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食管癌相关抑癌基因PTEN的研究进展

万方数据

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蛋白质结构与功能的研究进展

《生物化学》课程论文 姓名:曹SS 学号:11310300SS 专业:SS教育 成绩: SS学院生命科学学院 2015年 1 月 1 日

文献综述 蛋白质结构与功能的研究进展 学生:曹SS 指导老师:杜SS 【摘要】人类基因组计划即将完成。虽然基因组的序列作为信息库拥有大量的、重要的生物信息资源,但并不是基因本身,而是基因组所编码的蛋白质才能够直接参与和指导绝大多数的生物学过程。毫无疑问,只有阐明蛋白质的作用机理,才能够真正理解基因的功能。蛋白质结构与功能关系的揭示将有助于人类对于如生殖、发育、疾病等生命活动的基本机理的了解。同时,将对于人类疾病的防治和药物的发明具有重要的指导意义。 【关键词】蛋白质;结构;功能 1.引言 在人类进人21世纪新纪元之际,生命科学也迎来一个崭新的时代,即“后基因组时代(Post一genome era)”。在这一时代中,生命科学的中心任务是揭示基因组及其所包含的全部基因的功能,并在此基础上阐明遗传、发育、进化、功能调控等基本生物学问题,以及进一步解决与医学、环境保护、农业密切相关的问题。由于基因的功能最终总是通过其表达产物—蛋白质来实现的,因此,要了解基因组全部功能活动,最终也必须回到蛋白质分子上来。现已知道,以蛋白质为主体的生物大分子的功能主要决定于它们的三维结构,所以也有人认为当代生物学研究已经进人了“结构基因组时代(structural genomics era)”。目前,我们还不可能只用基因组DNA的一维序列去确定生命活动的机理(mechanism)和途径(path-way),也难以仅用基因的信息去解释疾病发生与发展的分子机理。显然,在人类基因组之后的时代,在有关生命活动整合知识的指导下,以蛋白质及其复合物、组装体为主体的生物大分子的精细三维结构及其在分子、亚细胞、细胞和整体水平上的生物学功能的研究是生命科学的重大前沿课题,也是当前生物学领域中最具有挑战性的任务之一,在后基因组时代生物学发展中处于战略性的关键地位。因此,在从现在到今后的5到15年中,我国在重点基础研究发展的战略性规划中,不失时机地组织精干的结构生物学研究队伍,开展对重要功能基因表达产物—蛋白质及其复合物、组装体的结构与功能的研究具有重要的科学意义,是推动我国生物学研究在21世纪生物学领域占据一席之地的必要措施[1]。 另外,以蛋白质为主体的生物大分子及其复合物和组装体三维结构与功能关系研究是生

20 生物化学习题与解析--癌基因、抑癌基因与生长因子

癌基因、抑癌基因与生长因子 一、选择题 (一) A 型题 1 .关于细胞癌基因叙述正确的是 A .在体外能使培养细胞转化 B .感染宿主细胞能引起恶性转化 C .又称为病毒癌基因 D .组主要存在于 RNA 病毒基因中 E .感染宿主细胞能随机整合于宿主细胞基因 2 .关于抑癌基因的叙述正确的是 A .可促进细胞过度生长 B .缺失时不会导致肿瘤发生 C .可诱发细胞程序性死亡 D .与癌基因表达无关 E .最早发现的是 p53 基因 3 .癌基因被激活后其结果可以是 A .出现新的表达产物 B .出现过量正常表达产物 C .出现异常表达产物 D .出现截短的表达产物 E .以上都对 4 .原癌基因发生单个碱基的突变可导致 A .原癌基因表达产物增加 B .表达的蛋白质结构变异 C .无活性的原癌基因移至增强子附近 D .原癌基因扩增 E .以上都不对 5 .下列那个癌基因表达产物属于核内转录因子 A .src B .K-ras C .sis D .myb E .mas 6 .编码产物 P28 与人血小板源生长因子同源的癌基因是 A .src B .K-ras C .sis D .myb E .myc 7 .关于 Rb 基因的叙述错误的是 A .基因定位于 13q14 B .是一种抑癌基 C .是最早发现的抑癌基因 D .编码 P28 蛋白质 E .抑癌作用有一定广泛性 8 .关于 EGF 叙述错误的是 A .表皮生长因子,是一种多肽类物质 B .可以促进表皮和上皮细胞的生长 C . EGF 受体是一种典型的受体型 PTK D .与恶性肿瘤发生有关 E .可诱导细胞发生凋亡 9 .能通过 IP3 和 DAG 生成途径调节转录的癌基因主要是 A . src B . ras C . sis D . myb E . myc 10 .关于癌基因叙述错误的是 A .正常情况下,处于低表达或不表达 B .被激活后,可导致细胞发生癌变 C .癌基因表达的产物都具有致癌活性 D .存在于正常生物基因组中 E .与抑癌基因协调作用 11 .下列哪一种不是癌基因产物 A .化学致癌物质 B .生长因子类似物 C .跨膜生长因子受体 D . GTP 结合蛋白 E . DNA 结合蛋白 12 .关于 p53 基因的叙述错误的是 A .基因定位于 17p13 B .是一种抑癌基因 C .编码产物有转录因子作用 D .编码 P21 蛋白质 E .突变后可致癌 13 .能编码 DNA 结合蛋白的癌基因是 A .myc B .ras C .sis D .src E .fos 14 .关于原癌基因的特点叙述错误的是

