蛋白质空间结构分析教学设计

蛋白质的空间结构分析属于结构生物学范畴,是常用分子生物学实验技术的一种,已经广泛用于医学和生命科学研究领域。但其相关内容在医学院生物化学教学中介绍较少,未能充分体现其在科研领域的重要性。为了在教学过程中更多介绍结构生物学知识,以人民卫生出版社第九版教材《生物化学与分子生物学》中第二十四章“常用分子生物学技术的原理及其应用”第五节“蛋白质的分离、纯化与结构分析”为教学内容,从以下几个方面进行教学设计:明确教学知识、能力、课程思政目标及教学过程中的重点和难点;分析学生学习该内容时的基础知识和薄弱点并预测教学结果;确定案例分析法为核心、引入多媒体辅助教学、提问式教学法、体验式教学法等;确定教学过程中使用的教材、课件、网络资料等;明确学生自学方法,并提供相关资料;对当前教学设计实施过程中存在的不足进行反思和改进。

氨基酸在蛋白质空间结构中的深度倾向性因子

用统计和几何方法给出了氨基酸在蛋白质空间结构中的深度计算,并利用PDB数据库得到了不同氨基酸在蛋白质中的深度倾向性因子,并得到了这些倾向性因子与氨基酸的物理、化学综合特性的相关性质.

蛋白质空间结构预测

早在70年代,Anfinsen就提出蛋白质分子的一级序列决定其空间结构的论断,这一论断得到多次实验证实并被人们广泛接受,成为蛋白质结构预测的理论基础。由于蛋白质分子的结晶非常困难,因此蛋白质三维结构预测成为目前了解蛋白质结构信息的重要手段,这一研究领域也成为蛋白质工程研究的一个非常活跃的方向。

蛋白质空间结构的统计分析

利用数据挖掘中的数据分布拟合理论对生物科学领域中的蛋白质侧链空间结构进行统计分析.以世界上广泛使用的生物分子三维结构数据库PDB为基础,利用沈世镒教授提出的对多氨酸残基侧链碳原子间距离的统计分析方法,通过正交试验设计和信息论中的熵函数等相关知识,给出了不同位置、不同氨基酸残基种类对侧链结构的影响.

蛋白质空间结构的最新进展与蛋白质工程

蛋白质和核酸在结构上的一个重要特点,就是其空间结构对其功能的巨大影响。可以说,没有特征的空间结构就没有复杂的蛋白质和核酸的功能。因此,要了解各种重要生物过程,深入探讨生命活动的本质规律及其实际应用,蛋白质和核酸的空间结构知识极为重要.蛋白质空间结构研究一个重要的新进展是。

Shannon熵在统计分析中的应用——蛋白质空间结构的统计分析

本文以世界上广泛使用的生物分子三维结构数据库PDB为基础,利用沈世镒教授提出的对多氨酸残基侧链碳原子间距离的统计分析方法,通过正交试验设计和信息论中的熵函数等相关知识,给出了不同位置、不同氨基酸残基种类对侧链结构的影响。

河海图结构蛋白质数据集及预测模型

蛋白质是一种具有空间结构的物质。蛋白质结构预测的主要目标是从已有的大规模的蛋白质数据集中提取有效的信息,从而预测自然界中蛋白质的结构。目前蛋白质结构预测实验存在的一个问题是,缺少能够进一步反映出蛋白质空间结构特征的数据集。当前主流的PDB蛋白质数据集虽然是经过实验测得,但没有利用到蛋白质的空间特征,而且存在掺杂核酸数据和部分数据不完整的问题。针对以上问题,从蛋白质的空间结构角度来研究蛋白质的预测。在原始PDB数据集的基础上,提出了河海图结构蛋白质数据集(Hohai Graphic Protein Data Bank,HohaiGPDB)。该数据集以图结构为基础,表达出了蛋白质的空间结构特征。基于传统Transformer网络模型对新的数据集进行了相关的蛋白质结构预测实验,在HohaiGPDB数据集上的预测准确率可以达到59.38%,证明了HohaiGPDB数据集的研究价值。HohaiGPDB数据集可以作为蛋白质相关研究的通用数据集。

蛋白质结构样板库的构建及其总体特征

按照分辨率较高、同一性较低的标准 ,从 PDB库中选取高质量的蛋白质空间结构数据 ,构建了精度高于 0 .2 5nm、序列同一性低于 2 5%的样板数据库 SL CTBASE,其中有效残基数近 1 9万 .建库过程中 ,对 PDB原始数据文件进行了详细检验 ,发现其中包含有错误及可疑数据 .本文还统计了 SLCTBASE中主链键长、CA-CA距离。

交大医学部“蛋白质表达纯化及其结构解析虚拟仿真实验”上线

蛋白质是最基本的生物学功能执行者。解析蛋白质空间结构、揭示其结构与功能之间的关系,对于阐明疾病发病机制、基于蛋白结构设计研发新药物/新疫苗、寻找新的疾病诊疗标志物都具有非常重要的理论及临床转化应用价值。我们利用VR、3D仿真技术,将蛋白表达纯化及结构解析的科研成果融入《生物化学》实验教学,设计开发了一款跨平台的"蛋白质表达纯化及其结构解析虚拟仿真实验教学软件"。

“蛋白质三维空间结构形成”模拟活动的设计与评价

通过模拟蛋白质折叠的动手活动,使学生充分认识到肽链的折叠需要遵循一定的原理或规律。在亲历思考、讨论与模型修正的过程中,帮助学生落实生命观念,领悟“模型与建模”的科学研究方法。

