口腔致病菌变形链球菌Smu.776蛋白的制备、结晶及初级晶体学分析(英文)

变形链球菌smu.776基因编码一段含有385个氨基酸的蛋白质,其功能可能为依赖于腺苷甲硫氨酸的甲基转移酶.smu.776的DNA片段被克隆到表达载体pET28a后,在大肠杆菌BL21(DE3)菌株中过量表达得到很好的产量.产物Smu.776蛋白通过Ni2+亲和柱和分子筛柱层析两步得到纯化.采用悬滴气象扩散法得到了Smu.776蛋白的晶体.X射线衍射分辨率达到2.0!,晶体属单斜空间群C2,晶格参数为a=168.47",b=50.66#,c=53.96$,β=104.22°.每个最小不对称单元内含有一个蛋白质分子,溶剂含量为51.3%.

蛋白质电子晶体学

把电子晶体学的概念和数学手段引入生物大分子结构研究是25年来结构分子生物学的一个重要发展。电子的高散射能力使得能从一层单胞厚度的大分子单晶收集结构数据,以研究可以生长成二维晶体的大分子的高分辨率三维结构,如膜蛋白。物体的电子显微像包含了其结构因子的振幅和相位信息,通过三维像重构可研究任何分子量大于500 KD的具有二十面体对称和螺旋对称的甚至无对称性的大分子或其集合体的三维结构。迄今,用电子晶体学方法已解出某些膜蛋白的近原子分辨率的结构并获得二十面体和螺旋对称的大分子或其集合体的大量结构信息。已经和正在发展的样品制备技术、高分辨成像仪器的利用、成像条件和数据收集方法的改进以及先进算法的发展,将有可能使蛋白质电子晶体学达到原子分辨率水平。近年来,我们在膜蛋白的二维晶体的生长、水溶性蛋白质薄晶体的生长及其结构分析以及大分子样品的低温电子显微术研究方面已取得可喜的进展。

龋齿致病菌变形链球菌蛋白Smu.260的制备、结晶及初级晶体学分析(英文)

变形链球菌(Streptococcusmutans) 是最主要的龋齿致病菌,其基因Smu.260编码一个约23 ku (200个氨基酸) 的蛋白质. Smu.260的DNA片段被克隆到表达载体pET28a后在大肠杆菌BL21(DE3)菌株中表达得到很好的产量. 产物Smu.260蛋白通过Ni2+亲和柱和分子筛两步法纯化,并发现纯化后的蛋白以两种形式存在,二聚体(约46 ku) 和四聚体,前者呈亮黄色,后者无色。采用悬滴气象扩散法得到了二聚体形式的晶体. 晶体的X射线衍射分辨率达到2.3 魡,晶体属正交空间群P212121,晶格参数为a=89.88 魡, b=90.91 魡, c=105.17 魡. 晶胞不对称单元内估计含有一个二聚体,溶剂含量为53%.

蛋白质晶体学中的直接法研究

据国家自然科学基金委员会2009年8月19日报道，中国科学院物理研究所范海福院士等几十年来从事蛋白质晶体学中直接法的研究，近年又取得重要进展：20014年提出基于直接法的“双空间SAD（单波长异常衍射）相位迭代推演”方法，2006年又提出基于直接法的“双空间MR（分子置换）结构模型迭代扩展”方法，显著地提高了原有SAD和MR方法的效能。

