蛋白激酶研究进展

蛋白激酶的研究不仅有理论意义,而且有重要的现实意义.因为蛋白质磷酸化和去磷酸化(即“可逆蛋白质磷酸化”)是所有具有重要生物学功能的磷蛋白(千种以上)活性、性质改变的“开关”,因此,可以通过用人工方法对功能蛋白(酶)磷酸化和去磷酸化的化学修饰和去修饰来调节细胞代谢、生长、分化、增殖,这一方法在农业、医药、食品和化学工业等方面有广泛的应用价值.值得指出的是,中科院院士、清华大学教授赵玉芬已经合成了几十种具有催化功能的磷酰氨基酸,并提出了“微型酶”学说.众所周知,氨基酸本身化学性质十分稳定,无催化活性,当它与磷酸作用合成磷酰氨基酸时变得极其活泼,具有催化剂的功能,为模拟酶的研究和合成开辟了一个崭新的途径和领域.可以设想,以氨基酸为基本组成单位的生物大分子蛋白质或多肽通过磷酸化和去磷酸化的修饰和去修饰必将使蛋白质或多肽具有许多新的化学性质和功能,为模拟酶、酶工程、蛋白质化学工程的研究和应用开辟新的途径,具有广泛的发展前景.     

细胞凋亡的分子机理

细胞凋亡是一种细胞自主性死亡现象,与维持生物体正常生理功能和一些疾病的发生密切相关.最近发现,细胞凋亡的主要原因是毒物、射线等死亡信号通过死亡诱导信号复合体直接激活一组被称为caspases的蛋白酶系统.同时发现,死亡信号还可通过线粒体和一些癌基因相关蛋自如Bcl-2、P53、PML间接影响caspases的活性.最终影响凋亡的发生.     

一种评价细胞代谢协调的方法

细胞代谢过程中的酶促反应是中间复合物系统(ICS).ICS的输出(v)和响应度(r=Kmv/[S])在活动能力(V)范围内互补分配.在细胞中,ICS间通过以输出影响S、V和Km,从而决定v与r在V中分配比(α)的方式联系.ICS间的这种联系,使所有ICS的α都为1成为细胞代谢协调的标准.     

代谢调控的新发现

能量代谢一直是最为热门的研究领域之一. 对乙酰化调控代谢的机理的研究发现, 代谢酶类赖氨酸残基的乙酰化修饰与很早就发现的转录调控、反馈抑制、变构调节及磷酸化修饰一样, 是一种广泛存在于原核和真核生物体内的保守代谢调控机制, 即乙酰化修饰不仅可以抑制/激活代谢酶的催化活力、影响蛋白的稳定性, 还可能协调代谢途径中各个代谢酶类的活性, 并在协调不同通路的代谢流分布中发挥更为广泛的生理功能, 进而在细胞整体水平上调控代谢. 最近还发现一些中间代谢物在细胞信号中起重要作用, 不平衡地积累2-羟基戊二酸或减少α-酮戊二酸会对加双氧酶蛋白家族产生重要的影响, 改变包括HIF途径在内的肿瘤相关信号通路, 并可能引起组蛋白甲基化修饰的改变. 由于代谢与人类疾病紧密相关, 这些新的发现在科学界引起了人们广泛的兴趣.     

细胞色素酶2D6的分子对接以及分子动力学研究

细胞色素酶P450是人体内重要的药物代谢酶. 通常, 这类酶在其结构中都含有一个亚铁血红色分子, 并且负责代谢超过90%的已知药物分子. 细胞色素酶2D6是这类酶中的重要一员, 它负责代谢大约20%~30%的已知药物分子. 利用分子对接和分子动力学模拟的方法, 研究了细胞色素酶2D6的结构特征以及其与药物分子之间的相互作用. 并且发现, 细胞色素酶2D6活性位点中的Glu216, Asp301, Ser304和Ala305在其与药物分子的相互作用中有着重要的作用. 它们可以形成一个或者多个氢键来固定药物分子. 同时其活性位点中的Phe120可以通过形成一定的Π-Π相互作用来识别和固定药物分子. 这些发现有助于进一步了解细胞色素酶2D6的结构特征, 特别是其活性位点附近的结构特征, 理解细胞色素酶2D6代谢药物的机理. 同时, 由于细胞色素酶2D6存在着单核苷酸多肽性, 所得到的结果可以为个性化医疗提供一定的理论基础.     

