生物信息学研究进展范文

导语：如何才能写好一篇生物信息学研究进展，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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[论文摘要]生物信息学是80年代以来新兴的一门边缘学科，信息在其中具有广阔的前景。伴随着人类基因组计划的胜利完成与生物信息学的发展有着密不可分的联系，生物信息学的发展为生命科学的发展为生命科学的研究带来了诸多的便利，对此作了简单的分析。

一、生物信息学的产生

21世纪是生命科学的世纪，伴随着人类基因组计划的胜利完成，与此同时，诸如大肠杆菌、结核杆菌、啤酒酵母、线虫、果蝇、小鼠、拟南芥、水稻、玉米等等其它一些模式生物的基因组计划也都相继完成或正在顺利进行。人类基因组以及其它模式生物基因组计划的全面实施，使分子生物数据以爆炸性速度增长。在计算机科学领域，按照摩尔定律飞速前进的计算机硬件，以及逐步受到各国政府重视的信息高速公路计划的实施，为生物信息资源的研究和应用带来了福音。及时、充分、有效地利用网络上不断增长的生物信息数据库资源，已经成为生命科学和生物技术研究开发的必要手段，从而诞生了生物信息学。

二、生物信息学研究内容

（一）序列比对

比较两个或两个以上符号序列的相似性或不相似性。序列比对是生物信息学的基础。两个序列的比对现在已有较成熟的动态规划算法，以及在此基础上编写的比对软件包BALST和FASTA，可以免费下载使用。这些软件在数据库查询和搜索中有重要的应用。有时两个序列总体并不很相似，但某些局部片断相似性很高。Smith-Waterman算法是解决局部比对的好算法，缺点是速度较慢。两个以上序列的多重序列比对目前还缺乏快速而又十分有效的算法。

（二）结构比对

比较两个或两个以上蛋白质分子空间结构的相似性或不相似性。

（三）蛋白质结构预测

从方法上来看有演绎法和归纳法两种途径。前者主要是从一些基本原理或假设出发来预测和研究蛋白质的结构和折叠过程。分子力学和分子动力学属这一范畴。后者主要是从观察和总结已知结构的蛋白质结构规律出发来预测未知蛋白质的结构。同源模建和指认（Threading）方法属于这一范畴。虽然经过30余年的努力，蛋白结构预测研究现状远远不能满足实际需要。

（四）计算机辅助基因识别

给定基因组序列后，正确识别基因的范围和在基因组序列中的精确位置.这是最重要的课题之一，而且越来越重要。经过20余年的努力，提出了数十种算法，有十种左右重要的算法和相应软件上网提供免费服务。原核生物计算机辅助基因识别相对容易些，结果好一些。从具有较多内含子的真核生物基因组序列中正确识别出起始密码子、剪切位点和终止密码子，是个相当困难的问题，研究现状不能令人满意，仍有大量的工作要做。

（五）非编码区分析和DNA语言研究

在人类基因组中，编码部分进展总序列的3－5%，其它通常称为“垃圾”DNA，其实一点也不是垃圾，只是我们暂时还不知道其重要的功能。分析非编码区DNA序列需要大胆的想象和崭新的研究思路和方法。DNA序列作为一种遗传语言，不仅体现在编码序列之中，而且隐含在非编码序列之中。

三、生物信息学的新技术

（一）Lipshutz(Affymetrix,Santaclara,CA,USA)

描述了一种利用DNA探针阵列进行基因组研究的方法，其原理是通过更有效有作图、表达检测和多态性筛选方法，可以实现对人类基因组的测序。光介导的化学合成法被应用于制造小型化的高密度寡核苷酸探针的阵列，这种通过软件包件设计的寡核苷酸探针阵列可用于多态性筛查、基因分型和表达检测。然后这些阵列就可以直接用于并行DNA杂交分析，以获得序列、表达和基因分型信息。Milosavljevic(CuraGen,Branford,CT,USA)介绍了一种新的基于专用定量表达分析方法的基因表达检测系统，以及一种发现基因的系统GeneScape。为了有效地抽样表达，特意制作片段模式以了解特定基因的子序列的发生和冗余程度。他在酵母差异基因表达的大规模研究中对该技术的性能进行了验证，并论述了技术在基因的表达、生物学功能以及疾病的基础研究中的应用。（二）基因的功能分析

Overton(UniversityofPennsylvaniaSchoolofMedicine,Philadelphia,PA,USA)论述了人类基因组计划的下一阶段的任务基因组水平的基因功能分析。这一阶段产生的数据的分析、管理和可视性将毫无疑问地比第一阶段更为复杂。他介绍了一种用于脊椎动物造血系统红系发生的功能分析的原型系统E-poDB，它包括了用于集成数据资源的Kleisli系统和建立internet或intranet上视觉化工具的bioWidget图形用户界面。EpoDB有可能指导实验人员发现不可能用传统实验方法得到的红系发育的新的药物靶，制药业所感兴趣的是全新的药物靶，EpoDB提供了这样一个机会，这可能是它最令人激动的地方。

