上海藥物所蛋白質折疊計算模擬研究取得進展
在生物體系中,蛋白質通過折疊成特定的三維結構發揮功能。這種折疊過程可能受到不同因素的影響,如配體結合、聚合狀態等。充分理解蛋白質折疊過程對于藥物分子設計、蛋白質突變所導致致病機理的預測、深入了解細胞功能以及進化都至關重要。大規模計算機模擬有潛力從原子水平捕捉整個蛋白系統的動態過程,但是對于現在的計算條件而言,要達到生物相關的時間模擬尺度仍是一個非常大的挑戰。 近年來,馬爾科夫狀態模型(Markov State Model,MSM)方法在蛋白質折疊研究方面得到了廣泛應用。馬爾科夫模型方法的優勢在于它能夠從很多短的模擬中獲取長時動力學特征,可以不需要事先定義反應坐標,從而避免了對整個動力學性質的簡化或者偏差。中國科學院上海藥物研究所蔣華良課題組發展了基于統計分析的自適應取樣方法,通過把這些短的、局部有交叉的軌跡聯系起來,構建一個蛋白構象轉換的全局模型。該方法可以有效地提高所建模型的效率和精確度。與傳統方法相比,這種馬......閱讀全文
蛋白質折疊的分子伴侶的介紹
1978 年,Laskey 在進行組蛋白和DNA 在體外生理離子強度實驗時發現,必須要有一種細胞核內的酸性蛋白———核質素(nucleoplasmin) 存在時,二者才能組裝成核小體,否則就發生沉淀。據此Laskey 稱它為“分子伴侶”。分子伴侶是指能夠結合和穩定另外一種蛋白質的不穩定構象,并能
包涵體蛋白溶解后的重折疊實驗
實驗步驟 一、常規操作方案 下面這個典型流程對許多蛋白質都有很好的效果。本 操 作 方 案 是 根 據 N g u y e n 等(1993)首先開發的方案改編而成,并用于冷泉港蛋白質純化與鑒定課程的不溶性重組蛋白純化部分(Bu
PNAS:揭開跨膜蛋白折疊的神秘面紗
最近,美國萊斯大學的科學家們,以研究球狀蛋白質的相同方法,成功地分析了跨膜蛋白折疊。 萊斯大學理論生物學家Peter Wolynes及其研究小組,應用他的能量全景圖理論(energy landscape theory)來預測很難觀察的蛋白質,因為它們主要在細胞膜內生存和起作用。他表示,該方法可
概述蛋白質復性的折疊機制
為了有的放矢地開發輔助蛋白質復性的技術,研究工作者紛紛開展了對蛋白質折疊機制的探討。有兩種不同的假設:一種假設認為,肽鏈中的局部肽段先形成一些構象單元,如α螺旋、β折疊、β轉角等二級結構,然后再由二級結構單元的組合、排列,形成蛋白質三級結構;另一種假設認為,首先是由肽鏈內部的疏水相互作用導致一個
蛋白質折疊的框架模型的介紹
框架模型[4] 假設蛋白質的局部構象依賴于局部的氨基酸序列。在多肽鏈折疊過程的起始階段,先迅速形成不穩定的二級結構單元; 稱為“flickering cluster”,隨后這些二級結構靠近接觸,從而形成穩定的二級結構框架;最后,二級結構框架相互拼接,肽鏈逐漸緊縮,形成了蛋白質的三級結構。這個模型
我國科學家首創蛋白質動態結構AI建模方法
科技日報記者 劉園園 西湖大學12月8日公布,該校人工智能(AI)講席教授李子青團隊與廈門大學、德睿智藥合作,首創研發了能夠刻畫蛋白質構象變化與親和力預測的AI模型——ProtMD。 這是第一個嘗試解析蛋白質動態構象的人工智能方法,可輔助藥物化學專家更加精準地篩選出高活性小分子,從而加速臨床前藥物研
構象的概念
構象(conformation),有機化學的一個重要概念。最簡單的構象分析建立在乙烷分子上。最重要的構象分析則是建立在環己烷上的構象分析。
什么是構象?
