绿色荧光蛋白结合蛋白的表达纯化与鉴定

绿色荧光蛋白(GFP)及其衍生物已经被广泛应用于生物化学和分子生物学研究,其纳米抗体(GBP)也已在近期被鉴定,但GBP大规模表达及纯化流程优化尚未见报道,并且GBP与不同荧光蛋白之间的亲和力尚未被测定.我们首先构建了GBP基因(GBP1)的原核表达系统,然后通过Ni-NTA亲和层析和Mono Q阴离子交换层析纯化,每升菌液能够得到超过43mg、纯度超过95%的重组GBP1蛋白.我们通过MALDI-TOF/TOF质谱法测定纯化的GBP1的精确分子量,通过微量热泳动(MST)和等温滴定量热(ITC)实验检测GBP1与7种不同来源荧光蛋白的亲和力.结果显示GBP1特异性地与源自Aequorea victoria的荧光蛋白及其衍生荧光蛋白相互作用,与RFP和Zoanthus GFP等无相互作用.GBP1与EGFP和sfGFP的亲和力最高,与YPet和T-Sapphire的亲和力稍弱,与CyPet的亲和力最低.     

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.     

一种蛋白A的Z结构域衍生物的构建及对IgG亲和力的研究

蛋白A是金葡菌中一种重要的致病因子,有较强结合多种哺乳动物的IgG的能力,因此降低机体产生特异性SPA抗体的水平,使金葡菌具免疫逃逸功能.研究一种与IgG亲和力较弱的蛋白A衍生物,对金葡菌疫苗的开发具重要意义.研究表明,蛋白A的Z结构域中位于第13、14位的Phe,Tyr是两个与IgG结合的关键位点.本文首次通过PCR突变技术,将这两个关键氨基酸均改造为Gly,构建突变体ZFY.Discovery Studio3.5受体-配体相互作用力模块分析显示,突变体ZFY与IgG结合力降低到-61.68kcal/mol,仅为原相互作用力的10.69%;构建得到ZFY蛋白,经ITC测定,ZFY与兔IgG的亲和常数降低到1.2×104 M-1,仅为原亲和常数的0.39%,证明了ZFY是一种与IgG亲和力较弱的蛋白A衍生物,为实现新型蛋白A疫苗治疗金葡菌感染奠定基础.     

异嗪皮啶与人γ球蛋白相互作用研究(英文)

利用荧光光谱和FT-IR方法在体外研究了异嗪皮啶与人γ球蛋白(HGG)的相互作用,利用Sips和Gibbs-Helmholtz方程计算了不同温度下结合反应的亲和力常数和热动学参数,利用Docking方法研究了其相互作用模式.Sips图谱结果表明,异嗪皮啶与HGG之间主要存在两类结合位点,以及基于范德华力和氢键的非特异性的相互作用,而且结合反应是熵驱动的自发的放热结合过程.在297,303,310,317 K下的亲和力常数分别为10.708,9.152,7.084,5.386 L/mol.利用FT-IR光谱方法计算了在异嗪皮啶加入前后HGG二级结构的含量变化,结果表明加入异嗪皮啶后,蛋白质β结构含量降低,但是蛋白质典型的β-构型仍然保持.根据Forster能量转移理论,计算得到蛋白质色氨酸残基与异嗪皮啶的平均结合距离为3.57 nm.HGG可作为异嗪皮啶的体内转运蛋白.     

大豆GmCBL7-2生物信息学及非生物胁迫表达分析

钙调磷酸酶B类似蛋白（CBL）作为植物钙离子信号感受器,在植物非生物胁迫和信号转导中发挥重要作用。对大豆Gm CBL7-2基因进行生物信息学分析及非生物胁迫下表达量的检测。Gm CBL7-2基因开放阅读框全长639 bp,编码一个含212个氨基酸的蛋白质,相对分子量24.4 kD,等电点4.56,属于亲水性蛋白。预测结果显示,Gm CBL7-2蛋白主要定位于细胞质中,含有13个磷酸化位点。Gm CBL7-2蛋白质3D结构模型中存在两个Ca2+结合位点。Gm CBL7-2蛋白与拟南芥At CBL7蛋白亲缘关系最近。表达量检测结果显示,Gm CBL7-2在大豆幼苗中可以响应干旱、高盐及低温胁迫,且对干旱胁迫的响应更加显著。     

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...     

