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.     

SH2域与磷酸化多肽相互作用的连续溶剂模型研究

使用连续溶剂模型方法研究了SH2结构域与磷酸化多肽pYXXX(X为20种常见氨基酸残基中的任意一种)之间的相互作用.首先计算了已知的SH2域-磷酸化酪氨酸多肽复合物之间的结合能,理论计算的结果与实验测得的亲合能之间的相关系数为0.91,验证了理论模型的正确性.然后,用该模型方法计算了SH2域与pYXXX之间的结合能,分析了磷酸化酪氨酸多肽pYXXX中 1, 2, 3位置上残基对结合能的影响.结果表明 2, 3位置上残基的变化对结合能影响较大, 2位置上带负电的残基和 3位置上的疏水性残基有利于SH2域与pYXXX之间的相互作用,这与实验结果一致.     

3BP2的SH2结构域的晶体结构和与来源于FRS2的肽的复合物的晶体结构

3BP2最初被作为一个Abl SH3结合蛋白被分离,但是其功能并不确定。除了富含脯氨酸区域和间接与SH3结合外,3BP2还有一个PH和Src同源区2结构域(SH2)。 Src同源区2结构域(SH2)是一个很大的家族,它们通过人体基因组编码的模块间的相互作用来识别酪氨酸磷酸化序列,由此在细胞信号转导和控制中发挥中心作用。肽基可以被SH2识别从而形成一种复合物.这篇文章的内容是关于3BP2的SH2结构域的晶体结构和与来源于FRS2的肽的复合物的晶体结构。依照表面电荷性质,这个结合袋的特异性是半极性半中性的。这个结构的特点明显的表现在,对于亲和性来说,Glu(p+1)比Ala (p+1) 或 Val (p+1)更为重要。     

中介蝮蛇毒L-氨基酸氧化酶基因的生物信息学分析

采用生物信息学方法,对中介蝮蛇毒L-氨基酸氧化酶(GI-LAO)基因进行了分析。结果表明:GI-LAO基因所包含的开放阅读框为1 515bp,编码504个氨基酸残基;GI-LAO一级结构与白眉蝮GH-LAO的相似性最高,达99%;N-端的18个氨基酸残基为信号肽,成熟肽含486个氨基酸残基,相对分子质量为55.1kDa,理论等电点为6.55;该蛋白含有两个结构域:FAD结合域(56-123位氨基酸残基)和催化结构域(61~499位氨基酸残基);与白眉蝮GH-LAO序列比对发现,有4个氨基酸位点存在差异(分别是20、56、99和467位氨基酸残基),用SIFT软件分析表明,这四个位点对其功能无影响;该基因编码的氨基酸序列有2个活性位点(H242和R343),2个N-糖基化位点(N190和N379),5个位点(R108、H241、Y390、G482和W483)与底物结合有关,4个保守半胱氨酸残基形成两对二硫键(C28—C191和C349—C430);三维结构建模结果表明,GI-LAO形成同源二聚体,每个单体由22个α-螺旋,22个β-折叠股和一些无规则卷曲、转角等形成三个结构域:FAD结合域,底物结合域以及α-螺旋域;在GI-LAO蛋白的进化分析中,中介蝮GI-LAO与白眉蝮GHLAO的亲缘关系最近。     

猪Akt1、Akt2基因克隆与组织表达图谱分析

为了得到长白猪蛋白激酶Akt1和Akt2基因序列并分析其表达模式,本研究使用RT-PCR方法,首先克隆了蛋白激酶Akt1和Akt2的cDNA.序列分析显示:长白猪Akt1基因的cDNA全长1461bp,编码具480个氨基酸残基的前体蛋白,其氨基酸序列与人,牛,大鼠,小鼠同源性达到97%以上.长白猪Akt2基因cDNA全长为1505bp,编码具481个氨基酸残基的前体蛋白,其氨基酸序列与人,牛,大鼠,小鼠的同源性高达97%以上.SMART分析表明,猪Akt1和Akt2蛋白均包含了与PI-3K结合的PH结构域及2个具有丝氨酸/苏氨酸激酶催化活性的S_TKc结构域.RT-PCR检测结果显示:Akt1mRNA在垂体、心脏、肝脏、脾脏、肌肉组织中高表达,在大脑、小脑、肾脏表达丰度较低.Akt2则在小脑、垂体、心脏、肝脏、脾脏和肌肉组织中高表达,而在大脑和肾脏中表达丰度较低.     

