蛋白质表面功能区的嫁接

报道了一种蛋白－蛋白相互作用表面位点的嫁接方法,首先确定被嫁接的配体表面结合区的重要残基,在骨架蛋白中搜索适合于嫁接这些残基的位点,基于对映残基的Ｃα,Ｃβ原子坐标将骨架蛋白叠加到配体蛋白上,评估骨架蛋白与受体蛋白的互补性并留下互补性较好的骨架蛋白。细调骨架蛋白与受体蛋白 的相对位置,使之具有合理的界面堆积密度,然后在骨架蛋白选出的位置上移植配体蛋白相应的残基,另外,对于与受体有严重碰撞的残基,或     

肝素钠对不同亚型阿片受体体外结合的影响

各种标记配体与阿片受体的结合受到多种离子及核甙酸的调节。其中以Na~+,Mg~(2+)和GTP研究较多。Snyder等人曾建议用钠商值区别激动剂、混合型激动-拮抗剂和拮抗剂,核甙酸中的GTP也能显著地影响激动剂和某些拮抗剂与阿片受体的结合。肝素钠为一天然多糖高分子混合物,具有很强的生理活性,人们利用肝素与雌激素受体的相互作用的特点,     

蛋白质寡聚化的活体检测技术及其研究进展

蛋白质寡聚在许多生理过程中起着非常重要的作用,分析蛋白寡聚化有利于深层次解析蛋白质-蛋白质/配体相互作用、信号转导以及疾病发生相关机制等生物学过程.近年来,随着一些新兴技术的涌现,实时、动态、活体观测蛋白与蛋白相互作用的研究已成为热点.通过提高时间分辨率和空间分辨率,可以更准确地观察和研究蛋白质的动态行为和相互作用.同时,新兴技术与算法的结合进一步扩展了对蛋白质在时间和空间尺度上的研究范围,使我们能更深入地探索蛋白质结构与功能之间的关系.本文首先简要介绍了寡聚蛋白质的分类和形成机制,随后从蛋白标记技术和活体检测技术两个方面综述了用于分析蛋白复合体寡聚化的几种主要技术以及其研究进展.最后,展望了蛋白质寡聚化研究的发展前景,希望为研究者在选择适合的分析技术时提供一些理论参考.     

分子水平的达尔文选择——相互作用蛋白质间协同进化的规律

根据Kimuro于1968年提出的分子进化中性理论(Neutral theory of molecular evolution),“分子水平上的大部分进化变异不是由于达尔文选择所致,而是选择上中性或接近中性的突变随机漂移(random drift)的结果”。越来越多的证据表明,蛋白质间的相互作用(interacting)在其功能、调控中发挥重要作用。其中,配基-受体、酶-抑制剂、亚基-亚基等方式的蛋白质相互作用的功能已得到较深入     

一种东亚钳蝎酸性神经毒素的晶体学研究

蝎广泛分布于世界各地,存在于我国的主要是东亚马氏钳蝎(Buthus martensi Karsch以下简称BmK).其毒腺分泌毒液,经尾部毒针伤害人畜.现在知道,蝎毒液中的有效毒性成分是一组由30-80个氨基酸组成的多肽和蛋白质,具有神经毒性.其毒性作用来自它们与可兴奋膜结合并提高其去极化能力,从而引起从突触前神经末梢来的神经递质的过量释放.这种作用发生在钠通道水平.显然,阐明蝎毒蛋白的三维结构对研究离子通道作用机理和膜中配体-受体相互作用本质有重要意义.同时,由于蝎毒神经毒素形成一族同源蛋白质,并随其一级结构的不同而出现毒性和作用专一性的显著差异,因此它又是研究结构-功能关系很有     

