信使RNA前体的剪接反应:分枝点和套环状RNA

mRNA前体的剪接反应涉及一种异常的RNA结构:一种套环状或尾环状分子,其中插入序列的5′端同链内某一核苷酸之间借2′—5′磷酸二酯键连接在一起。本文对套环状结构的形成及其可能的意义进行了讨论。     

有机小分子催化的炔丙醇与二氧化碳羧化环化反应

对有机小分子催化二氧化碳(CO2)与炔丙醇羧化环化合成环状碳酸酯的反应体系进行概述,重点介绍离子液体、CO2加合物和有机膦在催化炔丙醇羧化环化反应中的研究进展.有机小分子化合物能够与CO2生成CO2加合物或者亲核进攻炔丙醇中碳碳三键生成两性离子中间体,从而活化CO2和(或)炔丙醇底物,催化此羧化环化反应.本文对有机小分...     

四膜虫的一个RNA插入序列的自拼接和酶促活性（上）

导言1926年,James B.Sumner结晶出尿酶,并发现它是一类蛋白质.此后经过10年的争论才认识到,生物体内几乎所有的生化反应均由蛋白酶催化.由此,酶是蛋白质的概念便深深地植入生物学工作者的脑海长达半个世纪之久.然而,在1981-1982年期间,我的研究小组和我一起发现了另一种酶——RNA分子,它能切割和连接自身的核苷酸.     

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.     

用暗场电镜技术观察DNA分子的超螺旋结构

随着拓扑异构酶的发现和深入研究,人们越来越多地注意到双链DNA分子的超螺旋结构在DNA复制、RNA转录甚至可能在基因表达调控中的重要生物学意义。虽然对于小分子环状DNA,可以通过密度梯度离心的方法分离,进而可经凝胶电泳把超螺旋数不同的分子区分出来,并推算出每个分子的超螺旋数,但核酸电镜技术可以给出更为直观的超螺旋分子的图象,与生化研究手段互相补充,互相印证,从而成为研究超螺旋DNA分子的重要实     

趣味科普问答

晶莹的水环 问:有一次,我在温哥华水族馆观看白鲸表演时,看见其中一条鲸在水中吐着环状气泡,这些环状气泡似乎没有受到明显的浮力的作用,甚至能够随水流沉入池底。有些鲸还能够水平地吐出一个个环状气泡,然后将它吸入口中。是否有人对这些有趣的环状气泡做过研     

氮化锂对氰基环化反应的催化作用

报道了氰基化合物环化反应的一种新型催化剂氮化锂Li₃N, 可用来催化合成三嗪和嘧啶类化合物, 少量Li₃N的存在即可使氰基化合物高效率地发生环化反应. 该合成方法简便, 在密封的溶剂热反应釜中进行反应, 不使用溶剂, 产物的分离纯化容易, 符合绿色化学的要求. 并对Li₃N的催化机理及催化反应的动力学过程进行了初步的探讨.     

染色体分离的分子机理

染色体分离是有丝分裂和减数分裂的关键事件, 是保证姊妹(同源)染色体正确分配到子细胞中关键的调控环节之一. 近年来, 利用酵母等真核模式生物突变体, 研究人员克隆了一些调控细胞分裂早期姊妹染色体黏着和后期黏着素酶解的关键基因, 初步阐明了染色体分离的分子调控机理. 由多亚基蛋白组成的黏着素是保证染色体正确黏着和分离的关键分子. 在细胞分裂中后期过渡时, 经过一系列的分子识别和互作导致黏着素蛋白选择性地降解, 使染色体分离. 本文在详细地讨论了参与有丝分裂染色体分离调节的关键蛋白质及其作用机制的基础上, 简单介绍了有丝分裂和减数分裂染色体分离过程中分子调节的差异, 并分析了染色体分离分子机制研究中尚待解决的关键问题.     