生殖域中特异表达的新基因Rcet2的克隆

利用NCBI中的数字差异显示数据库首先电子克隆了Rcet2基因,然后从成年小鼠睾丸组织中克隆出Rcet2全长基因,序列分析显示：Rcet2基因全长cDNA为454 bp,含3个外显子,编码88个氨基酸残基,该蛋白含1个不完整的半胱氨酸蛋白酶抑制剂结构域,但缺少半胱氨酸蛋白酶抑制剂关键的作用位点,而这些位点对半胱氨酸蛋白水解酶的抑制作用是重要的.小鼠多组织RT-PCR结果显示,Rcet2在成年老鼠大脑、睾丸和附睾生殖域中特异表达,睾丸中的表达高于附睾和大脑,Rcet2与半胱氨酸蛋白酶抑制家族2的Cres亚家族具有相似的特征,结果显示Rcet2可能是Cres亚家族中的一个新成员.     

拟南芥Formin家族蛋白AFH14基因的克隆及功能结构域分析

应用RT-PCR的方法从拟南芥cDNA中克隆了AFH14的全序列,并对其功能结构域进行分析。发现所克隆的目的基因编码区全长3 102 bp,与基因组序列比对发现该基因包含18个内含子和18个外显子,编码1 033个氨基酸残基。通过与其它formin成员的序列比对分析,发现AFH14是一个典型的拟南芥II型formin,包括PTEN结构域。     

泛素特异性蛋白酶2a的表达及催化机制

研究USP2a在肿瘤发生发展中的催化机制,设计引物对USP2a的关键氨基酸残基Asn218,Cys223,His464和Asn482进行点突变,分析突变后对USP2a催化活性以及底物特异性的影响。利用荧光检测方法测定USP2a-WT和USP2a-Ms的酶促动力常数,并采用LC-MS/MS与SDS-PAGE方法分析USP2a-WT和USP2a-Ms的异肽酶活性,获得了可溶性表达的USP2a-WT和USP2a-Ms重组蛋白。结果表明,氨基酸残基Cys223和His464突变后酶失去活性,其余突变体分解底物Ub-AMC的催化效率与野生型无显著差异,氨基酸残基Asn218和Asn482单独突变后对酶活性没有显著影响,但双突变体USP2a-N218A/D482A则显著降低酶活性。USP2a的氨基酸残基Cys223和His464直接参与酶的催化反应;氨基酸残基Asn218和Asn482可能通过形成Asn218-Asn482电子对在催化过程中起到稳定氨基酸残基His464的作用。     

野桑蚕Ras 2基因的cDNA分子克隆及其特征

基于家蚕(Bombyx mori)Ras2基因的cDNA序列设计引物,利用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)克隆了野桑蚕(Bombyx mandarina)Ras2基因,得到的cDNA序列长631bp,含有一个603bp的完整开放阅读框,由2个外显子和1个内含子组成,编码一个由200个氨基酸残基组成的蛋白质.该蛋白质的等电点为6.33,分子量为22.866kD.其氨基酸序列与其他昆虫Ras2氨基酸序列的同源性较高,且具有它们Ras2基因的典型特征.组织表达谱表明,该基因mRNA在野桑蚕的表皮、马氏管、中肠、脂肪体、丝腺中均有不同程度的表达.     

利用酵母双杂交系统筛选与BnSmD1相互作用的蛋白

本研究以油菜BnSmD1为诱饵蛋白,利用酵母双杂交技术,从甘蓝型油菜cDNA文库中筛选出与之有相互作用的Arf-GTP酶激活蛋白1(Brassica napus ADP-ribosylation factor GTPase activating protein1,BnArf GAP1),采用RT-PCR扩增并克隆到3个油菜Arf GAP基因的开放阅读框全长序列,BnArf GAP1、BnArf GAP2和BnArf GAP3.BnArf GAP1和BnArf GAP2都拥有1个507bp的开放阅读框,编码168个氨基酸残基;与前两个基因相比,BnArf GAP3核苷酸序列中插入了一个93bp的带有终止密码子的外源片段,导致翻译的提前终止,它拥有1个249bp的开放阅读框,编码82个氨基酸残基.BnArf GAP1和BnArf GAP2核苷酸序列一致性达到98.22％;BnArfGAP1与BnArf GAP3核苷酸序列一致性达到82.83％,BnArf GAP2与BnArf GAP3核苷酸序列一致性达到84.17％.BnArf GAP1、BnArf GAP2和BnArf GAP3都含有一个C2结构域.     