通过构建蛋白质结构域功能模版库做基于氨基酸序列的蛋白质功能位点预测(英文)

由蛋白质序列预测蛋白质功能位点对于理解蛋白质功能具有重大的意义,它同时也为生物学实验提供了重要依据.长期以来,基于知识库的方法一直是预测蛋白质功能位点的可靠方法.通过适当修改蛋白质结构分类库SCOP构建了一个附带功能注释的结构域模版库(fDPD),其中每个模版都包含一组序列和结构都非常相近的已知的蛋白质成员.fDPD通过隐马尔可夫模型方法HMMER由未知蛋白质的序列预测其功能位点.为了考察本方法的效果我们检测了两个通用的酶催化位点数据库,一个由约1 500个序列构成的钙离子结合蛋白数据库和从CASP9中提取出的数条蛋白质序列.我们的方法对于配体结合位点以及钙结合位点的预测取得了较高的精度和覆盖率,其催化位点的预测效果仅次于目前已知的最好的方法.我们的计算结果表明,结构上相似的蛋白质其功能位点倾向于出现在蛋白质表面上相似的位置.     

一种检测蛋白质相互作用的双荧光共定位系统

自发荧光蛋白以快捷灵敏、即时检测和无需破坏活细胞的特点在蛋白质相互作用的研究中得到广泛应用.从发光水母Aquoria victoria中分离的绿色荧光蛋白(GFP)和从珊瑚Discosoma sp.中分离的DsRed红色荧光蛋白是自发荧光蛋白的典型代表.本研究开发一种基于GFP和红色荧光蛋白(RFP),并可通过待检测蛋白在细胞内表达的空间位移变化产生共定位的双荧光共定位检测系统.该系统为克服两种荧光蛋白光谱渗漏带来的非特异性结果的干扰,将核仁定位信号(NoLS)和出核信号(ABL)分别连接到RFP和GFP.具有定位信号的GFP和RFP的待检测蛋白对可分别在细胞核内和(或)细胞核外表达,伴随它们的相互作用,荧光共定位的现象会产生在细胞内特定的区域.利用抗凋亡蛋白Bc1-2和Bak-BH3短肽作为蛋白对测试该系统,荧光共定位现象明显,系统灵敏可靠.     

固有无序蛋白与结合配体作用位点的分析与预测

固有无序蛋白(简称IDPs)在生理条件下不具有稳定的二级或三级结构，但是在生物体内通过与结合配体相互作用来发挥重要的生物学功能，故研究固有无序蛋白与配体的相互作用，对理解这些蛋白的功能具有重要的生物学意义。本文基于IDPsBind数据库，获得固有无序蛋白与5类配体分子(DNA,RNA,金属离子，肽，小分子)结合的结合位点，然后对这些结合位点处残基出现在5类结合位点的倾向性进行分析，结果发现：5类配体分子的结合位点处氨基酸的分布是不一样的。然后，利用滑动窗口中心残基的结合配体类型，建立5类结合配体的结合位点数据集，并提取四种特征参数：位置特异性矩阵(PSSM),20种氨基酸组分(AAC),以及残基的疏水性(HP)和溶剂可及表面积(SASA)特征，结合机器学习算法对5类结合位点进行分类识别，在5折交叉检验结果中预测准确率(Acc)最高达到87%,当特征融合后，预测准确率(Acc)达到88.3%。该研究结果对固有无序蛋白与结合配体相互作用的分析提供了很好的参考。     

线粒体间隙蛋白质转运方式的研究进展

所有的线粒体间隙蛋白质都是在胞质中合成的.这些蛋白质合成以后,通过三种方式被转运至线粒体间隙.第一种需要ATP水解供能,利用膜上的电化学势能进行转运;第二种需要利用蛋白质折叠时获得的能量完成转运;第三种需要利用线粒体间隙内的高亲合力的结合位点协助转运.本文将对这三种转运方式做一综述.     