水稻中一种RNA结合蛋白cDNA的筛选和结构分析

植物叶绿体基因组全结构的阐明,已充分揭示该遗传体系兼有原核生物和真核生物基因组的特征。在叶绿体基因中,除存在一些内含子结构外,还具有像rpl12这样复杂的分割式基因。同时,不同基因的转录速度也存在着显著的差异。这些都意味着叶绿体基因在转录后必然有着复杂的剪接加工过程。RNA结合蛋白是一类在RNA加工中起重要作用的蛋白。Li等首次从烟草叶绿体中分离到与RNA转录直接相关的RNA结合蛋白,并且证明它们是由细胞核编码,在细胞质中合成后再输入到叶绿体中去的。至今,已从烟草、菠菜以及拟南芥菜等植物中发现了约10种核编码的叶绿体RNA结合蛋白,它们有类似的构造特征。我们从水稻cDNA文库中首次筛选到一个RNA结合蛋白(cp28)的基因,其相应的肽链由264个氨基酸组成。和其他叶绿体RNA结合蛋白相仿,它也包含有两个RNA结合结构域(称为consensus sequence-type RNA-binding domain,即CS-RBD),其中各含有一个由8个氨基酸组成的高度保守的一致顺序(ribonucleoprotein consensus sequence,即RNP-CS)。N端区域的传送肽(穿膜信号肽)由60个氨基酸组成,其后是一段负电荷十分集中的酸性肽段,但传送肽和酸性肽段的氨基酸顺序与其他植物的RNA结合蛋白的同源性很低。根据全长肽链的同源性比较,我们还分析了水稻cp28     

苯二氮受体在大鼠脑的分布

自70年代后期在大鼠脑发现了BZ受体(BZ-R),并发现BZs在中枢神经的作用强度与BZ-R的亲和力相关,有大量证据表明ZB-R和γ-氨基丁酸_A受体(GABA_A)、Cl~-通道构成超分子复合物,并证明这类药物和巴比妥类、致(或抗)惊厥药物均是通过此超分子复合物发挥它的毒性或药理作用的.这些结果对神经分子药理学中受体领域的研究起到积极推动作用.我国学者颜光美等(1990)首先合成了新的BZ-R亲和配基与该受体蛋白解吸附剂,成功地分离纯化出BZ-R蛋白,并证明它有5个不同分子量的亚基,使我国BZs分子药理学受     

苹果锈果病组织中发现的环状类病毒RNA

锈果病是我国苹果的一个重要病害,其病原长期未得到解决。1982—1983年日本小金沢硕城曾从锈果中分离到一种在健果中没有的低分子量RNA提出了类病毒病原的可能性。由于他没有提供这种低分子量RNA具有类病毒特有的环状分子结构的证据,类病毒病原说未得到确认。 我们于1982—1985年分析了从中国农科院郑     

脱氧核酶在生物检测及基因治疗中的研究进展

脱氧核酶(DNA zyme)是通过体外筛选技术获得的有酶活性的单链DNA分子.随着越来越多的脱氧核酶被筛选出来,科学家对其功能性质的研究也逐渐深入.其中,RNA切割作用作为脱氧核酶最重要的一种特性,是目前研究热点.而脱氧核酶发挥RNA切割作用需要辅因子(金属离子、中性分子、细菌等),因此,基于此特性,DNAzyme不仅被广泛用于金属离子和生物分子检测,而且被应用于特异性切割mRNA阻断蛋白的翻译,从而用于多类临床疾病的治疗.本文系统总结了DNAzyme在金属离子和生物分子检测以及在基因治疗方面的研究进展,并对其在动物体内对目标分子的高灵敏度、低浓度特异性检测及发挥切割活性进而达到疾病治疗做出了展望.     

RNA折叠

与蛋白质相比,RNA的折叠是一个比较新的研究领域.不同的RNA分子可能沿着不同的路径,以某些与蛋白质折叠并不完全相同的方式构建出复杂的三维结构.在此过程中,RNA要受到许多环境因素的影响.对这些因素以及RNA的折叠机制进行深入的分析,将加深人们对地位显得日益重要的RNA分子的结构与功能的理解,并由此揭示RNA在基因表达调控过程中所起的重要作用.     

