用于蛋白质间相互作用研究的新型双杂交系统

近年来 ,一些不依赖于转录因子活性的新型双杂交系统相继建立 ,如分离的泛素系统、蛋白质片段互补分析、阻遏物重构分析和SOS恢复系统等。同利用转录因子活性的酵母双杂交系统相似 ,这些方法也利用了一些活性蛋白的结构与功能特点来研究蛋白质间相互作用 ,这些活性蛋白不是转录因子 ,但也可在结构上进行分离并可通过重构使其生物活性得以恢复。由于这些新型双杂交系统的各自特点 ,使得它们成为酵母双杂交系统的有益补充和研究蛋白质间相互作用的有力工具。

用于蛋白质间相互作用研究的分析技术

概述近年来用于蛋白质间相互作用研究的分析技术,如酵母双杂交系统、荧光共振能量转移技术、表面等离子体共振技术、蛋白质芯片技术和生物信息学方法等,分别介绍其应用原理和特点,为蛋白质间相互作用研究及构建蛋白质相互作用图谱提供理论依据。

基于雷帕霉素与FRB结合的蛋白质间相互作用的相关技术

FKBP12-rapamycin复合物的结合位点(FKBP12-rapamycin binding,FRB)为雷帕霉素(rapamycin,RAP)与哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)结合的结构域,基于RAP介导FK506结合蛋白12(12 kD FK506-bin-ging protein,FKBP12)与FRB蛋白质相互作用相关研究技术的发展与应用,使人们对小分子介导的蛋白质相互作用有了更多的认识。就研究RAP作用于FRB域及研究FKBP12-RAP-FRB三元复合物形成的相关技术作一综述,为确认新的mTOR抑制剂的作用机制及认识其他蛋白质间相互作用提供参考。

蛋白质复合物结构预测:方法与进展

蛋白质复合物是不同蛋白质链通过相互作用形成的,自然界中很多蛋白质通过形成复合物而执行功能,因此准确地预测复合物的结构对于理解和掌握功能至关重要。近两年来,单条蛋白质链的结构预测有了突破性的进展,从氨基酸序列出发预测蛋白质结构的水平大幅提高。但相较于单体蛋白质,蛋白质复合物结构预测的准确性仍然较低。本文旨在总结蛋白质复合物结构预测的相关算法以及介绍最新进展。首先简要介绍蛋白质结构预测领域的相关人工智能算法,主要包括共进化分析与蛋白质接触预测、深度学习方法与蛋白质结构预测、预训练模型与蛋白质表征学习几个方面;其次系统总结了蛋白质复合物链间相互作用预测的基本方法,从复合物的多重序列比对构建到对于同源或异源复合物的链间残基接触预测;最后从相互作用位点指导复合物结构预测、蛋白质分子对接算法、端到端的复合物结构预测方法等方面阐述了蛋白质复合物结构预测的基本方法和思路。总体来说,目前蛋白质复合物结构预测精度不够高,有效地解决多重序列比对的配对和多聚体复合物模板搜索等问题,或者在大量的序列或结构数据上结合预训练模型的新范式,是一个合理而有效的方案。提升蛋白质复合物结构预测水平在合成生物学领域如抗体设计、药物发现等方面有很好的应用前景。

Nature：蛋白质间分子竞争可驱动成体干细胞特异性分化

成年机体，不论是果蝇还是人类的机体中都包含有许多成体干细胞，当这些成体干细胞中的一部分分化为机体所需的特殊细胞时。其他的成体干细胞则会通过细胞分裂来自我更新；理解控制成体干细胞自我更新和特殊分化的分子机制，对于开发靶疗法来治疗疾病、组织损伤等症状非常重要。

蛋白质芯片技术研究进展

蛋白质芯片亦被称为蛋白质微阵列。除了在蛋白质间相互作用,前导药物发现等基础研究领域得到重要的应用之外,蛋白芯片技术业已被应用到疾病过程的生物标志分子发现，传染性疾病的分子诊断等应用研究领域。蛋白质芯片所具有的高通量，微型化，高自动化特征弥补和扩增了常规的分子诊断技术。

计算方法在蛋白质相互作用研究中的应用

计算方法在蛋白质相互作用研究的各个阶段扮演了一个重要的角色。对此,作者将从以下几个方面对计算方法在蛋白质相互作用及相互作用网络研究中的应用做一个概述:蛋白质相互作用数据库及其发展;数据挖掘方法在蛋白质相互作用数据收集和整合中的应用;高通量方法实验结果的验证;根据蛋白质相互作用网络预测和推断未知蛋白质的功能;蛋白质相互作用的预测。

