使用多样性增量预测磷酸化位点

磷酸化是蛋白质最重要的翻译后修饰之一.应用基于多样性增量的二次判别分析 (Increment of Diversity with Quadratic Discriminant analysis,IDQD)方法对CK2,PKA和PKC三种类型磷酸化位点进行预测,k-fold交叉检验的正确率分别为86%,90%和85%,独立测试集检验的正确率分别为86%,88%和84%.所得结果高于包括支持向量机在内的现有预测方法.     

短尾蝮蛇毒金属蛋白酶和磷脂酶A_2的分离纯化及磷酸化修饰检测

利用阴离子层析、凝胶排阻色谱和反相高效液相色谱从短尾蝮蛇毒中分离金属蛋白酶和磷脂酶A2,用蛋白印迹法检测两种组分的磷酸化修饰信号,结合LC-MS质谱鉴定并预测磷酸化修饰位点.结果表明,利用3种色谱法串联组合,最终分离获得两种条带单一且纯度高的短尾蝮蛇毒蛋白,经LC-MS质谱鉴定分别为蛇毒金属蛋白酶和磷脂酶A2.免疫印迹检测发现这两种蛇毒蛋白受到明显的磷酸化修饰,解析质谱图发现蛇毒金属蛋白酶有4个氨基酸位点受到潜在的磷酸化修饰(含1个丝氨酸和3个苏氨酸),磷脂酶A2仅有1个酪氨酸位点受到潜在的修饰.所得结果是磷酸化位点修饰抗体在蛇毒蛋白磷酸化修饰信号检测中的一次尝试,基于修饰位点的预测可为蛇毒蛋白功能受磷酸化修饰影响的研究提供基础.     

决策树算法预测人类病毒的蛋白质磷酸化位点

本文基于决策树分类算法构建人类病毒蛋白质磷酸化修饰位点的预测模型。采用氨基酸物理化学性质对蛋白质序列进行特征提取,并分析丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸磷酸化位点邻近序列的氨基酸性质。同时考察了不同分类算法对预测结果的影响。通过10倍交叉验证,利用决策树算法预测丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸磷酸化位点的MCC分别达到77.31%、75.91%和71.94%,表明本文提出的方法能有效地预测人类病毒的磷酸化修饰位点。     

新型冠状病毒膜蛋白的生物信息学分析

为了研究新型冠状病毒膜蛋白(SARS-CoV-2 M蛋白)结构及性质.基于生物信息学分析M蛋白质基因结构、二级结构和三级结构、翻译后的修饰和进化历程.结果表明,M蛋白为疏水性蛋白,其基因编码区长度为669bp,编码222个氨基酸;M蛋白启动子区内不存在甲基化位点,存在17潜在的转录因子结合位点;其二级结构以无规则卷曲和β折叠为主,不含外分泌信号肽,存在3个跨膜结构域、2对二硫键、37个磷酸化位点、1个N连接的糖基化位点和6个B细胞抗原结合位点;进化树分析表明,SARS-CoV-2 M蛋白与蝙蝠冠状病毒的M蛋白具有同源性.此结果为深入研究其结构与功能提供了理论数据,也为疫情防治提供了参考依据.     

蛋白质的磷酸化修饰及其研究方法

蛋白质磷酸化是一种重要的翻译后修饰，它参与和调控生物体内的许多生命活动。随着蛋白质组技术的不断发展，蛋白质磷酸化的研究越来越受到广泛的重视。本文介绍了蛋白质磷酸化修饰的主要类型与功能、磷酸化兰白质及磷酸化肽的标记和分离与富集、磷酸化肽及磷酸化位点分析以及蛋白质的磷酸化改性等方法,并综述了近年来国内外的主要研究进展。     

人类病毒蛋白质磷酸化修饰位点的识别研究

蛋白质磷酸化翻译后修饰在病毒的复制和抑制宿主细胞功能方面发挥重要的作用。然而,利用实验的方法识别磷酸化位点既费时费力又耗财。因此基于蛋白质氨基酸序列发展一种机器学习方法对病毒蛋白磷酸化位点进行预测显得非常有必要。研究结合支持向量机提出识别病毒蛋白磷酸化位点的新方法。采用权重氨基酸成分和属性分组编码对病毒蛋白残基的氨基酸物理化学性质和序列信息进行特征提取,通过10倍交叉验证,丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸磷酸化位点的预测准确率分别达到82.0%、85.8%和92.4%。运用该预测模型对丝氨酸残基磷酸化的激酶组进行分类评估,CMGC、AGC和CAMK激酶组的马氏相关系数分别达到69.3%、68.8%和68.2%。结果表明:构建的方法可以有效地预测激酶特异性的磷酸化位点。     