食管癌健康教育

食管癌 【教育评估】 1、身心状况评估病人吞咽食物时胸骨后烧灼状或针刺样疼痛、进行性吞咽困难、 胸背疼痛程度及生活自理能力;了解病人及家属的心理状况、焦虑、恐惧的程度、家属关心程度及经济状况。 2、学习需求了解病人及家属的学习能力及对食管癌的认识程度,是否了解疾病的 基本知识、是否掌握手术前后的配合及服药注意事项,是否掌握自我护理技能。 【与教育有关的护理诊断/问题】 1、营养失调进行性吞咽困难,摄入量不足,咽痛 2、疼痛癌肿糜烂、溃疡、食管炎、纵隔被癌细胞侵犯 3、活动无耐力疼痛、营养不良、恶病质 4、预感性悲哀疾病晚期,对治疗失去信心、预感绝望,对生活失去兴趣 5、家庭运作改变与家庭成员角色能力改变、病人治疗带来的经济负担有关 【教育目标】 教育对象能够: 1、讲述食管癌及其治疗护理的方法。 2、配合治疗及护理。 3、家庭成员能保持互相支持的功能系统,必要时寻求适当的外界资源。 4、加强营养。 5、减少或不发生术后并发症。 【教育内容】 1、疾病简介食管癌示发生在食管上皮组织的恶性肿瘤,占所有恶性肿瘤2%。发 病年龄多在40岁以上,男性多于女性。食管癌的发生与亚硝胺慢性刺激、炎症与创伤,遗传因素以及饮水、粮食和蔬菜中的微量元素含量有关。以进行性吞咽困难为主要临床表现。食管癌的治疗应该示采用手术、放化疗、中医药治疗相结合的综合治疗方式。 2、心理指导 ⑴术前指导病人有进行性吞咽困难,日益消瘦,对手术的耐受能力差,对治疗缺 乏信心,同时对手术存在着一定程度的恐惧心理。因此,应针对病人的心理状态进行解释、安慰和鼓励,建立充分信赖的护患关系,使病人认识到手术是彻底的治疗方法,使其乐于接受手术。 ⑵术后指导保持稳定的情绪状态,消除紧张、恐惧、抑郁、颓丧等心理,耐心做 好治疗解释工作,保证充足的睡眠,必要时给予适当的镇静剂。耐心向病人解释各种管道的重要性。 3、饮食指导 ⑴术前指导:尚能进食者,应给予高热量、高蛋白、高维生素的流质或半流质饮食。不 能进食者,静脉补充水分、电解质及热量。低蛋白血症的病人,应输血或血浆蛋白给予纠正。 ⑵术后指导:食管缺乏浆膜层,故吻合口愈合较慢,术后应严格禁食和禁水3~5天;禁 食期间,每日由静脉补液,放置十二指肠滴液管者,待肠蠕动恢复后,经导管滴入营养

蛋白质工程的现状发展及展望

蛋白质工程的现状发展及展望 摘要: 蛋白质工程是用分子生物学手段对蛋白质进行分子改造的技术。介绍了蛋白质工程的几种常用方法及其基本原理和研究进展。 关键词: 蛋白质工程;定点诱变; 定向进化 20世纪70年代以来, 对蛋白质的分子改造渐渐进入研究领域, 通过对蛋白质分子进行突变, 得到具有新的表型和功能或者得到比原始蛋白相对活力更高的突变体,对蛋白质的分子改造技术逐渐纯熟。蛋白质工程的主要技术分为理性进化和非理性进化,已经在农业、工业、医药等领域取得了较大的进展。 1.理性进化 理性进化主要是利用定点诱变技术, 通过在已知DNA序列中取代、插入或缺失一定长度的核苷酸片段达到定点突变氨基酸残基的目的。运用该技术已有不少成功改造蛋白质的例子。Markus Roth通过同源性比对和定点突变技术, 对EcoR DNA甲基化酶进行改造,使其对胞嘧啶的亲和性增加了22倍。定点突变还主要应用于蛋白质结构和功能的研究方面。酰基载体蛋白(ACP)的主要作用是在单不饱和脂肪酸的特定位置引入双键, Caho通过定点突变研究, 发现将五个氨基酸残基置换之后的酶, 由6- 16 : 0- ACP脱氢酶变成9- 18 : 0- ACP脱氢酶。Van den Burg利用蛋白同源建模和定点突变技术结合的方法将从Bacillus stear other mophilus分离出来的嗜热菌蛋白酶突变, 得到的突变体稳定性提高了8倍, 100 在变性剂存在的情况下还能发挥作用,但是大部分单个氨基酸的改变对于整个蛋白的影响比较小,很难在高级结构上改变蛋白质的三级结构, 从而造成很大的影响, 所以在定点突变的基础上又出现了许多新的技术, 用于改造蛋白质分子。[1] 2.非理性进化 非理性蛋白质进化, 又称定向进化或者体外分子进化,在实验室中模拟自然进化过程, 利用分子生物学手段在分子水平增加分子多样性, 结合高通量筛选技术, 使在自然界中需要千百万年才能完成的进化过程大大缩短,在短期内得到理想的变异。这种方法不用事先了解蛋白质结构、催化位点等性质, 而是人为地制造进化条件, 在体外对酶的编码基因进行改造, 定向筛选, 获得具有预期特征的改良酶, 在一定程度上弥补了定点诱变技术的不足, 具有很大的实际应用价值。一个比较成功应用定向进化的例子是对红色荧光蛋白的改造。绿色荧光蛋白由于

椰子蛋白质的功能特性研究进展

椰子蛋白质的功能特性研究进展 【摘要】椰子蛋白质功能特性不仅与蛋白质的氨基酸组成、分子大小及结构形态等固有的物理属性有关,而且还与其他蛋白质相互作用的食物组分以及所处的环境情况 或加工条件有关。本文主要从椰子蛋白质在溶解性、乳化性、起泡性、黏度等方面,分析了pH、离子强度、温度等常见加工条件对这些功能特性的影响。试图为椰子蛋白质的进一步开发利用提供理论指导。 【关键词】椰子蛋白功能特性影响因素进展 蛋白质的功能特性是指食品体系在加工、贮藏、制备和消费过程中蛋白质对食品产生需要特征的那些物理化学性质。蛋白质的功能特性主要包括吸水性、湿润性、膨胀性、粘着性、分散性、溶解度、粘度、胶凝性、乳化性,起泡性等。由于食品的感官品质是由各种食品原料复杂的相互作用产生的(例如蛋糕的风味、质地、颜色和形态等性质是由原料的热胶凝性,起泡、吸水作用、乳化作用、粘弹性和褐变等多种功能性组合的结果),因而这些功能特性不仅与蛋白质的氨基酸组成、分子大小及结构形态等固有的物理属性有关,而且还与其他蛋白质相互作用的食物组分,如水、离子、碳水化合物、脂质及所处的环境情况或加工条件,如温度、