生命分子的信息功能

正以生物大分子为主的生命分子有携带、传递与转换信息的功能,此功能对生物体的物质与能量代谢起指导作用。本文旨在从生命化学角度讨论生命分子实现信息携带及转换的机制,信息论视角为深入认识生命分子提供了新洞见。     

充斥细胞的纳米分子机器

分子机器种类繁多 一个小小的生物细胞中,居然充斥着种类繁多的纳米级分子机器。它们和人类制造的机器一样,由许多部件相互配合,行使着特定的功能。     

生长素代谢与信号转导及其调控种子休眠与萌发的分子机制

种子萌发是一个由遗传和环境因子共同调控的复杂过程,其中植物激素调节可能是种子植物萌发过程中的一种高度保守的机制.生长素是植物中的一种最重要的信号分子,调控植物生长发育的各个方面,包括形态发生和对环境变化的响应等.生长素通过多条平行的途径被生物合成和失活,也通过典型和非典型途径被感受和转导.生长素在种子休眠和萌发中的作用主要受其生物合成与分解代谢以及信号转导途径的调控.本文主要综述了生长素的生物合成与代谢、生长素的信号转导以及它们对种子休眠与萌发的调控的研究进展.此外,我们也提出了在本领域需要进一步研究的科学问题,试图为解释生长素调控种子休眠与萌发的分子机理提供参考.     

DNA——世界上最美丽的分子

一切生命都是靠“细胞”来维持的 地球上存在的物质,如果细分一下,就一定能追寻到“原子”这一基本单位。原子的数量和种类、连接方法是每种物质所特有的。原子能分成“质子”、“中子”、“电子”一类的微小粒子。这些粒子的数量和运动由各个原子的物理性质所决定。 同样,如果把生物体细分一下,     

代谢综合征药物高通量筛选模型的建立

线粒体对于真核细胞至关重要, 除了为细胞提供能量, 还参与细胞信号转导、分化与生长、凋亡等生命过程. 许多疾病的发生与线粒体功能失常密切相关, 包括神经退行性疾病、糖尿病、肥胖、肿瘤等. 由于线粒体膜电位是反映细胞功能状态的重要指针, 因此选用了代谢性细胞L6大鼠肌管细胞建立了一种快速且高效地分析线粒体膜电位的高通量筛选模型. 通过对线粒体染料JC-1浓度及孵育时间、待筛选化合物孵育时间、阳性化合物CCCP(carbonylcyanide-m-chlorophenylhydrazone) 浓度等实验条件的优化, 确立了筛选条件, 并对鱼藤酮、丙二酸、抗霉素A、寡霉素和黄连素(berberine)等线粒体抑制剂进行验证, 证实该筛选体系的可靠性. 以10 μmol L^-1 CCCP作为阳性对照, 筛选体系的整体CV值(变异系数)为5.92%, Z'因子为0.575, 符合高通量筛选的要求. L6肌管细胞线粒体膜电位高通量筛选模型的建立, 将为发现治疗代谢综合征的新药先导化合物提供更多机会.     

CD2胞内区结合蛋白的分子克隆与鉴定

为了探讨 ＣＤ２分子的信号传递功能,以编码ＣＤ２胞内区（Ｔｈｒ２１１－Ｇ１ｎ３３６）肽段的ｃＤＮＡ为“钓饵”,采用酵母双杂交系统从激活的人Ｔ淋巴细胞ｃＤＮＡ文库中筛选与之相互作用蛋白的ｃＤＮＡ序列．并采用免疫共沉淀法鉴定该蛋白在体内与ＣＤ２胞内区结合的特异性．克隆并鉴定了一个与ＣＤ２胞内区特异性结合的胞内蛋白分子,与ｖ－ｆｏｓ转化效应蛋白（Ｆｔｅ－１）同源 Ｆｔｅ－１参与细胞转化、生长、蛋白合成及向线粒体转运蛋白质．蛋白数据库检索表明,Ｆｔｅ－１具有蛋白激酶ＰＫＣ的结合与作用位点,提示Ｆｔｅ－１参与ＣＤ２分子介导的信号传递     

细胞内的“邮务”

1999年10月11日,瑞典卡罗琳外科医学研究院诺贝尔奖评选委员会决定将1999年度的诺贝尔生理学或医学奖授予美国洛克菲勒大学的细胞生物学与分子生物学家京特·布洛贝尔(Gnter Blobel),以表彰他在细胞内蛋白质输运的信号理论和分子机理方面所做的杰出贡献。 众望所归的得奖者 1936年5月21日,京特·布洛贝尔出生于德国的瓦尔特斯多夫,1960年在德国吐宾根大学获医学博士学位后赴美,1967年在威斯康星—麦迪逊大学获得肿瘤学博士学位,同年,他来到洛克菲勒大学的乔治·帕拉德(1974年诺贝尔奖得主)、菲力浦·谢凯维兹领导的研究细胞精细结构以及新生蛋白转运     

一种基于GO分子功能信息的序列编码辅助预测亚细胞定位方法

亚细胞定位与蛋白质的功能紧密相关. 本研究提出了一种新的编码方式, 试图根据那些与亚细胞定位相关的蛋白质分子功能信息, 结合氨基酸二肽组成以提高亚细胞定位预测的性能. 结果显示, 在使用支持向量机和RH数据集的测试中, 该方法的预测精度有了显著的提高, 同时对于蛋白质序列N端的不准确性也具有一定的鲁棒性.     

