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HSVI立即早期基因研究进展
相对于其它病毒而言,单纯疱疹病毒的基因组巨人,基因数日繁多,根据其基因转录的先后顺序,分为立即早期、早期利晚期基因二类.作为病毒首先表达的立即早期基因,它们的表达产物都为非结构蛋白,可对病毒的复制进行调控,决定了病毒进入细胞后的命运.因此对单纯疱疹病毒的立即早期基因的定位、命名、翻译后修饰以及对其产物功能的分析对该病毒的分子生物学的病理学研究具有重要的意义.
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使用UHPLC分析多肽和蛋白质选择更贴合应用的固定相以提高准确度
安捷伦ZORBA X超高压快速高分离度(RRHD)宽孔径300A色谱柱是进行蛋白质一级结构分析的佳选择,能够有效进行蛋白质鉴定、翻译后修饰定量,在生物治疗用蛋白的研发及生产应用中还有助于获得杂质的指纹图谱.
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蛋白质组学研究方法进展及在卫生防疫中的应用前景
蛋白质、多肽是生命科学中一类重要的生物大分子物质,是生物体实现其功能的物质基础.人类基因组计划实施至今已获得大量基因信息,但基因表达并不能完全代表蛋白质功能,大部分细胞生命活动发生在蛋白质水平而不是RNA水平.因此,需要直接研究基因表达产物--蛋白质.蛋白质组学(proteome)是在人类基因组计划研究发展的基础上形成的新兴学科,蛋白质组学的任务就是研究细胞内所有蛋白质的组成及其活动规律,是在细胞整体水平上研究蛋白质的属性(表达水平、翻译后修饰,相互作用).它的研究已涉及生命科学中的一系列热点领域,使人们对生命活动的机制认识由间接的基因层次深入到生命执行体--蛋白质层次.本文主要介绍蛋白质组学的研究方法进展以及在卫生防疫中的应用前景.
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组蛋白ADP-核糖基化及其生物学效应
与原核生物不同,绝大多数真核生物DNA以结构复杂、高度折叠的染色质为载体,这使得两者在基因表达上具有很大的差异。染色质以核小体为基本组成单位,每个核小体包括一个八聚体的组蛋白(两分子的H2 A-H2 B二聚体,两分子的H3和两分子的H4)以及缠绕其上1.75圈的长约146 bp的DNA,核小体之间以40~60 bp的DNA连接,组蛋白H1与之结合。八聚体的三维结构为球状,而组蛋白亚基的氨基端则游离出来,称为氨基端尾巴(或组蛋白尾巴)。氨基端尾巴上的许多残基可以被共价修饰,不同位点上的不同修饰可形成大量特殊信号。组蛋白的翻译后修饰不仅与染色体的重塑和功能状态紧密相关,而且在决定细胞命运、细胞生长以及致癌作用的过程中发挥着重要的作用,如组蛋白磷酸化就在有丝分裂、细胞死亡、DNA 损伤修复、DNA 复制和重组过程中发挥着直接的作用。
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蛋白质组学技术在病毒学研究中的应用
蛋白质组学是门研究细胞和组织中蛋白质的存在及其结构、翻译后修饰、表达水平,终阐述蛋白质群体功能的学科[1],它不仅是对机体产生的所有蛋白进行系统分离解析,更重要的是对这些蛋白质如何行使功能作出解释.利用先进的蛋白质组学技术研究病毒及相闰关宿主蛋白的表达、翻译后修饰、定位、相互作用和功能进行系统研究,有助于深入了解病素毒复复制、与宿主相互作用以及引发疾病的机制。
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双向电泳技术在蛋白质组研究中的应用
随着人类基因组计划完成日期的不断提前, 基因组全序列的测定也已经接近尾声.在基因组时代, 许多DNA序列信息让我们对其相关基因组的结构和功能有了一定的了解.然而DNA序列信息不是万能的,它不能预测[1]: 1)基因表达产物是否或何时被翻译; 2)基因产物的相应含量;3)翻译后修饰的程度;4)基因剔除或过表达的影响; 5)多基因现象的表型.
