中国普通人群中HIV-1感染辅助受体和配体基因多态性的分析

实验目的是分析中国人群中HIV－1感染相关的CCR5－△32,C5-m303,CCR2－641I和SDF1－3′A等位基因的突变和多态性特点,研究的人群包括2318例中国普通人群（来自全国各地8个民族）,年龄范围在15－80岁之间,他们中没有一例是HIV感染者,从上述人群外周血的PBMC中抽提基因组NDA,然后分别应用PCR和PCR／RFLP等方法做基因分型,用直接DNA测序法进一步证实其准确性,结果发现：（1）我国汉族、维族蒙古族人群中CCR5－△32基因突变频率分别为0．16％,3．48％和1．12％,但在藏族、佤族、瑶族、普米族和彝族人群未检测到CCR5－32△突变基因型,与白种人相比,我国人群中CCR5－△32基因突变频率很低,对具有△32突变家系的调查结果显示该突变可能以孟德尔规律遗传给下一代。（2）在中国人群中,未检测到存在CCFR5－m303突变。93）我国人群的CCR2－641和SDF1－3′A突变频率分别为19．15％－28．79％和19．10％－29．86％,统计学分析表明中国汉族人群上上述等位基因型的分布符合Hardy-=Weinberg平衡,上述结果提示在中国人群中除了维族以外,其他民族人群的CCR5－△32遗传突变频率很低,可能不是抗HIV感染的主,外中国人群却具较高的CCR2－641和SDF1－3′A等位基因突变频率,它们可能与延缓艾滋病发病进程有关,这一结论需要进一步证实。     

受磷蛋白的空间结构及其分子动力学模拟

受磷蛋白通过可逆的磷酸化来调控肌浆网钙泵活性, 它在生物体中的空间结构一直是一个受关注的焦点. 本文通过总结受磷蛋白空间结构的研究进展, 利用分子动力学方法对其空间结构进行了系统的模拟和研究. 我们将核磁共振所得到的风铃草结构单链的前22个残基取出, 并且分别保持原始结构; 而对第16位进行磷酸化, 第9位进行单点突变, 从而得到3个不同的肽段. 通过在水环境中进行10 ns的分子动力学模拟, 我们发现原始结构的第3~15个残基很好地保持了螺旋结构, 而第16位残基的磷酸化和第9位残基的突变会减少周围残基呈现螺旋状态的几率, 这与一些具体实验中的结论一致. 这一变化也可能是降低受磷蛋白对肌浆网钙泵活性抑制作用的原因.     

大肠杆菌青霉素G酰化酶Trp~(572)残基的定点突变研究

大肠杆菌青霉素G酰化酶(PGA,EC3、5、1、11)催化青酶素G侧链的水解,是半合成抗生素工业中的重要应用酶。生物合成的PGA由一个α亚基和一个β亚基共同组成,它的一级结构已全部搞清,但其空间结构尚未见报道,Mahajan曾用2-硝基苄氧磺酰氯和2-羟基     

Vif-APO相关的HIV-1病毒模型

病毒感染因子Vif对控制HIV-1病毒的感染能力非常重要,它通过和细胞抗病毒蛋白APOBEC家族(简写成APO)的相互作用,引发APO的快速降解从而阻止APO被包装到新生的病毒粒子中.在本论文中,我们提出一个数学模型来定量地描述这种典型的病毒-宿主相互作用.为检验该模型,我们将计算模拟结果和4组已发表的实验数据进行了对比.在此基础上进行了系统的参数敏感性分析和扰动分析,表明与APO相关的参数对于新生HIV-1病毒粒子的感染能力非常重要.我们发现病毒结构蛋白Gag的生成速率以及单位新生病毒粒子所需的Gag蛋白分子数目呈现出对高病毒粒子产生速率和低APO包装入新生病毒粒子程度的优化现象,并且模型中的许多参数只在较小的取值范围内对病毒才是有益的.我们还发现针对激活病毒RNA合成的调控蛋白Tat的小扰动会导致Vif和APO包装入新生病毒粒子的量呈现开关效应.这些发现将有助于理解HIV-1病毒的高突变率和潜伏现象,并为药物设计定位关键的靶标提供帮助.     

