深度学习在基于序列的蛋白质互作预测中的应用进展

蛋白质-蛋白质相互作用在细胞信号转导、基因表达和代谢调控等生物过程中发挥重要作用,鉴定蛋白质间的相互作用对于理解复杂生物过程至关重要。预测蛋白质间的相互作用可以为药物发现、蛋白质功能研究和设计等领域提供帮助。近年来,随着人工智能技术的蓬勃发展,深度学习技术在预测蛋白质互作领域做出巨大贡献,其中基于序列的深度学习模型通过学习蛋白质序列信息的深层特征进行互作预测。本文综述了深度学习在基于序列的蛋白质互作预测中的应用,按照算法框架和时间线对该领域进展进行分类归纳,介绍了数据处理、序列编码方法、算法架构以及模型的评估指标等内容,并分析了当前面临的问题以及未来的发展方向。随着深度学习技术的发展,预测蛋白质互作的效率大幅提高,未来需要发展泛化能力更强的预测模型,助力蛋白质互作的预测。

基于参考实验室网络定值的人血清样本量值传递效果评价

目的研究基于参考实验室网络定值的人血清样本对改进临床实验室丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、γ-谷氨酰基转移酶(GGT)、乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)、α-淀粉酶(Amy)、碱性磷酸酶(ALP)等7个酶学指标量值传递的效果。方法依托华北、华南、华东、西南4个区域的5家参考实验室辐射区域内的各级医疗机构,建立相应的常规实验室量值传递/溯源网络;北京航天总医院提供互换性良好、具有标准物质特性的冰冻人血清样品(校准品、评估样品1、评估样品2),由4个区域5家参考实验室联合赋值;将样品发送至全国48家实验室,各实验室按各自的标准操作规程先测量2个评价样品,再用提供的冰冻人血清样品作为校准品校准厂家系统后再次测量2个评价样品,依据WS/T 403-2012卫生行业标准判断各实验室测量结果正确度的变化,ALT、AST观察结果一致性的变化。结果 Amy、ALP、GGT、CK、LDH的校准品、样品1及样品2网络定值结果分别为138.7 U/L、278.5 U/L、68.3 U/L,265.3 U/L、94.5 U/L、134.4 U/L,195.8 U/L、89.0 U/L、158.9 U/L,393.7U/L、260.0 U/L、645.3 U/L,302.0 U/L、250.0 U/L、452.7 U/L;常规测量系统Amy、ALP、GGT量值传递前样品1及样品2满足WS/T 403-2012偏移要求的百分率分别为65.9%、61.0%,76.6%、78.7%,66.7%、70.8%,量值传递后分别为89.2%、83.8%,86.7%、80.0%,85.4%、91.7%,CK、LDH量值传递前样品2满足行标要求的百分率为64.6%、58.3%,量值传递后为93.5%、84.8%;ALT、AST实验室常规测量系统量值传递前后一致性:量值传递前样品1及样品2为12.9%、11.3%,10.2%、8.9%,量值传递后为9.3%、8.2%,5.6%、5.9%。结论基于参考实验室网络定值人血清样本建立的校准常规系统量值传递路径明显提高了我国各级医疗机构临床实验室Amy等7个酶学项目检验结果的可比性,值得进一步推广。

青钱柳中α-葡萄糖苷酶抑制剂的研究

利用Sephadex LH-20柱层析和半制备液相色谱从青钱柳叶水提取物中分离得到一种易溶于水的白色粉末状化合物,得率约为0.03‰。紫外光谱和高分辨质谱表明该化合物具有多糖特性。该化合物对α-葡萄糖苷酶有很高的亲和性,反应时间小于0.5min。该化合物对α-葡萄糖苷酶有很强的抑制作用,半抑制质量浓度(IC50)为3.13μg/mL,抑制作用类型属于混合非竞争性抑制。