蛋白质探戈

探秘蛋白质探戈 蛋白质通常不会表现得很温顺——两个蛋白质分子间的相互作用．常常比蛋白质间的锁一钥匙模式更复杂，特别是考虑到在信号蛋白质相互作用时那些正在被形成、断裂和再形成的快如闪电的连接是更是如此。一些关键的信号蛋白质以高度混乱或展开的形式存在，只有当它们遇到它们的分子“舞伴”并与之相互作用，才会折叠成最终的构象。

工频电磁场对小鼠骨髓间充质干细胞骨形态发生蛋白2和转化生长因子β_1 mRNA表达的刺激(英文)

背景:研究证实电磁场刺激能够促进多种骨生长因子的合成与分泌,而某些生长因子具有诱导骨髓间充质干细胞定向分化成骨的作用。目的:分析工频电磁场对体外培养的小鼠骨髓间充质干细胞骨形态发生蛋白2和转化生长因子β1mRNA表达的影响。设计:单一样本、区组设计,观察对比动物实验。单位:华中科技大学同济医学院附属同济医院创伤外科。材料:实验于2005-02/12在华中科技大学同济医学院附属同济医院骨外科实验室完成。①选取清洁级昆明种小鼠20只,作为实验用骨髓间充质干细胞的来源。②电磁场发生器由武汉市海军工程大学研制,能生成场强为0～100mT的连续可调的50Hz正弦波电磁场。③引物均由北京赛百胜生物工程公司合成。方法:①小鼠以颈椎脱臼法处死,取双侧股骨和胫骨,体外分离培养骨髓间充质干细胞,取第2代细胞用于实验。②不同强度电磁场刺激实验:设立阴性对照组、阳性对照组、电磁场0.4,0.8,1.6mT刺激组,每组均取5瓶第2代细胞。阴性对照组、阳性对照组均不给予电磁场刺激,但阳性对照组于传代时加入含成骨性诱导剂(含10-8mol/L地塞米松,10mmol/Lβ-甘油磷酸钠,50mg/LVitaminC)的培养基;电磁场0.4,0.8,1.6mT刺激组在细胞贴壁后分别于0.4,0.8,1.6mT场强中进行电磁场刺激,每天均连续刺激1h,5d后进行指标检测。③相同场强不同作用时间电磁场刺激实验:设立阴性对照组、电磁场1.6mT刺激15,30,60min组,每组均取5瓶第2代细胞。阴性对照组不进行电磁场刺激;电磁场1.6mT刺激15,30,60min组在1.6mT场强条件下每天分别给予15,30,60min的连续电磁场刺激,5d后进行指标检测。④RT-PCR技术检测各组细胞骨形态发生蛋白2与转化生长因子β1mRNA的表达。主要观察指标:①不同强度电磁场刺激对小鼠骨髓间充质干细胞骨形态发生蛋白2与转化生长因子β1mRNA表达的影响。②相同场强不同作用时间电磁场刺激小鼠骨髓间充质干细胞骨形态发生蛋白2与转化生长因子β1mRNA表达的影响。结果:①电磁场刺激5d后,与阴性对照组比较,阳性对照组及电磁场0.4,0.8,1.6mT刺激组骨形态发生蛋白2、转化生长因子β1mRNA的表达均明显增强(P均<0.01);且电磁场1.6mT刺激组骨形态发生蛋白2mRNA的表达达到最大值(57.74±0.23)%,电磁场0.4mT刺激组转化生长因子β1mRNA的表达达到最大值(126.20±0.21)%。②电磁场刺激5d后,与阴性对照组比较,电磁场1.6mT刺激15,30,60min组骨形态发生蛋白2与转化生长因子β1mRNA的表达均明显增强(P均<0.01);且电磁场1.6mT刺激60min组两种因子mRNA的表达分别达到最大值(28.06±0.11)%和(75.20±0.16)%。结论:适当强度及作用时间的工频电磁场刺激,能够明显促进体外培养的小鼠骨髓间充质干细胞骨形态发生蛋白2与转化生长因子β1mRNA的表达。

辛伐他汀对糖尿病大鼠肾间质结缔组织生长因子和α-平滑肌肌动蛋白表达的影响

目的:探讨非降脂剂量的辛伐他汀对糖尿病大鼠肾间质结缔组织生长因子(CTGF)和α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达的影响。方法:60只雄性SD大鼠随机分为正常对照组(C组),糖尿病组(D组),糖尿病辛伐他汀干预组(DS组)。模型建立后,第6周及第12周时各组处死大鼠10只,称取体重、肾重,测定血糖(Glu)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)、甘油三酯(TG)、肌酐(SCr),留取尿液测定24 h尿白蛋白排泄量(UAE),并用免疫组化方法检测肾间质结缔组织CTGF、α-SMA。结果:6周及12周时各组间SCr、LDL、HDL及TG相比无显著性差异(P>0.05);6周时DS组的肾间质CTGF、α-SMA表达水平明显少于D组(P<0.05),但与C组相比无显著性差异(P>0.05)。12周时DS组的肾间质CTGF、α-SMA表达水平明显少于D组(P<0.05),但高于C组(P<0.05)。结论:非降脂剂量的辛伐他汀可能通过抑制CTGF的表达和减少肾间质肌成纤维细胞的数量延缓肾小管间质纤维化进展。

