配体叠合的蛋白质结合部位结构多样性的分析

蛋白质结构与功能间关系的一个重要方面是蛋白质与配体的识别和结合能力问题.本文通过探寻与同一个配体（HEM）相作用的74个非同源蛋白质上活性位点的潜在规律来分析蛋白质的结构,综合应用编程、数据处理及图像分析等手段对蛋白质及配体的叠合进行研究,为用3D-QSAR方法研究蛋白质的结构提供了可能.     

FT-IR在研究蛋白质二级结构中的应用

目的 研究蛋白质的二级结构.方法 介绍蛋白质二级结构定量分析方法,综述FT-IR在蛋白质二级结构研究中的应用进展情况,并对其应用前景进行了展望.结果 FT-IR分析技术是一种高效、快速研究蛋白质结构的现代分析技术.结论 为了获得更精确的信息,须将FT-IR技术与生物样品的处理与实验设计相结合.     

蛋白质结构域划分方法及在线服务综述

蛋白质结构域是研究蛋白质结构、功能与进化的基本单位,不同的结构域可组合出更为复杂的蛋白质分子.划分蛋白质结构域后,可以从结构域的角度研究蛋白质的结构、功能与进化,降低了研究复杂度.根据已知结构的蛋白质统计,有约40%的为多结构域蛋白质,其中还存在一级结构上不临近的氨基酸序列出现在同一个结构域的情况,即不连续结构域.文章给出了当前国内外有关蛋白质结构域边界预测、不连续结构域检测及结构域数据库与在线服务的研究进展,供相关研究者参考.     

蛋白质构象与折叠行为的研究

蛋白质结构预测与蛋白质折叠是生命科学研究的核心问题之一,也是后基因时代推动生物学朝着定量化发展的重要方向之一,它是分子生物学中心法则还没有解决的一个重大生物学问题.简单介绍了蛋白质分子的结构特点,讨论了蛋白质分子构象研究的重点,即蛋白质结构预测与蛋白质折叠.重点介绍了拥挤环境对蛋白质构象的影响和蛋白质分子的力学性质,这是蛋白质分子构象研究的深入.这些介绍可以帮助我们更清楚地认识蛋白质分子.     

蛋白质中三联氨基酸数与二级结构数的模型研究

蛋白质的一级结构或序列与二级结构的关系在蛋白质结构研究中是很重要的,通过建立模型的方法来研究这种关系.在文献中已有的模型(蛋白质一级结构中的二联氨基酸与蛋白质二级结构的模型)的基础上,建立了蛋白质一级结构中的三联氨基酸个数与蛋白质二级结构个数模型.该模型能够较准确地反映蛋白质的一级结构或序列与蛋白质的二级结构的关系,比较适合应用于氨基酸序列长度变化较大的建模数据,同二联氨基酸与二级结构模型比较,由于三联氨基酸含有更多氨基酸之间的耦合信息,该模型的拟合精度更高.由于蛋白质一级结构中的三联氨基酸的种类数很大(为4 200),用以建模的变量数就很大,同时从DSSP数据库得到的样本量也很大(为11 600),用以建模的数据量很大.研究结果表明,PLS变量筛选法是一种建立大数据模型有效的方法,可有效地处理变量数为4 200,样本数为11 600这样大数据量的建模问题.     

小波筛选蛋白质二/三级复合结构中的三级结构

蛋白质的三级结构与生物功能是密切相关的.但是,在蛋白质结构研究中很难将二级结构与三级结构定量地区分开来.这里,以小波分析方法对α碳链进行高频去噪,只剩余蛋白质链的低频折叠.这就相当于将二级结构从蛋白质结构中剥离了出去,只保留较为纯粹的三级结构.该方法突出了长程结构的特征,为蛋白质结构的重新预测和分类提供了一条途径.     

蛋白质序列与蛋白质结构关系的研究

蛋白质结构与功能的研究一直是分子生物学研究的热点之一.基于混沌理论对蛋白质序列特性进行研究,先将蛋白质序列转为时间序列,再对其进行相空间重构,通过计算确定时间延迟t、嵌入维数m等参数,最后计算得出蛋白质序列的最大Lyapunov指数,通过对蛋白质结构分类数据库SCOP中七类蛋白质结构的蛋白质序列最大Lyapunov指数计算和比较,发现蛋白质整体序列和蛋白质结构没有明显关联.     

