蛋白质拓扑结构Alignment与相似性打分的算法

蛋白质结构分类是当今“后基因组”研究的热点 ,是探索蛋白质折叠 /功能关系的有效方法 .创立一种新型的分类体系就意味着对复杂的蛋白质结构的有了进一步的理解 .本文基于蛋白质结构域的拓扑结构 ,将拓扑量化 ,以Alignment矩阵方法对结构域进行比较 ,并按拓扑结构相似性对任意 2个蛋白质进行打分 .上述算法已经实现了程序化 .依此算法可将一组蛋白质进行新的分类 ,并可望将结构分类与生物功能的关系进行分析 .

蝌蚪状类弹性蛋白多肽相变特性分析

为研究不同盐类型及浓度对蝌蚪状ELPs_(40)相变特性的影响,探究霍夫曼斯特(Hofmeister)离子序中阴、阳离子对蝌蚪状ELPs_(40)相变温度的影响,通过设计、表达和纯化后,获得由谍标签/捕谍器(SpyTag/SpyCatcher),以及由40个重复的线性类弹性蛋白多肽所形成的2个蝌蚪型结构的ELPs_(40).结果表明:蝌蚪状ELPs_(40)相变温度比ELPs_(80)相变温度高1.35℃;阴离子对蝌蚪状ELPs_(40)相变温度的影响符合Hofmeister离子序现象,但NH4^+,K^+,Na^+等阳离子却发生逆Hofmeister离子序现象;在NaCl,Na_2SO_4,NaNO_3,K_2SO_4,KCl,KNO_3,NH_4Cl,NH_4NO_3,(NH_4)_2SO_4等不同浓度缓冲液中,蝌蚪状ELPs_(40)发生相变所需的温度范围显著高于线性ELPs_(40),这与其特殊的结构密切相关.

基于JAK/STAT通路EFhD2蛋白对肺癌大鼠T淋巴细胞免疫功能的调节作用研究

目的:探讨螺旋-环-螺旋拓扑结构域蛋白D2(EFhD2)基于Janus激酶/信号转导与转录激活子(JAK/STAT通路对肺癌大鼠T淋巴细胞免疫功能的调节作用。方法:气管内灌注致癌碘油液法建立肺癌大鼠模型,分为模型组(生理盐水)、sh-EFhD2组(shRNA-EFhD2重组腺病毒载体^(+)生理盐水)、EFhD2组(mimic-EFhD2重组腺病毒载体+生理盐水)、EFhD2-AG490组(mimic-EFhD2重组腺病毒载体^(+)JAK2抑制剂AG490),同法灌注碘油为对照组(生理盐水),均尾静脉注射,1次/周,共8周。检测各组外周血CD3^(+)、CD4^(+)、CD8^(+)占比及CD4^(+)/CD8^(+),计算肺指数、脾脏指数,观察肺组织病理形态,检测肺组织中EFhD2、JAK2、磷酸化JAK2(p-JAK2)、STAT3、p-STAT3蛋白表达量。结果:病理组织学显示,模型组、sh-EFhD2组、EFhD2组、EFhD2-AG490组分别有13、10、15、11只诱发肺癌。与对照组相比,模型组、sh-EFhD2组、EFhD2组及EFhD2-AG490组外周血CD3^(+)、CD4^(+)占比、CD4^(+)/CD8^(+)及脾脏指数均降低,其中CD3^(+)、CD4^(+)占比:EFhD2组模型组和EFhD2-AG490组>sh-EFhD2组(P<0.05)。与对照组相比,模型组、sh-EFhD2组、EFhD2组及EFhD2-AG490组EFhD2、p-JAK2、p-STAT3蛋白相对表达量均升高,且EFhD2组>EFhD2-AG490组>模型组>sh-EFhD2组(P<0.05)。结论:抑制EFhd2蛋白表达可增强肺癌大鼠T淋巴细胞免疫功能,可能通过抑制JAK2、STAT3蛋白磷酸化发挥调控作用。

不同拓扑结构类弹性蛋白相变特性及机理研究

本文构建了不同拓扑结构的类弹性蛋白多肽（ELPs）融合蛋白,考察了盐的类型及浓度对其相变特性的影响,并与线性ELPs进行比较.结果表明,不同盐浓度类型下,不同拓扑结构ELPs融合蛋白的相变温度平均比相同重复数的线性ELPs高1～10.9℃.其中,三臂星型ELPs在0.05 mol/L Na2CO3溶液中与线性ELP（120）相差最大,达到11.5℃;同时,随盐浓度的增加,相变温度均呈线性递减.然而,Spy Catcher-ELP40在低浓度（￡0.4 mol/L）Na2CO3溶液中未发生相变,在相同浓度的Na Cl和Na2SO4溶液中则相变现象明显;在高浓度（30.5 mol/L）Na2CO3溶液中,其相变温度骤降为7.3℃,与等浓度Na2SO4溶液中相变温度仅相差0.15℃,这一现象不符合Hofmeister离子序.其可能的原因与ELPs所融合的Spy Catcher分子表面分布了大量带电荷的氨基酸有关,并探讨了其作用机制.

关于分子进化的几点注记

这是作者在刚完稿的《生命进化的物理现》(上海科技出版社即将出版)一书中关于分子序列进化若干观点的综述。这些观点及有关理论结果是作者的研究组近年获得或发展起来的,其中包括核苷关联的短程为主性及短程关联的进化相关性,序列的进化机制和进化方程,蛋白质的框架结构及结构进化的保守性。从这些结果可以看到,物理学的简单性和普适性原则即使在生命这样复杂的系统中仍然起作用。