pH值、电离强度等有关。 椰子蛋白质(coconut protein)为木本油料种子蛋白,单个椰子中蛋白质含量较少4%~8%(湿基),但世界椰子的产量很大,因而椰子蛋白是来源丰富的植物蛋白质。椰子蛋白含18种氨基酸,必需氨基酸配比合理,L-精氨酸含量较高(14.8g/100g蛋白),前期的研究表明椰子蛋白具有降血脂、降低胆固醇、抑制高血脂症等保健功能。因而,椰子蛋白质是来源丰富、营养价值较高、保健功能较好的优质蛋白质,开发潜力巨大。从上世纪40年代开始,就有科员人员对椰子蛋白的功能特性进行研究。1930年美国科学家Sj?gren和Spychalski从椰子蛋白质中分离出一种分子量约208 kDa的球蛋白,并命名为cocosin。Molina等(1976)曾利用酶解-冷冻真空干燥技术制备了一种不含纤维的椰子浓缩蛋白(coconut protein concentration,CPC),并对其分子量、溶解性、乳化性、起泡性、凝胶性等功能特性进行了分析。郑亚军等(2009)曾从脱脂椰肉中制备椰子分离蛋白(coconut protein isolate,CPI),然后分析了pH、温度、离子强度等因素对椰子分离蛋白溶解性、乳化性、黏度、起泡性、水合性质的影响。Angelia(2012)则从椰子总蛋白质中分离出椰子球蛋白(cocosin),并分析了其氨基酸组成、溶解性、乳化性和起泡性及其在巴斯杀菌、加热等常见加工处理方式中的稳定性。本文将对椰子蛋白各种功能特性的研究进展进行

第13章 肿瘤遗传学

第十二章肿瘤遗传学 恶性肿瘤是一种体细胞遗传病,为相关基因结构与功能发生改变的结果。这些基因参与控制细胞的正常生长和凋亡过程、抑制细胞增殖或修复基因损伤。遗传性恶性肿瘤中基因的种系突变(germ line mutation)起主要作用。肿瘤的遗传基础十分复杂,因为突变基因的不同组合可发生相同类型的肿瘤。在各种类型的癌症中,一些基因的突变具有普遍性,而另外一些基因突变只限于某种特定类型的肿瘤细胞。 本章首先从细胞遗传学的角度介绍了染色体异常与肿瘤的关系,然后讨论了癌基因和肿瘤抑制基因的功能和作用,并论述了肿瘤发生的遗传学理论,最后介绍了遗传性恶性肿瘤综合征。 一、基本纲要 1.掌握肿瘤细胞的克隆演进、Ph染色体的意义;癌基因、原癌基因、肿瘤抑制基因、p53基因、二次突变假说、细胞癌基因、杂合性缺失和标记染色体等概念; 2.掌握癌基因激活的机制; 3.掌握恶性肿瘤发生的遗传学理论; 4.熟悉恶性肿瘤的多步骤发生,基因杂合性丢失与恶性肿瘤发生等; 5.了解临床上常见的遗传型恶性肿瘤。 二、习题 (一)选择题(A型选择题) 1.以下哪个是对Ph染色体的正确描述: A.22q+ B.22q- C.9q+ D.9q- E.der(22)t(9;22)(q34;q11) 2.视网膜母细胞瘤(RB)的致病基因为: A.ras B.rb C.p21 D.MTS1 E.NM23

3.下列哪个基因为肿瘤转移抑制基因: A.ras B.rb C.p21 D.MTS1 E.NM23 4.下列哪种为慢性髓细胞白血病(CML)的标志染色体: A.13q14- B.5p- C.22q- D.t(8;14) E.17q+ 5.存在于正常细胞中,在适当环境下被激活可引起细胞恶性转化的基因是:A.癌基因 B.抑癌基因 C.原癌基因 D.抗癌基因 E.隐性癌基因 6.Knudson提出的“二次突变假说”中,非遗传性肿瘤的第一次突变发生在: A.精子 B.卵细胞 C.受精卵 D.体细胞 E.生殖母细胞 7.慢性髓细胞性白血病属于______的肿瘤。 A. 多基因遗传 B. 染色体畸变引起 C. 遗传综合征 D. 遗传易感性 E. 单基因遗传 8.Bloom综合征(BS)属于______。 A. 单基因遗传 B. 多基因遗传 C. 染色体畸变引起 D. 遗传易感性 E. 染色体不稳定综合征 9.视网膜母细胞瘤属于______的肿瘤。 A. 单基因遗传 B. 多基因遗传 C. 染色体畸变引起 D. 遗传易感性 E. 染色体不稳定综合征 10.共剂失调性毛细血管扩张症(AT)属于______。 A. 单基因遗传 B. 多基因遗传 C. 染色体不稳定综合征 D. 遗传易感性 E. 染色体畸变引起 11.肾母细胞瘤属于______的肿瘤。 A. 染色体畸变引起 B. 遗传易感性 C. 染色体不稳定综合征 D. 多基因遗传 E. 单基因遗传 12.着色性干皮病(XP)是一种罕见的、致死性AR遗传病,发病率为1/250000。XP 属于______。 A. 多基因遗传 B. 染色体不稳定综合征 C. 遗传易感性 D. 染色体畸变引起 E. 单基因遗传

食管癌病人的健康指导

食管癌病人的健康指导 一?疾病特点 1.食管癌是常见的一种消化道肿瘤.男性多于女性,发病年龄多在40岁以上.食管癌的人群分布于年龄?性别?职业?种族?地理?生活环境?饮食习惯?遗传易感性等有一定的关系. 2.引起食管癌的病因至今尚未明确,可能与下列因素有关; (1)化学物质:如长期进食含亚硝胺量较高的食物. (2)生物因素:如某些真菌有致癌作用,有些真菌能促使亚硝胺及其前提形成. (3)缺乏某些微量元素:如钼?铁?锌?氟?硒等. (4)缺乏维生素:如维生素A?B?C. (5)烟?酒?热食热饮?口腔不洁等因素;如长期饮烈性酒?嗜好吸烟/食物过硬?过热?进食过快?炎症?创伤或口腔不洁等对局部黏膜的慢性刺激引起癌变. (6)遗传易感因素. 3.中段食管癌较多见,下段次之,上段较少.其转移方式主要是淋巴转移,血行转移较晚. 4.食管癌早期为吞咽困难,可出现咽下食物梗阻感,胸骨或针刺样疼痛食管内异物感. 5.食管癌中晚期临床上最典型的症状是进行性吞咽困难,先是难以咽下干硬食物,继而半流质?流质,最后可滴水不进并频繁呕吐黏液.病人逐渐脱水?营养不良?消瘦.持续性胸痛或背痛常提示癌肿已侵入