灵芝多糖化学结构及药理活性研究进展

近几年,人们的健康意识不断增强,对高质量、高营养、高保健产品的需求日益强烈。灵芝是一种名贵的中药,其药理作用十分广泛,而且由于灵芝中富含多种营养物质,所以包含灵芝的保健品也被越来越多的人接受和认可。灵芝多糖是灵芝中所含的活性物质,也是灵芝能够发挥多种药理作用的关键。深入研究灵芝的活性成分发现,灵芝多糖具有增强免疫、抗肿瘤、保肝、抗氧化、降血糖和血脂、镇痛、抗衰老等多种功效,其药用价值很高。通过对灵芝多糖化学结构和药理作用的研究,能够在食品、医药、保健品等领域为进一步开发和利用灵芝多糖提供科学的依据。

肿瘤SDH基因突变的研究进展

线粒体琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase,SDH)是三羧酸循环和有氧电子传递呼吸链中的关键酶之一,包含A、B、C、D 4个亚基.4个亚基分别由4个基因编码,即SDHA、SDHB、SDHC和SDHD,4个基因突变可以诱发癌症,包括副神经节瘤(paraganglioma,PGL)、嗜铬细胞瘤(pheochromocytoma,PHEO)、肾细胞癌(renal cell carcinoma,RCC)、胃肠道间质瘤(gastrointestinal stromal tumors,GIST)、Leigh综合症等.近年来,突变的SDH已经被证实是一种重要的诊断与预后的生物标志物和治疗分子标靶.本文就SDH存在的各种突变以及在肿瘤发生、发展与转移的作用机理研究的进展进行全面的论述.

肌酸激酶和乳酸脱氢酶测定结果正确性比对分析

目的不同医院间检验结果的互认，避免重复检验，是降低就医成本的一项重要举措。实验采用CK和LDH有证标准物质作为校准，对各个参加实验室校准前后结果的正确性进行比对分析，从而为医院间结果互认奠定技术基础。方法在上海市闵行区内选取7家一级医院，发放1支酶标准品，2个血清样品，各实验室采用现行的方法测定标准品和血清样品，记录检验结果；再采用另一水平酶标准品校准仪器后，同样测定上述酶标准品和血清样本，记录检验结果，计算校准前后酶标准品均值与标示值之间的偏倚和校准前后血清样品测定结果精密度的变化。结果酶标准品校准前准确性（CK偏倚0．5％，LDH偏倚-6．2％）和变异系数（CK变异系数5．2％，LDH变异系数6．1％）；校准后准确性（CK偏倚0．1％，LDH偏倚-1．0％）和变异系数（CK变异系数2．2％，LDH变异系数3．5％）；血清样品的变异系数CK下降到2％，LDH下降到3％。结论无论封闭还是开放系统，选择正确的方法和质量好的试剂，并采用CK和LDH用有证标准物质为检测项目的校准，可以缩小各实验室室间结果变异系数，提高结果正确性。

响应面法优化螺旋藻多糖提取及脱色工艺

研究螺旋藻多糖热碱液的提取、过氧化氢法脱色的条件并进行工艺优化。在单因素实验结果的基础上,分别以多糖得率和多糖脱色率为指标,通过响应面法优化热碱法提取螺旋藻多糖和过氧化氢法脱色的工艺条件,并分别得到热碱液提取螺旋藻多糖的最优提取工艺条件和过氧化氢法最优脱色条件。结果表明,热碱液提取法最优条件:NaOH质量分数1.5%、提取温度为90℃、提取时间4 h及料液比1:20 g/mL,在此条件下,得到螺旋藻多糖得率为5.18%±0.23%;过氧化氢法的最佳脱色条件:过氧化氢溶液添加量为17%、脱色时间为55 min、脱色温度为50℃,在此条件下得到的实际脱色率为82.54%±0.03%,多糖保留率为83.45%±0.13%。本研究所得结果对于螺旋藻多糖的开发利用具有一定参考价值。

