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膜蛋白的表达:在无细胞体系中实现功能性表达、折叠和组装

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生物化学与生物物理进展 2018年第4期45卷 389-400页

作者：李剑勇满亚辉陈倩裴迪吴文健国防科技大学理学院化学与生物学系长沙410000

膜蛋白在人类和其他物种的生命活动中都起着至关重要的作用.在已完成测序的基因组中,膜蛋白占据30%.药物作用靶向位点、细胞之间的信号传递以及对外界环境的探测等功能,大多是通过生物膜上的特殊膜受体蛋白实现的.膜蛋白研究在工业、环... 详细信息

膜蛋白在人类和其他物种的生命活动中都起着至关重要的作用.在已完成测序的基因组中,膜蛋白占据30%.药物作用靶向位点、细胞之间的信号传递以及对外界环境的探测等功能,大多是通过生物膜上的特殊膜受体蛋白实现的.膜蛋白研究在工业、环境、国防、医学等领域具有重大意义.嗅觉受体蛋白是一类典型的膜蛋白,属于G蛋白偶联受体家族.嗅觉受体蛋白调控着生物的食物寻找、危险趋避和求偶行为.其主要分布于脊椎动物鼻腔和昆虫触角.嗅觉受体蛋白可以直接识别气味分子,将生物信号转化为电信号,最终传递至神经中枢,进而做出相关应答.膜蛋白的获取并不容易.天然组织中的膜蛋白含量太低不足以支撑学术研究.异源表达难以实现膜蛋白整合上膜,这给膜蛋白的结构和功能研究带来很大挑战.无细胞蛋白质合成系统是一个开放体系,且不依赖细胞活性,是体外表达蛋白质的有效方法.通过无细胞蛋白合成体系,在体外实现膜蛋白二聚体的自组装,将为膜蛋白研究带来全新突破.本文总结了用于无细胞表达的膜蛋白研究进展.

关键词：嗅觉受体蛋白无细胞蛋白质合成系统膜蛋白生物传感信号传导

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跨膜蛋白异常在非霍奇金淋巴瘤中的研究进展

中国实验血液学杂志 2022年第5期30卷 1617-1621页

作者：傅译娴李菲南昌大学第一附属医院血液病医学中心江西省临床医学科学研究院血液病研究所南昌大学淋巴肿瘤疾病研究所江西南昌330006

跨膜蛋白又名整合膜蛋白,可分布在脂质双分子层中或跨越全膜,在细胞信号传导中起重要作用,现已发现多种跨膜蛋白参与肿瘤信号的调控。近年的研究发现,有部分跨膜蛋白的异常表达与非霍奇金淋巴瘤(NHL)的发生发展及预后密切相关,如程序性... 详细信息

跨膜蛋白又名整合膜蛋白,可分布在脂质双分子层中或跨越全膜,在细胞信号传导中起重要作用,现已发现多种跨膜蛋白参与肿瘤信号的调控。近年的研究发现,有部分跨膜蛋白的异常表达与非霍奇金淋巴瘤(NHL)的发生发展及预后密切相关,如程序性细胞死亡蛋白-1、TMEM30A、NOTCH1、Toll样受体、鞘氨醇-1-磷酸受体、肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TRAIL)等。研究此类跨膜蛋白及相关基因对NHL的治疗和预后判断等都具有重要的临床意义,可能成为新的治疗靶点,目前国内外在该领域已经有一些研究结果,本文就近年来针对NHL有抑制作用的跨膜蛋白的最新研究进展作一综述。

关键词：非霍奇金淋巴瘤膜蛋白肿瘤抑制基因

新型冠状病毒膜蛋白不具有以Fc受体途径诱导抗体依赖性增强效应的能力

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中华微生物学和免疫学杂志 2022年第3期42卷 161-170页

作者：常朋兰李琦涵李丹丹段素琴李雪琦张晶晶曾敬富张莹中国医学科学院北京协和医学院医学生物学研究所云南省重大传染病疫苗研究室昆明650118 昆明金域医学检验所有限公司昆明650500

目的:探寻SARS-CoV-2膜蛋白(membrane protein,M protein)引起的免疫特征,尤其是其引发抗体依赖性增强效应(antibody-dependent enhancement,ADE)的可能性。方法:利用原核表达系统制备纯化的SARS-CoV-2全长M蛋白,并经皮下途径3次(第1、14和21天)免疫BALB/c小鼠,获得血清。Western blot鉴定血清特异性,ELISA法和中和试验对血清抗体的效价进行验证。体外培养检测在抗M蛋白血清存在的情况下SARS-CoV-2在树突状细胞、自然杀伤细胞、T和B细胞中的增殖情况。结果:SARS-CoV-2全长M蛋白免疫BALB/c小鼠后获得的免疫血清能够特异地识别病毒M蛋白,且免疫血清中抗全病毒抗体效价约为1∶400,但该抗体没有中和活病毒的能力。此外,这种抗体不能够辅助病毒感染各种类型具有Fc受体(Fc receptor,FcR)的免疫细胞并在其中增殖。结论:由M蛋白诱导的非中和抗体不能以FcR途径诱导ADE效应。