食管临近组织.癌肿侵犯喉返神经,可产生声音嘶哑,侵入主动脉,可致大呕血,侵入气管,可形成食管气管瘘.高度阻塞可致食物返流入呼吸道,引起进食时呛咳或肺部感染. 6.食道癌晚期病人出现恶病质,表现为极度消瘦和衰竭,查体时发现锁骨上淋巴结肿大,肝肿块?腹水?胸水,提示食管癌远处转移. 二?辅助性检查及治疗知识 1.食道癌的诊断辅助检查有:食管吞钡X线检查?脱落细胞学检查?食管镜检测?放射性核素磷检查?CT检查.另外,内镜超声检查(EUS)在国内已起步,对事关疾病的鉴别诊断已有独到之处. 2.食管癌强调早期发现?在其诊断和早期治疗.其治疗方法包括手术?放射?化学疗法和综合疗法.以手术治疗为主,辅以放射?化学药物等综合治疗. 3.外科手术疗法是治疗食管癌的首选方法.若全身情况良好,有较好的心肺功能储备,无明显处转移征象病人,应考虑手术治疗. 4.对晚期食管癌,不能根治或放射治疗?进食有困难者?可做姑息性见状手术,如事关强内置管术?食管胃转流吻合术?食管结肠吻合术或胃造瘘术等,以达到改善营养?延长生命的目的. 5.常见的术后并发症是吻合口瘘和吻合口狭窄. 三?健康教育规范 (一)?术前健康教育 1.给予心理上的支持:加强与病人的沟通,了解其心理状况,实施耐心的心理疏导,以增加病人战胜疾病的信心.向病人说明手术治疗的必

蛋白质工程及其应用研究进展

蛋白质工程及其应用研究进展 摘要:蛋白质工程是生物工程中五大工程之一,本文对蛋白质工程作了简要概述,介绍了蛋白质工程的特点,并从蛋白质结构分析结构、功能的设计和预测、蛋白的创造和改造等方面对蛋白质工程研究内容进行详细论述,并以实例作了蛋白工程的应用。 关键词:蛋白质工程特点;研究内容;实际应用;展望 蛋白质是生命的体现者,离开了蛋白质,生命将不复存在。可是,生物体内存在的天然蛋白质,有的往往不尽人意,需要进行改造。由于蛋白质是由许多氨基酸按一定顺序连接而成的,每一种蛋白质有自己独特的氨基酸顺序,所以改变其中关键的氨基酸就能改变蛋白质的性质。而氨基酸是由三联体密码决定的,只要改变构成遗传密码的一个或两个碱基就能达到改造蛋白质的目的。蛋白质工程的一个重要途径就是根据人们的需要,对负责编码某种蛋白质的基因重新进行设计,使合成的蛋白质变得更符合人类的需要。这种通过造成一个或几个碱基定点突变,以达到修饰蛋白质分子结构目的的技术,称为基因定点突变技术。 蛋白质工程是在基因重组技术、生物化学、分子生物学、分子遗传学等学科的基础之上,融合了蛋白质晶体学、蛋白质动力学、蛋白质化学和计算机辅助设计等多学科而发展起来的新兴研究领域。其内容主要有两个方面:根据需要合成具有特定氨基酸序列和空间结构的蛋白质;确定蛋白质化学组成、空间结构与生物功能之间的关系。在此基础之上,实现从氨基酸序列预测蛋白质的空间结构和生物功能,设计合成具有特定生物功能的全新的蛋白质,这也是蛋白质工程最根本的目标之一。 目前,蛋白质工程尚未有统一的定义。一般认为蛋白质工程就是通过基因重组技术改变或设计合成具有特定生物功能的蛋白质。实际上蛋白质工程包括蛋白质的分离纯化,蛋白质结构和功能的分析、设计和预测,通过基因重组或其它手段改造或创造蛋白质。从广义上来说,蛋白质工程是通过物理、化学、生物和基因重组等技术改造蛋白质或设计合成具有特定功能的新蛋白质。 1概念 按人们意志改变蛋白质的结构和功能或创造新的蛋白质的过程。包括在体外改造已有的蛋白质,化学合成新的蛋白质,通过基因工程手段改造已有的或创建新的编码蛋白质的基因去合成蛋白质等。为获得的新蛋白具备有意义的新性质或新功