紫球藻多糖涂膜处理对南湖菱的保鲜作用

为探究紫球藻多糖涂膜对南湖菱贮藏期间的保鲜效果,该文以南湖菱果实为试材,采用5 mg/mL和10 mg/mL的紫球藻多糖进行涂膜处理,并对其在不同贮藏时期的11个品质及生理指标进行详细测定和分析。结果表明,紫球藻多糖涂膜能降低南湖菱果实的失重率,延缓了果实内可溶性糖、可溶性蛋白、总酚和维生素C等关键成分含量的下降趋势,维持了较高可滴定酸含量,并抑制了果实贮藏期间的丙二醛和抗氧化物酶活性的积累。采用主成分分析法将各种指标简化为2个主成分,累积方差贡献率为86.364%,建立综合评价模型,结果显示,可溶性糖含量、多酚氧化酶活力、过氧化物酶活力、丙二醛含量和失重率指标之间有较强的相关性;5 mg/mL的多糖涂膜组的综合得分最佳,有利于南湖菱果实的贮藏保鲜。该研究为紫球藻多糖在食品贮藏保鲜中的应用提供了数据和理论支持,为南湖菱的运输和产业化奠定了理论依据。

一种高效稳定的磷酸钙转染HEK293T细胞的方法

为了克服磷酸钙转染法在真核细胞中转染效率低和不稳定性等缺点,适用于体外在哺乳细胞中高效表达外源蛋白,将绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)表达质粒通过常规的磷酸钙转染法导入到HEK293T细胞中,对影响质粒转染效率的条件逐步予以优化,具体包括:在制备磷酸钙-DNA沉淀复合物时,对DNA质粒的用量和涡旋混匀时间的优化;磷酸钙-DNA沉淀形成后对转染促进剂(甘油、丁酸钠和氯喹)的浓度、作用时间及其组合进行优化和筛选。结果表明:GFP转染6孔板培养的HEK293T细胞的DNA质粒最适用量为3μg/孔,其转染效率较1和2μg/孔的平均转染效率提高了50%,较4和5μg/孔的平均转染效率提高了70%以上;涡旋混匀时间最佳为10s,比涡旋混匀5s时的转染效率提高了80%;在上述优化条件基础上加入不同的转染促进剂,其中单独使用15%甘油处理细胞6.5min时,所得转染效率较2.5、4.5、8.5和10.5min有明显提高,15%甘油+5mmol/L丁酸钠联用或者单独用500μmol/L氯喹处理细胞后,转染效率较常规方法分别提高了80%和75%,且荧光表达强度有所增强。总之,该文通过对磷酸钙转染时和转染后的条件进行优化,使其转染效率较常规方法有了显著提高,相对于脂质体转染法更加安全可靠,且价格低廉,因此可适用于大规模蛋白表达质粒转染或者病毒包装,尤其适用于各种糖基化蛋白如肿瘤诊断标志物在体外的高通量表达与制备。

丙酮酸脱氢酶活性缺失与疾病发生的研究进展

丙酮酸脱氢酶系(pyruvate dehydrogenase complex,PDH_C)主要由丙酮酸脱氢酶(E1)、二氢硫辛酸乙酰转移酶(E2)、二氢硫辛酸脱氢酶(E3)和E3结合蛋白(E3BP)组成,绝大多数的丙酮酸脱氢酶系缺失都是由丙酮酸脱氢酶E1α亚基突变或者磷酸化引起,仅有少数突变发生在E2、E3和E3BP上。本文就PDHC的结构与功能,PDHA1基因突变和E1α磷酸化与其功能的关系,及在相关疾病包括肿瘤的发生、发展和转移中的分子机制的研究进展做一总结,以期对因E1α功能丧失引起的疾病的诊断与治疗有所借鉴意义。

