肿瘤相关Smads家族蛋白的计算机模拟修饰

本文旨在比较分析Smad蛋白家族的结构与功能特性,进而对不稳定蛋白进行模拟修饰,为深入开展Smad蛋白功能研究奠定基础;应用生物信息学对比分析Smad蛋白质家族成员的理化特性、结构特点及功能差异,基于各自特征对不稳定蛋白质进行修饰预测并评估其稳定性;结果表明氨基酸序列的相似性在Smad亚家族内极高;亚家族间则较低。家族各成员分子量、等电点、消光系数等理化性质差异显著,各成员均为疏水性蛋白(GRAVY <0)且体外稳定性较差(Instability index>40)。测定Smad蛋白质的p I值和消光系数能够有效对Smad进行快速分类。比较分析亚家族间蛋白质结合位点和三维结构均具有与蛋白质的功能相对应的标志性特征,体现了各成员的功能多样性。最后就研究热点蛋白Smad4,6,7的不稳定结构进行模拟突变,预测蛋白质在体外环境15～50℃区间相对稳定;对Smad蛋白家族进行了系统的对比分析,并对不稳定蛋白进行了理想的模拟修饰,为进一步开展Smad在肿瘤发生途径与作用机制中的研究提供依据。

新型冠状病毒ORF 1ab/S/M蛋白遗传进化分析及mRNA疫苗抗原表位序列筛选

目的分析新型冠状病毒(SARS-CoV-2)ORF 1ab/S/M蛋白的遗传进化特性并筛选mRNA疫苗的抗原表位序列。方法收集全球SARS-CoV-2的全基因组序列,比较ORF 1ab/S/M蛋白及核酸遗传差异并构建进化树,绘制遗传差异全球分布图。基于严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)的研究基础,结合SARS-CoV-2的遗传差异,预测并筛选mRNA疫苗抗原表位候选序列。结果全球新型冠状病毒肺炎(COVID-19)暴发地区SARS-CoV-2的ORF 1ab核酸序列相似性为100.0%,同源性为99.3%;S蛋白核酸序列相似性为100.0%,同源性为97.5%;M蛋白核酸序列相似性为100.0%,同源性为99.9%。三种蛋白遗传变异的全球分布显示,美洲地区与亚欧地区暴发的SARS-CoV-2存在明显差异。SARS-CoV-2 ORF 1ab蛋白区段筛选出11条B细胞和13条T细胞mRNA疫苗候选目标序列,S蛋白区段筛选出6条B细胞和4条T细胞mRNA疫苗候选目标序列,M蛋白区段筛选出3条B细胞和7条T细胞mRNA疫苗候选目标序列。结论在美洲地区与亚欧地区暴发的SARS-CoV-2存在明显的遗传差异,通过构建新的线性抗原表位mRNA筛选策略,筛选出ORF 1ab/S/M编码区中多条引起免疫细胞响应的抗原表位序列,可为mRNA疫苗(串联抗原表位序列)研发、抗体制备及免疫机制研究提供参考。

基因测序在精准医疗中的发展与应用概述

随着人类对疾病认知的逐渐深入和诊疗水平的不断提高,精准医疗这一新型医学概念和医疗模式应运而生。在该模式下基因测序技术以其高通量、高精准度的基因序列读取为精准化医疗提供诊治基础。经过三次迭代,基因测序已深入病原微生物、肿瘤防治、遗传病筛查和产前诊断与筛查等各个领域。