Babbitt(UniversityofCalifornia,SanFrancisco,CA,USA)讨论了通过数据库搜索来识别远缘蛋白质的方法。对蛋白质超家族的结构和功能的相互依赖性的理解，要求了解自然所塑造的一个特定结构模板的隐含限制。蛋白质结构之间的最有趣的关系经常在分歧的序列中得以表现，因而区分得分低（low-scoring）但生物学关系显著的序列与得分高而生物学关系较不显著的序列是重要的。Babbit证明了通过使用BLAST检索，可以在数据库搜索所得的低得分区识别远缘关系（distantrelationship）。Levitt(Stanforduniveersity,PaloAlto,CA,USA)讨论了蛋白质结构预测和一种仅从序列数据对功能自动模建的方法。基因功能取决于基因编码的蛋白质的三级结构，但数据库中蛋白质序列的数目每18个月翻一番。为了确定这些序列的功能，结构必须确定。同源模建和从头折叠（abinitiofolding）方法是两种现有的互为补充的蛋白质结构预测方法；同源模建是通过片段匹配（segmentmatching）来完成的，计算机程弃SegMod就是基于同源模建方法的。

（三）新的数据工具

Letovsky(JohnshopkinsUniversity,Baltimore,MD,USA)介绍了GDB数据库，它由每条人类染色体的许多不同图谱组成，包括细胞遗传学、遗传学、放射杂交和序列标签位点（STS）的内容，以及由不同研究者用同种方法得到的图谱。就位置查询而言，如果不论其类型（type）和来源（source），或者是否它们正好包含用以批定感兴趣的区域的标志（markers），能够搜索所有图谱是有用的。为此目的，该数据库使用了一种公用坐标系统（commoncoordinatesystem）来排列这些图谱。数据库还提供了一张高分辨率的和与其他图谱共享许多标志的图谱作为标准。共享标志的标之间的对应性容许同等于所有其它图谱的标准图谱的分配。

Candlin(PEappliedBiosystems,FosterCity,CA,USA)介绍了一种新的存储直接来自ABⅠPrismdNA测序仪的数据的关系数据库系统BioLIMS。该系统可以与其它测序仪的数据集成，并可方便地与其它软件包自动调用，为测序仪与序列数据的集成提供了一种开放的、可扩展的生物信息学平台。

参考文献：

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关键词：生物信息学；课堂研讨；案例分析

作者简介：刘伟（1979-），女，辽宁铁岭人，国防科技大学机电工程与自动化学院，讲师；张纪阳（1979-），男，湖南泌阳人，国防科技大学机电工程与自动化学院，讲师。（湖南?长沙?410073）

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）23-0060-02

21世纪是生命科学的世纪，生物技术飞速发展，生物学数据大量积累。而生物信息学正是在这种大背景下蓬勃兴起的交叉型学科，旨在用信息学方法解决生物学问题。为了培养复合型人才，大力发展交叉学科，国防科技大学（以下简称“我校”）近年来面向全校理工科研究生开设了“生物信息学”选修课程。

“生物信息学”作为新兴的交叉学科，具有融合性、发展性和开放性的特点。[1]融合性是指生物信息学涉及的生物、计算机、数学等多个学科的交叉与融合。从20世纪90年代到现在，该学科发展非常迅速，研究热点发生了数次改变。开放性是指该学科存在大量有待探索和研究的新问题。这些特点一方面为课堂教学提供了大量的主题和素材，一方面也对授课方式提出了较高的要求。经过认真分析，选定研讨式教学作为该课程的主要授课方式。研讨式教学即研究讨论式教学，是将研究与讨论贯穿于教学的全过程。[2]在教师的具体指导下，充分发挥学生的主体作用，通过自我学习、自我教育、自我提高来获取知识和强化能力培养。[3]通过确立教学目标，精心设计和组织教学内容，在实践中贯彻研讨式教学理念和方法，在生物信息学课程中对研讨式教学模式进行了理论探索和实践创新。

一、教学目标的确立

合理的课程目标与定位是决定课程建设成败和教学效果的基础，其主要依据是人才培养需求和授课对象的实际情况。首先，教学对象是研究生，已具备一定的自主学习和创新思维的能力。教师不仅要传授知识，而且要讲解基本的研究方法，让学生具备独立思考问题、分析问题和解决问题的能力。其次，作为军校学生，以后从事的工作可能涉及很多学科方向，展现如何针对一门新的学科方向进行研究的整体思路显得很有意义。最后，考虑到学生不同的知识背景，对于各部分内容的理解程度不同，必须兼顾不同的专业方向，让每个学生都能有所收获。因此，确立教学目标为：介绍生物信息学的基本概念和方法，通过案例分析展现科学研究的基本方法和实践过程。

