从基于结构定义的序列模体识别蛋白质的超家族

以进化上相距较远的蛋白质酪氨酸磷酸酶Ⅰ和Ⅱ为例，通过结构比较和基于结构的序列比对及共同保守区域残基替换模式的分析，定义了基于结构的序列模体。利用这种新的模体对SWISS－PROT和TrEMBL蛋白质序列进行搜索，可特异性地同时识别磷酸酶Ⅰ和Ⅱ，其识别正确率可达98．4％，而在此之前，尚未见可同时识别磷酸酶Ⅰ和Ⅱ序列模体的报道。     

蛋白质功能基团三维模体及其应用

用一维序列模体和三维结构模体刻画与识别蛋白质功能区是蛋白质功能预测和分子设计中的重要课题。目前三维模体的提取与搜索均以残基为单位进行。特异性有限。鉴于残基的功能基团才是其发挥功能的关键要素,提出以功能基团为单位来表征三维模体（称为功能基团三维模体）,并发展了相应的搜索算法,用于阐释蛋白质功能的结构基础以及预测未知蛋白质的功能。以从胰蛋白酶（ＰＤＢ代码为１ｍｃｔ）中提取的“三联体和氧穴”功能基团三维     

与对称性相关的蛋白质序列-结构关系

蛋白质的氨基酸序列如何编码它的三级结构是一个极具挑战性的问题[1~3].虽然蛋白质的氨基酸序列看起来非常不规则,但它编码的三级结构表现出明显的规则性.例如,许多蛋白质具有对称的三级结构,但它们的氨基酸序列看起来象随机序列.因此人们对蛋白质序列关联性进行了大量的研究[4~8],希望确定蛋白质序列是否是随机的.然而,这些研究给出了相反的结果,一些研究表明蛋白质序列与随机序列不可分,而另外一些研究认为蛋白质序列不是随机的.本文将研究3种小的α类蛋白质结构域.这些是具有对称三级结构的最简单的蛋白质结构域.我们将说明这些结构域的…     

蛋白质内含子的特征序列分析及模体修正

自从1990年在Saccharomydes cervisiae腺苷三磷酸核酸酶中发现第1个蛋白质内含子（Sce VMA)后,蛋白质内含子的数量在不断增多,分析这些新的蛋白质内含子序列,对正确认识它们的序列特征是非常必要的,通过系统搜索核酸以及蛋白质序列数据库,收集到蛋白质内含子101个,其中含LAGLI－DADG自导引核酸内切酶模体的蛋白质内含子序列69个,由于典型蛋白质内含子是包含自导引核酸内酶模体的,而且占蛋白质内含子的绝大多数,所以只分析这69个典型蛋白质的含子,发现这些蛋白质内含了的分布在物种以及蛋白质种类之间都有其特殊性,通过多序列联配还发现了蛋白质内含子在序列上的一些新特征,并对已有的蛋白质内含子的模体进行修正。     

从数据自动学习的智能神经网络

众所周知,神经网络在模式识别问题上有着广泛的应用[1],近十几年在生物信息学中神经网络也有很好的表现,例如预测蛋白质的二级结构[2],识别各种具有重要生物学意义的序列模体(motif)等等[3].     

第二遗传密码

遗传信息的传递应该是从核酸序列到有完整结构的功能蛋白质的全过程。现有的遗传密码仅有从核酸序列到无结构的多肽链的信息传递，因此是不完整的。后一部分，即遗传信息传递密码的第二部分（简称第二遗传密码），是遗传信息从蛋白质中氨基酸序列到其空间结构之间的传递。本文总结了当前已知的蛋白质中氨基酸序列和蛋白质总体空间结构的关系，对第二遗传密三应该具有的特征进行了讨论。认为第二遗传密码除和三联密码同样具有简并性（     

基于相对熵的蛋白质设计方法的普遍近似

发展了最近提出的一种基于相对熵原理的蛋白质设计方法. 将该方法从必须满足特定的条件才能适用, 推广到普遍适用. 研究表明, 扩展前的方法可被看作扩展后方法的特例, 扩展后的采用普遍近似的蛋白质设计方法更利于蛋白质设计的研究, 使基于相对熵的蛋白质设计方法更具有普遍性, 同时还提高了对蛋白质序列的预测精度.     

