肽核酸研究的现状与未来

肽核酸 (PNA)是DNA的类似物 ,具有由氨乙基甘氨酸单位组成的假肽骨架 ,能以高亲和性和高生物稳定性与DNA和RNA特异性杂交 .PNA以链侵占方式与DNA结合 ,抑制转录或提供人工强启动子促进转录 ;与mRNA结合 ,阻止蛋白质的合成 ;此外 ,PNA还能导向核糖核蛋白的RNA部分 ,抑制其酶活性 .肽核酸的其它特点如抗核酸酶和蛋白酶作用、方便而灵活的固相合成法 (SPS)等 ,使其有望成为一个基因靶向药物 .该文综述了近年有关肽核酸研究的生物化学特性及其应用前景     

蚕丝蛋白仿生多肽RAGA16的纳米结构与性能研究

利用天然蛋白质氨基酸序列设计生物仿生材料是近年来兴起的一个热门研究领域.本文中将蚕丝蛋白特征氨基酸序列(Gly-Ala-Gly-Ala-Gly-Ser)部分引入离子互补型多肽RA-DA16-Ⅰ中,设计了新型多肽RAGA16.采用原子力显微镜(AFM)、旋转流变仪(Rheometer)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、倒置荧光显微镜等技术对多肽RAGA16的自组装结构、肽链的二级结构、流变学性能以及细胞相容性等进行研究.结果表明,蚕丝蛋白多肽序列引入后,多肽RAGA16具有自组装特性,能够自组装形成致密的纳米级三维网络结构,所形成的水凝胶力学性能明显提高,通过分析得知这可能是由于多肽二级结构中Silk Ⅰ结构成分比例增加所致.荧光染色显示,绝大多数接种于多肽水凝胶中的小鼠前成骨细胞MC3T3-E1能存活,且在不同的三维平面上生长增殖.综上,利用蚕丝蛋白特征序列对RADA16-Ⅰ进行仿生改性后,对拓展多肽材料在生物医学领域的应用具有重要意义.     

基于Keggin型同多钨酸盐稀土配合物的合成、晶体结构与表征

以Ln(NO_3)_3(Ln=Ce~(3+),Pr~(3+),Sm~(3+))、3,5-吡啶二甲酸和[H2W12O40]6-多阴离子为原料,用常规水溶液合成方法合成3个同构化合物,并用X射线单晶衍射对其结构进行表征.结果表明:[H2W12O40]6-多阴离子通过Ln—O键和Ln3+相连,形成了一维双链结构;Ln3+与吡啶二甲酸阴离子相连,Ln3+与有机配体阴离子相连,形成"方波"字形链;最终"方波"字形链与稀土-多阴离子双链相连,形成二维结构.     

生物降解型聚谷氨酸的研究进展

新型生物可降解高分子材料聚谷氨酸(Polyglutamic acid,PGA)及其衍生物作为药物载体的应用研究近年来颇受医学界和生物界的关注。聚谷氨酸是由L-谷氨酸,或D-谷氨酸通过肽键结合而形成的一种多肽高分子。这种高分子在自然界或人体内可以生物降解成内源物质谷氨酸Glu,不易产生积蓄和毒副作用。它的分子链上具有较多的侧链羧基(—COOH),易于和一些药物结合生成稳定的复合物,是一种理想的体内可生物降解的医药用高分子材料。近年来,经大量研究,人们认定,聚谷氨酸及其衍生物作为一种新型缓/控释给药系统,它具有事先设计给药剂量,控制药物释放的时间,以及降低药物毒性等优点。本文对聚谷氨酸的制备及在各领域的应用作了总结和评述,并对其应用前景作了进一步展望。     

蠕虫状链模型的均方末端距修正

蠕虫状链是一种适用于从柔性到刚性的大分子链模型,尤其适合半刚性和刚性高分子链,因此运用此模型分析多肽与DNA等生物大分子链构象的研究越来越多.在简单介绍蠕虫状链模型的基础上,分析了运用蠕虫状链模型推导均方末端距时存在的问题,并提出了采取自由旋转链模型处理的解决方法,有助于正确理解与应用蠕虫状链模型.     

含有甘氨酸和L-脯氨酸多肽的转角结构研究

肽链转角结构的形成与其结构中分子内氢键的存在有着直接关系,可通过检测肽链中分子内氢键的存在情况对肽链转角结构进行研究。为了深入研究具有转角结构的肽类化合物,以甘氨酸、L-脯氨酸为原料,叔丁氧羰基和苯胺为封端基团,在HBTU,HATU缩合剂的作用下制备了2种三肽和3种四肽。通过1 H NMR,IR及MS对合成产物进行结构表征,用核磁共振等梯度变温氢谱实验对合成的多肽分子内氢键进行检测,用~1H-~1H NOE对形成的分子内氢键的羰基位置进行推测。实验表明:在合成的5种多肽中,有3种多肽形成了分子内氢键,2种未形成。在形成分子内氢键的多肽中都有-Gly-L-Pro-Gly-片段,而只有-L-Pro-Gly-或-Gly-L-Pro-片段的多肽未形成分子内氢键;形成分子内氢键的羰基位置为与苯胺氮氢相连的羰基,形成分子内氢键的氮氢位置为与叔丁氧羰基相连的氮氢。     