二、教学内容的设计和组织

1.教学内容的总体设计

确定了教学目标之后，需要对课程的教学内容进行总体设计。参考国内外多所高校的相关课程设置，如北京大学的“生物信息学导论”、中科大的“生物信息学”、中科院的“生物信息学与系统生物学”和MIT的“Bioinformatics and Proteomics”等，发现这些课程主要是针对生物专业的学生开设，侧重于方法学介绍。而我校学生大部分是工科背景，对于统计和机器学习方法有一定基础，重点是了解相关的生物学问题，并应用已有的工科知识去分析和解决这些问题。同时，随着生物信息学的快速发展，研究领域不断扩大，有必要展现该学科的最新进展。

因此，课程内容总体设计上以生物学问题为主线，结合最新的研究成果，对各种计算方法的应用过程进行深入和细致的讲解。在介绍生物信息学的研究现状和生物学基础知识之后，分多个专题详述生物信息学最新的研究进展，各专题在内容上相互衔接，由浅入深，以便学生理解和接受。以问题为导向的课程设计对于启发学生思考，积极参与课堂研讨具有重要作用。

进一步，为了突出部分重点专题及其分析方法，采用案例分析课的形式，针对一些重要问题进行深入探讨。鼓励学生应用所学知识，结合自身的专业背景，通过积极地思考和讨论提出相应的解决方案。案例选择为教师有一定研究基础的开放性问题，一方面介绍已有的研究成果，一方面结合教师的研究体会，通过积极讨论拓展新的研究思路。案例分析课有助于学生更多地参与课堂研讨，对于知识的综合应用和科学研究过程产生切身体会。

2.教学内容的组织

研讨式教学的关键是调动学生的积极性，鼓励学生踊跃地参与课堂讨论，提出自己的观点。通过集中备课，学习和吸取老教师的成功经验，总结调动学生积极性的基本要素，对授课内容进行了认真的组织和编排。

（1）重点突出，详略得当。由于生物信息学涵盖内容非常丰富，有必要对课程内容进行取舍，在保证知识面的基础上，突出授课的重点。减少或删除重要性较低的部分，采用图片和动画等形式对重要的知识点加以强调，以深化学生的理解。只有学生对重点内容理解透彻，才能激发出浓厚的学习兴趣，积极参与课堂研讨，碰撞出智慧的火花。

（2）新颖有趣，实例丰富。在课程内容上应充分体现知识性和趣味性，以丰富的实例展现生物信息学中基本的概念和方法。学生往往关注与日常生活休戚相关的内容，期望能用所学知识解释常见现象，因此实例选择应贴近生活体验。课件中准备了大量的实例，例如，在讲完构建进化树之后，举例说明为什么人类的祖先是从非洲走出来的；在生物代谢一章，通过卖火柴的小女孩的故事阐释生物代谢过程的高效性；在蛋白质结构部分，讨论为什么湿着头发睡觉，头发容易变翘。通过实例分析，增加学生对于所学知识的理解和参与课堂研讨的积极性。

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单链抗体除本身的治疗作用外，还可作为载体与细胞因子等结合，构建成双功能抗体用于肿瘤的导像治疗。据文献报道［1~3］各衍生因子两个完整基因融合成单一蛋白，经抗肿瘤活性检测发现，融合蛋白具有双重活性，但融合蛋白的亲和性及抗肿瘤活性分别较衍生因子的功能及活性有所变化，可能由于融合蛋白结构变化导致功能及活性的变化。利用生物信息学网络资源分析融合蛋白的二级结构及其理化性质，为进一步探讨单链双功能抗体基因融合蛋白提供依据。

1双功能抗体的研究进展

随着分子生物学的发展，肿瘤的药敏基因治疗成为各国学者研究的热点［3~5］。将目的基因导入靶细胞是基因治疗过程中的一个重要环节，因为目的基因导入靶细胞效率的高低将直接影响基因治疗的效果甚至成败。由逆转录病毒介导的基因转移所面临的最大问题是病毒转导效率较低，原因之一是由于包装后难以得到稳定产生较高滴度感染性逆转录病毒的包装细胞系。单链抗体（ScFv）是由Fv抗体衍生而来，将抗体重链可变区和轻链可变区通过一段连接肽连接而成，ScFv具有天然抗体的亲和力，而分子只有完整抗体的六分之一。具有分子小、穿透力强、容易进入实体瘤周围的血液循环等特点，体内应用具有较大的分布容积和较高的组织分布比例，ScFv是构建双功能抗体，双特异性抗体等多种新功能抗体分子的理想元件。一个蛋白或蛋白片段可以融合到ScFv片段上以配备附加的性质，如免疫毒素的产生，是通过将一个肿瘤特异的ScFv或Fab融合到一个内源化能杀死靶细胞的毒素上。许多细胞特异抗体可将试剂传递到肿瘤部位发挥其细胞毒元件的作用。肿瘤特异性抗体片段已经与细胞因子融合［4~8］。在这种情况下，称免疫细胞因子的分子注射到患者体内，在肿瘤细胞表面积聚，可以激活肿瘤附近的T淋巴细胞。这些融合蛋白内在的肿瘤结合活性允许使用低浓度，没有通常与系统细胞因子注射相关的副作用。