关键词： SARS-CoV-2 抗体依赖性增强效应膜蛋白非中和抗体

枯草芽孢杆菌YQ-1降解玉米赤霉烯酮膜蛋白酶的提取及性质分析

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现代食品科技 2024年第2期40卷 100-108页

作者：周于群唐语谦华南理工大学食品科学与工程学院广东广州510640

玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)是一类常见于发霉谷物、饲料中的真菌毒素,具有生殖、遗传和致癌性等危害,在世界各地的谷物中常超标检出。本课题组前期筛选得到一株高效降解ZEN的枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis YQ-1,全细胞催化12 h后ZE... 详细信息

玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)是一类常见于发霉谷物、饲料中的真菌毒素,具有生殖、遗传和致癌性等危害,在世界各地的谷物中常超标检出。本课题组前期筛选得到一株高效降解ZEN的枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis YQ-1,全细胞催化12 h后ZEN(20μg/mL)的降解率达98.36%。根据降解酶的细胞定位,推测ZEN降解酶定位于细胞膜表面。本实验以ZEN降解率为指标,提取YQ-1细胞膜表面ZEN降解酶蛋白,结合氨基酸序列分析,推测可能的降解酶。结果显示,以辛基-β-葡萄糖苷(OG)、十二烷基-β-D-麦芽糖苷(DDM)、Triton X-100和Triton X-114作为膜蛋白提取剂比NaCl和尿素提取的蛋白量显著增加,但提取的膜蛋白酶ZEN降解活性较差,以丁醇为提取剂提取得到的水相蛋白粗酶液在12h内对20μg/mLZEN的降解率为64.09%,粗酶液蛋白含量为9.86μg/mL,酶活为0.43 U。该降解酶的提取为后续的ZEN降解酶挖掘奠定了实验基础,枯草芽孢杆菌及其ZEN降解酶的研究为霉菌毒素的体外脱毒提供支撑。

关键词：玉米赤霉烯酮生物降解膜蛋白丁醇

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膜蛋白稳定技术及其在药物筛选中的应用进展

药学学报 2021年第9期56卷 2325-2334页

作者：方家豪曹雨虹何宇臻洪战英柴逸峰海军军医大学药学院上海200433

膜蛋白承担了生物膜的主要功能,是新药研发最重要的靶点群,大约60%的药物以膜蛋白为靶点。由于膜蛋白在水溶液中有明显的聚集和变性倾向,在体外很难模拟维持膜蛋白正确构象的类膜环境,导致膜蛋白的结构和功能以及相关配体药物的研究远... 详细信息

膜蛋白承担了生物膜的主要功能,是新药研发最重要的靶点群,大约60%的药物以膜蛋白为靶点。由于膜蛋白在水溶液中有明显的聚集和变性倾向,在体外很难模拟维持膜蛋白正确构象的类膜环境,导致膜蛋白的结构和功能以及相关配体药物的研究远远滞后于水溶性蛋白。膜蛋白稳定技术对于建立高专属性、高灵敏度和高通量的膜蛋白配体药物筛选方法具有重要的意义。本文综述了目前用于稳定分离纯化膜蛋白的一些技术,包括洗涤剂、人造膜、聚合物、慢病毒颗粒等,以及这些技术在药物筛选中的具体应用。

关键词：膜蛋白稳定技术洗涤剂人造膜聚合物慢病毒颗粒药物筛选

核酸适体靶向的膜蛋白识别与功能调控研究进展

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高等学校化学学报 2021年第11期42卷 3277-3283页

作者：刘学娇杨帆刘爽张春娟刘巧玲湖南大学生物学院长沙410082

膜蛋白在细胞生命活动中发挥着重要作用,研究并调控细胞膜蛋白的结构和功能有助于阐明生命活动的基本规律,为新型药物研发和高效疾病诊治提供研究基础.核酸适体是一类特殊的寡核苷酸序列,因具有特异性识别靶标的能力而被广泛用于生物传... 详细信息

膜蛋白在细胞生命活动中发挥着重要作用,研究并调控细胞膜蛋白的结构和功能有助于阐明生命活动的基本规律,为新型药物研发和高效疾病诊治提供研究基础.核酸适体是一类特殊的寡核苷酸序列,因具有特异性识别靶标的能力而被广泛用于生物传感领域.将核酸适体与DNA纳米技术相结合,利用DNA分子可程序化设计、可功能化修饰等优势,发展核酸适体靶向的膜蛋白识别与功能调控方法可为研究膜蛋白相互作用提供有力工具.本文介绍了基于核酸适体靶向识别的DNA纳米技术在膜蛋白识别及细胞功能调控中的研究进展,并对核酸适体靶向的膜蛋白识别及功能调控领域面临的挑战进行了分析,对其应用前景进行了展望.