肽核酸研究的现状与未来

肽核酸（PNA）是DNA的类似物,具有由氨乙基甘氨酸单位组成的假肽内架,能以高亲和性和高生物稳定性与DNA和RNA特异性杂交,PNA以链侵占方式与DNA结合,抑制转录或提供人工强启动子促进转录。与mRNA结合,阻止蛋白质的合成,此外,PNA还能导向核糖核蛋白的RNA部分,抑制其酶活性,肽核酸的其它特点如抗核酸酶和蛋白质酶作用,方便而灵活的固相合成法（SPS）等,使其有望成为一个基因靶向药物,该文综述了近年有关肽核酸研究的生物化学特性及其应用前景。     

3BP2中SH2结构域的晶体结构及其与来源于FRS2α的肽的复合物晶体结构研究

提出了一个3BP2的Src同源区2结构域(SH2)不同于其他SH2结构域的全新肽链结合模式,它与FRS2来源的多肽结合于不同的氨基酸残基. 实际上,该SH2结构域与该短肽的三个重要残基相结合形成完美的几何互补,通过BioCore实验验证,这三个氨基酸最好是Y-E-N.     

MCL聚类算法求解植入(l,d)模体识别问题

模体识别是指寻找一系列功能相近且形式相似的基因片段.为此将MCL聚类算法引入模体识别应用,设计出一种适用于这个问题的新算法,在一组目标DNA序列中找到拟识别的模体.该方法基于马尔科夫链原理,构建概率转移矩阵,按随机游走方式对矩阵进行扩展、膨胀迭代,最终形成各个样本的分类.在此基础上进行贪心算法求精计算,得出若干组模体.实验表明该算法是有效的.     

3BP2中SH2结构域的晶体结构及其与来源于FRS2α的肽的复合物

提出了一个3BP2的Src同源区2结构域(SH2)不同于其他SH2结构域的全新肽链结合模式,它与FRS2来源的多肽结合于不同的氨基酸残基. 实际上,该SH2结构域与该短肽的三个重要残基相结合形成完美的几何互补,通过BioCore实验验证,这三个氨基酸最好是Y-E-N.     

配合物与G-四链体DNA相互作用的研究

端粒在维持基因组稳定、癌症和衰老相关的生理过程中发挥着重要作用,鸟嘌呤通过形成G-四分体平面堆积成G-四链体结构,DNA二级结构参与一些重要的生物调控过程。人们已经在生物体内发现G-四分体结构的存在,它们大量存在于基因的启动区域表明G-四链体可能参与调节基因表达。以G-四链体为新靶标设计能与G-四链体DNA相互作用的小分子,为开发抗癌药物提供了新途径。最近的许多研究证明金属配合物与G-四链体DNA具有有效的相互作用,有望开发成新的抗癌药物。     

脱脂豆粕多肽络合盐的应用特性研究

利用1398中性蛋白酶水解脱脂豆粕后形成的多肽与微量的锌、亚铁络合。制备出的多肽络合锌、多肽络合亚铁为原料,研究其对食品的抗氧化作用和对生物吸收率的影响．结果表明,添加多肽络合锌和多肽络合亚铁的猪油和鱼油的过氧化值均低于对照组,表明其具有抗氧化性;将多肽络合锌和多肽络合亚铁喂食小鼠,得出其有一定的生物吸收利用率,故可作为食品营养强化剂。     

基于聚吡咯的基因电子学:电化学DNA生物传感器

导电聚吡咯因其特殊结构和优异物化性能,成为构建电化学DNA生物传感器的一种新的介导材料,同时为未来基因电子学的发展提供了新的思路.综述了近年来聚吡咯在电化学DNA生物传感器中的实际应用,讨论了聚吡略电化学DNA生物传感器构建中的电极选择、电极修饰及DNA探针固定化策略;结合微阵列、微流控技术及纳米材料,对聚吡咯电化学DNA生物传感器的研究动向和应用做了探讨性展望.     