暗紫贝母中法呢基焦磷酸合酶的生物信息学分析

以暗紫贝母的法呢基焦磷酸合酶氨基酸序列为研究对象,利用CD search、ProtParam和SignalP等13种在线预测软件对其保守区域、理化性质、亚细胞定位、亲疏水性、二级结构、三级结构等性质进行分析.结果发现,该酶由352个氨基酸残基组成,是一种不含信号肽不跨膜、定位于线粒体基质的可溶性亲水蛋白,具有典型的类异戊二烯合成酶超家族结构域.其二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成.三级结构以PDB ID 4kk2.1为模板建模,包含两个聚异戊烯合酶位点,200 Lys为其结合配体Mg~(2+)的结合位点,活性区域由55个氨基酸残基构成,面积和体积分别为1 215.670?~2和1 496.051?~3.生物信息学手段分析预测结果揭示了暗紫贝母中法呢基焦磷酸合酶的性质、结构和功能,为进一步研究贝母活性生物碱的生物合成调控机制奠定理论基础.     

角毛壳菌泛素结合酶基因的克隆和特性分析

利用BlastX将角毛壳菌(Chaetomium cupreum)几丁质诱导的菌丝体cDNA文库中的ESTs序列与NCBI的Nr(Non-redundant)数据库进行相似性搜索,获得泛素结合酶(ubiquitin conjugating enzyme,E2)基因的ESTs.以此结果设计引物进行RT-PCR,克隆该基因的cDNA序列(CcE2).该序列长600bp,开放阅读框444bp,编码147个氨基酸组成的多肽,蛋白分子量为16.6ku,是亲水性蛋白.BlastP分析表明该基因进化相当保守,与其他真菌的E2具有高度的相似性;三维结构分析显示CcE2仅包含一个功能结构域,在结构域的中央是决定CcE2活性的半胱氨酸残基活性位点.     

c-Src结构域真核表达载体的构建及鉴定

通过聚合酶链式反应(PCR),将c-Src的三个结构域SH3、SH2和KD分别定向克隆至C端带有HA蛋白标签序列的真核表达载体pcDNA3中.经HindIII和XbaI双酶切分析和测序鉴定正确后,应用脂质体法转染HeLa细胞48 h,蛋白免疫印迹法可以检测到细胞内SH3、SH2和KD的表达,证明重组表达质粒pcDNA3-SH2、pcDNA3-SH3和pcDNA3-KD构建成功,为进一步研究Src激酶在肿瘤发生发展中的作用奠定了基础.     

PDLIM2的PDZ结构域晶体结构及其与2-吗啉乙磺酸的相互作用研究

在之前的研究中曾发现PDLIM2 蛋白能够通过其N 端的PDZ 结构域,与H5N1 亚型流感病毒NS1 蛋白的ESEV 序列相互作用. 解析了分辨率0.173 nm 的PDLIM2 的PDZ 结构域晶体结构,发现2-吗啉乙磺酸(MES)分子能够与该PDZ 结构域结合,并且占据PDZ 结构域中与流感病毒NS1 的ESEV 序列相互作用的位点.进一步利用体外GST-pulldown 实验证明,MES 对于NS1 与PDLIM2 之间的相互作用具有一定的抑制效果. 这一发现可能为开发与抗流感病毒相关的药物提供线索.     

鲫血清转铁蛋白推导序列分析及空间结构预测

用DNA Club分析软件推导出鲫血清转铁蛋白序列,并对该序列进行分析.推导的蛋白质长度为807个氨基酸残基,Mw约为90 000.其中半胱氨酸43个,可以组成21对二硫键.疏水性和二级结构几率分析表明:有两个非常相似的结构域分别存在于1-390和390-807区域.旋管结构和螺旋结构的分布区域,均分别集中在上述两个区段中,同样位于两个结构域中,结构也非常类似.证实了转铁蛋白(Tf)由2个同源性较高的结构域(N结构域和C结构域)组成.Tf的三级结构呈"V"字形,每个结构域又各自分为3个小的结构小区(即N1、N2、N3和C1、C2、C3).两个糖基位于N1和C1区,呈"Y"字型结构;铁链位于N2和C2区;受体结合位点R1和R2位于N3和C3区.     

