,因此,获得具有良好稳定性的壳聚糖酶是大规模酶法制备壳寡糖的关键。为了鉴定影响糖苷水解酶(Glycoside hydrolase,GH)46家族壳聚糖酶酸碱耐受性的相关氨基酸位点,选取来自芽孢杆菌(Bacillus sp.)DAU101(最适pH为7.5)的壳聚糖酶为模板,以来自芽孢杆菌的壳聚糖酶Csn-BAC为研究对象,综合同源建模和序列比对的方法,选取了4个候选位点并构建了4个突变体(V1:P68A;V2:A137G;V3:A203M;V4:H234E)。结果显示,与Csn-BAC相比,4个突变体的热稳定性均出现了不同程度的下降,而酸碱耐受性有了明显的提升。结果表明,选取的氨基酸位点对酸碱耐受性均产生了显著的影响,同时表明该策略在改造壳聚糖酶稳定性方面是一种有效的方法。

影响猪流感病毒致病性和传播性的关键氨基酸位点的研究进展

猪流感病毒(SIV)在猪群中广泛传播,给养猪业造成重大的经济影响。流感病毒主要是通过病毒基因组的突变和不同来源流感病毒基因组的重新组合来完成自身的进化。通过以上两种方式产生的流感病毒对动物的致病性和传播性会出现显著改变。在这篇综述中,我们对影响SIV致病性和传播性的关键氨基酸位点的突变进行了归纳和分析,为进一步研究SIV的致病机制等方面奠定了基础。

枯草杆菌蛋白酶QK的活性与氨基酸突变位点的相关性

目的:鉴定不同来源的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)产生的枯草杆菌蛋白酶QK(subtilisin QK)的活性与编码其序列的氨基酸位点突变的相关性。方法:以筛选得到的15株菌株的总DNA为模板,细菌16SrRNA为通用引物,进行PCR扩增,将产物测序后输入NCBI比对,确定其均为枯草芽孢杆菌属。再扩增这15株菌株的QK基因,测序后与GenBank上已提交的QK基因所对应的蛋白序列进行比对,找出氨基酸差异位点。使用纤维蛋白平板法测定菌株所产枯草杆菌蛋白酶的活性,用BCA蛋白测定试剂盒测定发酵液的总蛋白含量,并计算得到单位酶活。结果:根据突变位点的不同把15株菌株分为A、B、C、D四组。A组的突变位点为S184T,单位酶活显著最高(p<0.05);B组的突变位点为Q90K,N193S,S236T,N365S,C组的突变位点为N193S,S236T,A289V,B、C两组之间单位酶活并无显著性差异(p>0.05),但B、C两组单位酶活显著小于A组(p<0.05);D组的突变位点为Q90K,N193S,S236T,A289V,单位酶活显著低于其他三组(p<0.05)。结论:枯草杆菌蛋白酶QK的单位酶活与氨基酸突变位点之间有相关性:S184T和N365S位点变化对单位酶活性有促进作用,A289V位点变化对单位酶活性有抑制作用。据此推测,这些位点位于枯草杆菌蛋白酶QK的活性中心。

E53、L55、H59和G70为Tva介导K亚群禽白血病病毒感染的关键氨基酸位点

禽白血病是由禽白血病病毒(ALV)引起的一种种源性垂直传播疾病,可引起感染鸡的肿瘤。根据宿主范围、囊膜蛋白抗原性、基因组特征及血清学交叉反应等,ALV可分为A~K共11个亚群。其中,ALV-K是2012年在我国本地鸡中分离鉴定的一个新的ALV亚群,主要引起鸡的免疫系统损伤、胶质瘤和生长迟缓。近年ALV-K发生了许多重组或突变事件,导致其具有更强的致病性和传播性。这些因素给我国的禽白血病防控工作造成了新的挑战。ALV-K通过囊膜表面蛋白(gp85)与其特异性受体Tva结合是ALV-K感染宿主细胞的关键步骤。因此,阐明ALV-K与其受体Tva结合的分子机制对禽白血病防控策略的制定尤为重要。

α2肾上腺素受体与配体作用关键受体氨基酸位点研究进展

α2肾上腺素受体(α2-AR)是AR家族的一员,分为α2A-AR,α2B-AR和α2C-AR 3种亚型,其内源性配体为去甲肾上腺素和肾上腺素。α2-AR可介导镇痛、麻醉、降血压等作用,但目前市面上尚无针对该受体的亚型特异性激动剂,随着对α2-AR功能的深入研究,配体与受体相互作用的关键受体氨基酸位点成为研究热点,而这些保守性和非保守性关键氨基酸位点对于α2-AR亚型高选择性药物的研发具有重要指导意义。本文就目前已报道的α2-AR与配体作用的关键受体氨基酸位点及其对药物研究的影响作一综述。