分子模拟预测离子液体修饰南极假丝酵母脂肪酶B修饰位点

化学修饰是一种被广泛应用的酶分子改造手段,基于分子模拟技术在分子水平上合理指导脂肪酶的化学修饰亦是当前的研究热点,修饰位点的随机性是限制其进一步研究的因素之一。本研究采用分子动力学手段模拟了南极假丝酵母脂肪酶B(CALB)在4种手性脯氨酸离子液体体系中的构象变化,分析了体系中酶蛋白不同修饰位点的溶剂可及性面积、氢键及盐桥的形成。结果表明,离子液体构型的不同会影响CALB的修饰位点,其中D型离子液体修饰位点是Lys124、Lys290和Lys308。L型离子液体修饰位点是Lys124、Lys136、Lys290和Lys308,模拟预测的结果与肽谱一致。本工作拓宽了分子模拟技术在酶分子改造中的应用,为进一步理性指导功能性离子液体修饰脂肪酶的高效改造奠定了基础。     

水稻BpHi008A基因对褐飞虱取食应答及其编码产物在大肠杆菌中的高效表达

对抗虫相关蛋白BpH i008A进行了生物信息学分析,发现BpH i008A含有一个PKC磷酸化位点、一个CK2磷酸化位点、三个N-myristoylation site位点;另外,BpH i008A蛋白含有一跨膜螺旋,和位于细胞内的N-末端及伸向细胞外的C-末端.Northern分析证明褐飞虱的取食是维持BpHi008A基因的表达的必要条件.以pET28 a为载体构建了非融合表达的重组质粒,并且实现了BpHi008A基因在大肠杆菌菌株BL21(DE3)中的高效表达.     

蛋白质磷酸化修饰研究进展

 蛋白质磷酸化是由蛋白质激酶催化的磷酸基转移反应,是最常见、最重要的蛋白质翻译后修饰方式之一,是一种普遍的生命活动调节方式,在细胞信号转导过程中起重要作用。本文介绍了蛋白质磷酸化修饰的主要类型与功能、磷酸化蛋白的鉴定及磷酸化位点的预测等方面研究进展,并着重介绍了一些灵敏度高、特异性强的以同位素标记、免疫印迹-化学发光法等作为核心的磷酸化蛋白质分析方案。Western blot方法被证明是鉴别磷蛋白的灵敏、特异方法,而NanoPro100/1000超微量蛋白分析系统等又在此基础上加以改善。蛋白磷酸化分析工具和软件的发展也很迅猛。     

半夏属植物凝集素基因片段克隆与序列分析

半夏属植物凝集素同其他天南星科植物凝集素一样,有3个甘露糖专一结合位点,且具显著的抗虫性.本研究根据已知掌叶半夏凝集素基因表达序列的相关信息设计引物,采用RT-PCR方法,分别从滴水珠、石蜘蛛、盾叶半夏、掌叶半夏、三叶半夏中克隆出长约530bp的凝集素基因片段.使用Genescan软件、ORF finder软件、Ex2PASy Proteomics Server软件对5个凝集素基因片段进行分析,结果表明:克隆出的滴水珠、石蜘蛛、盾叶半夏、掌叶半夏、三叶半夏凝集素基因片段分别编码107、171、170、170、170个氨基酸,在它们所编码的肽链中,都具有酪蛋白激酶II磷酸化位点、蛋白激酶C磷酸化位点和N-糖基化位点三类不同的功能位点.但由于编码序列碱基的突变,引起肽链中的氨基酸发生变化,从而导致这五种植株的凝集素基因存在较高的多态性以及存在功能位点的差异.其凝集素基因多态性及功能位点的差异对凝集素功能的影响需进一步分析.本实验为克隆五种植物凝集素基因的表达序列与结构基因以及深入研究半夏属凝集素的功能提供了有意义的参考资料.     