蛋白质工程的主要研究方法和进展

蛋白质工程的主要研究方法和进展 李 强 施碧红* 罗晓蕾 左祖祯 邢佩佩 刘 璐 (福建师范大学生命科学学院,福建福州 350108) 摘 要:蛋白质工程是用分子生物学手段对蛋白质进行分子改造的技术。介绍了蛋白质工程的几种常用方法及其基本原理和研究进展。 关键词:蛋白质工程;定点诱变;定向进化 中图分类号 Q816 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2009)05-47-02 Advances in The Techni q ues of P rotein Engineering L i Q iang et al (Co llege o f L ife Sc iences,Fu jian N or m a lU n i versity,Fuzhou350108,Chi na) Ab strac t:P ro tein eng ineer i ng is a techn i que used to i m prove prote i n m o l ecular In th i s paper,seve ra l m ethods and t he ir pr i nci p les and their advantag es f o r m olecu lar m odifica ti on have been rev ie w ed K ey words:P rote i n eng i neer i ng;site-d i rected m utag enesis;d irected evoluti on 20世纪70年代以来,对蛋白质的分子改造渐渐进入研究领域,通过对蛋白质分子进行突变,得到具有新的表型和功能或者得到比原始蛋白相对活力更高的突变体,对蛋白质的分子改造技术逐渐纯熟。蛋白质工程的主要技术分为理性进化和非理性进化,已经在农业、工业、医药等领域取得了较大的进展。 1 理性进化 理性进化主要是利用定点诱变技术,通过在已知D NA序列中取代、插入或缺失一定长度的核苷酸片段达到定点突变氨基酸残基的目的。运用该技术已有不少成功改造蛋白质的例子。M arkus Rot h通过同源性比对和定点突变技术,对E c o R DNA甲基化酶进行改造,使其对胞嘧啶的亲和性增加了22倍[1]。定点突变还主要应用于蛋白质结构和功能的研究方面。酰基载体蛋白(ACP)的主要作用是在单不饱和脂肪酸的特定位置引入双键,Cahoo 通过定点突变研究,发现将五个氨基酸残基置换之后的酶,由 6-16:0-ACP脱氢酶变成 9-18:0-ACP脱氢酶[2]。Van den Burg利用蛋白同源建模和定点突变技术结合的方法将从Bacill us stear other m oph il us分离出来的嗜热菌蛋白酶突变,得到的突变体稳定性提高了8倍,100在变性剂存在的情况下还能发挥作用[3],但是大部分单个氨基酸的改变对于整个蛋白的影响比较小,很难在高级结构上改变蛋白质的三级结构,从而造成很大的影响[4],所以在定点突变的基础上又出现了许多新的技术,用于改造蛋白质分子。 2 非理性进化 非理性蛋白质进化,又称定向进化或者体外分子进化,在实验室中模拟自然进化过程,利用分子生物学手段在分子水平增加分子多样性,结合高通量筛选技术,使在自然界中需要千百万年才能完成的进化过程大大缩短,在短期内得到理想的变异。这种方法不用事先了解蛋白质结构、催化位点等性质,而是人为地制造进化条件,在体外对酶的编码基因进行改造,定向筛选,获得具有预期特征的改良酶,在一定程度上弥补了定点诱变技术的不足,具有很大的实际应用价值。一个比较成功应用定向进化的例子是对红色荧光蛋白的改造。绿色荧光蛋白由于本身独特的发光性质,被应用到细胞生物学当中,作为体内原位跟踪蛋白质的一个极其有效的工具。D i sc oso m a红色荧光蛋白(Ds R ed)在荧光共振能量转移技术(fl uoresce nce resonance e ner gy tr ansfer)中可以和绿色荧光蛋白一起作用,作为研究两种蛋白质相互作用的有效工具,但是野生型的D s Red由于显色速率较慢,而且稳定性较差,B r oo ke B evi s建立随机突变文库,在103-105个转化子中筛选到了大大提高显色效率的突变体,使显色效率提高了10-15倍[5-6]。 易错PCR是利用DNA聚合酶不具有3!-5!校对功能的性质,在PCR扩增待进化酶基因的反应中,使用低保真度的聚合酶,改变四种d NTP的比例,加入锰离子并增加镁离子的浓度,使DNA聚合酶以较低的比率向目的基因中随机引入突变,并构建突变库。M oor e等对鼠伤寒沙门菌Sal m onella t yph m i uri u m产生的门冬氨酰二肽酶(asp art yld i pepti dase)进行改良,经两次易错PCR引入随机突变,并结合D NA改组和正向选择筛选,得到的pepEm3074突变株,其酶活力比野生菌提高47倍[7]。 D NA改组(DNA shuffli ng)技术克服了随机突变的随机性较大的限制,能够直接将多条基因的有利突变直接重组到一起,它的原理是使用D N ase?酶切或超声波断裂多条具有一定同源关系的蛋白编码基因,这些小片段随机出现部分片段的重叠,产生的片段在不加引物的情况下进行几轮PCR,通过随机的自身引导或在组装PCR过程中重 47 安徽农学通报,Anhu iAgri Sci Bu ll 2009,15(5) 作者简介:李强(1983-),男,辽宁抚顺人,硕士研究生,研究方向:分子遗传育种。*通讯作者 收稿日期:2009-01-15

蛋白质结构解析研究进展作业

《蛋白质结构解析研究进展》 一、蛋白质结构分类 人类对于进化的认识及蛋白质结构相似性比较的研究使蛋白质结构分类成为可能,而且近年来取得的研究进展表明,大部分蛋白质可以成功的分入到适当数目的家族中。目前国际上流行的蛋白质结构分类数据库基本上采取两种不同的思路,一种是数据库中储存所有结构两两比较的结果;第二种思路是致力于构建非常正式的分类体系。由于所有分类方法反映了各研究小组在探究这个重要领域的不同角度,所以这些方法是同等有效的。目前,被广泛应用的四种分类标准是:手工构造的层次分类数据库SCOP,全自动分类的MMDB和FSSP,和半手工半自动的CATH。 蛋白质结构自动分类问题可以被纳入机器学习的范畴,通过提取分析蛋白质结构的关键特征,构造算法来学习蕴含于大量已知结构和分类的数据中的专家经验知识,来实现对未知蛋白质结构的分类预测。目前,对蛋白质结构的不同层次分类,结果比较好的机器学习方法是:神经网络多层感知器、支持向量机和隐马尔可夫模型。支持向量机应用于分类问题最终归结于求解一个最优化问题。上世纪90 年代中期,隐马尔可夫模型与其他机器学习技术结合,高效地用于多重比对、数据挖掘和分类、结构分析和模式发现。多层感知器即误差反向传播神经网络,它是在各种人工神经网络模型中,在机器学习中应用最多且最成功的采用BP学习算法的分类器。 二、蛋白质结构的确定 蛋白质三维空间结构测定方法主要包括X射线晶体学分析、核磁共振波谱学技术和三维电镜重构,这三种方法都可以完整独立地在原子分辨水平上测定出蛋白质的三维空间结构。蛋白质数据库PDB中80%的蛋白质结构是由X射线衍射分析得到的,约15%的蛋白质结构是由核磁共振波谱学这种新的结构测定方法得到。 1、X射线晶体学

