胞嘧啶脱氨基化酶APOBEC3家族及其与核酸复合物结构研究进展

载脂蛋白B mRNA催化编辑蛋白APOBEC3（简称为A3）是细胞内逆转录转座子防御系统中一类家族蛋白,它通过对底物单链DNA和RNA中胞嘧啶的脱氨基化在人类的健康和疾病中发挥多种多样的作用.部分人源A3家族蛋白通过对病毒基因组中的胞嘧啶脱氨基化产生尿嘧啶,使逆转录病毒人类免疫缺陷病毒（HIV-1）基因组发生G→A碱基突变,致使HIV-1基因组不能执行正常的功能而抑制HIV-1病毒复制.作为反保护措施,HIV-1病毒利用自身的Vif蛋白（viral infectivity factor）结合人源A3蛋白,通过泛素化标记使A3蛋白降解,从而保证病毒感染.为更好理解A3蛋白催化胞嘧啶脱氨基化机制及抗病毒机制,综述了A3家族蛋白结构、它们对DNA或者RNA进行脱氨基化反应特点和它们与核酸复合物结构的研究进展,对A3家族蛋白参与脱氨基化反应的关键残基如何与核酸碱基相互作用等作了简单概括,相互作用的共同特征进行简要总结,对后期如何利用冷冻电镜技术开展全长A3蛋白相关工作做了展望.本文也部分讨论了A3蛋白如何与Vif相互作用,因此本综述对针对这些相互作用合理设计抗病毒药物有一定帮助.     

pH对血清影响的^1H NMR研究

维持血液的pH在7.35～7.45范围内,是生命的基本需要.人体生理状态的改变往往会伴随或者引发血液pH的变化.本文通过扩散加权、横向弛豫加权以及饱和转移差谱等1H NMR方法,对pH 7.0～7.8的血清体系进行研究,观察其中大分子和小分子代谢物的变化.实验结果表明pH的改变不仅能够引起血清中一些小分子代谢物化学位移的改变,还会影响小分子代谢物与蛋白的相互作用,引起这些小分子结合态和游离态含量的变化.此外,没有观察到血清蛋白信号的明显变化,仅血清白蛋白赖氨酰信号随pH增高有高场位移.     

靶向肿瘤因子c-MYC基因启动区G4-DNA的小分子药物设计及核磁共振研究进展

肿瘤基因MYC在人类70%癌细胞中高表达,抑制其转录是治疗肿瘤的有效手段.c-MYC启动子区P1近端的核酸酶超敏元件Ⅲ₁(NHE Ⅲ₁)控制MYC基因近90%的转录激活.NHE Ⅲ₁区域富含碱基G序列并且形成G-四链体(G4),调控c-MYC基因转录,是抗肿瘤药物靶标.但G4-DNA和G4-RNA的三维结构高度相似,小分子与其他G4(如端粒G4、mRNA G4、c-Kit G4等)的非特异性作用会产生小分子药物“脱靶”效应,同时小分子药物会诱导其他G4形成从而干扰正常细胞的功能,造成靶向c-MYC G4抗癌药物设计困难.本文综述了近些年靶向肿瘤因子c-MYC G4-DNA的小分子药物研究进展,及核磁共振(NMR)技术在G4-DNA和G4-RNA结构确定中的作用,为靶向c-MYC G4-DNA的小分子药物设计等相关研究工作提供参考.     

DNA骨架磷硫酰化修饰的研究进展

DNA骨架磷硫酰化修饰是指在天然DNA骨架上发现的P-O键被P-S键替换的化学修饰, 属于首例生理修饰, 具有磷硫修饰的DNA在Tris缓冲体系中电泳时具有DNA降解表型. 研究发现DNA骨架磷硫修饰属于复制后修饰, 具有如下三个特征: R_p型立体修饰, 序列专一性、分布广泛性. 这种修饰由五个基因组成的dnd基因簇(dndA-E)编码的蛋白控制, 但这些蛋白具体的作用机制目前还不清楚. 为了将来更好地研究DNA磷硫修饰机制, 本文综述了DNA磷硫酰化修饰的发现历程, 特点, 参与DNA磷硫修饰的蛋白结构研究进展, 以及磷硫修饰的DNA作为抗氧化剂研究进展. 同时, 对DNA磷硫修饰机制、生理功能等研究目前所面临的困难, 如硫原子如何渗入DNA骨架, 参与DNA磷硫修饰的五个蛋白是如何协调作用完成DNA磷硫修饰的机理等难题进行了简单概括, 以为相关研究提出一些可能的方向.     