HIV-1跨膜蛋白gp41的生物学功能——潜在的gp41细胞受体的研究

几年来,ＨＩＶ－１跨膜蛋白ｇｐ４１的生物学功能研究又取得了重大进展,几个研究小组提供的实验证据证实ｇｐ４１有一个潜在的细胞受体,一个重组的ｇｐ４１胞外区多肽（ａａ５３９－６８４）以及ｇｐ４１的免疫抑制多肽（ａａ５８３－５９９）的能够连接人Ｂ淋巴细胞和单核细胞２,仅能较弱的连接Ｔ淋巴细胞,我们发现ｇｐ４１有２个细胞结合位点（ａａ５８３－５９９和ａａ６４１－６７５）。     

细胞色素b5 Phe35定点突变后对蛋白质结构和性质的影响

牛肝氧化态细胞色素b5以及Tyr35,Leu35突变体蛋白的尿素变性动力学研究表明Tyr35突变体比野生型稳定 ,而Leu35突变体经历了与野生型、Tyr35突变体不同的蛋白变性机理 .这可能是由于Leu35的侧链体积比Phe35小 ,在蛋白内部形成的空穴为尿素分子进入疏水腔提供了通道 .细胞色素b5与细胞色素c结合常数的测定结果表明细胞色素b5与细胞色素c在溶液中形成了 1∶1蛋白复合物 .其结合常数分别为4 2 (± 0 0 1)× 10 6(野生型 ) ,3 7(± 0 0 1)× 10 6(Tyr35) ,4 7(± 0 0 1)× 10 6(Leu35) (I =1mmol/L磷酸缓冲液 ,pH =7 0 ,2 5℃ ) ,这说明 35位的突变并没有影响细胞色素b5与细胞色素c的结合     

Borf-1蛋白是牛泡沫病毒的反式激活因子

以近来分离并鉴定的ＢＦＶ３０２６中国毒株为材料,用ＰＣＲ方法扩增ＢＦＶ５‘全长ＬＴＲ及非结构基因Ｏｒｆ－１,Ｏｒｆ－２构建带不同长度ＬＴＲ的克隆质粒及Ｂｏｒｆ－１,Ｂｏｒｆ－２等非结构蛋白表达质粒,引入Ｌｕｃ基因为报告基因做瞬时表达分析。     

多表位-表位疫苗诱导多中和表位特异性的抗HIV-1抗体

针对HIV-1包膜蛋白的中和抗体在体外高度有效地抑制不同病毒株的侵染,但在体内只以很低水平存在,提出多中和表位-表位疫苗作为提高体内中和抗体水平及机体抗病毒变异能力的新战略,两种候选从中和表位-表位疫苗在猴体内能同时诱导出预先确定的多中和表位特异性的抗体,这些抗体能识别表位多肽、gp41多肽、V3loop多肽、rsgp41和gp120上相应的中和表位,此外,3个实验型表位疫苗的组合（另一种形式的多中和表位-表位疫苗）在兔体内也诱导出类似的免疫应答。上述实验结果表明：多中和表位-表位疫苗可能是一种能同时诱导多重抗病毒活性、抗HIV-1感染以及对付病毒变异的新战略。     

一种基于电化学发光技术的高灵敏度PS-1基因点突变检测方法

电化学发光(electrochemiluminescence, ECL)分析是20世纪90年代初发展起来的一种高灵敏度检测方法, 它将电化学法和化学发光法巧妙结合, 利用金属钌的复合物和三丙胺在电极表面发生氧化还原反应而产生高效、连续、稳定的发光, 具有灵敏、快速、准确、操作简便和分析适应性广等特点, 已被应用于核酸的定量分析之中. 将电化学发光技术应用于基因点突变检测, 采用了一种基于PCR技术和限制性内切酶技术的电化学发光分析方法检测Presenilin-1基因(简称PS-1基因)密码子235处发生的点突变. 结果显示, 在PCR循环次数相同的条件下, 野生型样品酶切前后的电化学发光信号强度基本保持不变; 突变型样品酶切前后的电化学发光信号强度变化显著. 该方法可明显区分野生型样品和突变型样品, 可望用于老年性痴呆病的早期诊断.     

大肠杆菌质子ATP酶复合体(F_1F_0)中ε亚基突变对酶的生化性质的影响

大肠杆菌(Escherichia coli)质膜上的质子ATP酶(H~+-ATPase)由F_1、F_0二部分组成,纯化的F_1ε亚基对F_1有很强的抑制作用,但在重组F_1F_0中似乎不显现抑制作用。1986年Gibson实验室分离到一种ε亚基突变株,并得到二种部分回复突变株,实验结果表明,突变株中的F_1F_0仍能形成,但水解活力及跨膜质子传递能力均下降,而在部分回复突变     

水稻抗光破坏能力与D1蛋白和叶黄素循环的关系

以耐光抑制粳亚种品种０２４２８,０２９和对光抑制敏感的籼亚种品种３０３７,Ｐａｌｇｈａｒ及其正反交Ｆ１杂种为材料,研究了水稻籼粳亚种抗光破坏能力的差异与Ｄ１蛋白和叶黄素循环的关系。用链霉素（ＳＭ）处理证明,当Ｄ１蛋白合成受到抑制时,ＰＳⅡ光化学效率（Ｆｖ／Ｆｍ）的降低,而叶黄素循环受到促进、非光化学猝灭（ｑＮ）增加;用二硫功糖醇（ＤＴＴ）的处理证明,当叶黄素循环受到抑制时,qＮ下降并导致Ｄ１蛋白更     