纳豆芽孢杆菌谷氨酸脱氢酶基因的克隆表达及其生物信息学分析

克隆表达Bacillus subtilis natto HSF 1410谷氨酸脱氢酶(GDH),测定其酶活性,并阐述其体内功能。将gdhA基因克隆入pET28a质粒在E.coli BL21(DE3)中表达,用生物信息学方法探究其蛋白结构、结构域特点。经测定Bacillus subtilis natto GDH同时具有NADP~+和NAD~+依赖活性,酶活比活力分别为3.140U/mg蛋白和0.251 4U/mg蛋白。生物信息学分析结果表明gdhA基因包含一个长度为1 275bp的开放阅读框,编码424个氨基酸,蛋白分子量为47.05kDa,理论等电点为5.58,不含跨膜区域,二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。其三级结构表明,该蛋白在45—174位氨基酸残基形成二聚化结构域,191—424位氨基酸残基形成NAD(P)结合位域。B.subtilis natto HSF 1410与E.coli中gdhA的二聚化结构域、NAD(P)结合位域的氨基酸相似度分别为29.23%、29.27%,显著高于B.subtilis 168中gdhA的氨基酸相似度;与B.subtilis 168中gdhA蛋白空间结构相比,B.subtilis natto HSF 1410与E.coli中gdhA在空间结构上更为相似,在体内主要负责促α-酮戊二酸转化成谷氨酸。     

一类植物中特有的转录因子——AP2/EREBP转录因子家族

AP2/EREBP转录因子家族是一类在植物中特有的转录因子.该家族转录因子的共同特点是其DNA结合域为保守的AP2/EREBP结构域.根据所含保守结构域数目,该家族分为AP2和EREBP两个亚族.AP2亚族转录因子与调控植物生长发育有关,EREBP亚族转录因子应答植物非生物逆境胁迫.本文就AP2/EREBP类转录因子的结构特征、功能、与靶元件的作用模式、对基因的调控表达以及最新研究进展做全面性的综述.     

一个麻疯树C2H2型锌指蛋白基因JcZFP1的克隆与表达分析

从麻疯树胚乳cDNA文库中克隆得到一个C2H2型锌指蛋白基因,JcZFP1,全长931bp,开放阅读框全长735bp,编码244个氨基酸残基,等电点pI=7.0,分子量PA=27.38kD.C2H2型锌指结构位于第81至103个氨基酸残基中,包括植物锌指蛋白特有的保守氨基酸序列QALGGH.在该基因的顺式作用元件上发现了与生长发育和逆境胁迫相关的启动元件.荧光定量PCR(qPCR)检测发现,JcZFP1基因在麻疯树各器官中的表达量依次为:绿果皮花叶根茎种仁,且幼嫩器官表达量高于成熟器官;对麻疯树幼苗进行低温、干旱胁迫时,JcZFP1基因的表达量明显增加,表明该基因可能在麻疯树的生长发育及逆境胁迫应答过程中起重要作用.     

巴伦葛兹类芽孢杆菌β-葡萄糖苷酶的表达、酶学性质及结构解析

从克隆巴伦葛兹类芽孢杆菌CAU904中克隆得到一个β-葡萄糖苷酶基因,并在大肠杆菌中进行了异源表达,研究了重组酶的酶学性质,进一步解析了该酶的晶体结构。研究结果表明,该酶的最适温度和pH值分别为50℃和7.5。该酶底物特异性较广,能够水解β-1,2、β-1,3、β-1,4、β-1,6-糖苷键等在内的多种糖苷键,对昆布多糖、大麦β-葡聚糖和地衣多糖等聚糖均有水解作用。晶体结构信息表明,该酶呈现糖苷水解酶(GH)3家族典型的多结构域结构,其催化口袋由类似(α/β)₅的三明治结构域和(β/α)₈折叠桶结构域中间的loop构成,其中芳香氨基酸残基Trp748侧链提供-1位结合位点,Trp749侧链提供+1位结合位点,Trp131侧链提供+2位结合位点,这些芳香氨基酸残基形成了一个小的口袋和疏水性环境,不利于转糖苷反应。     

大鼠CHOP基因克隆及其在颅脑损伤模型中的表达分析

利用巢式PCR(nest PCR)克隆大鼠CHOP基因.该基因ORF区全长507bp,编码168个氨基酸,推测其分子量为19.03kDa,等电点4.59.大鼠CHOP蛋白在第95~160位氨基酸残基位点存在一个"碱性亮氨酸拉链"结构域.蛋白进化分析显示:大鼠CHOP蛋白与啮齿类该蛋白具有较近的亲缘关系.实时荧光定量PCR结果显示:大鼠早期颅脑损伤中,CHOP基因表达呈逐步上升趋势,颅脑损伤24h表达量达到顶峰,为对照组的11.47倍.