蛋白质的磷酸化修饰及其研究方法

蛋白质磷酸化是一种重要的翻译后修饰，它参与和调控生物体内的许多生命活动。随着蛋白质组技术的不断发展，蛋白质磷酸化的研究越来越受到广泛的重视。本文介绍了蛋白质磷酸化修饰的主要类型与功能、磷酸化兰白质及磷酸化肽的标记和分离与富集、磷酸化肽及磷酸化位点分析以及蛋白质的磷酸化改性等方法,并综述了近年来国内外的主要研究进展。     

磷酸化修饰蛋白激酶PKCθ转折片段的结构动力学模拟研究

磷酸化修饰是蛋白或多肽调节一种重要方法.利用分子动力学模拟方法,比较研究了蛋白激酶(protein kinase C-θ,PKCθ)催化域的转折片段Ser676位点磷酸化修饰前后的结构动力学特点.模拟结果和氢键分析显示,此位点的磷酸化修饰对这一片段的结构有显著的影响,有助于增加结构的稳定性.此结果有益于进一步研究PKCθ的结构动力学和相关实验研究.     

蛋白质磷酸化修饰研究进展

 蛋白质磷酸化是由蛋白质激酶催化的磷酸基转移反应,是最常见、最重要的蛋白质翻译后修饰方式之一,是一种普遍的生命活动调节方式,在细胞信号转导过程中起重要作用。本文介绍了蛋白质磷酸化修饰的主要类型与功能、磷酸化蛋白的鉴定及磷酸化位点的预测等方面研究进展,并着重介绍了一些灵敏度高、特异性强的以同位素标记、免疫印迹-化学发光法等作为核心的磷酸化蛋白质分析方案。Western blot方法被证明是鉴别磷蛋白的灵敏、特异方法,而NanoPro100/1000超微量蛋白分析系统等又在此基础上加以改善。蛋白磷酸化分析工具和软件的发展也很迅猛。     

20℃和25℃条件下秀丽隐杆线虫衰老过程中磷酸化蛋白质组学的研究

衰老过程受到包括温度在内的众多环境因素的影响。蛋白质磷酸化是重要的翻译后修饰,调控多种生命活动,在衰老过程中也起着重要作用。秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans,C.elegans)是经典的衰老研究的模式生物。为了探究蛋白质磷酸化修饰在不同温度下衰老过程中的作用,我们对20℃(常温)和25℃(高温)培养条件下成年时期第1天、第5天、第10天的秀丽隐杆线虫样品进行了磷酸化组学分析工作。我们采用基于DIA的非标定量分析方法,系统地比较了不同样品间的磷酸化组学差异。共9 145条高可信度的磷酸化肽段被鉴定到,对应3 317个磷酸化蛋白质。经过筛选,最终6 624条磷酸化肽段被定量到,其中有1 093条显著变化的磷酸化肽段,来自于858个磷酸化蛋白质,包含1 426个磷酸化位点,通过进一步的生物信息学分析,揭示了衰老过程中的磷酸化变化规律。     

决策树算法预测人类病毒的蛋白质磷酸化位点

本文基于决策树分类算法构建人类病毒蛋白质磷酸化修饰位点的预测模型。采用氨基酸物理化学性质对蛋白质序列进行特征提取,并分析丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸磷酸化位点邻近序列的氨基酸性质。同时考察了不同分类算法对预测结果的影响。通过10倍交叉验证,利用决策树算法预测丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸磷酸化位点的MCC分别达到77.31%、75.91%和71.94%,表明本文提出的方法能有效地预测人类病毒的磷酸化修饰位点。     

禁食对小鼠下丘脑磷酸化蛋白质组的影响

本研究旨在通过干预小鼠进食,探讨对小鼠下丘脑中蛋白质磷酸化修饰和相关信号通路的影响,为完善蛋白磷酸化调控网络提供有价值的信息.将实验小鼠平均分为3组,分别为对照组(con)、禁食组(D2)和禁食后恢复组(DR),每组小鼠数量为3只.在48 h内,con组正常提供饲料,D2组不提供饲料,DR组前44 h不提供饲料、后4 h提供饲料.同时解剖3组小鼠并提取下丘脑组织,提取、纯化和酶解下丘脑组织的蛋白质,并采用二氧化钛富集分离技术富集磷酸化肽段,运用高通量液相色谱-质谱联用进行检测,以鉴定样品中的磷酸化蛋白质组.利用非标记定量方法筛选差异表达的磷酸化蛋白以及位点,对鉴定数据进行GO富集和KEGG通路分析,并探究磷酸化蛋白间的相互作用关系.结果显示,共鉴定到4 810个磷酸化蛋白质,对应于14 259个磷酸化位点发生了变化.采用数学统计方法分析,成功确认小鼠下丘脑中有681个磷酸化蛋白差异显著,观察到这些差异蛋白与蛋白结合、激酶行为、转运、轴突生成等分子活动和生物学过程有关,并富集到了MAPK、细胞内噬和环磷酸腺苷信号通路等11个主要的信号通路.这说明禁食会对小鼠下丘脑中多种蛋白质的磷酸化修饰...     

