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蛋白质相互作用预测、设计与调控

物理化学学报 2012年第10期28卷 2363-2380页

作者：张长胜来鲁华北京大学化学与分子工程学院物理化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室北京分子科学国家实验室北京100871 北京大学定量生物学中心北京100871 北京大学-清华大学生命科学联合中心北京100871

蛋白质相互作用是生命活动在分子水平上的基本事件.蛋白质相互作用的三维图像可以给出关键生命活动过程的分子细节.了解蛋白质相互作用的原理有助于揭示生命活动的机制,并在此基础上开展有重要价值的蛋白质设计.本文对于蛋白质相互作用... 详细信息

蛋白质相互作用是生命活动在分子水平上的基本事件.蛋白质相互作用的三维图像可以给出关键生命活动过程的分子细节.了解蛋白质相互作用的原理有助于揭示生命活动的机制,并在此基础上开展有重要价值的蛋白质设计.本文对于蛋白质相互作用预测、设计和调控研究的近期进展进行了总结归纳,介绍了作者实验室在相关领域的研究进展,并对今后的研究方向进行了展望.主要包括:(1)蛋白质相互作用网络、蛋白质相互作用机制和蛋白质复合物结构计算分析;(2)基于序列、结合位点以及复合物结构的蛋白质相互作用预测;(3)蛋白质相互作用设计方法;(4)利用化学分子调控蛋白质相互作用的方法;(5)针对蛋白质相互作用的蛋白质药物设计方法.

关键词：蛋白质相互作用相互作用预测蛋白质-蛋白质对接蛋白质相互作用设计蛋白质药物药物设计

色氨酸标记的GCN4单体肽与DNA位点的分子识别

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物理化学学报 2003年第9期19卷 834-838页

作者：王旭邓巍曹傲能来鲁华分子动态与稳态结构国家重点实验室

酵母转录激活因子GCN4调控细胞中氨基酸的生物合成,是典型的含bZIP结构域的DNA结合蛋白.本文合成了天然蛋白GCN4的碱性区(226-252),并在其N末端引入色氨酸残基W,做为单体肽GCN4-W.圆二色(CD)实验表明,突变后的单体肽仍能序列特异性识别... 详细信息

酵母转录激活因子GCN4调控细胞中氨基酸的生物合成,是典型的含bZIP结构域的DNA结合蛋白.本文合成了天然蛋白GCN4的碱性区(226-252),并在其N末端引入色氨酸残基W,做为单体肽GCN4-W.圆二色(CD)实验表明,突变后的单体肽仍能序列特异性识别DNA结合位点AP-1和ATF/CREB.用荧光滴定方法获得了GCN4-W与DNA位点结合形成复合物的表观解离常数.

关键词：色氨酸 GCN4 单体肽 DNA 位点分子识别圆二色酵母转录激活因子荧光滴定解离常数

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用氨基酸加和法计算多肽的脂水分配系数

物理化学学报 1999年第5期15卷 449-453页

作者：陶鹏王任小来鲁华北京大学物理化学研究所北京100871

Based on amino acid addition model, a set of hydrophobicity contributions of amino acids was obtained from the multivariate linear regression analysis of peptides’ octanol/water partition coefficients. Multivedate regression was performed on a training set of 219 peptides including dipeptides to pentapephdes which we compose 21 natural andno acids. The correlation coefficients for the whole set fitting are 0. 978 and 0- 974, for log P and log D respectively. In addition, a new test method -evolution test-for regression analysis was discussed. The result of evoluhon test for amino acid addition model shows the advantage of this new test method.

关键词：分配系数疏水性多态氨基酸加和法药物设计

蛋白质相互作用：界面分析,结合自由能计算与相互作用设计

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物理化学学报 2010年第7期26卷 1988-1997页

作者：白红军来鲁华北京大学化学与分子工程学院分子动态与稳态结构国家重点实验室北京分子科学国家实验室北京100871 北京大学理论生物学中心北京100871

蛋白质相互作用在生命活动中起着重要作用.研究蛋白质间相互作用的本质有助于了解生命活动中这些基本单元的作用.本文主要综述了近期蛋白质相互作用研究的进展,包括蛋白质相互作用界面的基本性质,蛋白质结合自由能的计算方法,不同相互... 详细信息

蛋白质相互作用在生命活动中起着重要作用.研究蛋白质间相互作用的本质有助于了解生命活动中这些基本单元的作用.本文主要综述了近期蛋白质相互作用研究的进展,包括蛋白质相互作用界面的基本性质,蛋白质结合自由能的计算方法,不同相互作用在蛋白质结合/解离中的角色和差异,以及上述知识在蛋白质相互作用设计中的应用.蛋白质相互作用界面的特性,例如界面大小、保守性以及结构的动态性质,使得具有生物功能的蛋白质相互作用界面区别于非特异性的晶体堆积界面.生物功能界面的一个重要结构特征是界面上存在着关键残基以及相对独立的相互作用模块.利用多种方法,如MM-PBSA、统计平均势以及不同的相互作用自由能模型,可以在不同的精度上计算蛋白质相互作用自由能.利用蛋白质相互作用界面的特点,从不同的角度进行蛋白质相互作用对的设计与改造,近年来已经有了不少成功的例子,但还存在着很大的挑战.我们认为在今后的蛋白质相互作用设计中,考虑各种因素对蛋白质结合与解离的动力学过程的影响将有助于提高人类控制蛋白质相互作用的能力.