蛋白质结构研究先驱——理查兹

蛋白质空间结构是生命科学领域最重要的研究课题之一,自上世纪中叶以来已取得一系列重大成就,许多科学家都为此发挥了重要作用,其中刚去世不久的美国耶鲁大学理查兹教授被称为该领域的先驱。20世纪50年代,理查兹使用核糖核酸酶为材料证明了蛋白质相互作用的专一性,20世纪60年代还阐明了核糖核酸酶的空间结构,并提出溶剂可及表面积和内部包装等研究蛋白质折叠机制的概念,从而极大推动了蛋白质结构生物学的发展。

犬Ⅰ型腺病毒Ⅸ蛋白的生物信息学分析

为了探究犬Ⅰ型腺病毒(CAdV-1)Ⅸ蛋白的理化性质、空间结构与抗原位点,试验以中国农业科学院特产研究所宠物生物制品研发团队实验室分离毒株的Ⅸ蛋白氨基酸序列为研究对象,采用生物信息学方法,利用ProtParam tool、NetPhos 3.1 Server、TMHMM、PSIPRED、SOPMA、Phyre 2和IEDB等在线网站对Ⅸ蛋白的理化性质、磷酸化位点、糖基化位点、跨膜区、信号肽、二级结构、三级结构、抗原决定簇和B细胞抗原决定簇进行预测。结果表明:Ⅸ蛋白含有71个氨基酸,平均吸水系数为-0.399,等电点为9.86。α-螺旋、延伸链、β-转角和无规则卷曲分别占16.90%、35.21%、9.85%和38.03%。Ⅸ蛋白不存在跨膜区和信号肽,存在2个潜在蛋白质抗原决定簇、5个蛋白质磷酸化位点,潜在B细胞抗原决定簇为18~31位。说明本试验初步预测分析得到CAdV-1Ⅸ蛋白的理化性质和抗原决定簇,可为CAdV-1Ⅸ蛋白的分离、提纯提供参考依据,同时为进一步研制基于Ⅸ蛋白的亚单位疫苗提供前期基础。

SpyCatcher-SpyTag共价偶联系统中的结构特征及应用现状

高分子的生物合成受到许多因素的影响[1-3],然而实现拓扑结构的精准控制才是大分子研究领域的最大挑战。近年来,研究者通过蛋白质骨架应用、化学交联及基因融合等技术构建了多个蛋白质复合体[4-5],但是上述组装模块存在许多问题,如引入半胱氨酸残基造成二硫键干扰、蛋白载体局限等。随后在探索和发掘新型模块化组装技术过程中研究者发现基于异肽键的SpyCatcher-SpyTag共价偶联系统可以实现蛋白质空间结构的精准控制[6]。构建稳定且具有普适性的异肽键系统在大分子拓扑结构精准控制领域具有重要意义。

EM18-GST原核表达载体的构建及空间结构的生物信息学分析

目的构建GST-EM18原核表达质粒,优化EM18-GST重组蛋白诱导表达条件,通过生物信息学预测EM18蛋白的空间结构。方法以pMD18-T/Em18为模板,扩增EM18基因的CDS区,构建pGEX-3X-EM18,设计不同诱导表达条件表达EM18-GST蛋白。通过各种在线网站对EM18蛋白空间结构进行生物信息学预测。结果成功构建GST-EM18原核表达质粒,以1mmol/LIPTG于37℃诱导4h,蛋白表达较好;生物信息学预测EM18蛋白N端为无规卷曲,之后紧连两个α螺旋,C末端为无规卷曲和较短的片层结构。结论成功构建了GST-EM18原核表达质粒,表达的EM18蛋白含有无规则卷曲,可能是抗原表位所在位置。

淡水产品不适合冷冻

你是否有过这样的感受:同样是放冷冻室,带鱼、鲅鱼等海水鱼拿出来烹饪时口感没啥变化,但鲫鱼、草鱼、鲤鱼等淡水鱼吃起来口感却大大下降,完全没有了之前的鲜味!鱼在冷冻过程中,内部的水分冻结形成冰晶,会导致鱼肉蛋白质发生变性,带来一系列理化性质的改变,包括蛋白质空间结构和疏水性变化、凝胶性和保水性降低等,这些都会造成鱼肉的品质和口感下降,使肉质变硬,鲜嫩程度降低。由于生活的水域不同,淡水鱼和海水鱼中的蛋白质在冷冻过程中的变性程度也不一样。

天然核桃饮料生产技术的研究

据分析100g干核桃含蛋白质15.4g,脂肪59.3g,碳水化合物10.6g,钙108mg,磷329mg,铁3.2mg,胡萝卜素0.1mg,还含有镁、锌、碘、锰、铬和多种维生素等成分。古中医认为核桃仁有通命火,助相火,利三焦,温肺润肠,补气益血,敛气定喘等功能。营养学认为核桃对人体的脑神经。

生物信息学专题征稿

生物信息学是当今生命科学和自然科学的重大前沿领域之一,其研究重点主要体现在基因组学和蛋白质组学两方面,主要从核酸和蛋白质序列出发,分析序列中表达的结构功能和生物信息。生物信息学把基因组DNA序列信息分析作为源头,在获得蛋白编码区的信息后进行蛋白质空间结构模拟和预测。

做一流科学家——记中科院院士王志新

做一流科学家———记中科院院士王志新缪健这一天是王志新由衷感到高兴的日子：１９９７年１２月４日，因为在分子生物学方面的突出成就，４４岁的他当选为中科院院士，这是中国科学界最高的荣誉。也因为这个荣誉，他更多地意识到了肩上的责任和使命。王志新没有驻足终点...