细胞因子融合蛋白均具有衍生因子的双重活性，其中有一些的活性较各自野生型低，或者与野生型因子的相加一致，或者其活性高于衍生因子的相加活性，人工构建的新蛋白可能具有与衍生因子无关的新活性［9~11］。事实证明：具有不同功能域的复合蛋白质以及连接肽的设计是今后寻找新的治疗因子的有效途径和研究方向。生物信息学可以促进药物的发现和开发过程，即充分利用生物信息学的生物学和遗传学信息来寻找和开发以基因为基础的药物。

2双功能抗体的表达及其生物学性质的预测

对于cDNA序列包含一个完整的蛋白质编码区，重要的则是分析所编码蛋白质的功能。蛋白质序列的生物信息学分析是从理论分析迈向实验研究的最为重要的部分。如果拟对所感兴趣的基因投入实验研究，那么，基于生物信息学获得尽可能多的关于该基因/蛋白质的信息是十分重要和极其重要的，尤其是当采用生物信息学的分析得到其结构功能域的信息后，将对研究思路的制定提供重要的指导信息［12，13］。

传统生物学认为，蛋白质的序列决定了它的结构，也就决定了它的功能［14，15］。因此，随着近10年来生物学分子序列信息的爆炸性增长，大大促进了各种序列分析和预测技术的发展，目前已经可以用理论预测的方法获得大量的结构和功能信息，用生物信息学的方法，通过计算机模拟和计算来“预测”出未知蛋白质信息或提供与之相关的辅助信息，可以用较低的成本和较快的时间就能获得可靠的结果［16~18］。重组融合蛋白是通过DNA重组的方法，将功能上相关的两种蛋白用连接肽连接，以达到优化蛋白功能的目的，如免疫毒素和细胞因子融合蛋白，并已用于肿瘤治疗。我们在构建融合蛋白之后，运用生物信息学资源DNAssist核酸序列分析软件分析ScFv-TNF-αDNA序列翻译并获得了氨基酸序列，蛋白质分析软件（ANTHEPROTV5）分析融合蛋白的二级结构及其理化性质。利用生物信息学网络资源进行分析预测融合蛋白的性质，为进一步探讨单链双功能抗体基因融合蛋白提供依据。构建重组导向的融合蛋白［19］，通过重组PCR方法在编码ScFv与TNF-α的碱基之间引入酶切位点，并克隆到逆转录病毒表达载体PLxSN上表达，用脂质体转染法转染PA317包装细胞，G418筛选10天后共挑选50个细胞集落，扩大培养后测定29个细胞集落的病毒滴度，筛选出一株cfu>1×109/L的感染性重组病毒产生细胞系C26。

【参考文献】

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3PengLS，PenichetML，DelaCruzJS，etal.Mechanismofantitumoractivityofasingle-chaininterleukin-12IgG3antibodyfusionprotein(mscIL-12.her2.IgG3).JInterferonCytokineRes，2001，21(9)：709-720.

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12张成岗，贺福初.生物信息学方法与实践.北京：科学出版社，2002，126-136.

13黄韧，薛成.生物信息学网络资源与应用.广州：中山大学出版社，2003，237-306.

14GuexN，PeitschMC.SWISS-MODELandtheSwiss-PdbViewer：Anenvironmentforcomparativeproteinmodelling.Electrophoresis，1997，18(15)：2714-2723.

15GuexN，DiemandA，PeitschMC.Proteinmodellingforall.TiBS，1999，24(9)：364-367.

16ClaverieJM.Effectivelarge-scalesequencesimilaritysearches.MethodsEnzymol，1996，266：212-227

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关键词 合成生物学；医药；能源；实践

中图分类号 R122 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）121-0161-01

目前科学家已测定了包括人类在内的700多种生物的基因组，这表明生命科学进入遗传密码的全面解析阶段，在分子水平研究基因结构和功能。这些成果为工程师创造新世界提供了有力的生物元器件。工程师可以用这些已知的功能，重新设计和构建具有新功能的生命，甚至可以全合成新生命，这就是进入21世纪新兴的合成生物学。合成生物学是继人类基因组研究之后，生物领域的又一热门学科，是整体系统论生物学思潮在工程学领域的

再现。

1 合成生物学与其他学科的关系

1.1 合成生物学与系统生物学

合成生物学的出现是与系统生物学的发展密不可分的。从哲学思维上，二者都遵从系统论，生物系统的整体功能不可分割。系统生物学将在基因、蛋白质、代谢物等多维分子水平获得大量的细胞行为知识和建立生物网络，为合成生物学提供理论和模型。合成生物学可为系统生物学的定量分析提供模式生物。

