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北京工业大学学报 2017年第12期43卷 1828-1836页

作者：张大为许晓双孔韧陆旭峰陆振宇常珊江苏理工学院电气信息工程学院生物信息与医药工程研究所江苏常州213001

为了探究蛋白质复合物的结构与相互作用,建立了蛋白质的分子对接方法,从2014年起参加蛋白质复合物结构预测竞赛的预测和打分竞赛.该方法首先采用结构模建方法预测单体蛋白质分子的结构,通过快速傅里叶变换进行全空间构象搜索.然后,优化... 详细信息

为了探究蛋白质复合物的结构与相互作用,建立了蛋白质的分子对接方法,从2014年起参加蛋白质复合物结构预测竞赛的预测和打分竞赛.该方法首先采用结构模建方法预测单体蛋白质分子的结构,通过快速傅里叶变换进行全空间构象搜索.然后,优化蛋白质复合物构象,并采用全原子统计势函数进行评价.总结第32~37轮CAPRI竞赛结果发现,该方法在T104、T105、T111和T118比赛中挑选出了L_(RMSD)小于2.0×10^(-10)m的近天然结构.通过对比其他国际优秀课题组的方法,分析预测和打分比赛中取得的成绩和不足之处,并为后续的研究提出了改进方案与建议.

关键词：蛋白质分子对接复合物结构预测打分函数

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蓝隐藻PC645复合物的分离、微观结构及化学稳定化研究

蓝隐藻PC645复合物的分离、微观结构及化学稳定化研究

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作者：王静烟台大学

学位级别：硕士

对原有的PC645复合物蔗糖密度梯度离心分离纯化条件进行改进和优化,从蓝隐藻Chroomonas placoidea T13中大规模、稳定分离和基本纯化了目前未曾报道的PC645复合物,由此证明了隐藻藻胆蛋白确实存在天然的聚合形态;对PC复合物的吸收、荧... 详细信息

对原有的PC645复合物蔗糖密度梯度离心分离纯化条件进行改进和优化,从蓝隐藻Chroomonas placoidea T13中大规模、稳定分离和基本纯化了目前未曾报道的PC645复合物,由此证明了隐藻藻胆蛋白确实存在天然的聚合形态;对PC复合物的吸收、荧光、圆二色谱等光谱特性以及等电点、多肽组成等分析证实,其与异二聚体PC645的光谱特性基本相同,为ααββ型异二聚体组成的聚合物,不含实验室前期研究发现的β亚基;所得PC复合物分子量约为240 k Da,但在二次SDGC或低盐(0.05 mol/L PBS)洗脱条件下全部解离为异二聚体。采用交联剂戊二醛、缩合剂EDC未能使PC复合物稳定化,而小分子交联剂甲醛在PC复合物交联反应中更具有可行性;发现交联反应不影响复合物的荧光发射性能,但首先影响PC复合物中与PCBβ色基相关的645 nm吸收峰,其次才是580和625 nm特征峰,说明该色基应位于PC复合物的外侧;反复摸索和初步优化确定甲醛稳定化条件为:甲醛浓度100.14 mg/m L、反应时间6 h、复合物样品A=2.5;研究了交联产物3个月保存期内的光谱变化,并发现其在SDS-PAGE、IEF、SDGC或0.05 mol/L PBS低盐浓度下不完全解离,且对高浓度尿素、SDS等具有较高的耐受性;建立了以PE六聚体和PC645异二聚体为分子量指标的分子筛层析体系,初步确定稳定化后的交联产物分子量为120 k Da,是由两个异二聚体形成的交联产物。实验结果为今后开发化学稳定化的新型隐藻藻胆蛋白荧光探针奠定了基础。在对大量负染透射电镜图片中俯视、侧视和斜视颗粒的统计分析基础上,确定了PC复合物是由4个PC645异二聚体围成的单层中空环状颗粒,外径11～16 nm(平均13.36±2.64 nm),内径2～5 nm(平均3.48±1.52 nm),厚约4～6 nm(平均5±1 nm);此外还观测到中空环状颗粒还可进一步聚合,说明PC复合物可能还有更高一层次的组装形式。在确定PCBβ色基位于PC复合物外侧的前提下,通过Py MOL软件预判了复合物中PC645异二聚体最可能的姿态及其两侧氨基酸分布;采用M-ZDOCK蛋白质对接软件预测了4个PC645参与的多聚体模型,从前10种得分最高的预测模型中筛选出构象极为相近的第6和9种预测姿势,预测姿势6(或9)的参数为:环内径3.32nm(3.55 nm)、外径11.2 nm(11.35 nm)、高6.1 nm(6.24 nm)、凹处高3.3 nm(3.63 nm);两个姿势中,每个异二聚体都以相同的、Py MOL预判的姿态相互结合,彼此只有2个异二聚体有所扭转,且接触面都有3个几乎相同的接触区域,大多为loop和小的螺旋,且富含小的非极性氨基酸;两个姿势中的每个PCBβ色基均处于环的外侧,环状结构外缘平滑,形态与电镜观测结果相符,预测姿势可与电镜图中颗粒图像完全吻合。上述结果说明PC复合物至少存在两种稳定构象,预测姿势6更为致密、紧凑,也更为合理;而预测姿势9则为亚稳结构。由此提出PC复合物的构象具有柔性且不是唯一的观点。研究结果突破了原有的对隐藻藻胆蛋白存在状态的认知,对隐藻光合系统结构、功能和进化研究都将具有重要意义。

关键词：蓝隐藻 PC645复合物蔗糖密度梯度离心化学稳定化复合物结构预测

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蛋白质-RNA相互作用界面预测与设计

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物理化学学报 2012年第10期28卷 2390-2400页

作者：黄阳玉阳秀凤李昊田纪晓峰程洪礼赵蕴杰郭大川李林刘士勇华中科技大学物理学院生物分子物理与模建小组武汉430074

蛋白质-RNA之间的相互作用是蛋白质在细胞里面行使功能的重要方式之一.结构生物学家利用实验手段可以得到蛋白质-RNA复合物的三维结构,通过原子水平的晶体结构来解释蛋白质与RNA的识别过程.但实验取得蛋白质-RNA的复合物结构非常困难,... 详细信息

蛋白质-RNA之间的相互作用是蛋白质在细胞里面行使功能的重要方式之一.结构生物学家利用实验手段可以得到蛋白质-RNA复合物的三维结构,通过原子水平的晶体结构来解释蛋白质与RNA的识别过程.但实验取得蛋白质-RNA的复合物结构非常困难,耗钱、耗时,同时受限于其相互作用强度.因而利用理论的方法对蛋白质-RNA相互作用界面进行预测与设计在生物医学研究中十分重要.本文主要综述了近期蛋白质-RNA相互作用界面预测与设计方面的进展,包括以下几个方面:(1)蛋白质-RNA分子对接算法以及对接前后存在的构象变化的处理;(2)蛋白质-RNA识别机制的研究;(3)基于蛋白质-RNA相互作用界面的分子设计.蛋白质-RNA分子对接算法逐步完善将有助于我们对大量未知功能的蛋白质与RNA进行功能注释,而基于生物大分子相互作用界面的分子设计将在药物设计领域中有广阔的应用前景.

关键词：蛋白质-RNA相互作用分子对接界面设计复合物结构预测

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