構象(conformation),有機化學的一個重要概念。最簡單的構象分析建立在乙烷分子上。最重要的構象分析則是建立在環己烷上的構象分析。
圓二色是研究溶液中蛋白質構象
圓二色是研究溶液中蛋白質構象的一種快速、簡單、較準確的方法,遠紫外CD 數據能快速地計算出溶液中蛋白質的二級結構;近紫外CD 光譜可靈敏地反映出芳香氨基酸殘基、二硫鍵的微環境變化,蘊含著豐富的蛋白質三級結構信息。隨著現代分析儀器的飛速發展,高壓液相色譜、停流技術、電化學及熒光等附加裝置與CD 光譜儀
朊病毒的“蛋白質構象致病假說”介紹
1982年,普魯宰納提出的朊病毒致病的“蛋白質構象致病假說”,以后魏斯曼等人對其逐步完善。其要點如下: ①朊病毒蛋白有兩種構象:細胞型(正常型PrPc)和搔癢型(致病型PrPsc)。兩者的主要區別在于其空間構象上的差異。PrPc僅存在α螺旋,而PrPsc有多個β折疊存在,后者溶解度低,且抗蛋白
植物所發現蛋白構象改變介導開花新機制
開花是高等植物進入生殖發育的重要標志,受關鍵基因以及組蛋白修飾的精確調控,甾醇類激素(BRs)和赤霉素(GAs)參與其中,但激素信號分子與蛋白質構象的瞬時改變如何聯動調控開花尚不清楚。 中科院植物研究所種康研究組及其合作者發現,BRs信號途徑中核心轉錄因子BZR1通過直接抑制組蛋白去甲基化
科學家發現新型蛋白折疊驅動因子
近期,美國賓夕法尼亞大學的研究團隊發現新型的蛋白折疊驅動因子DAXX(Death Domain-associated Protein,DAXX),可以有效控制蛋白質的正確折疊。相關研究在《Nature》發表,題為:DAXX represents a new type of protein-fol
植物蛋白質氧化折疊研究中進展
二硫鍵的形成對于真核生物的分泌蛋白和質膜蛋白在內質網中的折疊十分重要。在動物和酵母中,內質網氧化還原蛋白oxidoreductin-1 (Ero1) 是二硫鍵的主要供體,將二硫鍵通過蛋白質二硫鍵異構酶(PDI)傳遞給底物蛋白。前期,中國科學院遺傳與發育生物學研究所農業資源研究中心研究員呂東平研究
蛋白質折疊的拼版模型的介紹
此模型[9]的中心思想就是多肽鏈可以沿多條不同的途徑進行折疊,在沿每條途徑折疊的過程中都是天然結構越來越多,最終都能形成天然構象,而且沿每條途徑的折疊速度都較快,與單一途徑折疊方式相比,多肽鏈速度較快,另一方面,外界生理生化環境的微小變化或突變等因素可能會給單一折疊途徑造成較大的影響,而對具有多
關于蛋白質折疊的粘合機制的介紹
該模型認為蛋白質的折疊起始于伸展肽鏈上的幾個位點,在這些位點上生成不穩定的二級結構單元或者疏水簇,主要依靠局部序列的進程或中程(3-4個殘基)相互作用來維系。它們以非特異性布朗運動的方式擴散、碰撞、相互黏附,導致大的結構生成并因此而增加了穩定性。進一步的碰撞形成具有疏水核心和二級結構的類熔球態中
包涵體蛋白溶解后的重折疊實驗(三)
5. 高 分 辨 率 的 離 子 交 換 層 析蛋白質經過重折疊和過濾后,最后一步的高分辨率離子交換層析柱用于完成 下 面 5項重要工作。⑴ 濃 縮 蛋 白 質 ( 如 從 600 m L 濃 縮 到 4? 8 m L )(2) 去除變性劑(在流穿液中)(3) 去除次要的雜質(在流穿液中,或是與
未折疊蛋白反應對健康和疾病的控制
過篩選工具、現有治療手段和可能的藥物開發途徑積累信息是實施臨床研究和臨床試驗設計的基礎。2017年8月號《SLAS Discovery》(原《生物分子篩選雜志》)發表的一篇最新綜述中,法國國家健康與醫學研究院U1242(法國雷恩)的Eric Chevet博士等人撰文分析了最近的文獻,并回顧了未折
包涵體蛋白溶解后的重折疊實驗(五)
3. 一個實用的、經濟的、合理的方法有了所有的重折疊篩選方法,你還必須獲得某種讀出(readout)來顯示哪種條件最有效 。最好的情況是你的目標蛋白質是已知的酶,且很容易分析。你只需將你溶解的蛋白質稀釋至不同的重折疊緩沖液中, 等待一些時間以完成重折疊(通常為數小時),然后取一部分稀釋的溶液
包涵體蛋白溶解后的重折疊實驗(四)
三、蛋白質重折疊條件的篩選實驗1. 系統的重折疊篩選在 前 面 所 述 的 常 規 流 程 以 及 討 論 中 , 我 們 假 設 已 經 知 道 了 針 對 目 標 蛋 白 質 的 合 適 重折 疊 溶 液 。然 而 ,這 是 設 計 有 效 的 重 折 疊 方 案 時 最 不 可 缺 少