L55和W69为Tva介导A亚群禽白血病毒感染的关键氨基酸位点

禽白血病是由禽白血病病毒(ALV)引起的一种种源性垂直传播疾病,可引起感染鸡的肿瘤。禽白血病严重威胁我国家禽的种源安全,并给我国的养禽业造成了严重的损失。A亚群ALV(ALV-A)作为我国流行较为广泛的ALV亚群中的一种,其宿主范围广泛。

ErbB3胞浆激酶区氨基酸变异位点分析

背景与目的:通过生物信息学方法研究表皮生长因子受体家族ErbB3激酶区的氨基酸替换位点。材料与方法:采用序列对比方法研究ErbB受体家族和酪氨酸受体家族的同源序列,以得到可能的重要替换位点,并在EGFR晶体结构上定位。结果:共存在54个可能有意义的替换位点,其中17个最为重要,R726E,L738T,E740H,D815N,K830Q,L836V,R838D可能是关键的替换位点;ErbB3的DFGmotif后缺乏有效的酪氨酸位点。结论:这些替换可能与ErbB3活性减弱有关。

在120—123位点上的氨基酸残基对于乙肝病毒表面抗原的抗原性非常重要

乙肝病毒表面抗原（HBsAg）主要的亲水性区域（MHR）隐匿着B细胞决定簇且是抗-HBs中和抗体的主要靶位。具有氨基酸置换（如已知的G145R）的突变体HBsAg（mtHBsAg）可影响特异性抗-HB抗体结合并且可通过常规诊断性试验来检测。在本项研究中，工作人员集中探讨氨基酸位点120—123的作用，依照光谱的鉴定在MHR2周围很自然地出现mtHBsAg。惊人的是，到目前为止在所有免疫试验中发现氨基酸置换K122I可取消HBsAg的反应性，

新城疫病毒阳性选择区域氨基酸与毒力相关性研究

为研究新城疫病毒(NDV)不同蛋白在进化过程中是否受到阳性选择,以及阳性位点附近氨基酸与病毒毒力之间的联系,通过分子生物学方法,采用Codeml模式对23株NDV开展选择压力研究。结果在F蛋白检测出2个阳性选择位点(9I、20V),L蛋白检测出1个阳性选择位点(1686S)。对正选择压力位点附近氨基酸进一步分析显示,F蛋白信号肽区第19位氨基酸与病毒毒力呈现一定的相关性,该位点为异亮氨酸(I)的毒株多为强毒株,而弱毒株以丙氨酸(A)和缬氨酸(V)为主。研究结果为NDV毒力的快速鉴定、疫苗株的抗原性筛选等提供了参考。

拟南芥光敏色素B氨基酸位点突变对其结构与功能的影响

生物体为适应外界不断变化的光环境,进化出不同的光受体,其中光敏色素是一类经典的植物感受红光和远红光的受体蛋白,其通过暗适应的Pr状态和光激活的Pfr状态之间的光转换来检测红光和远红光。植物光敏色素具有1个保守的N端感光区域和1个C端调节区域,其中N端部分包括NTE、PAS、GAF和PHY亚结构域, C端部分包括2个PAS结构域和1个组氨酸激酶相关结构域(HKRD)。为深入了解光敏色素的结构及功能,已获得许多光敏色素功能缺失或氨基酸位点突变体,并对其进行功能研究,发现N端结构域在光敏色素的光谱特性、光信号感知和光信号转导等方面均具有重要作用;而C端结构域是光敏色素的二聚化与核定位所必需。该文综述了拟南芥(Arabidopsis thaliana)中光敏色素B (phyB)各亚结构域中氨基酸位点突变对其功能的影响,以期深入理解phyB的结构及功能,为未来通过基因编辑手段进行作物农艺性状的遗传改良奠定基础。

