儿童低水平铅暴露对GH/IGF1轴的影响

为探讨儿童低水平铅暴露对其GH/IGF1轴的影响,用原子吸收光谱法检测了121例0.5～16岁儿童全血铅水平(BPL),化学发光法测定了生长激素(GH)水平,酶联免疫吸附法测定了胰岛素样生长因子-1(IGF-1)和胰岛素样生长因子结合蛋白-3(IGFBP-3);按血铅水平分成两组:A组69例,B组52例,年龄最小0.5岁,最大16岁,中位数4岁。ρ(BPL)50μg/L为A组,ρ(BPL)≥50μg/L为B组,应用独立样本t检验比较了两组IGF-1、IGFBP3和GH水平的差异。结果表明,总体血铅水平为8～146μg/L,总体中位数47μg/L;A组血IGFBP3水平明显高于B组,其差异有极显著意义;A组IGF-1水平高于B组,但无统计学意义。提示低水平铅暴露可能对GH/IGF1轴产生影响,从而影响儿童体格发育。     

胰岛素样生长因子-I分析方法的新进展

介绍了检测胰岛素样生长因子-I(IGF-I)的各种样品前处理手段、IGF-I的标记方法,以及通过免疫分析、色谱以及色谱-质谱联用技术、表面等离子体共振(SPR)传感器等方法定量检测IGF-I的最新进展。     

拟南芥TIR1与生长素IAA相互作用的分子对接及分子动力学研究

基于最新得到的拟南芥运输抑制剂响应蛋白质1(TIR1)与吲哚乙酸(IAA)复合物的晶体结构, 使用分子对接方法和分子动力学方法对TIR1与生长素IAA相互作用的方式进行了研究. 分子对接结果表明, 通过逐级考察辅酶InsP₆和中心水分子的影响, 发现辅酶InsP₆和中心水分子对生长素IAA正确结合到活性位点有重要作用. 分子动力学结果表明, 复合物体系在整个模拟过程中较为稳定, 2个水分子相继作为中心水分子与生长素IAA形成了稳定的氢键作用, IAA与活性位点处残基的相互作用与晶体结构相比略有差异.     

酪氨酸激酶受体多肽片段在SPR传感芯片表面的磷酸化及其与下游蛋白的相互作用

胰岛素样生长因子-1受体(IGF-1R)信号转导通路与各种正常生理活动及多种疾病发生密切相关.将IGF-1R来源的未磷酸化多肽序列LYASVNPEY固定于表面等离子体共振(SPR)生物传感器专用的CM5芯片表面,以含有相应蛋白激酶的细胞裂解液进行处理,利用SPR生物传感器和抗酪氨酸磷酸化抗体PY20进行酪氨酸磷酸化水平检测.结果表明:PY20能灵敏地检测多肽酪氨酸磷酸化水平变化,即能够区分不同孵育时间以及不同成分的细胞裂解液所引起的多肽酪氨酸磷酸化水平差异;研究了IGF-1R来源多肽的酪氨酸磷酸化对多肽-蛋白间相互作用的影响,证实了只存在磷酸化的多肽与其下游的胰岛素受体底物(IRS-1)相互作用,测定了此磷酸化的多肽与IRS-1的亲和常数(KA)为 (2.02 ± 0.09)×108 L mol-1、结合速率常数(ka)为(2.30±0.15)×106 L mol-1s-1以及解离速率常数(kd)为(1.14±0.13)×10-2 s-1.这种新型的模拟受体的多肽酪氨酸磷酸化研究方法可用于受体磷酸化信号通路的研究以及基于这些信号通路的药物筛选研究.     

蛋白质表面模块划分及其在结合位点预测中的应用

蛋白质-蛋白质复合物的结合位点预测是计算分子生物学的一个难题. 本文对蛋白质-蛋白质复合物数据集Benchmark 3.0 中的双链蛋白质复合物进行了研究, 计算了单体的残基溶剂可接近表面积和残基间的接触面积, 并据此提出了蛋白质表面模块划分方法. 发现模块的溶剂可接近表面积与其内部接触面积的乘积(PSAIA)值能够提供结合位点的信息. 在78 个双链蛋白质复合物中, 有74 个体系其受体或配体上具有最大或次大PSAIA值的模块是界面模块. 将该方法获得的结合位点信息应用在CAPRI竞赛Target 39 的复合物结构预测中取得了较好的结果. 本文提出的基于模块的蛋白质结合位点预测方法不同于以残基为基础且仅考虑表面残基的传统预测方法, 为蛋白质-蛋白质复合物结合位点预测提供了新思路.     