胃癌组织中上皮间质转化相关lncRNA LINC01116的表达及临床意义

目的探讨胃癌组织中上皮间质转化相关lncRNA长基因间非蛋白质编码RNA 1116(LINC01116)的表达及临床意义。方法使用实时荧光定量PCR检测98对胃癌组织和癌旁组织的LINC01116水平,结合临床病理资料和随访数据分层分析LINC01116表达与胃癌临床病理特征和预后的关系,多因素分析采用Cox比例风险模型。结果98例胃癌组织的LINC01116水平为3.241±0.102,高于癌旁组织的1.308±0.046,差异有统计学意义(t=17.243,P<0.001)。LINC01116表达与胃癌患者的性别、年龄、吸烟史、饮酒史、肿瘤大小和浸润深度无关(P>0.05),而与Lauren分型、TNM分期、分化程度和淋巴结转移有关(P<0.05);单因素分析发现LINC01116表达与预后有关,其中LINC01116低表达患者的中位总生存期为58.0(95%CI:44.766~71.234)个月,优于高表达者的29.0(95%CI:18.345~39.655)个月(P=0.002);多因素分析显示LINC01116表达是胃癌的独立预后因素,LINC01116高表达是胃癌预后不良的危险因素(HR=2.062,95%CI:1.134~3.750,P=0.018)。结论胃癌组织中LINC01116高表达,且与胃癌进展和不良预后有关,有作为胃癌诊治靶点的潜能。

耐甲氧西林金黄色葡萄球菌PBP2a相互作用蛋白的筛选

目的通过建立细菌双杂交技术,筛选MRSA中与PBP2a相互作用的蛋白。方法利用PCR扩增,获得PBP2a蛋白转肽酶活性区(TPase)的编码基因,插入pRBR构建成诱饵质粒pBR-PBP2a。提取MRSA N315株基因组DNA,经Sau3AⅠ部分酶切后连接到pRAC质粒的BamHⅠ位点,获得基因组DNA表达文库;将文库质粒转化入含诱饵质粒pBR-PBP2a的报告菌株KS1,利用细菌双杂交技术进行筛选,获得与诱饵质粒编码的融合蛋白相互作用的猎物,对猎物中编码序列进行DNA测序和生物信息学分析,确定与PBP2a发生相互作用的蛋白质或多肽。结果成功构建了pBR-PBP2a诱饵质粒,可表达PBP2a TPase与大肠埃希菌RNA聚合酶α亚单位N端序列的融合蛋白。所构建的MRSA N315株基因组文库覆盖率达9倍,满足文库筛选的需要。将文库转化含诱饵质粒和报告基因的KS1宿主菌,利用细菌双杂交技术经3次筛选,共获得9个猎物克隆,其报告基因的活性均升高2倍以上,对9个猎物质粒进行了测序,信息学分析表明它们均来自于MRSA N315株基因组,插入片段最长者648 bp,最短者334 bp,9个插入片段中含14个编码基因,其中10个功能未知,1个编码二氢吡啶二羧酸合酶、1个编码二氢吡啶二羧酸还原酶,2个编码染色体解离稳定(SMC)蛋白。9个克隆中介导与PBP2a相互作用的多肽由14～46个氨基酸组成。结论利用细菌双杂交技术从MRSA基因组文库中成功筛选到与PBP2a相互作用的多肽。

富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白在糖尿病及其并发症的研究进展

糖尿病是由遗传因素、免疫功能紊乱、微生物感染及其毒素、自由基毒素、精神因素等各种致病因子作用于机体导致胰岛功能减退、胰岛素抵抗等而引发的糖、蛋白质、脂肪、水和电解质等一系列代谢紊乱综合征。其发病机制至今仍未明确。