锌指结构域序列的进化生成模拟——遗传算法在蛋白质结构研究中的应用

遗传算法(Genetic algorithms, GA)是具有高频率的搜索机制的算法.遗传算法不仅为蛋白质结构研究提供了一种全局自适应搜索算法,使能量最低状态(按热力学假说,蛋白质的天然状态的能量最低)的搜索更加方便,而且为我们提供了一种新的想法和研究思路.通过应用遗传算法对锌指结构域序列进行进化模拟,成功地从随机产生的氨基酸序列中,进化生成了一些潜在的锌指结构域序列,不仅在一定意义上证明了氨基酸序列起源的随机性,而且对遗传算法在大规模解空间的搜索能力进行了测试.     

基于接近效应聚合反应与核酸适体的蛋白质检测新方法

以核酸适体作为识别分子, 建立了一种简单、灵敏特异的蛋白质检测新方法. 该方法以凝血酶为目标蛋白, 针对其两个结合位点, 分别设计了两条具有3′末端互补碱基序列的核酸适体探针. 当两条探针同时与凝血酶结合时, 末端借助接近效应形成稳定的杂交并在聚合酶的作用下发生聚合反应, 双链DNA产物的量通过Sybr GreenⅠ的荧光信号指示出来. 实验结果表明, 聚合反应初速度与凝血酶的浓度正相关. 本方法中核酸适体探针设计简单灵活, 对目标蛋白选择性和灵敏度高, 检测下限可达到6.9 pmol/L.     

隐马氏模型在生物序列分析中的应用

随着以功能基因组学和蛋白质组学为主要研究内容的后基因组时代的来临,人们面对着“海量”的生物序列数据需要分析处理。生物序列分析的基本出发点是：通过计算方法由核酸和蛋白质的序列推导出它们的结构和功能。依据分子生物学的知识,各种数学工具已被广泛地应用于生物序列分析。其中隐马氏模型就是一种日益受到重视的智能化方法,已在生物序列分析中获得了广泛的应用。本文着重论述隐马模型结构及其在生物序列分析中的主要应用。     

基于小波方法的蛋白质非规则二级结构预测

蛋白质的二级结构可以分为两类：规则二级结构和非规则二级结构，α螺旋和β折叠是典型的规则二级结构，它们的残基具有重复的主链转角，而且它们的N－H和C－O基团以氨键形式周期分布。相比之下，剩余的部分没有可重复转角，称之为非规则二级结构，对蛋白质氨基酸序列做了广泛的分析，结果表明，用连续小波变换可以对蛋白质氨基酸序列中的非规则二级结构进行有效的预测。     

以大肠杆菌为参照基因组的比较基因组学系统的建立

随着人类基因组计划及其他测序工作的顺利进行, 人们已经得到了大量的基因序列. 阐明这些序列的功能和意义成为功能基因组学的主要任务. 我们以大肠杆菌E. coli为参照基因组, 利用已公开基因组数据的24种古细菌和真细菌蛋白质序列(可从ftp://ncbi. nlm.nih.gov/genbank/genomes/bacteria 下载), 建立了一个基于互联网的可查询的比较基因组学研究平台(http://202.116.74.121:8080/database.htm). 该平台可用于研究同源基因在古细菌、真细菌中的分布、进化, 以及进行功能预测, 也可以查询对各种属特异的基因, 是对NCBI的COGs系统的一个…     