Cr介质中生长的棕色固氮菌突变株UW3的固氮酶CrFe蛋白的特性

经DEAE-52, Q-Sepharose和Sephacry S-200柱厌氧层析, 从在含Cr的培养基中生长良好的棕色固氮菌突变株UW3纯化得到CrFe蛋白制备物. 与从野生型固氮菌OP 的MoFe蛋白(OP Av1)相比, 该制备物中~50%的蛋白具有与之相似的亚基组成, 并可与OP Av1的抗体发生免疫交叉反应. 该制备物还具有~40%的OP Av1 C₂H₂, H⁺和N₂ (以在氩气和氮气下放氢的差值表示)还原活性, 并具与OP Av1相似的电子对比率. 金属分析表明, 此蛋白制备物含有Fe, Cr和Mo. 与OP Av1相比, 该制备物在450 nm的圆二色谱 (CD)与之相似, 但在3个相同g值处(g≈4.3, 3.7和2.0)出现的EPR信号相对强度则不相同. 根据EPR计算的结果表明, (ⅰ) CrFe 蛋白制备物的Mo/Cr和Fe/(Cr+Mo)的比率分别为0.4和15.0, 暗示在该制备物中的含Cr蛋白与MoFe蛋白之比约为2.5; (ⅱ) 该制备物活性与Fe及Cr的比率都分别接近于OP Av1活性与Fe和与Mo的比率; (ⅲ) 该制备物的上述3个g处的EPR信号强度与Cr含量的比率分别为Op Av1信号强度与Mo含量之比的~83%, 0%和~40%. 以上结果表明, CrFe蛋白也许是一种新的固氮酶组分Ⅰ蛋白, 除以Cr代替Mo外, 它的功能和包括金属原子簇在内的结构都可能与MoFe相似.     

一种基于电化学发光技术的高灵敏度PS-1基因点突变检测方法

电化学发光(electrochemiluminescence, ECL)分析是20世纪90年代初发展起来的一种高灵敏度检测方法, 它将电化学法和化学发光法巧妙结合, 利用金属钌的复合物和三丙胺在电极表面发生氧化还原反应而产生高效、连续、稳定的发光, 具有灵敏、快速、准确、操作简便和分析适应性广等特点, 已被应用于核酸的定量分析之中. 将电化学发光技术应用于基因点突变检测, 采用了一种基于PCR技术和限制性内切酶技术的电化学发光分析方法检测Presenilin-1基因(简称PS-1基因)密码子235处发生的点突变. 结果显示, 在PCR循环次数相同的条件下, 野生型样品酶切前后的电化学发光信号强度基本保持不变; 突变型样品酶切前后的电化学发光信号强度变化显著. 该方法可明显区分野生型样品和突变型样品, 可望用于老年性痴呆病的早期诊断.     

强光照处理菠菜叶片产生的交联聚合物中D1蛋白部分发生磷酸化

利用D1蛋白特异性抗体, 在强光照(800~2500 μmol photons·m^-2·s^-1)处理3 h的菠菜叶片类囊体膜中检测到4种D1蛋白聚合物, 它们的相对含量与处理时光照强度相关. 进一步分析表明, 70 kD聚合物为D1蛋白与CP43交联产物, 65和60 kD聚合物是D1蛋白与D2蛋白交联产物, 41 kD聚合物是D1蛋白与细胞色素b₅₅₉ α亚基交联物. 1000 μmol photons·m^-2·s^-1光照处理生成的D1/Cyt b₅₅₉聚合物最多, 光强增加时其含量下降. 磷酸化苏氨酸抗体Western blot分析结果显示, D1/Cyt b₅₅₉和D1/CP43聚合物中存在磷酸化蛋白; 外加磷酸酯酶处理后, 磷酸化的D1/Cyt b₅₅₉和D1/CP43聚合物减少. 上述结果表明, 强光照处理叶片引起D1蛋白与其他PSⅡ核心蛋白交联, 所生成的聚合物中部分D1蛋白以磷酸化形式存在.     

