生物信息学方法在预测蛋白质相互作用中的应用

生物信息学是一门数学、统计学、计算机与生物交叉结合的新兴学科.随着后基因组时代的来临,生物信息学的研究重点从基因组测序工作逐渐转移到对已测序基因组的功能进行注释,尤其是蛋白质与蛋白质之间相互作用的研究.以下将重点介绍生物信息学在蛋白质相互作用预测中的应用,以及不同的预测方法各自的优缺点及发展状况.     

晶状体蛋白质与蛋白质组学的研究进展

晶状体为透明富含蛋白质的组织，青年人晶状体干物质重量是湿重的35％，其干物质几乎完全是蛋白质。对晶状体蛋白质的研究，能够阐明晶状体正常生理及某些晶状体疾病发病的分子机制。蛋白质组（Proteome）的概念最早由澳大利亚学者Wilkins于1995年提出，是指一个细胞、组织或器官的基因组所表达的全部相应的蛋白质。蛋白质组学（Proteomics）概念是在后基因时代提出的，以蛋白质组为研究对象，就是定量检测细胞或组织的整体蛋白以反映基因表达，从而描述生物学过程（如疾病发生发展和药物作用），揭示基因表达调控的机制。蛋白质组学也应用于对晶状体的研究。     

蛋白质相互作用及互作网络的生物信息学分析

后基因组时代的最终目标是认识真正执行生命活动的全部蛋白质的表达规律和生物学功能,即蛋白质组学研究。关键的挑战之一就是对蛋白质相互作用网络的研究,将有助于从系统角度加深对细胞结构和功能的认识,并且为新药靶位点的发现和药物设计提供理论基础。目前,用生物信息学的手段来研究蛋白质相互作用网络显示出巨大的优势,主要包括蛋白质相互作用网络的绘制与显示、网络的拓扑结构分析、网络结构模块的研究及网络的比对等。文章试图从生物信息学的角度认识蛋白质相互作用,并总结蛋白质相互作用网络的生物信息学分析方法。     

蛋白质相互作用及互作网络的生物信息学分析

后基因组时代的最终目标是认识真正执行生命活动的全部蛋白质的表达规律和生物学功能,即蛋白质组学研究.关键的挑战之一就是对蛋白质相互作用网络的研究,将有助于从系统角度加深对细胞结构和功能的认识,并且为新药靶位点的发现和药物设计提供理论基础.目前,用生物信息学的手段来研究蛋白质相互作用网络显示出巨大的优势,主要包括蛋白质相互作用网络的绘制与显示、网络的拓扑结构分析、网络结构模块的研究及网络的比对等.文章试图从生物信息学的角度认识蛋白质相互作用,并总结蛋白质相互作用网络的生物信息学分析方法.     

多学科交叉在蛋白质点阵/芯片技术发展中的作用

蛋白质点阵／芯片技术是多学科交叉的产物，在功能蛋白质组研究方面具有广阔的潜在的应用价值。目前发展起来的印迹蛋白微阵列、分子扫描技术和传感器生物芯片质谱等技术以及生物信息学技术，将应用于药靶检测、疾病诊断、蛋白质结构鉴定和／或蛋白质之间的相互作用分析等方面，成为生命科学与医学领域的新的研究工具，极大地促进社会进步与繁荣。     

蛋白质组学——一门正在崛起的蛋白质分子生物学

人类基因组计划(HGP)全部基因测定的完成,标志着分子生物学已跨入后基因时代。由于基因组学不能阐明蛋白质表达的水平与时间、翻译后修饰、蛋白质与蛋白质相互作用等众多问题,人们于是提出了蛋白质组学概念,并以此来探讨细胞的结构与功能以及生命活动的本质和规律。本文以蛋白质组学的形成背景、分类、蛋白质的分离和鉴定方法、空间结构的预测及蛋白质组学在疾病的诊治、药物开发及对其它生物科学的贡献作一综述。     

双向电泳在大鼠脊髓蛋白质组分析中的应用

“人类基因组计划”测定DNA序列工作的完成，宣告“后基因组时代”的开始。人体内蛋白质分子结构和功能异常是疾病发生和发展的主要原因。蛋白质科学与技术进步成为本世纪生命科学领域争夺最激烈的前沿。蛋白质组学被视为分子生物学的大规模筛选技术，目前双向电泳（two—dimensional electrophoresis，2-DE）技术依然是大多数蛋白质组研究中分离复杂蛋白混合物的首选技术之一。所谓双向电泳，第一向根据蛋白质的等电点不同，分离蛋白质；第二向将等电点相同的蛋白质，根据分子量不同再次得到分离。与通常的聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS—PAGE）相比，能获得更多的信息。     