聚(己二酸/丁二醇-co-己二酸/乙醇胺)的合成

以1,4-丁二醇、己二酸和乙醇胺为原料合成了聚'(己二酸/丁二醇-co-己二酸/乙醇胺)（PBEA）预聚体，再以对苯二甲酰双己内酰胺(TBC)为扩链剂对其进行扩链，合成出了高分子量的聚酯酰胺。研究了预聚体分子量、扩链剂/预聚体摩尔比、反应温度等因素对扩链反应的影响。在扩链温度为220?℃，预聚体的分子量为1700左右，扩链剂/预聚体的摩尔比为1.1时，扩链效果最好，所得PBEA的特性黏度达082dL/g。并采用GPC和DSC分别对扩链前后的聚酯酰胺的分子量和熔点进行了表征，发现其分子量成倍增加，而熔点则有所降低。     

端羟基聚d,l-乳酸及d,l-乳酸-ε-己内酯共聚物预聚体的合成

文中研究了端羟基聚d,l-乳酸及d,l-乳酸-ε-己内酯共聚物预聚体的合成方法以及反应温度、单体比、催化剂用量等对预聚体结构的影响.结果表明预聚体合成的最佳反应条件为:n(LA)/n(CL)=8/2,θ=195℃,催化剂质量分数0.3%,还原剂质量分数0.1%,总反应时间31 h.在该反应条件下可合成出结构明确、酸值较为理想、可满足进一步扩链要求的端羟基预聚体.并用羟值分析和GPc等对产物进行了表征.     

Cu-Fe合金单原子链结构稳定性和磁性的第一性原理研究

基于密度泛函理论框架下的第一性原理计算,系统地研究了轴向应力作用下均匀交替构型和非均匀二聚体构型Cu-Fe合金单原子链的结构稳定性和磁性.均匀交替构型Cu-Fe合金单原子链在较大的原子间距范围内能够稳定存在,而二聚体构型Cu-Fe~*合金单原子链中易于形成Fe_2二聚体结构,稳定性较低.Cu-Fe合金单原子链在应力拉伸作用下由锯齿形结构向直线形结构转变的同时,其磁耦合特性也由铁磁耦合转变为反铁磁耦合.电子结构的分析表明Cu原子和Fe原子间的轨道杂化和电荷转移导致了Cu-Fe合金单原子链的高稳定性.     

SEA对PML-RARα多肽体外诱导外周血单个核细胞TCRζ链表达的作用

目的:了解金黄色葡萄球菌肠毒素A(SEA)联合PML-RARα融合多肽体外诱导正常人外周血T细胞活化TCRζ链基因表达情况.方法:利用T细胞液体培养法分别与正常人外周血淋巴细胞加入PML-RARα融合多肽、SEA和SEA联合PML-RARα多肽诱导培养T细胞,其中SEA刺激包括培养初始或培养第5天加入SEA两组(PS、PSI),并设空白对照组(不加多肽及SEA).分别收集各组培养20 d后细胞提取mRNA并合成cDNA,采用SYBR Green Ⅰ荧光定量PCR和相对定量检测TCRζ链在不同组别T淋巴细胞中的表达情况,以β2微球蛋白基因(β2M)作为内参,根据相对定量公式:2<'-△△Ct>分析TCRζ链表达差异.结果:与空白组相比,联合诱导组在培养初始加入SEA及第5天加入SEA的培养T细胞中TCRζ链表达上升,而单独SEA诱导组的TCRζ链表达下降.结论:超抗原SEA联合PML-RAR α多肽体外诱导T细胞可使TCRζ链基因表达水平升高,有望为研制急性早幼粒细胞白血病疫苗提供新的切入点.     

利用RCR技术合成基因的新方法

以多条末端互补的寡核苷酸链为模板,用PCR技术能够一次扩增出目的基因片段．将预合成的350bp目的基因片段分为6条寡聚核苷酸链(S1～S6),每相邻两条寡聚核苷酸链的末端有18个碱基的互补区．先将S1S2,S3S4,S5S6分别用Taq酶延伸补平形成3条双链DNA;再将S1S2,S3S4,S5S6三条双链DNA以3：1：3的比例混合,用预先设计的含有多克隆位点的引物进行PCR扩增,一次性扩增出完整的350bp目的基因片段．     

三己内酰胺基磷对聚己二酸丁二醇酯预聚体的扩链反应

以三己内酰胺基磷（TCP）为扩链剂,在减压条件下,对低相对分子质量的聚己二酸丁二醇酯（PBA）进行熔融扩链。研究了扩链温度、扩链剂用量、预聚体的结构和制备方法等对扩链反应的影响。结果表明,在PBA／TCP的摩尔比为3,反应温度为180℃,反应时间为2h时的最佳反应条件下,经扩链反应后,预聚体的数均相对分子质量由5459增加到9627,重均相对分子质量由11730增加到72255。由此可获得高相对分子质量的脂肪族聚酯。     

RGD-拖丝蛋白基因的构建及其在毕赤酵母中的分泌表达

根据天然拖丝蛋白的高度重复性序列,引入与细胞黏附有关的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)三肽序列,以毕赤酵母偏好的密码子化学合成RGD-拖丝蛋白基因单体,通过"头尾相连"的多聚化策略,倍加成16聚体与32聚体基因.分别将这两种多聚体与分泌型表达载体pPIC9K连接,转化毕赤酵母GS115,用G418筛选毕赤酵母重组菌.通过甲醇诱导表达,培养液上清的SDS-PAGE分析表明RGD-重组拖丝蛋白获得分泌型表达.