人类病毒蛋白质磷酸化修饰位点的识别研究

蛋白质磷酸化翻译后修饰在病毒的复制和抑制宿主细胞功能方面发挥重要的作用。然而,利用实验的方法识别磷酸化位点既费时费力又耗财。因此基于蛋白质氨基酸序列发展一种机器学习方法对病毒蛋白磷酸化位点进行预测显得非常有必要。研究结合支持向量机提出识别病毒蛋白磷酸化位点的新方法。采用权重氨基酸成分和属性分组编码对病毒蛋白残基的氨基酸物理化学性质和序列信息进行特征提取,通过10倍交叉验证,丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸磷酸化位点的预测准确率分别达到82.0%、85.8%和92.4%。运用该预测模型对丝氨酸残基磷酸化的激酶组进行分类评估,CMGC、AGC和CAMK激酶组的马氏相关系数分别达到69.3%、68.8%和68.2%。结果表明:构建的方法可以有效地预测激酶特异性的磷酸化位点。     

p53基因的翻译后磷酸化修饰作用研究

p53基因是一种肿瘤抑制基因,其表达产物在癌症发生中起了复杂而重要的调控作用,本文着重于它的翻译后修饰中最为重要的磷酸化修饰进行论述,以及磷酸化修饰对p53在肿瘤发生和癌症防治中的功能和作用,并为人类攻克癌症提供了一种新的治疗思路。     

磷酸化处理对蚕蛹多肽结合钙能力的影响

为探索磷酸化处理对多肽结合钙能力的促进作用,以蚕蛹多肽为研究对象,采用不同种类和添加量的磷酸化试剂对其进行磷酸化改性,再与CaCl₂反应制备蚕蛹多肽结合钙复合物,并对样品进行钙和磷含量测定、磷酸化位点检测、红外光谱分析和扫描电镜分析。研究结果表明:Na₃PO₄、NaH₂PO4、(NaPO₃)₆ 3种试剂可与蚕蛹多肽发生磷酸化反应,改性后蚕蛹多肽结合钙含量可从145.12mg/g提高至202.32mg/g ;不同种类磷酸化试剂处理对多肽的结合钙能力无显著性差异,但磷酸化程度对肽结合钙能力有较大影响;多肽结合钙复合物中钙含量随磷酸化试剂的增加先升高后下降,当采用质量分数为0.50%的NaH₂PO₄时,改性后蚕蛹多肽结合钙含量达到最大值。红外光谱和磷酸化位点检测表明:NaH₂PO₄处理可使蚕蛹酶解产物中的17种肽段被磷酸化,增加磷酸化位点22个;肽段主要通过与丝氨酸和苏氨酸上的—OH反应接入磷酸基团。研究表明,磷酸化改性方法可显著提高多肽结合钙能力,希望为高效的补钙制品开发提供新的思路和方法。     

神经退行性疾病相关蛋白的翻译后修饰

特定靶蛋白的翻译后修饰对其执行细胞功能有重要作用,是细胞对生长、分化和应激等信号刺激所产生的调节功能的一种反应.翻译后修饰包括磷酸化修饰、乙酰化、甲基化、泛素化、类泛素化等不同的修饰.在神经退行性疾病的研究中,翻译后修饰对疾病的发生和病理影响日益受到人们的重视,我们对磷酸化、泛素化和类泛素化(SUMO化)修饰与神经退行疾病的关系及本实验室的工作进行介绍.     

Sequencing of phosphopeptides sulfonated by 4-sulfophenyl isothiocyanate using post-source decay matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry

Phosphorylation/dephosphorylation is probably the most common and important reversible post-translational modification of proteins. Analyzing the functional effects of phosphorylation is helpful for understanding the biological functions of proteins. Identification of the phosphorylation sites of phosphorylated protein is a prerequisite for research on phosphorylation. In this work, an effective and simple method of identification of protein phosphorylation sites has been developed. Phosphopeptides were selectively enriched with immobilized metal affinity chromatography (IMAC) and subsequently chemically modified by 4-sulfophenyl isothiocyanate, and then the chemically modified phosphopeptides were sequenced with post-source decay (PSD) matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) time-of-flight mass spectrometry for detecting phosphorylation sites. The charge of derivatization by 4-sulfophenyl isothiocyanate introduces a negative sulfonic acid group at the N-terminus of a peptide, and enables the selective detection of only a single series of C-terminal y-type ions. This chemically assisted method greatly simplifies the extremely complex pattern of PSD fragment ions and makes the PSD spectra more easier to be interpreted. The phosphorylation sites of a synthesized model phosphopeptide and human c-myc protein have been successfully identified by this method.     

心率变异性现代谱估计对不同年龄段正常人的分析

比较了经典谱估计与现代谱估计在心率变异性分析中的应用,指出了经典谱估计具有频率分辨率低和旁瓣泄漏的固有缺点,采用以自回归模型为代表的现代谱估计对心率变异性信号特别是短时心率变异性信号分析具有优越性,并对不同年龄段正常人的心率变异信号进行了分析和比较,分析结果表明:自回归模型功率谱估计在心率变异性分析中的有效性优于当前所使用的传统谱估计方法;随着年龄增长,HRV信号总能量及各频段能量明显减少.     