蛋白质相互作用网络研究的引文分析

目的:通过对蛋白质相互作用网络文献的同被引分析,得出其研究热点.方法:下载SCI数据库中蛋白质相互作用网络文献及其引文,统计引文频次,取被引频次超过33、累计百分比约为10%的58篇文献作为高被引论文,对来源-引文矩阵进行层次聚类分析,利用Ucinet软件对高被引文献的同被引矩阵进行k核分析,阅读文献得到该主题的研究热点.结果:高被引文献聚类分析得到6个研究热点.结论:蛋白质相互作用网络的热点主要集中于蛋白质相互作用网络数据的分析处理、生物网络中功能模块的研究、蛋白质相互作用的数据库建立、蛋白质相互作用网络拓扑结构的分析、关于蛋白质相互作用数据的分析软件、蛋白质相互作用网络的预测.     

蛋白质的挤压组织化改性：大豆蛋白在挤压过程中的物理,化学…

将挤压过程用于蛋白质改性，使大豆浓缩蛋白经济挤压组织化处理后，成为一具有一定组织特性的功能蛋白质，由缓冲液浸出试验，聚丙烯酰胺凝胶电泳分析，并结合傅立叶变换红外差谱测试结果可知：大豆浓缩蛋白在挤压组织化过程中，发生了二硫键交换反应，但并未形成肽键，蛋白质的相对分子质量也无变化。维持组织蛋白结构的主要空间构象力是二硫键和疏水相互作用。     

蛋白质的挤压组织化改性─—大豆蛋白在挤压过程中的物理、化学变化

将挤压过程用于蛋白质改性，使大豆浓缩蛋白经挤压组织化处理后，成为一种具有一定组织特性的功能蛋白质。由缓冲液浸出试验、聚丙烯酰胺凝胶电泳分析，并结合傅立叶变换红外差谱测试结果可知：大豆浓缩蛋白在挤压组织化过程中，发生了二硫键交换反应，但并未形成异肽键，蛋白质的相对分子质量也无变化。维持组织蛋白结构的主要空间构象力是二硫键和疏水相互作用。     

人类N-乙酰化酶2蛋白质分子的计算机三维模拟

目的：对人类N-乙酰化酶2（NAT2）蛋白质分子进行计算机三维模拟。方法：将下载的蛋白质序列结合计算机三维模拟技术对NAT2进行三维模拟，并对其进行物理、化学、生物学等特征分析，初步判断蛋白质分子的部分化学和物理学性质，对其某些功能作出预测。结果：利用蛋白质序列分析软件包ANTHEPORT 5．0模拟出NAT2可能的结构；预测到NAT2的蛋白等电点（pHi）=5．495，相对分子质量=33544以及NAT2的滴定曲线和物理化学特征性曲线；对NAT2第282个氨基酸位点附近的片段绘制出Helical Wheel图。结论：能利用计算机模拟出NAT2的可能结构，并可作出一定的分析和预测，此种方法可用于NAT2基因多态性的分析。     

酵母蛋白质组研究进展

近年来，数十种酵母基因组测序的完成，标志着酵母基因组研究的后基因时代的来临。而随着大量的DNA序列信息的获得，蛋白质组研究成为一种重要的研究酵母生物学机制的高通量方法。当前已经可以用二维凝胶电泳与质谱耦联的方法一次性研究大量的蛋白的表达，而高通量的酵母双杂交方法能够产生有价值的蛋白相互作用图谱。近来的蛋白微序列技术的发展进一步促进的蛋白相互作用的研究。本文主要介绍酵母蛋白质组研究的高通量技术手段及其在酵母中的应用。     

蛋白质能量营养不良小鼠腹腔巨噬细胞膜结构及吞噬功能的研究

喂小鼠去蛋白饲料造成小鼠蛋白质能量营养不良（ＰＥＭ），用扫描电镜（ＳＥＭ）和体外鸡红细胞吞噬试验观察其腹腔巨噬细胞（Ｍψ）膜表面结构及吞噬功能变化。结果，随喂去蛋白饲料时间延长，小鼠体重下降，血清蛋白含量降低，Ｍψ膜表面绒毛样凸起基本消失，Ｍψ的吞噬功能亦下降；改喂含１７％蛋白质的饲料后，其腹腔Ｍψ膜表面结构和吞噬功能均可逐步恢复正常。提示，蛋白质缺乏造成的ＰＥＭ直接导致了Ｍψ膜结构损伤和吞噬功能     