趋化因子受体的结构与信号转导机制

趋化因子（chemokine）及趋化因子受体（chemokine receptor）在介导细胞迁移、增殖和抵御病原体入侵过程中发挥重要作用，并且与免疫环境中炎症和癌症的发生发展密切相关。人体中有20多种趋化因子受体和近50种趋化因子。一种趋化因子可以结合多种受体，反之亦然，它们相互作用构成了复杂的趋化因子调控网络。对趋化因子及其受体的三维结构的解析，对于我们更深入理解趋化因子受体家族的激活机制与药理功能具有非常重要的意义。文章总结了已解析的与内 源性趋化因子配体或其类似物结合的趋化因子受体结构，分析了趋化因子激活相应趋化因子受体的分子机制，以及对于抗 癌药物开发设计的重要性。     

Toll样受体家族的研究为何升温

Toll样受体家族是新近发现的跨膜信号受体家族 ,它在进化上高度保守 .它不仅是天然免疫的重要受体 ,同时也为建立获得免疫提供了条件 .Toll样受体的发现和功能研究将使人们对宿主 -病原体相互作用的认识提高到一个崭新的水平 ,为了解与感染有关的免疫现象 ,如炎症、自身免疫病、天然免疫与获得免疫的关系等 ,提供了深入思考的素材 .     

超子-核子相互作用理论研究的最新进展

超核物理是核物理的一个重要分支,其微观理论的基本出发点为超子-核子相互作用.研究超子-核子相互作用不仅有助于理解奇异性在粒子物理与核物理中的作用,还可以检验SU(3)味对称性及其破缺程度.文章首先回顾了超核物理的起源,随后简要列举了在核物理、粒子物理以及天体物理等领域中,与超核物理相关的几个前沿热点问题,并指出研究超子-核子相互作用的重要性.接下来着重介绍超子-核子相互作用的理论研究历史及发展现状.在现有的相关工作中,研究方法主要包括唯象模型、格点量子色动力学模拟和手征有效场论.其中手征有效场论作为低能区量子色动力学的有效理论,在研究介子、重子等微观系统中展现出了独特的优势.因此,文章特别介绍了基于手征有效场论的超子-核子相互作用的最新理论研究进展.     

To11样受体家族的研究为何升温

Toll样受体家族是新近发现的跨膜信号受体家族，它在进化上高度保守．它不仅是天然免疫的重要受体，同时也为建立获得免疫提供了条件．Toll样受体的发现和功能研究将使人们对宿主-病原体相互作用的认识提高到一个崭新的水平。为了解与感染有关的免疫现象，如炎症、自身免疫病、天然免疫与获得免疫的关系等，提供了深入思考的素材．     

抗β肾上腺素能药物单克隆抗体的分子解剖学

本文为巴斯德研究院生物工程研究所Johan Hoebeke教授应邀为本刊撰写的专题综述。Hoebeke教授是国际上研究β肾上腺素能受体的权威领头人。本文总结了他十年间的研究成果。作者介绍了用一株抗β肾上腺素能受体单克隆抗体对β肾上腺素能受体进行分子解剖学研究的系列结果。值得注意的是作者发现抗独特型抗体的作用不像Jerne等人所描述的那样是起“分子模拟”作用,抗独特型抗体/独特型抗体或配体/β肾上腺素能受体之间的相互作用首先要发生一种“构像诱导”效应。这为研究抗独特型抗体和药物的分子作用机制开辟了新的方向。     

分子动力学模拟在有机污染物毒性作用机制中的应用

分子动力学模拟(molecular dynamics simulations,MD)是一种基于经典牛顿力学方程的分子模拟方法,常用于研究有机化合物、材料及生物大分子体系,可计算各类体系的宏观性质及各种动力学性质.目前MD模拟逐渐用于研究各类环境污染物与生物大分子的相互作用.通过热力学统计分析污染物与生物大分子的结合模式以及配体结合引起的生物大分子构象变化,能在分子水平上探究污染物的毒性作用机理.基于MD模拟的轨迹文件,采用自由能打分方法可评估污染物与各类受体的结合能力,能够筛选具有特定毒性终点的潜在污染物,从而快速、高通量地进行有机污染物的毒性预测和风险评价.本文介绍了MD模拟的基本原理、常用软件,简述了MD模拟的数据准备和模拟过程,强调了MD模拟的重要细节,进而从污染物与受体生物分子作用角度,重点陈述了MD模拟在研究有机污染物与各类转运蛋白、核受体、代谢酶相互作用中的应用,展望了MD模拟在污染物毒性筛选方面的潜在应用,以期该类方法能更好地服务于污染物的毒性风险评估.     