单神经元PSD控制在汽车ABS上的应用

通过对某轿车的防抱死制动过程进行动力学分析,设计了一种单神经元PSD控制器,建立了该轿车的ABS单神经元PSD控制系统的数学模型,并在MATLAB/SIMULINK仿真软件下进行了计算机仿真。结果表明,将单神经元自适应PSD控制理论应用于汽车ABS制动系统中,可以在不同的制动工况下,对滑移率实现在线调整,进而达到更好的控制效果。     

地铁屏蔽门的机械设计及力学模型

提出了一种地铁屏蔽门的机械设计方案,该机械部件设计成4个模块化结构单元,下部支撑可三维调节、上部支撑可伸缩,阐述主要部件的构造和作用,研究屏蔽门承受的外荷载,提出工况组合及校核内容,采用板单元、梁单元组合假设来简化力学模型,设计方案可满足地铁车站对屏蔽门的特殊要求,力学模型反映了屏蔽门的实际工作状况。     

一种基于双面型PSD的信号处理电路的设计

位置敏感探测器较之其他光电探测器件有其特有的性能优势,而双面型位置敏感探测器是二维位置敏感探测器中线性度最高的,但却存在不便于加反偏电压的缺点.针对这一缺点,设计了一种反偏电路,利用运算放大器两输入端虚短的特性,成功地给双面型位置敏感探测器施加了反偏电压.同时,对于反偏电路在输出端产生的增量,在运算电路部分成功地进行了消除,通过仿真测试,得到了与理论计算一致的结果.     

Distribution of possible sunshine durations over rugged terrains of China

Theconcepton possiblesunshineduration(PSD)findsitswiderangeofapplicationsinagricul ture ,forestry ,meteorology ,hydrology ,remotesens ing ,buildingindustryandsolarenergyutilization[1] .Itis ,however,hardtodeterminethePSDinapar ticularruggedterrainonaccountofitsslopeandas pect ,aswellasthescreeningofelevatedsurroundinglands[2 ] .PSDhastodateremainedanessentialyetunknowngeographicparameteronanation wideba sis ,especiallyinmountains[3] .PSDrefersbothtoitsastronomicalanalog ,meaningamaximum po…     

气液两相段塞流的PSD和PDF特征分析

在气液两相段塞流理论基础上,通过大量实验,利用LabVIEW平台进行数据采集和处理,并引进数字信号理论和统计学分析方法,得出了段塞流在不同时期、不同形态的概率密度函数(PDF)特征和功率谱密度函数(PSD)特征.段塞流的压力概率密度函数呈现单峰、双峰、多峰分布,尤以双峰分布最为普遍;段塞流的压差概率密度函数分布符合正态分布,呈现单峰分布;段塞流的功率谱在整个频率范围内随着频率增大而缓慢下降,频率范围内出现两个幅度比较明显的特征峰.利用PSD和PDF特征分析可以进行气液两相流的流型识别,为研究流型和管道系统设计提供帮助.     

位置敏感器件(PSD)的杂光干扰研究

光电位置敏感器件（ＰＳＤ）是一种可直接对其光敏面上的光斑位置进行检测的光电器件，基于ＰＳＤ可构成多种非接触的高精度动态位移监测仪器。在ＰＳＤ器件使用中的一个关键问题是如何克服各种杂光干扰，以提高检测的精度和可靠性。根据ＰＳＤ的原理及其特征方程，分析了杂光在ＰＳＤ上的两类作用模式，并根据ＰＳＤ特征方程推导了存在杂光干扰时ＰＳＤ输出信号与杂光的关系，及杂光导致的位置误差方程。根据上述推导，文章给出了３种克服杂光干扰的实用方法。     

Cerebral Ischemia Reperfusion Exacerbates and Pueraria Flavonoids Attenuate Depressive Responses to Stress in Mice

Previous studies have shown that mice experiencing cerebral ischemia reperfusion （CIR） and stress can serve as a model of post stroke depression （PSD）. The present study verified the acute antidepressant effects of radix puerariae extract （PE） on PSD mice through behavior and gene expression experiments. CIR was found to reduce the sucrose consumption and tyrosine hydroxylase （TH） gene expression. PE administration after CIR surgery was observed to significantly enhance the mRNA expression of TH in the hippocampus compared with the PSD group on Day 0 and Day 3 postsurgery. These findings indicate that PE contributes to the amelioration of behavior response in PSD mice, which is closely related with the protective effects of catecholamine synthesize against CIR brain damage.     

激光位敏探测器在三角测量中的应用研究

介绍了新型激光位敏探测器(PositionSensitiveDetector,PSD)的结构、特点及其工作原理;结合一维激光PSD在三角测量中的应用,给出了测量系统的主要组成;讨论了激光PSD在实际应用中的一些关键技术问题.最后给出了一个在线连续检测应用实例.应用结果表明,即使被测目标在运动状态下,这种检测系统仍然能获得非常满意的测量效果.