重组人源甲胎蛋白在毕赤酵母中的高效表达及纯化

目的从毕赤酵母GS115蛋白表达体系入手,实现人源甲胎蛋白(AFP)的重组克隆、异源高效表达、蛋白纯化并得到具有临床免疫原性的高纯度AFP。方法通过聚合酶链反应(PCR)从重组质粒pReceiver-AFP扩增到目的基因片段,构建酵母重组表达质pPICZαA-AFP,经测序比对与GenBank公开的AFP序列一致。将重组质粒pPICZαA-AFP转入毕赤酵母GS115,通过甲醇诱导表达目的蛋白AFP。收集蛋白后用硫酸铵分级沉淀法对AFP进行纯化,高效液相色谱法(HPLC)检测纯度,在临床医院通过电化学发光法对其蛋白含量定值。结果研究发现AFP在酵母GS115中经甲醇诱导表达主要分泌到胞外培养基上清,免疫印迹试验能够检测到AFP蛋白条带,经硫酸铵分级沉淀,87% AFP目的蛋白存在于55%硫酸铵沉淀集份,HPLC检测其纯度为98.844%,电化学发光法检测其水平为3 473ng/mL。最后与临床肝癌患者血清标本比对,蛋白的相对分子质量大小一致,表明其糖基化水平与临床标本相当。结论通过毕赤酵母甲醇诱导表达系统可以制备高纯度的、具有生物活性的、可用于肿瘤临床检测的AFP标准物质及其可以溯源的校准品、质控品和相关诊断试剂。

地区性肌酸激酶及乳酸脱氢酶检测标准化途径设计与实施

目的基于嘉兴市临床实验室现状设计适合此地区的肌酸激酶（CK）／乳酸脱氢酶（LDH）检测的标准化方案并实施，以减小检测结果的室问变异，保证检测结果的正确性及溯源性。方法基于临床检验结果溯源性要求，于2012年10月至2013年2月期间，在嘉兴市6家医院，以国家一级标准物质GBW09167、GBW09168以及新鲜血清作为样本在嘉兴33家医院的临床实验室进行正确度验证以及室内不精密度调查；筛取其中6家室内不精密度（CV）小于2％的实验室，以血清基质标准物质GBW（E）091361作为校准品，GBW（E）091360作为正确度质量控制品，比较实施标准化前后检测结果的差异。结果33家实验室中，31家实验室室内CV小于2％，肌酸激酶偏移为-7％～12％，乳酸脱氢酶偏移为-22％～15％。6家CV小于2％的实验室，标准化实施过程中，具统计意义的5家实验室血清样本检测结果如下：肌酸激酶室间变异由校准前的4．95％～6．55％降低到校准后的1．81％～2．33％，乳酸脱氢酶则由5．75％～11．68％降低到1．39％～1．80％；肌酸激酶的偏倚由校准前的-0．84％～6．23％降到-0．15％～2．44％；乳酸脱氢酶的偏倚由-10．18％-0．34％降低到校准后的-3．07％～0．58％。结论基于实验室全面质量管理，以统一的校准方案，统一的具有互通性的标准物质作为校准品，可降低不同实验室室问检测结果的差异，提高检测准确性。（中华检验医学杂志，2014．37：947-950）

基于荧光传感器Frex的特性检测水质环境中生物毒性物质

发光菌作为水环境生物毒性监控的有效手段,近年来越来越得到重视.本实验利用基因工程技术,将Frex荧光蛋白重组到大肠杆菌中,并通过测定菌体内NADH水平所引起的荧光强度变化,来监测水体中有毒物质对微生物代谢的影响,从而实现实时毒性监控.实验完成了Frex荧光蛋白在大肠杆菌中的正确表达,研究了培养温度、诱导时间及IPTG浓度等不同条件对Frex融合蛋白表达量和荧光活性的影响.将此重组荧光发光菌初步应用于环境水体中有毒物质的检测研究,选取氯化汞、苯酚、重铬酸钾、硫酸锌等4种国际荧光发光菌生物毒性检测标准物质进行检测,结果表明毒性物质均能对菌体的荧光产生一定的催灭作用.该毒物测试手段分别具有反应速度快和灵敏度高等特性.同时,实验优化了该重组菌应用于生物毒性检测试验的条件,为后续的应用研究提供了一定的实验基础,拓展了荧光发光菌在其他方面的适用范围.