泛素化核小体复合物的结构机制研究进展

核小体组蛋白(H2A、H2B、H3、H4)的泛素化修饰介导了一系列效应蛋白与核小体发生特异性的相互作用,并调控细胞的表观遗传.近年来得益于一些新的化学方法与生物方法的发展,如蛋白质化学修饰等样品获取技术以及冷冻电子显微镜等结构观测技术,一些泛素化核小体与效应蛋白的复合物结构得以被解析,揭示了泛素调控染色质表观遗传过程的分子机制.本文对近期报道的六种泛素化核小体与效应蛋白的复合物进行了归纳,对比分析了泛素化核小体对效应蛋白的特异性识别与活化机制,并总结了组蛋白上的关键相互作用位点.     

猴金属硫蛋白MT1 α-结构域中Cys33和Cys34的突变对蛋白质稳定性的影响

重组猴金属硫蛋白MT1及其C33M,C34S和C33M/C34S突变体蛋白的蛋白质快速液相色谱(FPLC)分析表明,突变体蛋白C34S和C33M/C34S存在着两个稳定的流分f1和f2.CD光谱和重金属离子分析表明,突变体蛋白多流分不仅与半胱氨酸和Cd2+离子结合方式和构型有关,还与金属结合量有关.突变体蛋白多流分的结果表明,在把猴金属硫蛋白α-结构域中的Cys33和Cys34突变为非半胱氨酸残基以建立β-β结构域的金属硫蛋白时,可导致蛋白形成多种结构形式.这表明α-结构域在稳定金属硫蛋白的结构中起着重要的作用,半胱氨酸残基在肽链上的分布对金属硫蛋白的三级结构和金属硫簇的形成有重大的影响.     

LepA蛋白羧基末端结构域组成及物种分布的生物信息学分析

LepA蛋白是核糖体延伸因子,在蛋白质翻译过程中催化核糖体进行反转位.LepA的羧基末端结构域（LepA_CTD）的氨基酸序列非常保守,结构预测显示其与已知的任何结构模体都不存在相似性,但迄今为止其三维结构尚未被解析,因此无法进行结构与相关功能的研究.本文通过生物信息学的方法对LepA_CTD的相关数据进行系统整理,发现：（1）LepA_CTD结构域总是与LepA前四个结构域共存,并具有组成上的高度保守性;（2）LepA蛋白存在于几乎全部的细菌和真核生物中,并具有物种分布上的高度保守性;（3）LepA_CTD结构域靠近C末端的区域具有保守且带正电的结构模体,可能是其发挥生物学功能的关键位点.     

VirB7去折叠的全原子分析

采用分子动力学模拟的方法,对VirB7蛋白的球状结构域在550 K高温下的去折叠行为进行了统计分析.结果表明,VirB7蛋白球状结构域的去折叠过程以一条路径为主,多条路径并存,其去折叠过程的发生顺序依赖于其内部疏水残基的分布及其独特的三明治结构.该研究揭示了VirB7蛋白球状结构域在去折叠过程中动力学特征,对于揭示其生物学分子机制具有一定价值.     

金属调控蛋白的结构、性质及应用

金属调控蛋白是微生物体内通过转录抑制或激活机制严格控制金属离子摄入、外排和储存的特异性金属离子结合蛋白,对维持体内适宜的金属离子浓度和平衡起着举足轻重的作用。本文综述了目前主要的七大家族金属调控蛋白的调控机制和拓扑结构,详细介绍了金属离子结合区域的结构特征和金属-配体的配位构型。基于金属-配体的配位构型,重点讨论了每类金属调控蛋白对目标金属离子特异性选择的机理。此外,本文还介绍了金属调控蛋白在重金属离子检测和吸附方面的应用,拓展了金属调控蛋白的研究和应用领域,同时为生物无机化学的研究方向开辟了新的思路。     

结构生物学技术在线粒体钙离子单向转运体结构功能研究中的运用

线粒体钙离子单向转运体是一种位于线粒体内膜上的转运蛋白,具有选择和传导钙离子的功能,参与多种细胞的生理过程。目前已经确定了该单向转运体的组成成员,其中包括离子转运蛋白MCU、MCU的负调控亚基MCUb、2个Ca²⁺结合蛋白MICU1、MICU2以及MCU的调控亚基EMRE蛋白。近十多年来已经有大量的研究提出并构建了多种线粒体通过该单向转运体调节Ca²⁺摄取的模型。最近对其研究的重点转向单向转运体单个组分的结构以及对它们复合体的结构表征。这些问题的解决得益于结构生物学中核磁共振技术、X射线衍射技术的持续发展和冷冻电镜技术的突破。回顾了结构生物学技术在有关单向转运体结构问题过程中的综合运用。这一内容将有助于我们了解核磁共振、X射线晶体学以及冷冻电镜技术各自的优缺点,同时深入探究线粒体钙离子单向转运体各部分的结构及其发挥功能的分子机制。     