1.2 合成生物学与生物信息学、化学

如果把基因组测序看成阅读和解码遗传信息的过程，那么合成生物学就是人工书写和编程过程，是测序的逆过程。这个过程对生物信息学提出了更大的挑战，与所有的工程学一样，合成生物的设计和优化过程中需要用新的算法进行模拟和测试。合成生物的过程是以原料核酸的高速合成为基础的，因此需要高效、低成本的化学合成技术提供支持。目前，常规化学方法合成一个碱基核苷酸商业化价格是2元左右，而新方法有望把成本降到更低。

1.3 合成生物学与基因工程

二者既有联系，也有区别。就操作对象和主要技术手段而言，二者相同，都是以基因为对象，都需要核酸酶和连接酶作为剪切和组装的工具，也都需要载体来承载基因，进行扩大繁殖和保存。然而仅采用基因工程技术，只能在较小的范围内对已经存在生命进行改造，合成生物学研究将降低关键技术成本，解决基因操作的经济性问题，从而在工程领域将得到广泛应用。

2 医药与能源创新发展中的合成生物学技术

创新药物的发现是整个新药研究中最富创造性的环节。20世纪70年代之后，DNA重组技术、基因组学、蛋白质组学、生物信息学及生物芯片技术的研究成果为新药研究提供了指导性的理论知识和多样化的实验手段，极大地促进了新药的研制和产业化。

2.1 DNA重组技术与创新药物研究

DNA重组技术通过人为的基因拼接，构建携带外源目的基因的表达系统，在宿主细胞中表达外源基因编码的蛋白质、多肽类药物。DNA重组技术为创新药物的研究和产业化提供了全新的技术，开创了现代生物技术药物的新阶段。在微生物药物的制备中，具有良好遗传特性的高产菌株是产业化的关键。重组DNA技术已成功地应用于构建具有特定遗传特性的高产菌株。如将放线菌紫红素的合成基因导入紫红链霉菌，产生了新型抗生素二氢榴菌紫红素；将红霉素抗性基因转入红霉素产生菌，可构建出耐自身产物抑制的高产菌株；将透明颤菌的血红蛋白基因导人金霉素产生菌，工程菌可以在低溶氧条件下正常代谢，达到降低供氧能耗的目的。

2.2 蛋白质组学与创新药物研究

蛋白质组学（proteomics）是继人类基因组计划之后又一个引人注目的新兴学科。蛋白质组学是从整体蛋白质水平上，从更贴近生命活动规律的角度去探讨机体生理、病理现象及其本质。人体细胞有3000～10000种以上的蛋白质。蛋白质的种类和数量及其功能状态在同一机体的不同细胞中是不相同的，即使是同一种细胞，在不同时期，其蛋白质的种类和数量也不尽相同。正常和病变状态下细胞内的蛋白质谱存在差异，服药前后的蛋白质谱也存在差异，通过定性和定量地分析蛋白质谱的差异，可以探讨疾病发生的可能机制，发现药物作用的新靶点，从而为研发新药，研究药物作用机制以及指导临床合理用药提供重要的依据。

靶向药物的研制是创新药物研制的主流。据统计，已发展了多种类型的功能或疾病靶标，涉及：肿瘤、血液与造血、免疫调节、心肾系统、胃肠系统、神经系统、内分泌系统及泌尿系统等。据Drew报告（2000年），目前使用的、据认为安全有效的多种疾药的分子靶点483个，按生物化学分类，其中受体45％，酶28％，激素与细胞因子11％，其他为离子通道、核多体等。在分子水平对疾病研究结果显示，潜在的药物靶点数目可能为5000～10000个，均可能作为研制药物的作用靶点。

2.3 生物信息学与创新药物研究

生物信息学是生物学、数学、计算机科学和信息科学等多学科交叉产生的崭新学科。生物信息学借助计算机强大的信息储存和信息分析功能处理生物学领域、尤其是基因组学和蛋白质组学研究领域中爆炸性增长的海量数据。生物信息学的核心内容至少包括基因组信息学、蛋白质组信息学和代谢调控信息学三大部分。基因组信息学指对基因信息的获取、处理、存储和分析，目的是确定全部基因的确切位置，以及各DN段的功能。蛋白质组信息学包括对有关细胞或组织中的全部蛋白质的结构、组成、功能、定位以及各蛋白质问的相互作用的信息进行处理和分析，目的是确定各种蛋白质的组成、结构和功能及相互作用。