咪唑啉类药物与钾离子通道Kir6.2相互作用的分子对接研究

运用AutoDock4软件进行了分子对接研究, 得到了7种咪唑啉药物分子与Kir6.2的作用位点, 并发现了2个活性位点区域; 依法可生(Efaroxan)、可乐定(Clonidine)、西苯唑啉(Cibenzoline)和Bl11282位于残基H175, K67和W68形成的活性口袋中, 主要作用方式为氢键相互作用; 而Rx871024、烯丙尼定(Alinidine)和Ly389382位于残基F168, M169和I296形成的疏水口袋中, 在Kir6.2的通道孔中央, 没有氢键形成, 主要作用为疏水相互作用. 咪唑啉类药物与Kir6.2相互作用活性位点的理论预测将有助于该药物在胰腺β细胞中调控胰岛素分泌机制的研究.     

表皮生长因子受体和抑制剂之间分子对接的研究

研究了表皮生长因子受体(EGFR)和4-苯胺喹唑啉类抑制剂之间的相互作用模式，表皮生长因子受体的三维结构通过同源蛋白模建的方法得到，而抑制剂和靶酶结合复合物结构则通过分子力学和分子动力学结合的方法计算得到。从模拟结果得到的抑制剂和靶酶之间的相互作用模式表明范德华相互作用、疏水相互作用以及氢键相互作用对抑制剂的活性都有重要的影响，抑制剂的苯胺部分位于活性口袋的底部，能够与受体残基的非极性侧链产生很强的范德华和疏水相互作用，抑制剂双环上的取代基团也能和活性口袋外部的部分残基形成一定的范德华和疏水性相互作用，而抑制剂喹唑啉环上的氮原子能和周围的残基形成较强的氢键相互作用，对抑制剂的活性有较大的影响，计算得到抑制剂和靶酶之间的非键相互作用能以及抑制剂和靶酶之间的相互作用信息能够很好地解释抑制剂活性和结构的关系，为全新抑制剂的设计提供了重要的结构信息。     

蛋白质相互作用预测、设计与调控

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.     

牛视紫红质蛋白质中视黄醛的活性位点

视紫红质蛋白是一个跨膜蛋白, 视黄醛(RET)在该蛋白中的活性结合位点涉及到视觉过程机理, 与一些眼科疾病病理有关. 基于牛视紫红质蛋白1U19的蛋白质晶体结构数据, 采用密度泛函理论的B3LYP方法计算RET-Lys296残基与视黄醛分子周围半径为0.6 nm的空间范围30个氨基酸残基相互作用和结合能. 数值显示1U19蛋白中的残基Glu113、Glu181和Glu122是质子化的RET-Lys296残基的活性结合位点, 结合能分别为-333.38、-205.67和-194.56 kJ·mol-1. 这些氨基酸残基带有一个负电荷, 与质子化的RET-Lys296残基发生强烈的离子静电相互作用. 另外几个残基Ala292、Cys187、Phe293、Pro291以及Trp265等与质子化RET-Lys296残基也有相互吸引作用. 当RET-Lys296残基非质子化, 上述相互作用消失, 促使视黄醛分子与视蛋白分离. 研究发现残基Glu113和Glu181周围各自有一个结晶水分子通过双氢键形式起着稳定作用.     

蛋白质与刚果红结合反应的研究

研究了酸性溶液中蛋白质(BSA)与刚果红(CGR)的结合反应。BSA与CGR相互作用形成复合物,溶液颜色由蓝色变为红色,最大吸收波长紫移,表明在蛋白质正电荷作用下,CGR由游离态酸色型变为结合态碱色型。测得CGR与BSA的结合最大结合数约为43,符合Scatchard模型。荧光光谱表明,CGR与BSA作用导致BSA荧光猝灭,结合位点为BSA第212位色氨酸残基,相互作用为非辐射能量转移。