环化鸟苷酸构象的计算

环化鸟苷酸(Cyclic GMP)和环化腺苷酸(Cyclic AMP)在生物上具有同样的重要性。它们能影响着某些酶的活性,在代谢控制和调节功能上是重要的,所以,引起人们的很大注意,但应用分子轨道方法,对Cyclic GMP分子构象的研究,至今还未见到,为了了解它的结构和功能的关系和预言它在溶液中的构象,对它进行分子轨道的研究是值得的。本文应用改进的EHMO法(推广的休克尔方法)对Cyclic GMP分子的构象进行了计算。     

超分子主体化合物环糊精应用于环境污染物分离分析的研究进展

超分子化学是化学的一个崭新的分支学科, 它是研究分子间相互作用缔结而形成复杂有序且具有特定功能的分子聚集体的科学. 超分子作用是一种具有分子识别能力的分子间相互作用, 以分子识别为基础, 设计、合成、组装具有新颖性能的超分子功能材料, 将为分析科学提供理论指导和新的应用体系, 为生命科学、材料科学、环境科学等共同发展做出巨大贡献. 本文对超分子主体化合物环糊精作为分子识别功能材料, 在环境污染物分离分析应用中的研究进展进行了简要概述, 以期探讨环糊精及其衍生物在未来环境领域有机污染物、特别是持久性有机污染物和新型污染物分离分析中的应用前景和发展趋势.     

离域片断轨道的定域化

微扰分子轨道(PMO)法为非键轨道作用的研究提供了一个定量的方法.然而,有机分子的化学和生物活性,包括各类反应的产物,在很大程度上取决于非键原子间的作用.因此,如何正确地计算原子间的作用能已成为化学学科一个很有意义的研究课题.在目前,由我们建立的新的定量PMO法,即WSW-like法,为原子作用能的计算提供了一个比较合理的方法.定量PMO法的核心是向每一个分子片断提供一组具有正确集据数的片断轨道.开壳层离域片断轨道(ODF-MOs)的定域化是PMO法的基础.我们将以苯分子的环内分割为例,简要地报道改进的Kost定域法操作程序,它的局限性以及片断分子模型的几何参数对开壳层定域片断轨道(OLF-MOs)质量的影响.     

钙调蛋白可结合多肽的研究

钙调蛋白在细胞过程中起着关键的作用,它通过直接与酶的作用而活化30多种酶,这种作用被认为发生在酶的一个特殊的钙调蛋白结合部位。但在分子水平上,这种作用还     

发现新型非编码RNA

据英国Nature Structural&Molecular Biology,2015,doi:10.1038/nsmb.2959报道,中国科学技术大学单革实验室的李兆勇等人发现一类新的非编码环状RNA,在细胞核内调节亲本基因的转录。非编码RNA是指细胞内不编码蛋白质却行使多种生物学功能的RNA,而环状RNA大多为非编码RNA。李兆勇等人通过交联和免疫沉淀方法找到111种与RNA聚合酶Ⅱ(PolⅡ)有关的环状RNA,并对其中两种circEIF3J和circPAIP2进行了详细研     

胺基修饰的β环糊精衍生物与1及2-萘酚的结合性能

研究分子间的特异作用(即分子识别)是当前仿生化学的重要内容之一.β环糊精(β-CD)是7个葡萄糖通过1,4-糖苷键构成的环状寡聚糖,可以作为受体通过其憎水穴腔与许多有机物(作为底物)形成包结复合物,这种结合是以对底物分子的形状、体积及极性大小的选择性实现的,因而它在模拟酶的研究中占有很重要的地位.在生物体系中,分子间的专     

非环状腺嘌呤核苷类似物的合成

在抗病毒剂的合成中,已知某些腺嘌呤核苷,如3-dezadennosine、3-deazanisteromysin、Neplonocin及非环状腺嘌呤核苷类似物,(S)-9-(2,3)-双羟丙基腺嘌呤核苷(s-DHPA)都具有抗DNA及RNA抗病毒的生物活性。 约十年前,我们发现羧酸的N-羟基-5-降冰片烯-2,3-双甲酰亚胺(HONB)活泼脂是一个具有优异的选择性的N-酰基化试剂,它只能与脂肪胺,而不与芳香胺起反应;它只能与羟胺的胺基,而不与羟基起反应。