胰岛素受体胞外区三维结构的模建及结构功能关系

利用计算机辅助分子设计技术模建了人胰岛素受体α亚基N端三个结构域的空间结构。实验研究证明胰岛素受体结合胰岛素的主要决定要素在这三个结构域。在模建的结构中,三个结构域围成了一个很大的开放的空洞,这个空洞的体积大小足以容纳一个胰岛素分子,这个空洞可能就是胰岛素受体与底物的作用的部位。另外,突变实验研究表明在胰岛素受体中有一个结合底物的“footprint”,由4个在一级结构上不连续的片段组成。从三维结构角度看,这4个片段中,有3个出现在邻近的平行折叠股。在我们的模型中,胰岛素受体分子中有一个两性表面,这个表面位于L1结构域,并且面向三个结构域围成的空洞。这个表面可能就是受体识别胰岛素和与底物发生初始作用的部位。“foot-print”和两性表面的大部分残基是相同的。

白介素-2的结构-功能关系

对白介素-2的一级结构和空间结构与其生物活性的关系,尤其是与白介素-2受体中不同亚基亲和力的关系作了概述和总结,对研制具有不同生物学活性的新型白细胞介素-2有重要的指导意义。

分子伴侣GroE系统相互作用中结构与功能关系研究

根据大肠杆菌分子伴侣GroE系统的晶体结构数据 ,分析了GroEL顶端区域在其靶蛋白和GroES结合前后结构与功能的关系 ,讨论了GroEL的结构转变对其中心通道可及性和疏水特性的影响 提出了一种用以分析蛋白质之间相互作用趋势的方法 ,并用该方法分析了GroEL和GroES相互作用的 3个氨基酸 ,得到了很好的结果 在此基础上 ,进一步用SwissPDBViewer对GroEL的核酸结合口袋进行了分析 ,结果表明活性中心与ADP磷酸键结合的残基Thr30可能与能量的传递有关 .

人类对结构与功能关系认识的历史

结构与功能,是人们熟悉的一对范畴。结构决定着功能,功能在一定条件下仅作用于结构。结构与功能之间的这种辩证关系,在系统理论中获得深刻的阐述,也为当代自然科学所证明。然而,人类认识结构与功能之间这种辩证关系,却走过了一段漫长而又曲折的路程。早在古希腊,就有哲学家对结构与功能之间的关系进行了大胆思辩;到了近代,不少哲学家、自然科学家又进行了艰苦的探索。所以,关于结构与功能这对范畴的建立,是人类认识长期发展的结果。

肝细胞生长因子Kringle的三维结构模建及与功能的关系

利用同源模建的方法模拟得到了肝细胞生长因子4个Kringle域的三维结构。结果表明,HGFKringle与纤溶酶原Kringle的氨基酸序列具有较高的同源性,其功能区附近的序列比较保守。HGF的Kringlel和3与其它具有Lys结合功能的Kringle相比,功能区的残基发生了变化,可能丧失了结合Lys的功能,而2和4仍具有一定的该功能。根据Kringle 1的模建结构,推测该Kringle功能区的结构为一个通道,该通道的底部和一侧有部分疏水残基,同时两侧还分布着少量酸性或碱性残基,该通道可能具有结合特定肽链的功能,从而与Kringle 2一起实现HGF与受体结合的作用。

研究生课程《高聚物结构与性能》的教学内容延伸——导电聚合物的结构与功能关系

《高聚物结构与性能》一课主要讲述高聚物分子结构与材料性能间的内在联系。而涉及导电聚合物结构与性能或功能间关系的内容较少,这不利于研究生对导电聚合物相关知识点的掌握。本文分别介绍了导电聚合物分子结构、聚集态结构及电子结构等与材料性能及功能间的关系,希望该部分内容可作为现有教材的补充。

t-PA F-E复合片段的三维结构模建及其结构与功能关系的研究

组织型纤溶酶原激活剂(t-PA)是一种在血栓和心梗的临床治疗中具有巨大应用前景的蛋白分子。野生型t-PA由于半衰期短,用量大,在实际治疗过程中会产生一些副作用,因此研制半衰期适当延长、血栓特异性增强的新型t-PA突变体非常重要。大量实验证明F区的C末端或F-E连接区对t-PA在血液中的半衰期及其血栓特性发挥了重要作用。

利用光谱技术定量研究蛋清溶菌酶结构与功能关系

通过对蛋清溶菌酶(hen egg white lysozyme,HEWL)热处理过程中圆二色谱(CD)和紫外差谱(UV diff.)信号测定,利用蛋白质去折叠二态转变模型,对CD和UV diff.信号进行最小二乘法非线性拟合,定量获取蛋白质稳定性热力学数据.实验结果表明:随pH下降,蛋白质构象稳定性降低.功能性质分析发现:随pH下降,HEWL的酶活性降低,但表面活性(乳化性和乳化稳定性)升高.进一步,将蛋白质构象稳定性(ΔG_(25℃,water))数据和酶活性、乳化性和乳化稳定性数据进行相关性分析发现:蛋白构象稳定性与酶活性、乳化活性和乳化稳定性呈较好的相关性.这些结果说明:蛋白质构象稳定性降低引起蛋白质柔性增加,使其铺展到油水两相界面能力提高.该研究为从分子水平定量研究食品蛋白结构和功能关系奠定了基础.