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线粒体蛋白SIRT5调节代谢性蛋白翻译后修饰作用研究进展
SIRT5是沉默信息调节因子Sirtuin蛋白家族的亚型之一,位于线粒体内,具有去乙酰化、去琥珀酰化、去丙二酰化以及去戊二酰化等功能,参与包括能量代谢、物质代谢以及细胞氧化应激及凋亡等多个代谢过程的调控,阐明SIRT5对细胞内主要生理代谢过程的影响.
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雌激素受体α的翻译后修饰与乳腺癌
雌激素受体α(estrogen receptor α,ERα)在乳腺癌的发生及发展过程中起着非常重要的调控作用,被认为是乳腺癌治疗途径中合适的靶点.蛋白质翻译后修饰(post-translational modification,PTM)能调节蛋白质活性、相互作用以及亚细胞定位等,在生命体内扮演重要角色.在乳腺肿瘤发生和发展过程中,常常伴随着异常的ERα的PTM,表明PTM在该过程中发挥了重要的调节作用.本综述将就ERα的PTM与乳腺癌之间的联系做一介绍.
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雄激素受体翻译后修饰的研究进展
雄激素受体(androgen receptor,AR)是一种细胞内的蛋白质,常与雄激素结合形成激素-受体复合物与特异的DNA序列相互作用,调节靶细胞的雄激素特异反应基因表达.近年来多种研究表明,不同的蛋白质翻译后修饰(post-translational modifications,PTMs)影响AR在细胞内的转录、表达及生物活性.同时,在前列腺癌的发生发展中也常伴随着AR的PTMs异常,成为疾病治疗的潜在位点.本文针对近期PTMs对AR影响的报道进行综述.
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蛋白质组学在阿尔采末病中的研究进展
蛋白质组学是基因组时代产生的一门重要学科,是从整体水平对蛋白质的综合分析.阿尔采末病(Alzheimer's disease, AD)是常见而复杂的神经退行性疾病之一.应用蛋白质组学对AD进行研究,不仅可在蛋白质水平上揭示疾病的本质,还有助于全面探讨AD的病理机制,建立诊断标准,发现药物治疗靶点.本文从病理机制(特别是蛋白质翻译后修饰)、发现临床生物标签及治疗药物三个方面,对蛋白质组学在AD中的研究进展进行了综述.
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晶体蛋白与白内障学研究进展
白内障是严重影响人类健康的常见病、多发病.研究白内障的病因学及影响因素,是控制和防治该病的有力措施.白内障的发生是由晶体的透光性改变所引发的;晶体的透光性是由晶体的有序结构所决定的.本文综述近年来有关晶体蛋白的组成与结构、翻译后修饰特别是氧化损伤与白内障发病机制的关系.
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RUNX1表观遗传机制在白血病发生中的作用研究进展
RUNX1又称为AML1,是RUNX转录因子蛋白家族中的成员之一,是白血病染色体易位常见的靶位点.RUNX1是十分重要的转录因子,可双向(促进或抑制)调节造血相关基因的表达.RUNX1蛋白可接受多种翻译后修饰,其活性可受这些翻译后修饰的影响,从而调节造血细胞的分化、凋亡及自我更新.本文重点综述RUNX1的靶基因、转录机制及翻译后修饰等表观遗传机制在白血病发生中的作用.