1~H NMR法研究天花粉蛋白催化5′-AMP糖苷键的裂解

天花粉蛋白(Trichosanthin,TCS)是分子量为28000的单链蛋白,一级结构共247个氨基酸残基,空间结构含大、小两个结构域,位于大小两结构域交界处的分子凹槽可能是底物瞟吟碱基的结合位点.刘望夷等发现TCS类似蓖麻毒蛋白(Ricin),也是RNA糖苷酶型的核糖体失活蛋白(Ribosome inactivating protein,RIP).其作用机制是RNA N-糖苷酶型,催化C-N糖苷键的裂解,释放一个腺嘌吟碱基.在本项研究中以单核苷酸5’-AMP等作为TCS的类似底物,用~1H NMR法研究TCS对这些类似底物的作用,发现TCS具有较弱的糖苷酶活性.     

水稻bZIP蛋白REB与水稻中sbe1和waxy基因5′上游区的相互作用

水稻淀粉分支酶(SBE1)和结合淀粉粒的淀粉合成酶(GBSS)分别负责水稻胚乳中支链淀粉与直链淀粉的合成, 编码这两个酶的sbe1和waxy基因主要都在胚乳中表达. 在水稻sbe1基因5′上游区中找到了一个能与水稻胚乳核蛋白结合的53 bp片段C53, 而且这种结合受到水稻waxy基因5′上游区的Ha-2片段竞争. 进一步的实验证明水稻bZIP蛋白REB可以结合sbe1基因中C53片段中的2个ACGT元件G-box和Hex, 并且REB也能结合waxy基因中Ha-2片段的3个ACGT元件: WG1, WG2和WG3, 其中WG1元件能强烈地竞争Hex元件与REB蛋白的结合. 这提示水稻sbe1基因与waxy基因在胚乳中的表达受到像REB这样的bZIP类转录因子的协同调控.     

稻瘟病菌坏死和乙烯诱导肽1样蛋白的原核表达、纯化与活性分析

坏死和乙烯诱导肽1(necrosis and ethylene-inducing peptide 1, Nep1)样蛋白(Nep1-like proteins, NLPs)是一类广泛存在于细菌、真菌及卵菌中的分泌型蛋白.本研究通过生物信息学分析了稻瘟病菌中的4个坏死和乙烯诱导肽1样蛋白的家族基因成员的相关信息,克隆了它们的编码区序列,分别将它们构建到了pGEX-6P-1载体中.通过优化诱导条件对它们进行了原核表达、纯化,获得了相应的可溶性目的蛋白,进一步将纯化的目的蛋白注射到烟草叶片中,发现N端融合GST标签的MoNLP1、MoNLP4蛋白仍具有生物学活性,可以明显诱发烟草叶片组织产生细胞坏死.该研究为进一步深入研究该基因家族在稻瘟病菌中的功能与作用以及开发更多潜在的植物蛋白激发子奠定基础.     

泛素-蛋白水解酶复合体通路对小鼠围植入期子宫血管内皮生长因子及其受体表达的影响

以小鼠宫角注射为动物模型，用0．1μgmL lactacystin抑制子宫中泛素－蛋白水解酶复合体通路，检测小鼠围植入期（妊娠第5－7天）子宫胚胎植入数量变化以及血管内皮生长因子（VEGF）及其受体（Flt-1和Flk01)的表达变化，结果表明，抑制泛素－蛋白水解酶复合体通路后，小鼠胚胎植入数量显著下降，半定量RT－PCR及Western blot结果显示，注射lactacystin除引起子宫中VEGF及其受体mRAN和蛋白表达显著降低外，也使VEGF转录调节因子HIF－1的α亚基（HIF－1α）mRNA及蛋白表达降低，以上结果表明泛素－蛋白水解酶复合体通路可能通过调节HIF－1α而影响VEGF的表达，同时该通路也参与VEGF受体的表达调控，这可能是影响小鼠胚胎植入的原因之一。     

磁螺菌MSR-1磁小体缺失突变株NM21 Tn5侧翼序列的克隆及功能分析

利用mini-Tn5 lacZ2对磁螺菌(Magnetospirillum gryphiswaldense) MSR-1进行转座插入突变, 获得磁小体缺失突变株NM21. 通过锚定PCR从NM21中克隆出Tn5插入位点的侧翼序列, 获得长3073 bp的DNA片段, 其中含有3个ORF, Tn5插入在ORF1中, 互补实验证明该片段与磁小体合成相关. 对ORF1编码的蛋白进行同源比较和功能分析, 发现ORF1编码的蛋白中部有4个跨膜螺旋, 与其同源性较高的序列全部为二价阳离子转运蛋白. BLAST软件分析表明, ORF1编码的蛋白具有COG0053和PRK09509结构域, 与FieF和MMT1等二价阳离子转运蛋白家族CDF (cation diffusion facilitator)有相同的结构域, 推测其为磁小体膜上Fe2+的转运蛋白, 且可能在去除Fe2+对细胞毒害的过程中起着重要作用.