MCPIP 1蛋白质结构、功能的研究进展

MCPIP 1蛋白质结构、功能的研究进展 摘要 ZC3H12A是免疫系统中的一个重要基因,其编码的蛋白质ZC3H12A/MCPIP 1在免疫相关疾病,尤其是自身免疫病和炎症反应中发挥重要的抑制效应。ZC3H12A的表达能够被多种炎症相关细胞因子所诱导。近来的研究报道,MCPIP 1具有转录因子、RNA酶、去泛素化酶等作用,其在调控基因转录、mRNA降解、多聚泛素链的去除、细胞凋亡、细胞自噬、炎症抑制、细胞分化、血管生成等方面都有重要作用。基因敲除小鼠患有严重的高免疫球蛋白血症、淋巴结肿大、浆细胞和记忆细胞的积聚及自身抗体的大量产生等免疫功能紊乱疾病。 本文较为系统地阐述了ZC3H12A基因的克隆、MCPIP 1蛋白的结构及功能,从时间的维度观其主要研究历程,以及对免疫系统的重要影响。大体上浅析了MCPIP 1从其发现至今的探索情况。 【关键词】ZC3H12A Zc3h12a MCPIP 1 RNA酶凋亡去泛素化酶

1 简介 ZC3H12A/MCPIP是一种锌指蛋白。它的全名是具有CCCH锌指结构域的蛋白质12A(Zinc finger CCCH domain-containing protein 12A),简称ZC3H12A[1],又称MCP-1诱导蛋白(MCP1-induced protein,MCPIP 1)[2]。MPCIP的编码基因是ZC3H12A,它属于ZC3H12基因家族,该家族中共有4个成员,分别编号为ZC3H12A、ZC3H12B、ZC3H12C、ZC3H12D[1]。此家族保守性很强,在很多物种(包括果蝇、秀丽线虫、小鼠和大鼠等)中都有发现其同源序列[1]。MCPIP 1最初被发现于经MCP-1处理的人外周血单核细胞中[2],而后又在经IL-1β刺激的人单核细胞来源的巨噬细胞中被发现[3]。在TNF、MCP-1、IL-1β或LPS等细胞因子的作用下,该基因的转录水平被显著激活[1, 2, 3, 4, 5, 6]。同时,具有CCCH锌指结构的蛋白质在巨噬细胞相关的器官(如胸腺、脾脏、肺、小肠和脂肪组织等)中表达水平很高[6]。对于Zc3h12a基因敲除小鼠的表型分析表明[4, 7],该基因的缺陷与自身免疫疾病的发生相关,在炎症相关的生理和病理过程中具有重要意义。 克隆发现 该基因的发现 单核细胞趋化蛋白质1(monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1),它能够招募并激活单核/巨噬细胞,是使单核/巨噬细胞迁移的主要趋化因子。MCP-1与靶细胞膜上的CCR2结合,启动了一系列的信号通路,导致单核/巨噬细胞向MCP1高浓度处趋化性迁移[8,9]。用MCP-1刺激人外周血单核细胞后,提取细胞内的总mRNA。将测序结果与基因注释数据库中的数据进行序列比对后发现了一些未被注释的基因。其中表达差异最显著的一个基因是目前未知功能的基因,在EST数据库中查找到了与之相对应的序列,同时在GeneBank 数据库中查找到了对应的人cDNA克隆。(GeneBank序列号AW206332)研究者将它命名为人MCP1诱导蛋白(MCP-induced protein,MCPIP 1)[2]。 对蛋白质序列分析发现,MCPIP 1有599个氨基酸,分子质量约为65.8kD,有两个脯氨酸富集区,一个核定位序列,和一个CCCH锌指结构域[2]。而后发现其序列中还存在一个PIN结构域[4]和一个泛素结合结构域[7]。由于该蛋白质具有CCCH锌指结构域,因而被命名为具有CCCH锌指结构域的蛋白质12a(ZC3H12A)[1]。序列比对发现,人MCPIP 1与小鼠中的同源蛋白质的氨基酸组成有82%的相似度,cDNA的核苷酸序列组成有80%的相似度[2]。 该基因家族的发现

癌基因与抑癌基因

第二十章癌基因、抑癌基因和生长因子 一、A型题 1.关于癌基因的叙述,错误的是 A.是细胞增殖的正调节基因 B.可诱导细胞凋亡 C.能在体外引起细胞转化 D.能在体内诱发肿瘤 E.包括病毒癌基因和细胞癌基因 2.关于细胞癌基因的叙述,正确的是 A.存在于正常生物基因组中 B.存在于DNA病毒中 C.存在于RNA病毒中 D.又称为病毒癌基因 E.正常细胞含有即可导致肿瘤的发生 3.关于病毒癌基因的叙述,正确的是 A.主要存在于DNA病毒基因组中 B.又称原癌基因 C.由病毒自身基因突变而来 D.不能使培养细胞癌变 E.最初在鸡Rous肉瘤病毒中发现 4.myc家族编码的产物是 A.生长因子 B.生长因子受体 C.核内转录因子 D.GTP结合蛋白 E.核内DNA结合蛋白 5.产物具有酪氨酸蛋白激酶活性的癌基因是 A.myc 家族 B.sis家族 C.ras家族 D.src家族 E.myb家族 6.产物具有GTP酶活性的癌基因是 A.myc 家族 B.ras家族 C.sis家族 D.src家族 E.myb家族 7.逆转录病毒基因组中LTR的功能是 A.调节和启动转录 B.编码病毒核心蛋白 C.编码逆转录酶和整合酶 D.编码病毒外膜蛋白 E.编码酪氨酸激酶 8.癌基因的表达产物不包括 A.生长因子类似物 B.跨膜生长因子受体 C.结合GTP的蛋白质 D.反式作用因子 E.顺式作用元件 9.关于抑癌基因的叙述,错误的是 A.突变时可导致肿瘤发生 B.P16基因是最早发现的抑癌基因 C.促进细胞的分化 D.抑制细胞过度生长 E.都能诱发细胞程序性死亡 10.最早发现的抑癌基因是