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治疗性抗体高表达CHO细胞株构建策略
单克隆抗体(MAbs)具有高度的特异性,因而被大量用于各种疾病尤其是癌症和自身免疫性疾病的治疗.2009年,包含生物抗体药物在内的重组蛋白获得了990亿美元的市场销售额[1],突出的重磅炸弹级药物包括:美罗华利妥昔单抗(rituximab,美国Genentech和BiogenIdec公司研制)、赫赛汀曲妥珠单抗(trastuzumab,美国Genentech公司研制)、阿伐斯汀贝伐单抗(bevacizumab,美国Genentech 公司研制)、艾比特思西妥昔单抗(cetuximab,美国ImClone 公司和Bristol-Myers Squibb公司研制)和修美乐阿达木单抗(adalimumab,美国Cambridge抗体公司和Abbott公司研制)等.表1为2011年部分单克隆抗体药物的全球销售情况[2].以上抗体均由大规模培养的经过基因改造的宿主细胞(host cell)来生产表达.对于治疗性抗体而言,为了满足其生物活性,需要进行正确的折叠和翻译后修饰,因此用于生产治疗性抗体的宿主细胞往往是哺乳动物细胞,主要包括:Sp2/0骨髓瘤细胞、NS0小鼠骨髓瘤细胞、HEK293人胚胎肾细胞和中国仓鼠卵巢细胞(Chinese hamster ovary,CHO),其中以CHO细胞用途为广泛.
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蛋白质磷酸化检测方法及原理
蛋白质是生命活动的物质基础,是机体细胞的重要组成部分.新生蛋白质多肽需要经过翻译后修饰才能转变为成熟蛋白质.翻译后修饰包括:甲基化、羟基化、羧基化、糖基化、脂酰化、异戊烯基化等共价修饰[1].蛋白质磷酸化是重要的蛋白质翻译后修饰之一,在蛋白激酶催化作用下,磷酸基团由供体分子转移到蛋白质的含有羟基的氨基酸侧链上,具有可逆性[2].蛋白质磷酸化和去磷酸化几乎调节着生命活动的全部过程,文献显示在任何时间内真核细胞蛋白分子中约有1/3的数量在发生磷酸化[3],主要发生在丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸上,较少见的磷酸化氨基酸还有精氨酸、组氨酸、赖氨酸以及天冬氨酸和谷氨酸等.蛋白质磷酸化氨基酸有4种类型:①氧-磷酸盐,通过羟氨基酸的磷酸化形成;②氮-磷酸盐,通过精氨酸、赖氨酸或组氨酸的磷酸化形成;③酰基磷酸盐,通过天冬氨酸或谷氨酸的磷酸化形成;④硫-磷酸盐,通过半胱氨酸磷酸化形成[4].
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蛋白质组学在肺癌研究中的应用进展
蛋白质组学(proteomics)指的是在大规模水平上研究细胞内动态变化的蛋白质的翻译后修饰、组成与表达水平,探究蛋白质之间的相互作用,揭示蛋白质功能与细胞活动规律的学科.蛋白质组学技术主要包括蛋白质的分离、质谱鉴定及生物信息学等技术.
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单克隆抗体电荷异构体分离方法优化
单克隆抗体是复杂的四聚体糖蛋白,常呈现微观不均一性,即“异质性”,包括电荷、疏水、形态等相关的异构体[1]。这些异构体可能来自于抗体分子复杂的生物合成途径,如细胞系及培养工艺[2],也可能来自于纯化、制剂等制造过程以及贮存过程的任何阶段[1]。其中由于抗体分子所带电荷差异造成的异质性称为电荷异构体,一般分为酸性异构体和碱性异构体,产生原因主要与翻译后修饰有关。电荷异构体宏观表现为在等电聚焦电泳图上出现弥散或多个条带;离子交换色谱图主峰前后出现小峰。由于这些异构体可能会影响抗体的稳定性、药效、免疫原性或药代动力学,特征性地识别和分离电荷异构体是至关重要的。基因泰克公司曾对上市抗体及临床前抗体药物关于电荷变化产生的药效、药代等方面的影响做过一个总结,结果表明:①当电荷变异超过一个 pH单位时,会影响药物的组织分布及药代动力学;②增加正电荷,会提高药物的组织停滞,降低血液清除;③降低正电荷,会减少药物的组织停滞,提高药物的全身清除[3]。因而分离电荷异构体,得到均一性质的抗体是一个关键的挑战,尤其在生物类似物开发过程中应尽可能控制异构体含量与原研药保持一致。