基于混合价双钌配合物的近红外电致变色

介绍了电致变色器件的应用前景和基本评价参数,以及近红外电致变色材料的基本要求和研究现状.结合本课题组的近期工作进展,着重介绍了环金属双钌配合物的设计、合成、电化学以及光谱性质,并讨论了这些配合物在混合价态的金属-金属电子相互作用情况.Ru?C金属键的存在大大降低了金属的氧化还原电位,并显著增强了金属-金属电子相互作用.当配合物处于混合价状态时,在近红外区域显示强价间电荷转移吸收,并且最大吸收波长和摩尔消光系数可以通过桥联配体和端基配体进行调节.通过电化学还原或氧化聚合,在电极表面得到这些配合物的高聚物薄膜.这些薄膜显示多态近红外电致变色现象,并具有操作电压低、响应时间较短、对比率良好、记忆时间长等优点.     

孤儿受体TR3蛋白及其mRNA在大鼠睾丸中的定位和表达研究

孤儿受体(Orphan receptor)是一类目前还未发现其配体的核受体,它与类固醇激素受体、甲状腺激素受体及维生素D3受体同属一个家族。目前发现的孤儿受体成员众多,其中TR3(NGFIB,Nur 77)是一种独特的孤儿受体,它是早期即刻表达基因(immediate-early gene)的产物,其表达可被血清生长因子等多种刺激所诱导。TR3的生理功能目前还不完全清楚,已知TR3参与丘脑下部-垂体-肾上腺轴激素调节和神经调节,在T细胞活化所诱导的细胞程序化死亡(apoptosis)中起关键作用,并调控类固醇21-羟化酶基因的表达。目前国际上对TR3的研究主要集中在基因结构和调控机理方面,而对其在睾丸内受体蛋白和其mRNA的定位和表达的研究则未见报道。我们用免疫组织化学和原位杂交的方法观察了孤儿受体TR3蛋白及其mRNA在大鼠睾丸中的定位和表达。结果表明,在大鼠睾丸中孤儿受体TR3蛋白特异定位于生精细胞,其mRNA在生精细胞特异表达,说明TR3在精子发生过程中可能起着重要作用。     

苦味受体基因家族功能和演化研究的最新进展

苦味的识别作为一种防御机制, 能帮助动物避免摄入有毒物质, 它在动物的长期进化过程中起着至关重要的作用. 由于不同动物具有不同的生存环境和取食偏好, 使苦味识别能力在动物的长期进化中产生了分化. 苦味的识别源于苦味物质和苦味受体的结合, 所以对编码苦味受体基因的研究成为研究苦味识别的分子基础. 近年来, 随着体外功能实验体系的建立, 越来越多苦味受体的配体被发现. 另一方面, 随着许多脊椎动物基因组的测序完成, 人们对苦味受体基因家族的演化研究也取得了很大的进展. 对演化驱动力的研究, 能够使我们了解不同物种中苦味受体功能的变化趋势, 从而帮助我们发现更多的苦味配体. 本文主要介绍了苦味受体基因家族的功能及其在脊椎动物中演化的最新进展, 并对苦味受体基因家族今后的研究提出了展望.     