金属硫蛋白家族内的结构域拼接

金属硫蛋白(Metallothioneins,MTs)由结构独立且功能明显区别的β,α两个结构域组成。神经生长抑制因子(NeuronalGrowthInhibitoryFactor,GIF)双名金属硫蛋白-Ⅲ(MT-Ⅲ),是神经系统中第一个被鉴定的具有神经元生长抑制功能的蛋白,而β－结构域为其功能结构域。为深入系统地研究MTs,尤其是GIF及其结构域的结构与功能,我们构建了金属硫蛋白家族内结构域拼接体βGIF-αMT-1(βⅢ-αⅠ)和βMT-1-αGIF(βⅠ-αⅢ):PCR扩增得各个结构域的cDNA序列,酶切后克隆入原核表达载体pGEX-4T-1,经发酵、诱导表达、亲和层析、凝血酶切和进一步纯化,得率约为80mg蛋白/L菌液。测其电泳行为、氨基酸组成、质谱、金属巯基含量等,证明得到了目的蛋白。紫外吸收图谱和圆二色性图谱显示,结构域拼接体拥有金属硫蛋白家族成员的特征金属巯基簇结构域,初步功能实验表明,βⅢ－αⅠ也具有抑制神经元生长的功能。     

一种新颖的二维4f-3d-5d多金属-异烟酸配合物的合成、晶体结构和磁性研究

通过水热方法合成了一种新颖的异金属金属-异烟酸无机-有机杂化体[Zn0.5(H2O)]{(Hg2Cl5)[Er(C6NO2H4)3(H2O)2]}(HgCl2)·0.5CH3OH·0.5H2O (1)并对其进行了单晶X-射线衍射结构表征。该化合物是首例4f-3d-5d多金属-异烟酸配合物。化合物1属于单斜晶系C2/c空间群,每个单胞中有8个分子,晶体学参数为：a = 34.165(4) Å,b = 9.4692(8) Å,c = 24.575(3) Å,β = 115.090(5)°,V = 7200(1) Å3,C18.50H21Cl7ErHg3N3O10Zn0.50,Mr = 1495.25,Dc = 2.759 g/cm3,T = 293(2) K,μ(MoKα) = 15.954 mm-1,F(000) = 5400, R1/wR2 = 0.0561/0.0909,共有6468个独立衍射点,其中[I > 2σ(I)]的有3157个。该化合物具有新颖的二维{(Hg2Cl5)[Er(C6NO2H4)3(H2O)2]}层状结构,由Hg2Cl5–连接[Er(C6NO2H4)3(H2O)2]链形成。该二维层和氯化汞及结晶水之间通过氢键形成三维结构,甲醇分子和水合锌离子位于该三维结构的空隙中。对化合物1的磁性测试显示该化合物具有反铁磁作用。     

α-二亚胺镍(Ⅱ)配合物-TiCl4复合催化剂催化乙烯原位聚合制备支化聚乙烯

制备了α-二亚胺镍()配合物[C6H5—NC(CH3)—C(CH3)N—C6H5]NiBr2(NiL)-TiCl4负载在MgCl2-SiO2载体上的复合催化剂(NiL-TiCl4/MgCl2-SiO2),以AlR3为助催化剂(不用MAO)催化乙烯聚合.研究了NiL和TiCl4负载方法、NiL/TiCl4摩尔比、助催化剂种类及聚合反应温度等对催化剂性能的影响.用IR和13CNMR表征聚合产物支化度及支链结构;用GC-MS监测聚合反应.实验结果表明,NiL-TiCl4复合催化剂具有齐聚原位共聚特性,可催化乙烯原位聚合,合成支化聚乙烯.     

一维Z型链状配合物[Cd(BDC)(H2C2EIm)(H2O)]的水热合成、晶体结构和荧光性质研究

水热合成了1个新配合物[Cd(BDC)(H2C2EIm)(H2O)]n(BDC=对二苯甲酸;H2C2EIm=2,2'-乙基双苯丙咪唑).通过元素分析、红外光谱、热重以及X-射线单晶洐射对其进行了表征.该晶体属三斜晶系,P(1)空间群.Cd(Ⅱ)原子通过BDC和H2C2EIm 2种配体连接成一维Z型带状结构,带与带之间通过N-H…D,O-H…O连接成三维超分子结构.室温下配合物具有较强的荧光发射光谱.     

Cysteine and histidine shuffling: mixing and matching cysteine and histidine residues in zinc finger proteins to afford different folds and function

Zinc finger proteins utilize zinc for structural purposes: zinc binds to a combination of cysteine and histidine ligands in a tetrahedral coordination geometry facilitating protein folding and function. While much is known about the classical zinc finger proteins, which utilize a Cys(2)His(2) ligand set to coordinate zinc and fold into an anti-parallel beta sheet/alpha helical fold, there are thirteen other families of 'non-classical' zinc finger proteins for which relationships between metal coordination and protein structure/function are less defined. This 'Perspective' article focuses on two classes of these non-classical zinc finger proteins: Cys(3)His type zinc finger proteins and Cys(2)His(2)Cys type zinc finger proteins. These proteins bind zinc in a tetrahedral geometry, like the classical zinc finger proteins, yet they adopt completely different folds and target different oligonucleotides. Our current understanding of the relationships between ligand set, metal ion, fold and function for these non-classical zinc fingers is discussed.