关键词：蛋白质相互作用界面性质界面结构特征结合自由能计算蛋白质相互作用设计蛋白质结合/解离

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寡糖的构象分析

生物化学与生物物理进展 1995年第4期22卷 290-294页

作者：来鲁华杨昱婷北京大学化学系物理化学研究所

糖在生物体内具有极为重要的生物学功能，其在细胞及分子识别等许多过程中的作用已日益得到重视，糖的结构特征已成为研究识别过程的重要依据。集中介绍了有关寡糖结构的基本概念、理论研究热点及现状，并对有关研究方法进行了评述．寡... 详细信息

糖在生物体内具有极为重要的生物学功能，其在细胞及分子识别等许多过程中的作用已日益得到重视，糖的结构特征已成为研究识别过程的重要依据。集中介绍了有关寡糖结构的基本概念、理论研究热点及现状，并对有关研究方法进行了评述．寡糖结构理论研究的发展方向之一是研究糖与蛋白质的相互作用以及糖蛋白中糖链的结构与功能。

关键词：寡糖结构构象分析

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计算有机化合物脂水分配系数的新方法

物理化学学报 1997年第1期13卷 1-4页

作者：王任小傅瑛来鲁华北京大学物理化学研究所北京100871

A new lnethod is presented for the calculation of octanol/water partition *** the basis of summation of atomic contributions, our algorithm, namely;XLOGP, also incorporate correction factors into the calculation. Multivarlate regression aIlalysis was performed on a traming database of 1831 organic compounds with diverse structures to give the final model. The correlation coefficients for the whole set fitting is 0.968 and the standard deviation is O.37. The result sllows that our model is accturate enough for logP estmimation in QSAR studies. Compared to other similar approashes, our method gives better results and is more convenient to use.

关键词：脂水分配系数原子加和法有机化合物

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分析蛋白质-蛋白质相互作用界面的新方法

物理化学学报 2002年第8期18卷 676-679页

作者：高莹王任小来鲁华北京大学化学与分子工程学院物理化学研究所

疏水性和氢键是蛋白质-蛋白质相互作用中的主要因素.提出一种新的计算方法,从蛋白受体的结合部位推导出蛋白配体相应部位应该具有的疏水性质和氢键性质.应用这种方法可以很容易地找出影响相互作用的关键残基,并且将界面的这两种特征用... 详细信息

疏水性和氢键是蛋白质-蛋白质相互作用中的主要因素.提出一种新的计算方法,从蛋白受体的结合部位推导出蛋白配体相应部位应该具有的疏水性质和氢键性质.应用这种方法可以很容易地找出影响相互作用的关键残基,并且将界面的这两种特征用图形软件显示出来.在应用到实际蛋白-蛋白相互作用中时,发现它的用途并不限于此.它可以作为研究蛋白相互作用的一个基本工具.

关键词：蛋白质-蛋白质相互作用界面分析相关突变疏水性氢键

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生物分子液-液相分离的物理化学机制

物理化学学报 2020年第1期36卷 154-168页

作者：张长胜来鲁华北京大学化学与分子工程学院物理化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室北京分子科学国家研究中心北京100871 北京大学定量生物学中心北京大学-清华大学生命科学联合中心北京100871

近年来,有关生物分子通过液-液相分离机制进行组织定位、功能调控的研究发展迅速。相分离产生的聚集体在众多细胞活动事件中发挥了关键作用。这些聚集体的生物功能是以相分离的物理化学性质为基础的。本文将从相分离聚集体的基本性质、... 详细信息

近年来,有关生物分子通过液-液相分离机制进行组织定位、功能调控的研究发展迅速。相分离产生的聚集体在众多细胞活动事件中发挥了关键作用。这些聚集体的生物功能是以相分离的物理化学性质为基础的。本文将从相分离聚集体的基本性质、相图、微观结构,相分离的统计热力学、实验和分子模拟研究等方面阐释相分离物理化学机制研究相关进展。对于生物分子相分离的重要功能体系进行了列举和归纳,收集了相分离研究的模式体系,探讨了生物分子相分离的生物功能同物理化学机制之间的关系,总结了生物分子相分离的调控机制和调控分子的设计方法,并对生物分子相分离物理化学机制研究的未来发展方向进行了展望。

关键词：生物分子液-液相分离液态聚集体天然无序蛋白质多价作用分子聚集的计算模拟相分离调控