蛋白质工程的基本原理蛋白质工程的研究与进展

蛋白质工程的基本原理蛋白质工程的研究与进展 蛋白质工程的研究与进展摘要: 蛋白质是生命的体现者,离开了蛋白质,生命将不复存在。蛋白质工程开创了按照人类意愿改造、创造符合人类需要的蛋白质的新时期。它所取得的进展向人们展示出诱人的前景。 关键词:蛋白质工程;研究;进展;蛋白质工程汇集了当代分子生物学等学科的一些前沿领域的最新成就,它把核酸与蛋白质结合、蛋白质空间结构与生物功能结合起来研究。蛋白质工程将蛋白质与酶的研究推进到崭新的时代,为蛋白质和酶在工业、农业和医药方面的应用开拓了诱人的前景。 1、蛋白质工程 1.1蛋白质工程的定义所谓蛋白质工程,就是利用基因工程手段,包括基因的定点突变和基因表达对蛋白质进行改造,以期获得性质和功能更加完善的蛋白质分子。 1.2蛋白质工程的由来蛋白质工程是在基因工程冲击下应运而生的。基因工程的研究与开发是以遗传基因,即脱氧核糖核酸为内容的。这种生物大分子的研究与开发诱发了另一个生物大分子蛋白质的研究与开发。这就是蛋白质工程的由来。它是以蛋白质的结构及其功能为基础,通过基因修饰和基因合成对现存蛋白质加以改造,组建成新型蛋白质的现代生物技术。这种新型蛋白质必须是更符合

人类的需要。因此,有学者称,蛋白质工程是第二代基因工程。其基本实施目标是运用基因工程的DNA重组技术,将克隆后的基因编码加以改造,或者人工组装成新的基因,再将上述基因通过载体引入挑选的宿主系统内进行表达,从而产生符合人类设计需要的“突变型”蛋白质分子。这种蛋白质分子只有表达了人类需要的性状,才算是实现了蛋白质工程的目标。 1.3蛋白质工程的原理由于基因工程的发展,人们已经可以运用基因重组等理论和方法去设计并制造出预想的各种性能的蛋白质。这种改变蛋白质的操作可以在蛋白质水平上,也可以在基因水平上。如基因水平的改变,是在功能基因开发的基础上,对编码蛋白质的基因进行改造,小到可改变一个核苷酸,大到可以加入或消除某一结构的编码序列。蛋白质水平的改变则主要是对制造出的蛋白质进行加工、修饰,如磷酸化、糖基化等。蛋白质的化学修饰条件剧烈,无专一性,而基因操作则比较方便,在实施基因操作时,必须预先知道是哪个氨基酸或哪几个氨基酸影响着蛋白质的性状。就现代生物技术发展水平看,大量新蛋白质通过检测,来确定改变的蛋白质是否具有预期的性状,技术上已是可行的。 1.4蛋白质工程的基本途径目前,在蛋白质工程中最常采用的技术是定点诱变技术,即在特定的位点改变基因上核苷酸的种类,从而达到改变蛋白质性状的目的。蛋白质工程发展至当代,利用专一改

食品蛋白质功能研究进展

食品蛋白质功能研究进展 摘要:食品蛋白质功能是指在食品加工,保藏,制备和消费期间影响蛋白质在食品体系中的性能的那些蛋白质的物理和化学性质。对国内外关于食品蛋白质功能研究进行了综述,为未来研究食品蛋白质功能性质的应用提供参考。 关键词:食品蛋白质功能,物理性质,化学性质,研究进展 前言: 食品的感官品质是由各种食品原料复杂的相互作用产生的。例如蛋糕的风味、质地、颜色和形态等性质,是由原料的热胶凝性,起泡、吸水作用、乳化作用、粘弹性和褐变等多种功能性组合的结果。因此,一种蛋白质作为蛋糕或其他类似产品的配料使用时,必须具有多种功能特性。动物蛋白,例如乳(酪蛋白)、蛋和肉蛋白等,是几种蛋白质的混合物,它们有着较宽范围的物理和化学性质,及多种功能特性,例如蛋清具有持水性、胶凝性、粘合性、乳化性、起泡性和热凝结等作用,现已广泛地用作许多食品的配料,蛋清的这些功能来自复杂的蛋白质组成及它们之间的相互作用,这些蛋白质成分包括卵清蛋白、伴清蛋白、卵粘蛋白、溶菌酶和其他清蛋白。然而植物蛋白(例如大豆和其他豆类及油料种子蛋白等);和乳清蛋白等其他蛋白质,虽然它们也是由多种类型的蛋白质组成,但是它们的功能特性不如动物蛋白,目前只是在有限量的普通食品中使用,因为并没有完全了解,哪些蛋白质的分子决定了蛋白质在食品中所具有的各种期望的功能性质,往往通过特定的方法来提高其功能特性,使其应用领域更广阔。 1、蛋白质的功能性质 蛋白质的功能性质,通常是指蛋白质的水化性、戳着性、胶凝作用、乳化性、发性等。 (1)蛋白质的水化性蛋白质的水化取决子蛋白质与水的相互作用,包括水的吸收 与保留、湿润性、溶胀、戳着性、分散性、溶解度和强度等。 蛋白质的水化是通过蛋白质的败键和氨基酸侧链与水分子间的相互作用而实现的,见 图(1) 大多数的食品是蛋白质水化的固态体系,蛋白质中水的存在及存在方式直接影响着食骏的质构和口感。干燥的蛋白质原料并不能直接加工,须先将其水化。干燥蛋白质遇