HA蛋白位点变异影响H7N9亚型流感病毒特性的研究进展

2013年春,我国首次出现人感染H7N9亚型禽流感疫情,对家禽养殖和公众健康均产生了严重危害,并且在第5波流行期又演变出血凝素(hemagglutinin,HA)蛋白裂解位点处存在插入突变的高致病性禽流感病毒株。HA作为A型流感病毒表面表达丰度最高的糖蛋白,在介导病毒与宿主细胞表面受体的结合、促进病毒囊膜与细胞膜的融合、刺激机体产生中和抗体等方面具有至关重要的作用。本文围绕H7N9病毒,简要综述了HA蛋白的结构与功能,及其关键功能氨基酸位点变异影响病毒生物学特性的研究进展,以期为深入解析HA蛋白在H7N9病毒感染致病中的作用提供重要参考。

组氨酸6.52和酪氨酸7.43位点突变对μ阿片受体下游信号通路的影响

目的研究在DAMGO和吗啡激活状态下,组氨酸6.52(H6.52)和酪氨酸7.43(Y7.43)位点突变对μ阿片受体(MOR)下游信号通路的影响及其潜在的分子机制。方法通过计算机模拟预测出H6.52和Y7.43位点参与MOR与配体的结合;在HEK 293T细胞上采用点突变方法构建H6.52亮氨酸(H6.52L)、H6.52天冬氨酸(H6.52D)、H6.52色氨酸(H6.52W)、Y7.43丙氨酸(Y7.43A)、Y7.43苯丙氨酸(Y7.43F)和Y7.43丝氨酸(Y7.43S)突变型MOR;采用荧光标记配体结合法测定DAMGO和吗啡与MOR的竞争结合;采用GloSensor技术测定细胞中环磷酸腺苷(cAMP)含量;采用蛋白相互作用体系测定β-制动蛋白2的招募。结果受体配体结合实验显示,荧光标记配体不能与H6.52突变型MOR结合,但可与Y7.43突变型MOR结合,对于Y7.43A,Y7.43F和Y7.43S突变体,DAMGO的抑制常数(K_(i))值分别为2278±183,1023±99和(2956±364)nmol·L^(-1);吗啡的K_(i)值分别为1999±411,2011±467和(2221±413)nmol·L^(-1)。cAMP含量测定实验结果显示,DAMGO作用于H6.52L,H6.52D,H6.52W,Y7.43A,Y7.43F和Y7.43S突变型MOR时,抑制cAMP生成的半数最大效应浓度(EC_(50))值分别为8320±1419,603±170,311±150,2635±176,230±11和(3109±189)nmol·L^(-1),均较其作用于野生型MOR[(2.08±0.27)nmol·L^(-1)]时显著增大(P<0.01);吗啡作用于H6.52D和H6.52W突变体时,抑制cAMP生成的EC_(50)值分别为2307±436和(33397±3000)nmol·L^(-1),较其作用于野生型[(148±57)nmol·L^(-1)]时显著增大(P<0.01),作用于Y7.43A,Y7.43F和Y7.43S突变体的EC_(50)值分别为399±176,105±8和(446±214)nmol·L^(-1),与其作用于野生型[(148±57)nmol·L^(-1)]无显著性差异。β-制动蛋白2募集实验结果表明,DAMGO作用于野生型MOR后招募β-制动蛋白2的EC_(50)值为(1184±112)nmol·L^(-1),作用于各突变型MOR后均不能招募β-制动蛋白2;吗啡作用于野生型和各突变型MOR后均不能招募β-制动蛋白2。结论 H6.52和Y7.43均是MOR下游信号通路激活的关键氨基酸位点,其中H6.52是DAMGO和吗啡与MOR结合的关键氨基酸位点,Y7.43是造成DAMGO和吗啡对MOR下游信号通路差异性的位点。

腾冲嗜热厌氧菌丙氨酸消旋酶底物通道氨基酸位点的功能

【目的】通过定点突变探究腾冲嗜热厌氧菌MB4中生物合成型丙氨酸消旋酶Tt Alr底物通道内氨基酸位点A172和S173的功能。【方法】利用定点突变PCR技术构建突变体,通过亲和层析法纯化酶蛋白,采用D-氨基酸氧化酶偶联法检测各突变蛋白的活性及其稳定性。【结果】通过定点突变PCR成功得到8个突变体,酶学特性分析发现,A172位点突变为丝氨酸(S)后酶蛋白的相对活性有所提升,但含有该位点突变的酶蛋白稳定性均大幅下降;S173位点突变为天门冬氨酸(D)后导致突变体蛋白的最适反应温度提升了15°C,半衰期大幅延长,但相对活性明显下降。【结论】丙氨酸消旋酶Tt Alr底物通道内A172和S173位点均是影响酶蛋白催化活性和稳定性的关键位点。