人类Batten病基因CLN3及其突变的生物信息学分析

利用生物信息学方法对与儿童蜡样质脂褐质沉积症(NCLs)相关基因CLN3的结构进行了深入的分析.根据CLN3的Mrna序列对其进行了染色体精确定位,确定CLN3的ORF及其外显子的位置;分析CLN3蛋白质(CLN 3P)结构特点和修饰位点,并明确近缘种及远缘种的保守区域和突变致病的关系.结果表明,CLN3位于人类16号染色体的短臂(16(p12.1～p11.2));基因全长为14804bp,包含15个外显子和14个内含子,ORF长度1317bp,编码438个氨基酸.蛋白质功能域分析表明,CLN 3P是一种分子量为43kDa的高度糖基化的溶酶体膜蛋白,该蛋白存在酰基化、糖基化和多种磷酸化修饰位点,在近缘的CLN 3P中存在高度保守的区域,进一步对10个远缘蛋白的多序列进行比对,发现了该蛋白质中最为保守的区域;45种CLN 3P的突变分析显示,主要的突变位于101、161～162、170、187、199、211、295、327、330、334、352等12个氨基酸位点,这些突变几乎发生在保守区域,突变还表现出一定的分布特点及地区差异,说明保守序列的突变是该疾病产生的重要原因,为该病的分子诊断提供了依据.     

利用酵母功能检测技术筛选肝癌组织p53基因显性负抑制效应突变体

p5 3突变体的显性负抑制效应(dominant negative effect)是指突变型p5 3蛋白抑制细胞内野生型p5 3蛋白发挥正常功能的一种特性,是肿瘤发生的重要原因之一.利用酵母中分离的等位基因功能分析技术(functional analysis of separated alleles in yeast,FASAY)建立了一种简便稳定的p5 3突变体显性负抑制效应检测和筛选方法,并应用于检测2 8例原发性肝癌组织(HCC)样本的p5 3单点突变体,发现了1 2例为显性负抑制效应突变体,其中突变位点Met2 4 6Val为首次报道具有显性负抑制效应.进一步分析这些突变p5 3蛋白的结构,发现这些具有显性负抑制效应的突变位点大多位于p5 3蛋白表面与DNA特异性序列相互作用的区域.     

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.     

线粒体外膜通道蛋白VDAC与靶向肿瘤细胞凋亡

VDAC(Voltage-dependent anion channel)是位于线粒体外膜上的一种主要通道蛋白,参与线粒体内外物质和能量的运输,在线粒体与细胞其它部位的通讯中起重要调节作用.近年来研究发现,VDAC也是线粒体与其它蛋白质相互作用的功能结合位点,可与多种凋亡调节蛋白(如HK-Ⅰ/Ⅱ、Bcl-2家族蛋白、tubulin、MAP2/4等)以及非蛋白调节因子相互作用,参与调控细胞凋亡.因此,VDAC成为线粒体凋亡通路中一种关键的靶蛋白.本文对近年来VDAC在肿瘤细胞凋亡中的作用机制进行简要综述.     

蛋白质-核酸复合物氢键与范德华力作用位点分析

为了深入了解蛋白质-核酸相互作用模式,对复合物结构中氢键/范德华力作用力位点上的氨基酸和核苷酸的偏好性(即相对使用频率)进行了统计分析.结果表明:氢键/范德华力作用位点上对氨基酸的偏好性差异均极其显著,与蛋白质-核酸特异作用密切相关的残基侧链与核苷酸碱基间相互作用力位点对氨基酸类型的选择特异性更高;单链RNA分子与蛋白...     