2.4 生物芯片技术与创新药物研究

生物芯片（biochip）是近年来生命科学、微电子学和生物信息学结合交叉领域的重大进展。生物芯片分为DNA芯片、RNA芯片、蛋白质芯片、抗体芯片、PCR芯片及药物传输芯片等。生物芯片通过原位化学合成或机械点样构成高密度探针微阵列。比如DNA芯片可在1　cm2的玻璃或硅片衬底上，集中排列数万至数十万个DNA探针。从理论上讲，十至数十个这样的芯片就可以全面检查一个人的基因，从而发现结构异常或功能异常的基因。生物芯片主要用于基因序列测定，分析基因组突变和单核苷酸多态性突变位点，同时也用于测定特定基因的表达水平和比较同源基因的表达差异，以实现对细胞、蛋白质、DNA及其他生物组分的准确、快速和大信息量的检测。生物芯片技术的发展为疾病的临床诊断和个性化治疗开辟了全新的途径，同时为创新药物的高通量筛选（high　throughput　screening，HTS）提供了强有力的技术支撑平台。

3 结束语

合成生物学为很多领域的研究提供新视角：生物学家用它来重建不同层次的研究对象，由此加深对生命活动和生命过程的理解；化学家用它创造新分子化合物；物理学家用它来发现自然状态下分子的运动行为；工程技术人员则用它进行药物、生物材料和生物能源等工程设计并简单、低廉、高效地制造，满足人类和社会发展的需要。

参考文献

[1]刘夺，杜瑾，赵广荣等.合成生物学在医药及能源领域的应用[J].化工学报，2011，62（9）：2391-2397.

[2]梁泉峰，王倩，祁庆生等.合成生物学与微生物遗传物质的重构[J].遗传，2011，33（10）：1102-1112.