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磷酸化、乙酰化修饰对p53功能的影响
在人类基因组解码之后,将是对基因所编码蛋白质的研究.蛋白质在成熟的过程中乃至成熟之后需要经过一系列的修饰如甲基化、磷酸化、乙酰化、糖基化等使蛋白质的构象发生一定的变化,方可执行特定的功能.如组蛋白的乙酰化、一些转录因子的磷酸化或乙酰化等[1].因此,仅仅从基因的角度来研究并预测蛋白质的功能是远远不够的. p53是参与细胞周期调节、控制细胞增生、凋亡的一个中枢性调节分子,一直深受细胞生物学家和肿瘤生物学家的关注.以往的大量研究表明人类肿瘤半数以上存在p53基因突变,认为p53基因突变失活是导致这些细胞癌变的根本所在.但是实验发现,尚有众多人类肿瘤中没有p53基因突变,却有p53功能性灭活.研究还发现:转录因子p53同其他蛋白质一样,翻译后有极为丰富的加工与修饰,p53的这种修饰是调节p53活性与稳定性的重要机制[2].可见,翻译后修饰对p53功能至关重要,更可能与某些肿瘤的发生密切相关.因此,对p53翻译后修饰与功能的关系作一综述.
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去泛素化酶在病毒感染过程中的调控作用研究进展
蛋白质的泛素化是一种广泛存在且非常重要的翻译后修饰形式,在调控细胞周期、细胞凋亡、损伤修复、机体免疫以及神经元退化等许多生物学功能方面发挥着重要作用,其过程需泛素或类泛素样蛋白(如SUMO、NEDD8、ISG15等)、泛素激活酶 E1、泛素结合酶 E2和泛素连接酶 E3共同完成[1-2]。泛素是由76个氨基酸残基组成的非常保守的小分子多肽,相对分子质量为8.5×103,在真核生物体内广泛存在[3]。泛素本身含有7个赖氨酸残基(lysine, K),分别为K6、K11、K27、K29、K33、K48和K63,其本身的赖氨酸残基也可以与泛素分子相互结合,即底物蛋白结合泛素分子,后一个泛素分子通过其羧基端的甘氨酸结合到前一个泛素的某一个赖氨酸上形成多聚泛素链。多聚泛素链与被修饰蛋白K48相连常介导靶蛋白进入蛋白酶体降解,而K63连接常活化靶蛋白或使靶蛋白循溶酶体途径降解。在这个过程中E1活化泛素分子, E2决定着形成何种泛素链,而E3则决定着底物蛋白的特异性[4-7]。
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蛋白质芯片及其在临床医学中的研究进展
人类基因组计划的测序完成后,另一个更加艰巨的任务就是确定基因组编码的所有蛋白质结构和生物学功能.由于蛋白表达水平未完全与mRNA表达水平相一致,得到表达的蛋白要经过翻译后修饰,因此仅用基因芯片研究基因功能是不全面的.虽然,传统生物化学方法在单个蛋白功能研究方面功不可没,但不适用于细胞、组织、微生物中每个蛋白的研究,更不能满足全基因组范围内大规模检测分析的要求.于是,作为一种高通量、高灵敏度、高特异性且微型化的蛋白质分析技术,蛋白质芯片在众多蛋白质测定方法中脱颖而出.
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疾病蛋白质组技术进展和发展趋势及其在肝癌研究中的应用
目前医学研究的重点已经移向疾病的预防和早期预测、诊断,疾病转归和预后预测,故需要筛选疾病发生和进程中的重要分子标志物,并了解其动态变化规律和作为预测、早期诊断、转归和个体化治疗靶标的可能性.蛋白质是生命体各种代谢和调控途径的主要执行者,其翻译后修饰使蛋白质功能更完善、调节更精细、作用更专一.