MMP-12 蛋白包涵体复性时折叠状态核磁共振图谱与荧光光谱研究

MMP-12 是癌症治疗药物靶标. 为了更好研制新药, 需要大量制备MMP-12, 但MMP-12 在大肠杆菌中以包涵体形式表达. 因此如何优化蛋白复性过程是大量获取MMP-12 蛋白的关键. 采用核磁共振、稳态荧光法、外源性ANS (8-anilinol-naphthalenesulfonic acid)荧光探针三种方法监控MMP-12 变性蛋白的再折叠过程, 以探究其复性折叠机制. 研究发现MMP-12 再折叠中点值与对应的尿素浓度几乎相等(C_m≈4, mid-point of transition). 不同尿素浓度中MMP-12 的二维¹H-¹⁵N HSQC (heteronuclear single quantum correlation)谱图显示, 尿素浓度从4 mol/L 降低到3 mol/L 是MMP-12 蛋白复性折叠的关键步骤. 据此我们将MMP-12 蛋白复性从常规的梯度透析复性方法改进成等容透析复性法(即确保尿素从4 mol/L 到3 mol/L 的浓度变化缓慢), 实现复性收率提高一倍.     

扩散加权的核磁共振方法在高血脂症血清快速识别中的应用

研究了扩散加权的NMR在区分冠心病患者和正常人的血清中的可能应用,证明了扩散加权的NMR与主成分分析(PCA)相结合是将冠心病血清从正常血清中识别出来的有效方法。分子自扩散运动加权的NMR能够有效抑制小分子代谢物的共振信号强度,从而使血脂和血蛋白的NMR特征更为明显。最佳的扩散权重因子(b)约为0.85×107s/cm2,增加或降低扩散权重因子都会影响识别效率。研究结果表明,分子量极小的代谢物(乳酸等)及相对较大的脂蛋白(VLDL)对区分两类血清的贡献较小。在最佳的b值条件下,高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)对区分两类血清的贡献得以提高,从而获得更好的区分效果。     

Lin28特异性结合let-7 RNA结构基础

let-7 miRNA家族控制许多决定细胞命运的基因的表达,从而影响细胞的多能性、分化和转化．Lin28是一个let-7生物合成的转录后抑制因子,其碳端的锌指结构域特异性地结合一个保守的GGAG或者一个类似GGAG的let-7 miRNA模块．作者报道了人源Lin28与5′-A–2A–1G1G2A3G4-3′ let-7 RNA复合物的核磁共振结构．Lin28中两个Lin28 ZKD识别了RNA中的G1G2A3G4．复合物所有的碱基采取反式构象,RNA的骨架因为Lin28的结合变得弯曲,与之前报道的晶体结构一致而与NMR结构不同,从而进一步确认了Lin28识别RNA的作用模式．     

原核表达过程中非目标蛋白质识别与确认的方法:NRSF/REST蛋白功能结构域ZnF2-8原核表达过程中β-内酰胺酶的确认

大肠杆菌常被用来大量快速制备重组蛋白质。但是,在原核表达目标蛋白质时非目标蛋白质经常会意外表达。有时这些非目标蛋白质也非常有使用价值,但是最终确认这些非目标蛋白质的过程昂贵又及其耗时。基于此,该文发展了一个新的基于二维核磁共振波谱技术、X-单晶衍射技术、结合其他生物化学方法,确认在原核表达神经限制性沉默因子 NRSF/REST 蛋白（该蛋白能够特异性识别神经限制性沉默因子 RE1 dsDNA及神经限制性激活因子dsRNA,以调节神经元干细胞的发育）功能结构域ZnF2-8时非目标蛋白b-内酰胺酶(b-lactamase)。     

基于WATERGATE的双溶剂峰抑制方法

WATERGATE（W3/W5）是NMR实验中使用较为广泛的溶剂峰抑制方法,但该方法通常仅能对一个溶剂信号进行有效抑制. 本文对WATERGATE的脉冲序列进行修饰、优化,发展了两种新的双溶剂峰抑制方法. 实验结果表明,经过修饰、优化后的WATERGATE,实验的设立非常简单,不需要复杂的优化过程就能够对双（多）溶剂峰进行有效抑制, 可用于常规1D & 2D NMR 实验、HPLC NMR实验,以及天然产物粗提取物的分析中.     

pH对血清影响的1H NMR研究

维持血液的pH在7.35～7.45范围内,是生命的基本需要. 人体生理状态的改变往往会伴随或者引发血液pH的变化. 本文通过扩散加权、横向弛豫加权以及饱和转移差谱等¹H NMR方法,对pH 7.0～7.8的血清体系进行研究,观察其中大分子和小分子代谢物的变化. 实验结果表明 pH的改变不仅能够引起血清中一些小分子代谢物化学位移的改变,还会影响小分子代谢物与蛋白的相互作用,引起这些小分子结合态和游离态含量的变化. 此外,没有观察到血清蛋白信号的明显变化,仅血清白蛋白赖氨酰信号随pH增高有高场位移.