基于弹性网络模型的蛋白质结构-功能关系

蛋白质结构-功能关系研究是结构生物学领域的热点问题之一,具有重要的理论和实际应用价值.弹性网络模型(elastic network model,ENM)是获取蛋白质结构本身固有动力学性质,进而揭示其生物学功能的有效方法,在蛋白质结构-功能关系研究中得到了广泛应用.简要介绍了ENM的基本原理及其在蛋白质结构-功能关系中的应用,主要包括蛋白质功能性运动分析和关键位点识别等.

基于LISREL模型的水源林结构与功能关系研究

应用系统论方法对水源林结构与功能关系进行了阐述,并采用LISREL模型对水源林结构与功能关系进行了定量分析。结果表明,LISREL模型适用于水源林结构与功能关系的分析与研究;林龄、土壤厚度等结构因子对水源林功能具有重要的影响作用。

遗传性异常纤维蛋白原的结构功能关系

纤维蛋白原(Fibrinogen,Fbg)是一个二聚体,由两个完全相同的单体构成,每个单体由三个不同的亚单位多肽组成,分别称为Aα、Bβ、和γ链,它们通过二硫键连接在一起。作为止血血栓和伤口处纤维蛋白基质的主要成分,Fbg发挥多种功能。

CSL学习者篇章宏观信息结构关系的配置形态与发展特征——以韩国留学生论证性语篇为考察中心

以韩国留学生论证性语篇为观察对象,通过量化分析的方法对其宏观信息结构关系的表现特征、动态演变与制约要素进行了分析。研究发现:韩国留学生选用的信息结构关系复杂多样,在不同水平段的分布上呈现出"型变"为辅、"量变"为主的特征;配置能力的发展以先快后慢的方式逐渐向母语者靠拢,"主辅型"是各个水平段上的优势关系类型,并且不同性质的结构关系展示出不同的演变路径。这些特点与学习者的句法加工能力、篇章建构水平、论证性语篇的语体特征、篇章信息模块的配置偏好等多种因素相关。

醛糖还原酶(A、R)和L-己糖酸脱氢酶——结构与功能的关系

0 前言 醛糖还原酶(AR)和L-已糖酸脱氢酶(L-HDH)都属于依赖于NADPH的氧化还原酶类中的醛还原酶,其分子量约35KD,属单体蛋白质。最新资料表明,这两种酶是蛋白质总科(super family)的成员。AR和L-HDH在大量醛、醛糖底物及其它类似物有部分相同的专一性。大量资料阐述了在实验糖尿病和半乳糖血症情况下,AR所致的慢性并发症的病原学。比较AR和L-HDH。

丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)生物学功能的结构基础

丝裂原活化蛋白激酶 (MAPK)是生物体内重要的信号转导系统之一 ,能对广泛的细胞外刺激发生反应 .蛋白激酶的空间构象是其功能的重要决定因素 .对MAPK蛋白结构的研究表明 ,MAPK的结构与功能之间具有密切的关系 .尽管MAPK各亚族的结构非常相似 ,但也存在着一些差异 ,这些差异是不同亚族对不同的细胞外刺激产生特异性反应的结构基础 .某些关键性结构 ,例如Loop12 ,在MAPK对上游激酶的作用、下游底物的选择以及亚细胞定位中都具有重要作用 .进一步深入研究MAPK的空间结构 ,探讨MAPK的生物学功能与其空间构象之间的关系 。

葡萄糖淀粉酶的结构和功能研究进展

葡萄糖淀粉酶是一种重要的工业酶制剂,属于糖苷水解酶,它将淀粉及类似物水解成β-葡萄糖。近年来,对葡萄糖淀粉酶的研究在酶学性质、结构组成、结构-功能关系等方面取得了长足的进展。本文对这些研究进展进行总结,并针对工业生产中的问题提出相应的解决途径。