鞘氨醇单胞菌中威兰胶合成关键基因welE和welC的生物信息学分析

为探究威兰胶合成途径中关键基因welE和welC的结构特性及功能,运用生物信息学手段分析了welE和welC基因的序列信息,预测了其编码蛋白的理化性质、跨膜区、信号肽、磷酸化修饰、结构域及高级结构等.研究结果表明,WelE蛋白是由234个氨基酸组成的稳定亲水性蛋白质,无跨膜结构和信号肽,存在20个磷酸化位点,含有一个BY-kinase结构域,说明WelE可能参与威兰胶的生产与转运,WelE二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成,三级结构呈"圆环状";WelC蛋白是由449个氨基酸组成的不稳定亲水性跨膜蛋白质,含有2个跨膜螺旋、无信号肽,存在39个磷酸化位点,含有一个Wzz结构域,这表明WelC可能与威兰胶链长调节有关,WelC二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,三级结构呈"条状",这些结果为解析welE和welC基因的功能以及建立威兰胶代谢调控方法奠定了理论基础.     

BLAP75蛋白在细胞有丝分裂期中的磷酸化研究

BLAP75为分子量75kDa的一个维持基因组稳定性的重要蛋白,但是其在细胞有丝分裂期中的分子调控机制尚不清楚.运用Western印迹和细胞有丝分裂期细胞同步化技术,检测BLAP75蛋白在细胞有丝分裂期的变化,以及采用蛋白磷酸酶反应和基因定点突变技术来确定BLAP75蛋白的磷酸化位点.研究发现,当细胞处于有丝分裂期时,BLAP75蛋白会受到翻译后磷酸化修饰,位于BLAP75蛋白中部的第284位丝氨酸和第292位丝氨酸是其磷酸化位点.     

运用生物质谱分析磷酸化多肽合成中的主产物

蛋白质磷酸化是生物体内非常重要的翻译后修饰,磷酸化多肽及其类似物对研究和阐明蛋白质磷酸化修饰对生命活动的调节机制具有十分重要的作用,采用4-磺酸苯异硫腈酸酯修饰,源后衰减基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱(PSD-MALDI)模式分析合成磷酸化多肽,建立了一种简便易行的磷酸化多肽鉴定及定位方法.     

THE蛋白的结构分析与功能预测

调用motif数据库、profile数据库和interproscan数据库,对THE蛋白进行了序列同源性分析和功能位点分析.结果表明,THE蛋白质是一种核蛋白,理论等电点为6.36,分子量为44 859 Dalton.应用多种相关软件对THE蛋白的二级结构和特殊结构进行了初步预测,结果显示:THE蛋白中存在α螺旋、β-折叠片和无规卷曲结构,有两个可形成跨膜结构的片段,不存在卷曲螺旋,无信号肽,也无线粒体定位信号.对THE蛋白进行序列同源性、结构域及功能位点预测,结果显示:THE蛋白与来自大鼠睾丸的Tes13-S、Fos13-L和几种假设蛋白有较高的相似性;THE蛋白存在次黄嘌呤核苷酸脱氢酶、嘌呤核苷酸还原酶结构域及PKC、酰胺化、豆蔻酸连接等功能位点,无糖基化位点.THE蛋白的结构分析与功能预测为该基因的功能研究提供了重要的依据.     

具有脉冲免疫接种的SEIRS传染病模型分析

研究具有一般Logistic死亡率和标准传染率的SEIRS传染病模型的动力学行为.利用Floquet乘子理论和脉冲微分系统比较定理,证明了无病周期解的存在性和全局渐近稳定性,获得临界值τ0,θ0;并通过Matlab数值模拟的方法发现当τ>τ0或θ<θ0时会形成地方病.     

甘蓝型油菜过氧化物酶的生物信息学分析

目的 分析甘蓝型油菜的过氧化物酶(Peroxiredoxin, PRDX)家族成员的生物学信息，以期为油菜及相近植物中PRDX的酶学特征及植物抗氧化的分子机制研究提供依据.方法 利用生物信息学方法，分析NCBI(National Center for biotechnology information)数据库中注册的7种油菜PRDX蛋白质的理化性质、信号肽、磷酸化位点、糖基化位点、蛋白质二级结构、三级结构及系统进化特点.结果 甘蓝型油菜PRDX蛋白质比较稳定；氨基酸序列中无信号肽，且不是分泌蛋白；该家族蛋白质中存在较多潜在糖基化位点和磷酸化位点；蛋白质二级结构、三级结构预测结果显示其结构具有极大相似性，且主要以α-螺旋和无规则卷曲为主；系统进化树将该家族成员分为了两个亚家族.结论 本研究为进一步探索植物PRDX家族的生物学功能提供了参考依据.     