一种混合深度神经网络的赖氨酸乙酰化位点预测方法

赖氨酸乙酰化(Lysine acetylation,Kace)普遍存在于人体代谢酶中,与多种代谢疾病密切相关,因此准确识别该位点对于代谢疾病治疗的研究具有重要意义.现有的Kace位点预测方法大多采用蛋白质序列层面的信息作为输入,蛋白质结构特性考虑不全面;特征提取时未关注氨基酸残基间顺序相关性,信息丢失严重,降低了预测准确度.提出一种新的Kace位点预测深度学习CL-Kace模型. CL-Kace引入蛋白质结构特性,并与蛋白质原始序列、氨基酸理化属性共同构建位点特征空间,采用卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)提取特征;引入双向长短期记忆(Bidirectional Long Short-Term Memory,BiLSTM)网络捕获残基间的顺序依赖关系,以提高网络的抽象能力,识别潜在的Kace位点.实验结果表明,CL-Kace模型优于现有的Kace位点预测器,能够有效地预测潜在的位点.     

蛋白质二级结构中对应的密码子关联的进一步讨论

从概率论的角度出发,以人和大肠杆菌蛋白质为模式,研究了蛋白质二级结构中有显著统计意义的mRNA序列上的密码子上下文关联,以及蛋白质序列上的氨基酸上下文关联.从而给出了99%置信水平上的各二级结构中的反常密码子上下文关联偏好型.为了进一步检查反常密码子关联对二级结构的影响是否有位点保守性,研究了密码子上下文关联以及氨基酸上下文关联与二级结构位点的关系,结果显示反常密码子关联与二级结构位点没有强关联.所得结果可以给出哪些密码子的上下文关联对蛋白质二级结构有影响,且对改进蛋白质二级结构的预测有一定的参考价值.     

蛋白质拓扑结构Alignment与相似性打分的算法

蛋白质结构分类是当今“后基因组”研究的热点 ,是探索蛋白质折叠 /功能关系的有效方法 .创立一种新型的分类体系就意味着对复杂的蛋白质结构的有了进一步的理解 .本文基于蛋白质结构域的拓扑结构 ,将拓扑量化 ,以Alignment矩阵方法对结构域进行比较 ,并按拓扑结构相似性对任意 2个蛋白质进行打分 .上述算法已经实现了程序化 .依此算法可将一组蛋白质进行新的分类 ,并可望将结构分类与生物功能的关系进行分析 .     

应用ABEEM/MM方法研究尿素与缬氨酸二肽间的相互作用

对尿素与二肽的相互作用的研究可为探讨尿素致蛋白质变性的机理提供基础.应用ABEEM/MM方法,对尿素和缬氨酸二肽间的相互作用进行了理论研究.结果 表明,尿素对缬氨酸二肽的几何结构影响很大,使其骨架二面角发生了明显的扭转.此外,用该方法计算的电荷分布和键长、键角、二面角等结构参数,都与从头算的结果有很好的一致性.     

Ⅱ型抗癌晶体蛋白的芳香族氨基酸及其与抗肝癌活性间的关系

利用氨基酸序列比对,蛋白质间相互作用位点预测和蛋白质与蛋白质对接,研究Ⅱ型抗癌晶体蛋白的氨基酸组成与其抗肝癌活性之间关系.结果表明:Ⅱ型抗癌晶体蛋白分子上位点49,51,52,55～60,194和205～212的氨基酸残基,特别是芳香族氨基酸在配体和受体蛋白质间的相互作用中起着重要作用;在Hex的蛋白质与蛋白质对接中,配体P11和P32与受体甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)的结合能量最低,表明P11和P32更容易与GAPDH结合.     