关键词：分子识别核酸适体膜蛋白 DNA纳米技术功能调控

糜蛋白酶提高膜蛋白质谱分析序列覆盖率的胶内消化方法

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生物工程学报 2020年第11期36卷 2435-2442页

作者：刘红丽沈滟高稳稳于海川席守民沈国民河南科技大学医学院河南洛阳471023 新乡医学院医学检验学院河南新乡453003

近年来,质谱技术在膜蛋白结构与功能研究中被广泛应用。由于膜蛋白的跨膜结构域含有大量疏水性氨基酸,常常导致液质串联质谱检测的序列覆盖率较低,从而限制了质谱技术在膜蛋白结构与功能研究中的应用。文中利用人的整合膜蛋白维生素K环... 详细信息

近年来,质谱技术在膜蛋白结构与功能研究中被广泛应用。由于膜蛋白的跨膜结构域含有大量疏水性氨基酸,常常导致液质串联质谱检测的序列覆盖率较低,从而限制了质谱技术在膜蛋白结构与功能研究中的应用。文中利用人的整合膜蛋白维生素K环氧化物还原酶为模型,优化胶内消化条件,建立了一种稳定提高膜蛋白质谱序列覆盖率的糜蛋白酶胶内消化方法。通过探索钙离子浓度、pH值和缓冲体系对序列覆盖率、检测特异肽段的总数和类型以及特异肽段大小的影响,发现在5–10 mmol/L钙离子浓度、pH 8.0–8.5的Tris-HCl缓冲液中,可以兼顾序列覆盖率和肽段的多样性。该方法可以使膜蛋白的质谱覆盖率达到80%以上,将在膜蛋白结构与功能、膜蛋白相互作用位点的鉴定以及膜蛋白与小分子药物结合位点的鉴定等研究中具有广泛的应用价值。

关键词：膜蛋白胶内消化序列覆盖率糜蛋白酶液质串联质谱维生素K环氧化物还原酶膜蛋白结构

外泌体双膜蛋白共表达检测平台:基于磁性分离和催化发夹组装

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南方医科大学学报 2019年第12期39卷 1453-1460页

作者：陈贤华潘炜伦李博郑磊南方医科大学南方医院检验科广东广州510515 广西医科大学附属柳铁中心医院检验科广西柳州545007

目的构建基于磁性分离和催化发夹组装(CHA)信号放大策略的外泌体双膜蛋白共表达检测平台。方法细胞培养与细胞上清液中外泌体的分离纯化和表征。超分辨成像技术与免疫印迹实验表征CD63在外泌体膜上的表达。外泌体与AptEpCAM-T催发链反... 详细信息

目的构建基于磁性分离和催化发夹组装(CHA)信号放大策略的外泌体双膜蛋白共表达检测平台。方法细胞培养与细胞上清液中外泌体的分离纯化和表征。超分辨成像技术与免疫印迹实验表征CD63在外泌体膜上的表达。外泌体与AptEpCAM-T催发链反应电泳图验证EpCAM适配体与外泌体结合。荧光检测法验证CHA核酸序列的可行性、优化反应条件以及验证该方法特异性。结果超分辨成像技术与免疫印迹实验显示乳腺癌MDA-MB-231细胞来源外泌体富含CD63膜蛋白。外泌体与AptEpCAM-T催发链反应电泳结果显示EpCAM适配体能够识别并结合外泌体。检测平台特异性试验:人正常乳腺上皮细胞外泌体(MCF-10a exo)荧光检测信噪比:1.10±0.01,乳腺癌细胞外泌体(MDA-MB-231 exo)荧光检测信噪比:2.09±0.08。结论构建基于磁性分离和CHA信号放大策略的外泌体双膜蛋白共表达检测平台。可同时检测外泌体膜上表达的两种蛋白:CD63和EpCAM。乳腺癌细胞外泌体与人正常乳腺上皮细胞外泌体膜蛋白CD63和蛋白EpCAM表达有区分度。

关键词：外泌体膜蛋白磁性分离催化发夹组装

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膜蛋白纯化研究进展

国际生物制品学杂志 2022年第3期45卷 175-180页

作者：周蓉张家友(综述) 杨晓明(审校) 武汉生物制品研究所有限责任公司病毒性疫苗研究二室武汉430207 国家联合疫苗工程技术研究中心武汉430207 中国生物技术股份有限公司北京100029

膜蛋白是与细胞膜磷脂双分子层结合的蛋白质,在生命活动中具有重要作用,也是重要的药物靶点。为了解膜蛋白生化反应的机制和设计新的药物靶点,膜蛋白的纯化方法显得尤为重要。完整的膜蛋白疏水性较强,在膜裂解过程中容易形成沉淀,复杂... 详细信息

膜蛋白是与细胞膜磷脂双分子层结合的蛋白质,在生命活动中具有重要作用,也是重要的药物靶点。为了解膜蛋白生化反应的机制和设计新的药物靶点,膜蛋白的纯化方法显得尤为重要。完整的膜蛋白疏水性较强,在膜裂解过程中容易形成沉淀,复杂的纯化工艺会导致膜蛋白回收率较低,并且膜蛋白本身在天然宿主中低表达。因此,选择不仅能高效提取膜蛋白,还能保持膜蛋白分子天然空间结构和理化性质的纯化方法十分重要。此文主要对膜蛋白的提取、去污剂的选择、膜蛋白的纯化、去污剂的去除等方面的研究进展进行概述。

关键词：膜蛋白去污剂蛋白纯化