应用酵母双杂交系统筛选与NAP1相互作用的蛋白质

用NAP1作为"诱饵"蛋白,通过酵母双杂交系统筛选人淋巴细胞cDNA文库,鉴定阳性克隆;再利用酵母双杂交和免疫共沉淀验证相互作用. 结果表明,通过酵母双杂交系统筛选人淋巴细胞cDNA文库,阳性克隆的鉴定,发现了与NAP1的相互作用蛋白质―蛋白酶体α亚基3(PSMA3). 免疫共沉淀(Co-IP)结果证实外源表达的NAP1蛋白和PSMA3蛋白在293T细胞中有特异性的相互作用. NAP1作为FDC分泌的一种多肽,与PSMA3有特异性的相互作用,这种相互作用如何实现对蛋白酶体降解靶蛋白的活性调节,其作用机理有待深入研究.     

LHCGR胞外结构域蛋白的生信分析、原核表达及纯化

目的 为获得小鼠LHCGR胞外结构域蛋白(LHCGR-1),分析其结构及理化性质,为今后研究该蛋白功能及筛选与之相互作用的小分子化合物奠定基础。方法 根据NCBI中小鼠LHCGR氨基酸序列合成目的基因Lhcgr-1,经生物信息学分析后,将该基因插入至表达载体pET-28a(+),并转化至BL21(DE3)感受态细胞中;经IPTG诱导,表达重组蛋白pET-28a-LHCGR-1,利用SDS-PAGE和Western Blot进行鉴定,之后对该蛋白进行纯化,并通过分子对接技术预测该蛋白与LH、CG的相互作用。结果 预测LHCGR-1蛋白分子量为40 749.08,由367个氨基酸组成,等电点理论值为5.47;氨基酸序列中有29个丝氨酸位点、10个苏氨酸位点和5个酪氨酸位点;成功构建了表达载体pET-28a-LHCGR-1并获得纯化的目的蛋白;分子对接结果表明目的蛋白可以与LH、CG通过多种相互作用,形成稳定的复合物,有利于其发挥原有的生物学功能。结论 成功构建了小鼠胞外结构域蛋白LHCGR-1在大肠杆菌内的原核表达体系并获得了纯化蛋白,分子对接预测该蛋白具有生物学功能,提示该蛋白可以用于后...     

莱茵衣藻腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶的相互作用蛋白组分析

微藻利用光能和CO₂合成淀粉作为藻细胞的储能物质,是以燃料乙醇为代表的液体生物燃料的可持续原料来源.理解微藻淀粉代谢关键酶的催化机制和调控方式是基因工程操作以提高藻细胞淀粉积累能力的前提. 基于此,以莱茵衣藻淀粉合成代谢中的关键酶腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)催化亚基为探针蛋白,获取该酶的GST融合蛋白后使用GST沉降分析实验结合HPLC-MS/MS的蛋白质检测技术及生物信息学分析方法获得一组与AGPase催化亚基存在相互作用蛋白质,主要包含分子伴侣蛋白、光合作用相关蛋白和信号蛋白分子等. 通过综合分析上述蛋白组的生理功能及亚细胞定位,揭示了它们通过与AGPase相互作用在淀粉合成代谢中的生物学意义.      

OFFGEL和LC-MS联用分析SH-SY5Y 细胞分泌蛋白质组

建立了游离胶分馏器(OFFGEL)和反相液相色谱质谱(LC-MS)联用分析SH-SY5Y细胞分泌蛋白质组的新方法.收集SH-SY5Y胞外蛋白用胰酶酶切成肽段后,用OFFGEL进行预分离并用LC-MS进行检测.用Mascot检索出88个蛋白,再通过生物信息学软件SignalP对Mascot检索的蛋白进行预测和筛选,共得到31种蛋白,用SingalP中的神经网络法和隐马可夫模型对其中的CERU_HUMAN进行分析,发现该蛋白是分泌蛋白,且信号肽的剪切位点在第19和第20氨基酸之间,软件SingalP提升了鉴定分泌蛋白的可靠性.