蛋白质中氨基酸间的相关性研究

计算和分析了4种类型(α型、β型、α／β型和α β型)共计204个蛋白质中的20种氨基酸间的相关性．研究发现，氨基酸之间的相关性可分为强正相关、强负相关、弱相关和不相关．作为蛋白质的建筑构件，20种氨基酸在不同类型的蛋白质中的相关性反映了这些建筑构件间的匹配规则，代表了蛋白质的结构特征．本文分析了部分氨基酸间的相关性与蛋白质结构间的联系，从物理和化学性质上解释了氨基酸相关性的起源。     

局部碱基对梯阶参量对蛋白质折叠速率的影响

相关研究表明mRNA序列中GC含量、回文密度和二级结构对蛋白质折叠速率都有重要影响,为了研究mRNA三级结构是否对蛋白质折叠速率也存在重要影响,收集了具有实验折叠速率的蛋白质作为研究对象,对其中的每一个蛋白质,计算其相应mRNA三级结构中各种局部碱基对梯阶参量值,并分析了这些参量值与相应蛋白质折叠速率的相关性.将蛋白质...     

蛋白质相互作用的研究方法及进展

介绍了蛋白质与蛋白质相互作用的研究方法及进展,包括已经应用的标准技术、物理学方法、最新进展及其他方法.利用蛋白质间相互作用为工具,通过合成可调控转录系统来调整生物系统,可实现对基因功能的微调.     

利用酵母双杂交系统筛选油菜ATP6的相互作用因子

甘蓝型油菜波利马(Brassica napus pol.)细胞质雄性不育系是一种很有实用价值的油菜不育类型.目前关于其分子机制的研究已证实，线粒体ATP合成酶的一个亚基ATP6与其雄性不育相关.本实验以ATP6作为诱饵蛋白，应用酵母双杂交共转化的方法筛选与ATP6相互作用的蛋白质.在获得的阳性克隆中，发现了一个与拟南芥中未知基因AT3G47550所编码的蛋白质具有较高同源性的蛋白质.它含有RING HC的结构，可能在泛素-蛋白质降解途径与细胞质雄性不育间建立起了某种联系.     

植物冰结构蛋白的功能机制及其应用

冰结构蛋白是具有热滞效应、冰晶形态效应和重结晶抑制效应的蛋白质.介绍了最近的抗冻蛋白的分类,植物冰结构蛋白作用机制,植物冰结构蛋白与其它病程相关性蛋白或酶的同源性,冰结构蛋白与冰晶间的相互作用,热滞效应和抑制重结晶作用,及其在生产中的应用.     

核磁共振波谱研究蛋白质三维结构及功能

文中总结了中国科学技术大学生命科学学院核磁共振波谱实验室十多年来的工作.我们的研究主要集中于研究人和其他真核生物基因表达调控相关蛋白质以及细胞连接处相关蛋白质.在这两个体系中许多蛋白质与人类健康及疾病相关,有的可能是潜在的药物作用靶标.我们主要关注用核磁共振波谱方法研究蛋白质-蛋白质相互作用的结构基础.核磁共振适合研究在接近生理条件下的分子相互作用,特别是适合研究低亲和力的瞬态的复合物.它可以提供蛋白质相互作用界面,复合物结构,以及蛋白质相互识别过程动力学的信息.文中给出了一些例子.我们也研究蛋白质内部动力学,包括皮秒-纳秒时间尺度,与毫秒-微秒时间尺度的动力学.与圆二色谱及荧光光谱结合,核磁共振可以详细表征蛋白质的折叠与去折叠.文中给出的核磁共振应用的最后一个例子是用计算机虚拟筛选,核磁筛选,我们发现了一个人的双功能的磷酸酶的一种新类型的抑制剂,并研究了该抑制剂对细胞功能的影响.这一策略有可能用于早期药物的发现.     

一种蛋白质三维结构中残基重心的计算方法

基于蛋白质三维结构数据PDB,给出一种蛋白质残基重心的计算方法,同时阐述该方法的python语言的实现过程.该方法不需要知道残基侧链原子的坐标,只需知道主链上原子的坐标即可计算蛋白质残基间的距离.     

室温下的小蛋白折叠研究

目前,无论在实验还是理论研究方面,研究蛋白质的从头折叠即使是小蛋白的折叠也非常困难.在室温下研究蛋白质的折叠过程可以有效的阐述蛋白质折叠机制.笔者从2I9M的线性结构出发,在室温下运行了15 ns的分子动力学模拟,发现它在6.4 ns时成功折叠到了天然态结构,此时的结构与天然态结构的均方根偏差为1.17(A),模拟结构与天然态结构符合的非常好.折叠过程是首先在C端出现了螺旋,随后N端又出现了螺旋,然后螺旋从N端鱼贯式生成,最终形成天然态结构.