包涵體蛋白溶解后的重折疊實驗(二)
二、對該常規操作流程的評論1. 大腸桿菌中重組蛋白的過表達獲得高水平表達與重折疊是不同的主題,在此不會進一步討論(可見本部分的第12章 )。許多系統可以獲得占總細胞蛋白質1 0 % ?4 0 % 的目標蛋白質表達水平(Mak r i d e s,1996; M u r b y et al.,
吉大校友《PNAS》文章解析蛋白折疊新理論
【分子伴侶】 1978 年,Laskey 在進行組蛋白和DNA 在體外生理離子強度實驗時發現,必須要有一種細胞核內的酸性蛋白———核質素(nucleoplasmin) 存在時,二者才能組裝成核小體,否則就發生沉淀。據此Laskey 稱它為“分子伴侶”。分子伴侶是指能夠結合和穩定另外一種蛋白質的
包涵體蛋白溶解后的重折疊實驗(一)
一、常規操作方案下面這個典型流程對許多蛋白質都有很好的效果。本 操 作 方 案 是 根 據 N g u y e n 等(1993)首先開發的方案改編而成,并用于冷泉港蛋白質純化與鑒定課程的不溶性重組蛋白純化部分(Burgess and K n u t h , 1996)。其他類似的流程也
內質網的未折疊蛋白應答反應URP
哺乳動物細胞內有3種ER跨膜蛋白,它們分別是需要肌醇酶1(IRE1)、PKR類似的內質網激酶(PEKR)、活性轉錄因子6(ATF6),它們在URP途徑中共同協作完成反應過程。它們在正常條件下均與調控蛋白Bip/GRP78(以下以Bip舉例)形成穩定復合物,在內質網蛋白質異常過度堆積后,它們與Bi
蛋白質結構和功能的基礎模型
蛋白質設計程序使用在體內環境中驅動蛋白質的分子力的計算機模型。為了使問題易于解決,蛋白質設計模型簡化了這些作用力。盡管蛋白質設計程序相差很大,但它們必須解決四個主要的建模問題:設計的目標結構是什么,目標結構允許什么樣的靈活性,搜索中包括哪些序列,以及將使用哪個力場來分數序列和結構。目標結構蛋白質功能
蛋白組學分析軟件一覽
蛋白組學分析軟件?StartFragmentProtParam 瑞士蛋白質專家分析系統中的子程序,適用于蛋白質序列的物理-化學參數(氨基酸、原子組成,等電點,消光系數等)?MultiIdent 瑞士蛋白質專家分析系統中的子程序,適用于通過等電點、分子量、氨基酸組成、序列標簽、肽指紋數據等識別蛋白?A
Nature頭條:教你如何DIY蛋白
蛋白質是一個巨大的分子成果:氨基酸鏈自發地折疊成一種精確的構象,一次又一次,通過進化優化它們的特異功能。然而鑒于所有氨基酸鏈有可能有指數數量的彎曲,描述一段將折疊為一種可預測結構的序列是一個艱巨的任務。 現在研究人員報告稱他們可以做到了。通過遵循發表在《自然》(Nature)雜志上的一篇論
研究蛋白質動態構象變化的新方法
2月28日,Angewandte Chemie International Edition在線發表了中科院生物物理研究所王江云研究組、龔為民研究組及中國科技大學田長麟研究組合作題為A Genetically Encoded 19F NMR Sensor for Tyrosine Ph
圓二色是研究溶液中蛋白質構象文獻
圓二色是研究溶液中蛋白質構象的一種快速、簡單、較準確的方法,遠紫外CD數據能快速地計算出溶液中蛋白質的二級結構;近紫外CD光譜可靈敏地反映出芳香氨基酸殘基、二硫鍵的微環境變化,蘊含著豐富的蛋白質三級結構信息。另外,CD光譜還能結合紫外、熒光等分析手段,了解蛋白質配體的相互作用,監測蛋白質分子在外界條
關于蛋白質折疊的格點模型的介紹
格點模型(也簡稱HP模型),最早是由Dill等人1989年提出的。格點模型可分為二維模型和三維模型兩類。二維格點模型就是在平面空間中產生正交的單位長度的網格,每個氨基酸分子按在序列中排序的先后順序依次放置到這些網格交叉點上,在序列中相鄰的氨基酸分子放置在格點中時也必須相鄰,即相鄰氨基酸分子在格點
JBC:分子伴侶幫助蛋白質折疊的分子機理
分子伴侶是一種協助蛋白質進行折疊的分子助手,其中一種伴侶分子是所謂的熱激蛋白60(Hsp60),這種蛋白可以在線粒體中形成一種類似于“桶狀”的結構,從而便于蛋白折疊過程的發生,近日刊登于the Journal of Biological Chemistry上的一篇研究論文中,來自弗萊堡大學的研究