用计算机模拟研究人肿瘤坏死因子的结构功能

人肿瘤坏死因子(humantumornecrosisfactor,hTNFα)的生物学活性是由两种不同受体(TNFR1/R55和TNFR2/R75)介导的。为了了解hTNFα与这两种受体相互作用的异同之处,以便指导hTNFα的蛋白质工程改造,根据LT与R55受体胞外区复合物的晶体结构及hTNFα和LT与两种受体结合的相似性,预测了hTNFα与其两种受体胞外区形成复合物的三维结构模型。并根据所得的计算机模型,分析了hTNFα和受体结合前后的溶剂可及表面积的变化,以及受体与hTNFα之间可能形成的氢键、明显的静电作用和疏水作用。然后根据模型对hTNFα的结构-功能关系进行了分析,并以此为基础设计了几个新的hTNFα突变体。

驱动蛋白的结构与功能

驱动蛋白是一类蛋白质超家族的总称,其中驱动蛋白-1(以下简称驱动蛋白)是目前已知的有机体内最小的马达蛋白.驱动蛋白能够催化三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)分子的水解反应,将贮藏在ATP中的化学能转变为自身机械运动所需的机械能.驱动蛋白能够沿着微管连续定向运动,在细胞的有丝分裂和胞内物质运输中发挥重要作用.在真核细胞中,驱动蛋白主要以二聚体的形式存在,其结构主要包括4个部分,即马达头部、茎部、连接头部与茎部的颈链以及与"货物"相结合的尾部.驱动蛋白二聚体独特的结构特征以及各个组成部分协调的构象变化,保证了其沿微管的连续行走.目前,驱动蛋白的结构与功能之间的关系的研究取得了重要的进展.随着实验和计算水平的不断提高,彻底了解驱动蛋白的运动机理已经为期不远了.

结核分枝杆菌ESX-1分泌蛋白EspB结构和功能分析

结核分枝杆菌作为肺结核病的病原菌,在人类中致死率远高于其他病原菌.结核分枝杆菌具有特殊的疏水性细胞壁结构,这种致密的细胞壁结构帮助结核分枝杆菌抵御外界环境压力和来自宿主细胞的毒素.同时,它利用特殊的分泌系统将体内的毒力蛋白输出体外,ESX-1分泌系统就是其中之一.结核分枝杆菌ESX-1系统在结核分枝杆菌进入宿主细胞吞噬小体、逃逸至细胞质以及杀死吞噬细胞这些过程中发挥重要作用.研究表明,在结核分枝杆菌内膜上存在一个由多亚基组成、旨在帮助结核分枝杆菌向外输送分泌蛋白的分泌装置.在这个分泌装置的帮助下,结核分枝杆菌重要的毒力蛋白ESAT-6跨内膜向外分泌,EspB也通过这个内膜上的分泌装置被转运至胞外.EspB存在于静置培养的结核分枝杆菌的胶囊层中,也可在振荡培养的结核分枝杆菌的培养液中被检测.通过X射线晶体衍射分析,我们解析了EspB的晶体结构,相比于其他同源结构,发现了EspB的不同构象,即EspB单体能够自组装成为七聚体的规则结构,联系其与毒力因子ESAT-6具有共分泌的特点,七聚体构象的发现为解释EspB在结核分枝杆菌向外分泌蛋白的过程中发挥的作用提供线索,即EspB具有锚定在结核分枝杆菌胶囊层中,作为运输ESAT-6的孔道而存在的可能.

多功能木聚糖水解酶的研究及其在食品领域的潜在应用

木聚糖是植物细胞壁中含量最丰富的异质多糖,具有合成高值化生物基产品的巨大潜力。在食品领域,木聚糖经高效酶解转化可产生低聚木糖、木糖醇、阿魏酸等功能性食品多糖。与多酶协同催化相比,兼具多种木聚糖水解酶活性的多功能酶具有生产成本低、催化效率高、酶解工艺简化等显著优势,具有广阔的应用前景。作者首先介绍了不同植物来源木聚糖的结构组成及主链与侧链降解酶系,进而系统综述了近年来多功能木聚糖水解酶在结构、功能及作用机理方面的研究进展及在食品领域中的应用潜力,最后展望了多功能木聚糖水解酶的研究方向,为多功能木聚糖水解酶的精准设计及产业化应用奠定基础。

蛇毒蛋白质结构和功能研究的平台建设

蛇毒作为重要的功能生物大分子资源库一直以来受到学术界及产业界的高度关注,很多重要且高效的药物及抑制剂来源于蛇毒组分,但由于组成复杂、丰度差异大,蛇毒中与特定生理功能相关的单一组分的研究工作进展一直非常缓慢。本研究组建立的集组分分离、生理功能快速筛查、结构与生化性质解析、细胞功能和电生理机制测定为一体的蛇毒蛋白质结构和功能研究平台,大大加速了这一研究过程并取得了丰硕研究成果。本文在简要介绍该平台技术组成的同时,扼要综述了近几年依托该平台完成的研究工作,希望能为学术界及产业界同行提供有益参考。