食管癌手术病人的健康教育1

食管癌手术病人的健康教育 一?疾病特点 1.食管癌是常见的一种消化道肿瘤.男性多于女性,发病年龄多在40岁以上.食管癌的人群分布于年龄?性别?职业?种族?地理?生活环境?饮食习惯?遗传易感性等有一定的关系. 2.引起食管癌的病因至今尚未明确,可能与下列因素有关; (1)化学物质:如长期进食含亚硝胺量较高的食物. (2)生物因素:如某些真菌有致癌作用,有些真菌能促使亚硝胺及其前提形成. (3)缺乏某些微量元素:如钼?铁?锌?氟?硒等. (4)缺乏维生素:如维生素A?B?C. (5)烟?酒?热食热饮?口腔不洁等因素;如长期饮烈性酒?嗜好吸烟/食物过硬?过热?进食过快?炎症?创伤或口腔不洁等对局部黏膜的慢性刺激引起癌变. (6)遗传易感因素. 3.中段食管癌较多见,下段次之,上段较少.其转移方式主要是淋巴转移,血行转移较晚. 4.食管癌早期为吞咽困难,可出现咽下食物梗阻感,胸骨或针刺样疼痛食管内异物感. 5.食管癌中晚期临床上最典型的症状是进行性吞咽困难,先是难以咽下干硬食物,继而半流质?流质,最后可滴水不进并频繁呕吐黏液.病人逐渐脱水?营养不良?消瘦.持续性胸痛或背痛常提示癌肿已侵入食管临近组织.癌肿侵犯喉返神经,可产生声音嘶哑,侵入主动脉,可致大呕血,侵入气管,可形成食管气管瘘.高度阻塞可致食物返流入呼吸道,引起进食时呛咳或肺部感染. 6.食道癌晚期病人出现恶病质,表现为极度消瘦和衰竭,查体时发现锁骨上淋巴结肿大,肝肿块?腹水?胸水,提示食管癌远处转移. 二?辅助性检查及治疗知识 1.食道癌的诊断辅助检查有:食管吞钡X线检查?脱落细胞学检查?食管镜检测?放射性核素磷检查?CT检查.另外,内镜超声检查(EUS)在国内已起步,对事关疾病的鉴别诊断已有独到之处. 2.食管癌强调早期发现?在其诊断和早期治疗.其治疗方法包括手术?放射?化学疗法和综合疗法.以手术治疗为主,辅以放射?化学药物等综合治疗. 3.外科手术疗法是治疗食管癌的首选方法.若全身情况良好,有较好的心肺功能储备,无明显处转移征象病人,应考虑手术治疗. 4.对晚期食管癌,不能根治或放射治疗?进食有困难者?可做姑息性见状手术,如事关强内置管术?食管胃转流吻合术?食管结肠吻合术或胃造瘘术等,以达到改善营养?延长生命的目的. 5.常见的术后并发症是吻合口瘘和吻合口狭窄.. 三?健康教育规范 (一)?术前健康教育 1.给予心理上的支持:加强与病人的沟通,了解其心理状况,实施耐心的心理疏导,以增加病人战胜疾病的信心.向病人说明手术治疗的必要性,明确必要的术前检查和准备是手术成功的重要保证. 2.饮食指导:对于能够进食的病人,知道进食高蛋白?高热量?高维生素的饮食;对于有严重吞咽困难的病人,给予特殊配制的流质饮食;对于有严重梗阻,甚至进水亦有困难的病人,给予静脉高价营养,或行胃空肠造瘘,改善其营养状况. 3.保持口腔卫生:告诉病人不良的口腔卫生能增加术后病人感染的机会,影响术后吻合愈合,故应保持口腔清洁,进食后漱口,并积极治疗口腔疾病. 4.呼吸道准备:对吸烟者,术前应劝其严格戒烟.指导并训练病人有效咳痰和复式呼吸,以利术

蛋白质组学的研究进展及应用

《蛋白质工程》 (课程论文)题目名称:蛋白质组学技术的研究进展及应用 所在学院:生命科学与技术学院 专业(班级):生技131班 学生姓名:梁健 授课教师:韩晓菲

蛋白质组学技术的研究进展及应用 生技131班梁健13772025 摘要:随着人类基因组计划全部测序的初步完成,研究重点转到对基因功能的研究上。蛋白质作为基因功能的主要体现者,对其表达模式和功能的研究成为热点,出现了蛋白质组学。研究蛋白质组学有助于了解蛋白的结构、细胞的功能、生命的本质及活动规律,为疾病的诊断、治疗、疫苗及新药开发提供科学依据。关键词:蛋白质组学;进展;应用 蛋白质组学(proteomics)是产生于20世纪90年代中期的一门新兴学科,以 细胞内全部蛋白质的存在及其活动方式为研究对象,是后基因组时代生命科学研究的核心内容。蛋白质组学的产生与发展经历了一个漫长的过程,在这个过程中,研究者不断修正蛋白质组学的发展方向和推进蛋白质组学相关支撑技术的快速 发展,进而拓展蛋白质组学在整个生命科学和生物医学研究中的应用,成为后基因组时代重要的研究新领域,并成功地应用到基础研究及医学研究等各个领域,推进其迅速发展。 1 蛋白质组学的概念及研究内容 1.1蛋白质组学的概念 蛋白质组(proteome)源于protein和genome两词的杂合,最早是由澳大利亚 的WILKINS等于1995年提出,其定义为“一种基因组所表达的全部蛋白质”。早期相对狭义的蛋白质组的概念是指在某一特定的时间和空间条件下,1个细胞的基因组所表达的蛋白质数目的总和。随着研究的深入,人们提出了广义的蛋白质组的概念,用来描述1个细胞、组织、器官或1个物种的生命个体,在其不同的生存及发育条件下所表达的各种蛋白数目的总和。所以蛋白质组所含的蛋白数目及其表达量是随着时间和空间的不同而不断发生变化的。蛋白质组学最有价值的优势是它可以观察在特定的时间下一个完整的蛋白质组或蛋白亚型在某种生理 或病理状态中,发生的相应的变化。 1.2 研究内容 根据研究内容的不同,蛋白质组学可分为差异蛋白质组学(或称表达蛋白质 组学)、结构蛋白质组学和功能蛋白质组学,其中差异蛋白质组学在蛋白质组学 研究中十分常用且应用广泛。差异蛋白质组学主要是研究比较在2种或多种不同条件下蛋白质组表达的差异变化。结构蛋白质组学主要是蛋白质表达模式的研究,包括蛋白质氨基酸序列分析及空间结构的解析。蛋白质表达模式的研究是蛋白质组学研究的基础内容,主要研究特定条件下某一细胞或组织的所有蛋白质的表征问题。功能蛋白质组学主要是蛋白质功能模式的研究,包括蛋白质的功能和蛋白

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