蛋白质研究的挑战:无固有折叠模式的肽链

蛋白质是由肽链构成的。传统概念认为蛋白质一定是具有特定折叠模式的、有功能的肽链。早年的蛋白质变性理论指出，在极端条件下，蛋白质的立体结构由紧密变得松散．同时丧失其固有的活性，这个过程就是变性。1950年代，一些研究蛋白质的化学家提出，蛋白质的结构具有特定层次：一级结构是蛋白质肽链中氨基酸残基的序列：二级和三级结构是蛋白质的立体结构：亚基组装产生了四级结构。     

一种改进的研究蛋白质-蛋白质相互作用的平均势方法

在原子水平上发展了一种距离相关的用于研究蛋白质-蛋白质相互作用的平均势(potential of mean force, 简称PMF)方法. 与传统理论模型相比, 我们的模型考虑了蛋白质系统的复杂环境因素. 这种改进使得该模型能够给出物理上更合理和准确的势函数形式. 得到这样的势函数是正确描述蛋白质结构及相互作用的前提条件. 而且借助于改进后的方法, 还可以对蛋白质中残基相互作用的空间拓扑规律进行研究. 期望这种改进将促进平均势方法在蛋白质科学其他领域, 如蛋白质折叠识别, 结构预测及热稳定性预测中的应用和发展.     

限制性核酸内切酶PvuⅡ识别序列外甲基化抑制其酶切活性的分子机理研究

<正>DNA甲基化是DNA分子上重要的碱基修饰方法之一,它可以影响核酸的结构及其与蛋白质的相互作用,由此影响基因的表达,关于甲基化与限制性核酸内切酶之间的关系,以往的研究表明:限制性核酸内切酶识别序列内DNA甲基化可特异性地抑制该酶的酶切活性。     

限制性核酸内切酶PvuⅡ识别序列外甲基化抑制其酶切活性的分子机理研究

DNA甲基化是DNA分子上重要的碱基修饰方法之一,它可以影响核酸的结构及其与蛋白质的相互作用,由此影响基因的表达,关于甲基化与限制性核酸内切酶之间的关系,以往的研究表明:限制性核酸内切酶识别序列内DNA甲基化可特异性地抑制该酶的酶切活性。     

遗传信息的转录和翻译机制是怎样发现的

文章具体地介绍了遗传信息表达机制的发现过程:克里克关于序列假设、中心法则、模板RNA和连接物RNA的提出及其实验背景;信使RNA概念的形成及其转录机制的发现;转移RNA的功能及其结构的发现;在核糖体上蛋白质合成机制的确立.     

三种分子生物学数据库的格式和使用

本文介绍三大分子生物学数据库——蛋白质及生物分子三维结构数据库PDB、瑞士蛋白质序列及注解数据库SWISS-PROT和国际核酸序列数据库EMBL/GenBank/DDBJ的发展情况,以及从Internet检索和调用其数据记录方法,列表给出了三大数据库的记录格式和标题调整含义,并简介了Internet上其他生物学数据库的发展情况和调用方法.     

一个猪免疫球蛋白IgG H链基因的克隆、序列分析及表达

用RT PCR方法从猪脾脏中分离到一段 1 42 5bp的DNA片段 ,该片段编码免疫球蛋白基因 .经全序列分析证明此片段与前人报道的序列有较高同源性 ,其C区属于猪Igγ链基因亚类 3.用EcoRⅠ和NsiⅠ切点将该片段切下插入pET 3b(NSEB) ( - )中 ,表达出约 5 2ku的蛋白质 ,表达量约为 2 1 % .     

蛋白质可逆磷酸化作用的结构基础

蛋白质可逆磷酸化作用的结构基础李林（中国科学院上海生物化学研究所）蛋白质可逆磷酸化几乎调节着生命活动的每一过程。细胞的生长和分化，具体到基因复制转录调控、蛋白质合成调控和代谢调控，分子识别和信号传递，肌肉收缩，肿瘤发生以及包括学习记忆在内的神经活动等...