PDT/GR-ΔLBD融合蛋白的表达、纯化及穿膜特性的鉴定

目的构建穿膜肽(PDT)和缺失结合配体结构域的小鼠糖皮质激素受体(GR-ΔLBD)融合基因表达载体,经原核表达、纯化后,进行穿膜特性的鉴定。方法质粒pEGFP-GR-ΔLBD经双酶切,获得目的基因片段GR-ΔLBD,将该基因片段亚克隆入原核表达载体pGEX-PDT,获得pGEX-PDT/GR-ΔLBD融合基因表达载体。将表达载体转化大肠杆菌,经IPTG诱导表达、谷胱甘肽-琼脂糖树脂处理、谷胱甘肽洗脱液洗脱后,获得PDT/GR-ΔLBD融合蛋白,SDS-PAGE分析融合蛋白;采用荧光素FITC体外标记PDT/GR-ΔLBD融合蛋白(终浓度分别为0、500、1000nmol/L),与小鼠肺上皮细胞TC-1共培养2h,在荧光显微镜下观察其穿膜特性。结果成功构建了融合基因原核表达载体pPDT/GR-ΔLBD,并能表达蛋白产物,大小约78.6kD,与融合蛋白PDT/GR-ΔLBD的理论计算值(80kD)相符。随着PDT/GR-ΔLBD浓度的增加,进入TC-1上皮细胞的PDT/GR-ΔLBD明显增多,并可在胞核中浓聚。结论 PDT/GR-ΔLBD融合蛋白具有良好的可溶性和穿膜特性,为进一步研究PDT/GR-ΔLBD融合蛋白在抗炎过程中的作用奠定了基础。

鸡溶菌酶和重组大肠杆菌融合蛋白(NADP-GDH)体外分子交联的初步研究

用PCR方法克隆的大肠杆菌NADP特异性谷氨酸脱氢酶 (NADP specificglutamatedehydrogenase ,NADP GDH)基因和其突变基因 ,插入表达载体pTrcHisC构建重组蛋白质表达体系 .经过IPTG诱导表达 ,用Talon固定化金属亲和层析树脂纯化出重组的天然和突变NADP GDH ,将它们和溶菌酶 (Lysozyme)通过热诱导去折叠方法进行体外蛋白质分子交联实验 ,在去折叠反应液中加入还原剂二硫苏糖醇 (DTT)后 ,不但没有分子间二硫键交联形成 ,同时也没有其他分子间共价键 (异肽键 )交联的形成 .另外 ,半胱氨酸残基定点突变后的NADP GDH重组蛋白质 ,无法参与形成分子间二硫键 ,实验证实经过热诱导去折叠后也没有分子间共价键 (异肽键 )交联 .这些结果进一步证明蛋白质分子间二硫键的形成能够促进蛋白质其他分子间共价键 (异肽键 )的形成 .

生长分化因子9和骨形态发生蛋白15与PCOS

生长分化因子9(GDF9)和骨形态发生蛋白15(BMP15)是转化生长因子β家族的两个成员,主要由卵母细胞产生,通过旁分泌作用调节周围颗粒细胞的多种功能。研究发现,其参与卵泡发育的整个过程,对卵泡的形成和生长发育、排卵以及黄体功能都具有重要调节作用,其功能异常可能导致卵泡发育障碍。多囊卵巢综合征(PCOS)是典型的卵泡发育障碍性疾病,研究认为,其与卵巢局部生长因子作用异常有关。分析GDF9和BMP15的分子特性、表达特点、在卵泡发育过程中的作用及与PCOS的关系,对研究女性生殖生理及PCOS卵泡发育的分子机制有重要价值。

脂肪间充质干细胞膜片移植促进创面愈合的可行性

背景:脂肪间充质干细胞因其能旁分泌多种生长因子、获取方便、具有免疫调节等作用,常被用于组织修复和功能重建。食管内镜黏膜下剥离后狭窄的预防和治疗是困扰医生和患者的难题。脂肪间充质干细胞结合新型组织工程技术——细胞膜片,具有促进创面修复、预防食管狭窄发生的潜能和应用价值。目的:探讨脂肪间充质干细胞膜片的生物学特征,分析其预防食管内镜黏膜下剥离后狭窄的可行性。方法:(1)将使用温度敏感培养皿制备的绿色荧光蛋白标记的脂肪间充质干细胞膜片设为实验组,常规贴壁脂肪间充质干细胞为对照组,通过ELISA、反转录实时PCR及Western blot比较2组血管内皮生长因子、转化生长因子β1、肝细胞生长因子含量;(2)取裸鼠制备皮肤人工溃疡,随机分为贴膜组与模型组,贴膜组立即在皮肤创面处贴附绿色荧光蛋白标记的脂肪间充质干细胞膜片。结果与结论:(1)脂肪间充质干细胞膜片中细胞含量较高,细胞外基质丰富,细胞与细胞之间连接存在;膜片组血管内皮生长因子、转化生长因子β1、肝细胞生长因子表达水平均高于对照组;(2)裸鼠背部脂肪间充质干细胞膜片移植成功,且贴膜组愈合速度快于模型组;(3)实验结果提示脂肪间充质干细胞结合细胞膜片技术预防食管内镜黏膜下剥离后狭窄具有可行性,但仍需大量的基础及临床研究进一步证实。