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无

(i0002)沉痛悼念乔群教授 无

(i0003)中华医学会整形外科分会血管瘤与脉管畸形专业组第一次学术交流会会议纪要 胡晓洁 江成鸿 林晓曦

(i0004)《中华整形外科杂志》2011年总目录 无

临床论著

(401)乳腺癌保乳术后腹腔镜带蒂网膜瓣一期重建术 宋向阳 管丹丹 林辉 戴益 郑雪咏 朱一平 王先法

(405)重度褥疮的临床治疗经验 许喜生 马铮铮 周永生 欧才生 程勇 陈凯 李柏同 周海洋 胡永才

(411)咪喹莫特治疗婴幼儿血管瘤 马刚 林晓曦 江成鸿 陈辉 李伟 胡晓洁 金云波 陈达 陈晓东 叶肖肖

(415)小儿颈部巨大囊状淋巴管瘤的手术治疗 刘大看 马玉春 郭晓楠 朱晓爽 董长宪

读者·编者·作者

(417)本刊对论文中实验动物描述的要求 无

临床论著

(418)游离胫后动脉穿支皮瓣修复手、足背皮肤缺损 赵风景 张兴群 姚建民 马亮 张龙春 陈莹

(421)改良vechitti阴道成形与腹膜阴道成形术的对比研究 董丽霞 陈树波

(424)型尿道上裂的解剖学修复 李养群 潘焕丽 唐勇 陈文 赵穆欣 杨? 刘晓吉 胡春梅 刘媛媛 马宁 谢淼

(427)悬韧带松解延长术后延长长度预测模型的建立和验证 王洪一 陶灵 陈亮 曹川 李世荣

实验论著

(431)p57^kip2和maspin在病理性瘢痕组织中的表达 蔡玉梅 朱世泽 郑志芳 杨维群 吴文艺

(437)饲服环磷酰胺对兔耳早期增生性瘢痕组织的影响 邵家松 孟德峰 岳毅刚 周海 花鸣春 张敏

(442)血管内皮干细胞动员剂对糖尿病小鼠颅骨缺损愈合的影响 王晓霞 stephen warren

(448)四氯二苯二?f英致胎鼠腭裂作用机制的初步探讨 蒲亚兰 刘丽玲 甘立强 何晓梦 傅跃先

生物信息学

(453)基于文献挖掘的增生性瘢痕相关基因的生物信息学分析 黄琛 李博仑 秦泽莲

工作研究

(461)胸大肌后与腺体后隆乳术后患者损伤情况比较 郭科 孙家明 苏永胜

(462)奈福泮与曲马多预防整形手术腰麻-硬膜外联合麻醉寒战的效果比较 张治明 欧阳帆 王剑鸣 赵振龙 张安生

经验介绍

&nb

sp; (464)邻指指动脉岛状皮瓣修复手指皮肤软组织缺损 侯桥 曾林如 王利祥 许良 吴国明 朱芳兵

(465)先天性狭窄及闭锁八例手术治疗体会 胡春梅 李养群 唐勇 杨? 赵穆欣 刘媛媛 陈文 马宁

技术改进

(467)介绍一种微创无菌快速获取可移植脂肪颗粒装置 黄海玲 刘宏伟 佘文莉 徐媛 陈苑雯 谢波 肖丽玲

(468)薄膜涂色法在扩张皮肤面积测量中的评价 谭子明 沈为民 彭旦生

病例报告

(470)会阴严重烧伤患者再造一例 朱小平 包国宏 黄朝帅

(471)足拇趾离断再植及踝前穿支皮瓣修复成功一例 储国平 吕国忠 赵庆国 杨敏烈

综述

篇6

>> 唇形科植物脚6基脚6基焦磷酸合酶编码基因及其氨基酸序列的生物信息学分析 雷公藤脚6基焦磷酸合酶基因TwGPPS克隆与表达分析 FZ6基因及其蛋白的生物信息学分析 睡前泡脚的好处多 6个事项要注意 6招助你开发脚部健康潜能 冬日里，6种方法暖手脚 一天从脚“High”6次？这是病！ 杜仲法尼烯基焦磷酸合酶基因cDNA全长的克隆与序列分析 脚 牯牛降国家地质公园唇形科药用植物资源及其利用 腿与脚的外开在芭蕾基训中的作用 分级债基6天暴涨34% 债市“小牛”持续 32只债基回报超6% 债基赚钱效应发散 做好6件事冬季手脚不再冰凉 基TPICl6F690单片机的温湿度测量装置设计 脚的保健 我的“再生脚” 宝贝你的脚 妈妈的脚 月亮的脚在哪 常见问题解答 当前所在位置：l）进行亚细胞定位分析。用SOPMA（）观测其二级结构，功能域的预测用Pfam 27.0（http：///）和SMART （http：//smart.embl-heidelberg.de/）[20]进行；用SWISS-MODEL（http：//）完成GGPS 蛋白高级结构同源建模；MEGA7.0 软件构建系统进化树。

3 结果与分析

3.1 唇形科植物脚6基脚6基焦磷酸合酶核苷酸序列的结构及其氨基酸序列的理化性质

利用ORF Finder和ProtParam在线工具对唇形科9种植物GGPS氨基酸序列进行理化性质分析（表2）。可知其核苷酸序列的起始密码子均为ATG，终止密码子均为TGA。氨基酸残基（amino acids，aa）数在346～379 aa；各蛋白序列的相对分子质量为37 424.3～41 299.7 kDa，中位值为39 408.66 kDa；理论等电点均在6 PI左右，平均6.33 PI，提示GGPS蛋白为酸性蛋白。从GGPS氨基酸组成中可以看到，9种植物的GGPS蛋白除SmGGPS3外，所含酸性氨基酸残基比例均高于所含碱性氨基酸残基比例，进一步提示GGPS蛋白为酸性蛋白。各种植物GGPS蛋白中，含量最丰富的氨基酸残基主要集中在亮氨酸（Leu）、丙氨酸（Ala）、缬氨酸（Val），均不含硒半胱氨酸（Sec）、吡咯赖氨酸（Pyl）。总原子数，消光系数，基本一致。除SmGGPS1，PbGGPS，LcGGPS1的不稳定系数小于40，为稳定蛋白，其他均为不稳定蛋白。

3.2 脚6基脚6基焦磷酸合酶的信号肽、导肽，跨膜结构域，疏水性/亲水性和亚细胞定位特征

3.2.1 信号肽、导肽的预测和分析 信号肽（signal peptide）是分泌蛋白和膜蛋白以前体形式合成时在N端的15～30个氨基酸序列[21]。导肽（leader peptide）是一段引导新合成的肽链进入细胞器的识别序列[22]，导肽的预测与分析对蛋白质的功能分析、作用机制和作用途径等具有重要意义[23]。信号肽属于导肽的一部分，位于靠近N端的一段氨基酸序列，导肽功能的发挥需要信号肽的存在[24]。利用在线工具SignalP 4.1 Server的神经网络算法对9种唇形科植物的GGPS蛋白进行信号肽的预测，结果表明丹参GGPS氨基酸序列中不存在信号肽，毛喉鞘蕊花和米团花GGPS氨基酸序列进行信号肽预测也得到相类似的结果。通过在线预测工具TargetP 1.1Server，对唇形科植物GGPS氨基酸序列进行了预测。以SmGGPS1为例，预测可能性是4，即可能含有低相似度的N端叶绿体转运肽（chloroplast transit peptide）。转运肽序列长52个氨基酸，剪切位点位于Ser52～Ala53。无法确定SmGGPS1是否具有导肽，也未发现其导肽分裂位点。其他8种唇形科植物的GGPS预测分析结果显示，SmGGPS2的可靠性为5级，其余都在4级以上。LcGGPS4，LcGGPS5具有导肽分裂位点，具有导肽性，且它们的导肽很可能都是叶绿体转运肽，提示这些米团花中的GGPS蛋白合成后，可能转运到叶绿体中发挥作用。剩下与SmGGPS1相似，都不存在导肽分裂位点，不能确定具有何种导肽。

3.2.2 跨膜结构域特征 跨膜结构域一般由20个左右的疏水性氨基酸残基组成，主要形成α-螺旋，常由跨膜蛋白的效应区域所展F。利用在线工具TMHMM Server v.2.0对SmGGPS1蛋白进行跨膜结构进行预测，分析可知，其整条肽链都位于细胞膜之外，不存在跨膜结构。毛喉鞘蕊花和米团花GGPS蛋白跨膜结构域分析结果与丹参一致，提示本实验中的GGPS蛋白均不具跨膜结构域。信号肽是指导靶标蛋白质跨膜定位到膜上的N端氨基酸序列[25-26]，所以不含信号肽，理应无跨膜结构域，说明预测结果的合理性。