蛋白质粉增强免疫力实验研究

目的评价蛋白质粉对小鼠免疫功能的影响。方法按卫生部《保健食品检验与评价技术规范》中增强免疫力功能检验方法,经口给予小鼠0．833g／（kg．bw）、1．667g／（kg．bw）、5．000g／（kg．bw）剂量的蛋白质粉30d,测定细胞免疫、体液免疫、单核-巨噬细胞吞噬功能指标,以及NK细胞活性。结果三个剂量组均能显著提高小鼠的NK细胞活性（P〈0．001）,1．667g／（ks．bw）、5．000g／（kg．bw）剂量能显著提高小鼠的迟发型变态反应、抗体生成细胞数（P〈0．05或P〈0．01）,5．000g／（ks．bw）剂量能显著提高小鼠的碳廓清能力（P〈0．05）。各剂量对小鼠体重增长、胸腺／体重比值、脾脏／体重比值、半数溶血值、巨噬细胞吞噬鸡红细胞的能力及ConA诱导的小鼠淋巴细胞转化能力均无显著影响（P〉0．05）。结论蛋白质粉具有增强免疫力功能。     

蛋白质网络和基因表达数据与癌症转移的预测

若能鉴别出最易发生转移的癌症患者将挽救生命和避免过度治疗。Ideker等提出，蛋白质网络和基因表达数据可能提高乳腺癌转移的预测率。     

SELDI 蛋白质芯片技术及其在医学研究中的应用

随着人类基因组计划的最终完成,蛋白质作为生命功能的最终执行者,其功能已越来越受到人们的重视.深入研究蛋白质的结构、功能以及它们之间的相互作用,将成为最终揭示人体疾病发生发展和转归规律的最关键环节之一.传统蛋白质研究的方法如色谱分离纯化技术、二维电泳、质谱等方法因操作过程繁锁、耗时冗长、重复性差、检测样本量小等缺点而不适合对蛋白质开展大规模的筛选研究,蛋白质组学研究迫切需要一种高通量、快速、全自动化的用于对批量蛋白质进行快速研究的仪器.近几年来,随着相关基础科学的发展,融合了生命科学与微电子科学、材料学等多门学科最新研究成果的表面增强激光解附离子化飞行时间质谱(surface enhancedlaser desorption ionization-time of flight-mass spectrometry,SELDI-TOFMS)蛋白芯片诞生了,该技术广泛用于各类疾病特异性生物标志物的检测和筛选、蛋白质的相互作用、揭示蛋白酶的作用、测定血清中小分子物质的含量及新药的研制和开发等领域,并取得了一系列突破性进展.     

双分子荧光互补在蛋白质相互作用中的应用

<正>生物体是一个复杂的有机体,是物质运动的高级形式,这种运动方式是通过蛋白质来实现的。人体的生长、发育、运动、遗传、繁殖等一切生命活动都离不开蛋白质。生命活动中各项功能和行为并不是由单一的蛋白质来完成的,蛋白质间的相互作用以及功能、构象变化参与和影响着生命的全过程,因此深入理解蛋白质相互作用,研究出蛋白质相互作用网络是揭示生命活动奥秘的前提。基于生物化学、     

蛋白质组学在肿瘤标志筛查及研究中应用与评价

在人类基因组计划实施和完成后，研究重点已转移到基因的功能上，从而进入基因组时代。而生物功能主要执行者是蛋白质，1994年澳大利亚Macquarie大学的wilkius和williams首先提出蛋白质组学（Proteome）的概念，Proteome一词是蛋白质（Protein）与基因组学（genome）两个词的组合，指的是一种基因组所表达的全部蛋白质，即包括一种细胞乃至一种生物所表达的全部蛋白质，而蛋白质组的研究是功能基因组学研究的核心，称为蛋白质组学。     

基因芯片技术及其应用

随着人类基因组学计划（HGP）的完成，基因组学研究的重心自然地从结构基因组学转向功能基因组学，弄清每个基因的功能、发现与其它基因的关系及其表达调控方式，成为后基因组时代的重要研究目标，现已建立的诸如Southern印迹、Northern印迹等有关基因表达、调控和功能研究技术操作复杂、自动化程度低．迫切要求建立一种高速度、高通量的测定核酸序列、检验基因表达的技术，正是在这种背景下基因芯片（genechip）技术应运而生。     

金黄色葡萄球菌表面蛋白质SdrE的研究现状

金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus,S.aureus）是常见致病菌,其表面蛋白质在感染宿主过程中发挥重要作用,其中SdrE蛋白质为其表面蛋白质之一,研究发现 SdrE蛋白质的表达几乎不受环境因素（包括温度、金属离子）的影响,并且可能与S.aureus对甲氧西林的抵抗力有关,近年来发现SdrE蛋白质的磷酸化直接影响了S.aureus的毒性,同时,SdrE蛋白质能够通过黏附补体调节因子H来逃避宿主免疫反应,并且还能够独立诱导血小板发生聚集,已经发现SdrE蛋白质能够在骨骼感染、关节感染以及骨髓炎中发挥重要作用。本文主要分析了SdrE蛋白质的生物学功能,为基于SdrE蛋白质的新的特异性抗菌药物的开发指明方向和提供理论基础。