用分子动力学方法对Cystatin蛋白的研究

通过动力学模拟研究野生型和I66Q突变型cC的动力学特性,为设计和筛选治疗Cystatin C引起的脑淀粉样血管病药物提供重要的理论依据.通过分子动力学模拟的方法,选择可引起脑淀粉样血管病的Cystatin蛋白为模型,探讨了在形成致病状纤维过程中起到关键作用的蛋白质结构位点.研究分子动力学模拟显示,突变型cC较野生型更易形成淀粉样纤维,突变型蛋白的L1部位较野生型具有更高的柔性,更易通过结构域交换形成二聚体进而引发淀粉样纤维沉淀.该研究结果对于设计治疗相关疾病如疯牛病等的药物也有一定的借鉴意义.     

禁食对小鼠下丘脑磷酸化蛋白质组的影响

本研究旨在通过干预小鼠进食,探讨对小鼠下丘脑中蛋白质磷酸化修饰和相关信号通路的影响,为完善蛋白磷酸化调控网络提供有价值的信息.将实验小鼠平均分为3组,分别为对照组(con)、禁食组(D2)和禁食后恢复组(DR),每组小鼠数量为3只.在48 h内,con组正常提供饲料,D2组不提供饲料,DR组前44 h不提供饲料、后4 h提供饲料.同时解剖3组小鼠并提取下丘脑组织,提取、纯化和酶解下丘脑组织的蛋白质,并采用二氧化钛富集分离技术富集磷酸化肽段,运用高通量液相色谱-质谱联用进行检测,以鉴定样品中的磷酸化蛋白质组.利用非标记定量方法筛选差异表达的磷酸化蛋白以及位点,对鉴定数据进行GO富集和KEGG通路分析,并探究磷酸化蛋白间的相互作用关系.结果显示,共鉴定到4 810个磷酸化蛋白质,对应于14 259个磷酸化位点发生了变化.采用数学统计方法分析,成功确认小鼠下丘脑中有681个磷酸化蛋白差异显著,观察到这些差异蛋白与蛋白结合、激酶行为、转运、轴突生成等分子活动和生物学过程有关,并富集到了MAPK、细胞内噬和环磷酸腺苷信号通路等11个主要的信号通路.这说明禁食会对小鼠下丘脑中多种蛋白质的磷酸化修饰...     

腺嘌呤与氨基酸残基的极化力场

修复酶如何准确地判断碱基位点是目前研究的重要方向.极化力场能真实地模拟生物分子的极化效应.发展腺嘌呤与氨基酸残基的极化力场,对修复酶相应残基和腺嘌呤之间的氢键作用进行研究.将分子的几何结构、电荷及氢键能与高等从头算方法的结果进行对比分析,并以其结果为基准调节模型参数,建立模型.与现有力场结果相比,模型模拟的结果能更准确地描述分子结构和能量,可应用于酶与DNA作用体系的动力学模拟.     

HIV-1 Tat与P-TEFb复合物的分子动力学模拟及结合自由能计算

P-TEFb结构中与Tat蛋白的结合位点是新型抗HIV-1药物设计和虚拟筛选的重要靶标.对含有两个锌指结构的Tat.P-TEFb复合物体系进行了14ns的分子动力学模拟,应用MM-PBSA/GBSA方法计算体系的结合自由能,以及通过基于氨基酸残基的能量分解来探究体系中蛋白质之间的相互作用.结果表明范德华作用能是复合物形成的主要驱动力,Cys261与ZN88之间的配位作用是结合自由能的最大贡献者.根据Tat.P-TEFb体系的动力学结构信息和残基能量分解结果预测了P-TEFb结构中可能的活性位点.位点Ⅰ和位点Ⅱ应可作为基于受体三维结构的抗HIV-1药物分子设计的起始位点.模拟计算的结果可以为进一步指导药物设计奠定基础.