变异链球菌SMU.2055蛋白晶体结构及其小分子抑制剂设计与筛选

目的研究变异链球菌UA159中SMU.2055蛋白的三维晶体结构,并基于其结构进行小分子抑制剂的设计与筛选。方法运用结构基因组学研究方法,通过基因克隆和表达、蛋白质纯化、晶体筛选、晶体衍射数据收集,解析SMU.2055蛋白三维晶体结构,并运用计算机辅助药物设计方法,利用Libdock、Autodock两种程序,通过虚拟筛选和精确对接方式,建立与SMU.2055结构相匹配的小分子抑制剂虚拟模型。结果获得SMU.2055蛋白结晶,解析SMU.2055蛋白三维晶体结构,晶体衍射率为0.23 nm,属于C2221空间群,晶胞参数为a=9.20 nm,b=9.46 nm,c=19.39 nm,溶剂体积分数为56.7%。设计并筛选出与SMU.2055蛋白结构匹配度高的5个小分子化合物。结论变异链球菌SMU.2055蛋白质晶体学研究有助于从分子水平上深入了解变异链球菌蛋白质的结构和功能,筛选出的5个小分子化合物可能成为SMU.2055的有效小分子抑制剂,所建立的小分子抑制剂虚拟模型为基于蛋白质结构的防龋研究奠定基础。

阿司匹林及其衍生物与脂肪酸结合蛋白4复合物的晶体学研究

脂肪酸结合蛋白4(Fatty Acid Binding Protein 4,FABP4)作为脂肪酸伴侣,参与调节脂肪酸代谢、运输、脂介导的信号转导以及巨噬细胞的炎症反应。该蛋白的抑制经常作为治疗脂肪代谢疾病的有效方案。本文报道了经典非甾体抗炎药阿司匹林及其水解物水杨酸与FABP4蛋白复合物的晶体结构,从而推测阿司匹林可能通过FABP4蛋白途径抑制动脉粥样硬化的分子机制。结构分析进一步阐明了FABP4蛋白疏水残基Phe16苯环侧链与水杨酸之间的C-H-π相互作用比亲水位点静电相互作用提供更稳定的结合。该发现为设计更高选择性FABP4抑制剂提供了新的途径。

我国蛋白质晶体学的奠基者——梁栋材

进入21世纪,生命科学成为一门前沿科学,有关基因、蛋白质、胰岛素等的知识每每成为新闻媒体和公众的热门话题。殊不知,我国生命科学研究在30多年前就已在一些专门领域里取得过辉煌的成就,就涌现出一些站在世界生命科学研究前沿的大师级人物,像上个世纪二三十年代奠定中国生命科学研究基础的林可胜和吴宪,像上个世纪五六十年代成功研制人工合成胰岛素的王应睐、邹承鲁等,他们的贡献已载入史册。堪称我国蛋白质晶体学的奠基者梁栋材,也是其中的一位。梁栋材。

钙调素的结构生物学研究进展

介绍了ＡｐｏＣａＭ、Ｃａ２＋ＣａＭ以及ＣａＭ与其靶肽及拮抗剂复合体的空间结构．钙调素（ｃａｌｍｏｄｕｌｉｎ，ＣａＭ）作为细胞多功能的Ｃａ２＋受体，在细胞信号转导过程中发挥重要作用．近几年对它的空间结构有了较清楚的了解。

马克斯·佩鲁茨(1914～2002):科学不是一种平静的生活

马克斯·佩鲁茨(1914-2002),蛋白质晶体学家。因发现血红蛋白分子结构与肯德鲁共获1962年诺贝尔化学奖。他也是剑桥大学分子生物学实验室的创建人与第一任主任。同时,他还是一位关注科学人性力量的科普工作者。本文对佩鲁茨的生平与科学成就作了详细的论述。

磷酸乙醇胺转移酶MCR1结构与功能的研究

本实验克隆了来源于E.coli的MCR1基因酶催化结构域,以E.coli表达系统表达蛋白.采用亲和层析、阴离子交换层析、分子筛层析等纯化方法获得纯度高、均一性好的蛋白;采用座滴和悬滴法,获得酶催化区域的蛋白质晶体;收集X射线数据后,分子置换法解析出酶催化区域的结构,其分辨率达到1.63埃.反常散射信号检测到4个锌离子信号,结构分析锌离子与周围Thr285、His465、His466、His395位氨基酸联系紧密,且Thr285被磷酸化.Thr285、His465、His466和His395点突变为丙氨酸后,宿主菌粘菌素抗性显著降低,表明该区域与酶活密切相关.本实验解析出MCR1酶活性区域的结构,鉴定出酶活性中心,为寻找抗MCR1靶向药物提供可用信息.