酚类化合物非单调剂量-效应毒理学机制的QSAR研究

环境内分泌干扰物具有独特的非单调剂量-效应曲线, 无法简单地以半数影响(致死)剂量(浓度)这一单一数值指标来表征其生物活性, 如何处理非单调剂量-效应曲线下的定量结构-活性关系(QSAR)是目前环境科学乃至生命科学一个充满挑战的未知领域. 研究发现, 双酚A等9种酚类化合物影响鲫鱼体外淋巴细胞增殖率的实验呈现特殊倒U型非单调剂量-效应关系, 为探索其可能的生化机制, 同源模建了芳烃受体配体结合区的结构, 通过分子对接分别模拟分析了这9种酚类化合物和雌激素受体、雄激素受体、甲状腺素受体、一种芳烃受体相似蛋白、模建芳烃受体及过氧化物酶体增殖剂激活受体的结合能以及作用模式, 利用半经验分子轨道法计算了酚类化合物的分子描述符, 分别建立了低剂量和高剂量范围内化合物性质与决定性生物活性指标的定量构效关系模型. 发现非单调剂量效应曲线的形成源于高低剂量效应机制的差异, 在低剂量时雌激素受体的介导起主要作用, 促进淋巴细胞增殖, 而在高剂量时化合物表现出一定的急性毒性机制, 抑制了淋巴细胞的增殖, 不同的剂量范围分别由不同的毒理学机制占主导地位.     

G蛋白偶联受体的共同激活机制

G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptor, GPCR)构成人体中最庞大的膜蛋白家族,也是最重要的一类药物靶 标。随着GPCR结构解析技术的突破,目前已破解八十余个受体的400多个结构,揭示出GPCR复杂多样的配体结合模式和 跨膜信号转导机制。近年来,残基相互作用计算已实现对GPCR构象变化的精细描述,揭示出A家族GPCR存在共同的激活 机制。文章简要回顾GPCR激活机制研究的方法和创新点,并对A家族GPCR共同激活机制如何推动功能研究和药物研发进行展望。     

稀土多核配合物Y_5O(OR)_(13)电子结构的DV-X_a方法研究

金属烷氧基化合物在以下两方面有其重要意义:一方面,烷氧基配体可以作为对传统的有机金属π受体配体的补充,稳定高氧化态的缺电子的金属原子中心,选择特殊的烷氧基配体可以对金属的配位数及基质的化学键进行立体制控以达到活化碳—碳键、碳—氢键的目的。     

植物保卫细胞中毒蕈碱型乙酰胆碱受体的定位

动物神经传导中的递质乙酰胆碱（ACh)在植物的许多生理过程中起重要作用,但关于植物中乙酰胆碱受体的研究较少。用绿色荧光物质BODIPY FL标记的高亲和性配体ABT对气孔保卫细胞的毒蕈碱型乙酰胆碱受体（mAChR)进行定位研究。发现该受体存在于蚕豆和豌豆的保卫细胞质膜上,蚕豆保卫细胞内部显示出特异的荧光标记,推测该受体可能存在于保卫细胞叶绿体膜上,mAChR在保卫细胞上的定位为ACh调控气孔运动提供了新的可能的信号转导途径。     

稀土离子与氨基酸的相互作用

钙(Ⅱ)是生物体内重要的金属离子,它与蛋白质结合主要以静电结合为主,它会与蛋白质中的羧基、羟基、肽键及酚基等发生相互作用。由于在远紫外区才能观察到其电子跃迁这一实验上的困难,使得钙(Ⅱ)-蛋白质结合的直接研究受到了很大的限制。稀土离子与钙(Ⅱ)有极为相近的离子半径,它们的成键性质与钙(Ⅱ)很相似,大都具有闭壳层的电子结构,主要通过静电相互作用与配体结合,且成键强度直接与离子半径有关系。因此研究稀土离子与蛋白质的基本结构单元——氨基酸的相互作用,对于理解生物体系中钙(Ⅱ)的成键性质     

OPG/RANKL/RANK：联系骨骼系统与免疫系统的纽带

机体的骨组织细胞和免疫细胞相互影响,使骨骼系统与免疫系统间建立起诸多联系。NF-k B受体活化因子配体不仅调控骨骼和免疫器官的发育,而且在骨骼的自身免疫性疾病中起重要作用。文章简要介绍骨骼系统和免疫系统的结构和生物学功能,阐述骨代谢与免疫系统之间的相互调控作用,重点论述骨保护素/核因子k B受体活化因子配体/核因子k B受体活化因子(OPG/RANKL/RANK)系统作为纽带联系骨骼系统与免疫系统的功能。