细胞的感受谁知道

我们的身体由数以亿计的细胞组成,这些细胞也会接触各种各样的体内环境,它们对这些环境会有怎样的感受呢?它们是否感受到快乐或忧伤,是否感受到香味和声音呢?我们并不知晓细胞的独特感受。那么,谁知道细胞的感受呢?2012年诺贝尔化质相结合在一起。这种奇妙的结合可以激发细胞进行思考,然     

非细胞体系核重建的原子力显微镜观察

非细胞体系是研究有丝分裂中核重建过程的重要方法. 原子力显微镜以其高分辨成像的功能已成为观察生物体系的有力工具, 但目前原子力显微镜在非细胞体系研究中的应用还未见报道. 提出了一种适用于原子力显微镜观察的空气干燥样品制备方法, 利用原子力显微镜观察了非细胞体系核重建过程, 得到了高分辨、高质量的非细胞体系核重建过程的形貌像, 并且清晰地分辨出直径为100 nm的膜泡和它在接近染色质表面的形态变化. 为进一步了解核膜的重建机理提供了方向.     

植物体内的信息传递——细胞分裂素在植物水分胁迫中的信息作用

水分的暂时亏缺是大多数植物经常的和周期性经历的一种现象,因而可以假定植物在进化历程中发展成为一个有效的适应机理,从而使植物能应付不同程度的水分胁迫。植物为完成这一机理,要通过一复杂的调节控制系统,该调控系统应当类似于动物体内神经元的反射系统。已经累积的证据表明,这些适应机理不论是快速的如气孔的运动,还是缓慢的发育和形状的适应,可能都涉及到通过改变植物体内的激素平衡而进行调节。     

血管紧张素Ⅱ对大鼠脊髓细胞磷酯酰肌醇转化的影响

近来许多研究认为血管紧张素II(AII)在中枢神经系统(CNS)起着神经介质或调质的作用,在大鼠脑和脊髓均有AII及其受体的分布。已知在外周,血管紧张素II通过磷酯酰肌醇(phosphatidylinositol,PI)系统起作用,但AII在中枢的作用与磷酯酰肌醇系统的关系尚无统一认识,尤其AII在脊髓中的作用机理很少涉及。本文利用原代培养的神经细胞,研究了AII对大鼠脊髓神经细胞磷酯酰肌醇转化的影响和AII阻断剂沙拉新(saralasin)对上述效应的拮抗作用。     

NO参与真菌诱导子对红豆杉悬浮细胞中PAL活化和紫杉醇生物合成的促进作用

由桔青霉(Penicillium citrinum)细胞壁制备的诱导子可以诱发红豆杉悬浮细胞产生多种防卫反应, 包括NO合成、PAL活化和紫杉醇合成加强. NO淬灭剂cPTIO和一氧化氮合酶(NOS)抑制剂PBITU可以阻断桔青霉诱导子对红豆杉悬浮细胞中PAL活化和紫杉醇合成的促进作用. NO供体SNP单独处理也可以触发红豆杉细胞中PAL活化和紫杉醇合成加强. PBITU可以抑制桔青霉诱导子诱发红豆杉悬浮细胞中NO的增加. 实验结果证实了在桔青霉诱导子处理下红豆杉悬浮细胞中NO合成与PAL活化和紫杉醇合成加强之间的因果关系, 表明桔青霉诱导子诱导红豆杉悬浮细胞通过NOS产生NO, NO作为信号分子活化PAL并触发紫杉醇生物合成.     

嵌段共聚物改性表面对蛋白质吸附和细胞黏附的调控

通过表面引发原子转移自由基聚合的方法制备了聚甲基丙烯酸寡聚乙二醇酯-嵌段-聚苯乙烯(POEGMA-b-PS)改性的硅表面. 通过控制反应时间可以对两种组分的长度进行调控. 结果发现: POEGMA和PS相对长度的变化会引起改性表面的化学组成和微结构发生改变, 进而导致表面对蛋白质吸附和细胞黏附情况的改变. 随着PS链段相对长度的增加, 改性表面的疏水性增强, 对纤维蛋白原的吸附量增加, 同时成纤维细胞在表面的黏附和铺展情况转好. 当PS链段相对较短时, POEGMA-b-PS改性表面既能排斥蛋白质的非特异性吸附, 同时又能够支持细胞在表面的黏附生长, 这在组织工程领域有着潜在的应用.     

人体细胞-分子网络的波动——藏的波动*

从实验获得启示：人体细胞分子网络有反向同步的波动。从《黄帝内经》获得启示：人体的十一藏中,有四藏有反向同步的波动。这两种波动的对应,将古典中医学、现代地球系统科学、现代生命科学连接起来,由此可以形成具有中国思想特色的先进的生命科学的新领域。