第十四届国际X射线光学及显微分析会议纪要

第十四届国际Ｘ射线光学及显微分析会议纪要第１４届国际Ｘ射线光学及显微分析会议（ＸＩＶＩＣＸＯＭ）于１９９５年８月２９日至９月２日在广州举行。ＸＩＶＩＣＸＯＭ得到国家自然科学基金委员会和中国科学院南南合作基金资助，由广东省政府、中国科学院广州分院、广东...

毕汝昌感受和建议：如何快速提高我国的科技研究水平

本人毕业于原苏联列宁格勒大学，回国后就一直在中科院生物物理研究所从事蛋白质晶体学及相关生物技术的研究工作。自己确实经历了我国科技发展的复杂历程。在我国发展的不同阶段，中国科学院也做出了重要贡献。但是，为了提高贡献的水平，还必须科学地解决存在的问题，特别是影响我国科技快速发展的关键问题。作为一个已经退休的老科研人员，

同步辐射X射线衍射装置及其在结构生物学中的应用

同步辐射源产生的X射线具有高通量、高准直性及波长连续可调等优点，应用于结构生物学将可以解决很多常规实验装置无法解决的问题.文章介绍了同步辐射X射线衍射装置及其在结构生物学中的应用，蛋白质晶体学中相位问题的有关进展，以及国家同步辐射实验室（NSRL）二期工程X射线衍射与散射光束线、实验站的实验装置及最新的研究进展.

从2009年诺贝尔化学奖看同步辐射装置和技术在生物化学研究中的重要作用

文章介绍了获得2009年诺贝尔化学奖的原核细胞核糖体结构解析的历程.在这个历时20年的探索过程中,同步辐射装置起到了重要的作用.同步辐射这种大型的科学装置为前沿的科学研究提供了不可缺少的支撑,文章通过核糖体结构解析的过程,阐述了这种支撑所具有的明显的地域特征.

棉铃虫细胞色素P450 337B3(CYP337B3)的表达、纯化及结晶

【目的】以抗性棉铃虫Helicoverpa armigera体内发现的一种基因重组导致的嵌合型P450酶CYP337B3作为研究对象,通过基因克隆、体外重组表达、蛋白质结晶等技术手段,获得CYP337B3(△23)的晶体结构,为深入了解棉铃虫P450酶CYP337B3的结构与功能奠定基础。【方法】对CYP337B3编码基因进行了密码子优化,通过基因重组,将其转化至BL21(DE3)感受态细胞中进行原核表达尝试,通过亲和层析及RESOURCETM Q离子交换层析对CYP337B3(△23)进行体外纯化,利用气相悬滴结晶方法对CYP337B3(△23)进行结晶条件的筛选及X射线晶体衍射。【结果】通过密码子优化,实现了CYP337B3(△23)在大肠杆菌原核表达系统内的大量表达,经过体外纯化及十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,CYP337B3(△23)蛋白纯度可达到95%左右,我们对CYP337B3(△23)进行了蛋白结晶条件的筛选,最终获得了CYP337B3(△23)的结晶条件和蛋白晶体。【结论】本文利用气相悬滴结晶方法获得了CYP337B3(△23)的蛋白晶体,为今后CYP337B3的三维结构解析、功能研究以及最终阐述该种新型的棉铃虫抗药机制奠定了良好的基础。

Racemic X-ray structure of L-type calcium channel antagonist Calciseptine prepared by total chemical synthesis

Snake toxin Calciseptine as a natural antagonist of L-type calcium channel has potential drug values, but its structural information remains unknown. Here, we report the total chemical synthesis of Calciseptine by using hydrazide based native chemical ligation. The crystal structure of Calciseptine was determined by racemic protein crystallography technique. Compared to the structure of its homologous family protein, we found that Calciseptine is adopting a typical three-finger structure.