3.2.3 蛋白疏水性/亲水性的预测 蛋白质亲疏水性氨基酸组成是蛋白质折叠的主要驱动力[27]，用Protscale在线工具预测亲疏水性，结果表明，SmGGPS1的多肽链中第167位氨基酸有最低的亲水性分值-2.911。位于260位氨基酸疏水性最强，其分值为2.544。其中，亲水性氨基酸占65%，疏水性氨基酸占35%。两端多亲水性氨基酸，中间多疏水性氨基酸，推测折叠的蛋白为亲水性蛋白。其余8种GGPS合酶的疏水性/吸水性都与SmGGPS1类似，这也与跨膜结构预测的结果相吻合。

3.2.4 亚细胞定位特征 细胞中蛋白质在合成后被转运到特定的细胞器中，蛋白质的亚细胞定位分析及预测能极大的加速了蛋白质结构和功能的研究[28]。对9种唇形科植物的GGPS基因编码的氨基酸采用PSORT Prediction在线生物学工具进行亚细胞定位。结果表明（表3），SmGGPS1，PbGGPS，LcGGPS1，LcGGPS4，LcGGPS5位于膜结构上的可能性大于0.4；SmGGPS2，SmGGPS3位于线粒体基质上的可能性大于0.5；LcGGPS2，LcGGPS3位于细胞质的可能性大于0.4。

3.3 二级结构预测

蛋白质二级结构是指蛋白质多肽链氨基酸残基借助氢键折叠和盘绕形成的α-螺旋、β-折叠、无规则卷曲以及模体等组件，其中，α-螺旋和β-折叠是最常见的蛋白质二级结构。利用SOPMA对9种唇形科植物的GGPS合酶序列进行二级结构预测（表4），结果显示，唇形科GGPS合酶中均有α-螺旋、β-折叠、无规则卷曲和延伸链。以SmGGPS1为例，其主要结构元件是α-螺旋（45.33%）和无规则卷曲（30.22%），其次是延伸链（18.13%）和β-折叠（6.32%）。余下蛋白二级结构的主要结构元件与SmGGPS1完全一致。

3.4 蛋白质功能域的预测和分析

功能域（functional domain）又称结构域，是蛋白质分子中介于二级与三级结构之间的一种独立结构和功能单位，具有特定的生物学功能[29-30]。利用Smart在线软件对SmGGPS1蛋白的氨基酸序列进行功能域的预测和分析，结果表明（图1），SmGGPS1蛋白含有多聚异戊二烯基合成酶的活性结构域、2个天冬氨酸富集区结构域、活性位点残基盖结构域和镁离子结合位点结构域，其属于Isoprenoid_Biosyn_C1超家族，为类异戊二烯生物合成酶。对其他植物也进行了功能域的预测和分析，除SmGGPS3只有多聚异戊二烯基合成酶的活性结构域和底物结合位点外，其余唇形科植物的GGPS蛋白均存在上述结构域，这可能是由于SmGGPS3开放阅读框全长明显短于其他植物。

3.5 GGPS蛋白三级结构的预测和分析

蛋白质的三级结构是指蛋白质在其二级结构的基础上依靠氨基酸侧链之间的疏水相互作用、氢键、范德华力和静电作用等进一步盘绕、折叠所形成的天然构象。蛋白质的功能与其三级结构密切相关，对蛋白质高级结构的预测和分析，有助于理解蛋白质结构与功能之间的相关性[31-32]。利用同源建模工具SWISS-MODEL（http：//）完成蛋白质三级结构的预测和分析工作，找到了模板蛋白（ACCESSION：5E8L_A；Sequence Idenity：76.87%；GMQE：0.73），再用Swiss Pdb-Viewer工具显示丹参GGPS1结构域的3D结构[33-35]。结果显示：SmGGPS1蛋白由12个α-螺旋和一些不规则卷曲组成，与二级结构的预测结果一致-SmGGPS1主要结构单元为螺旋结构（图2）。

3.6 GGPS合酶的系统进化树分析

来源于同一祖先的不同植物在进化过程中的关系可以通过进化树来描述，通过构建植物进化树，可以了解一种植物在进化过程中的地位[36]。用MEGA 7.0软件对唇形科在内的25种有代表性的GGPS合酶蛋白序列进行系统进化树构建（图3）。结果显示，来源于植物，细菌，真菌，动物的GGPS合酶按照不同类群分为4群，在进化遗传学上亲缘越近的物种，在GGPS合酶的分子系统进化树上距离较近，依据氨基酸序列所得出的系统演化关系虽不能真实的反映植物在漫长历史长河中的自然进化关系，其结果对判断不同植物之间的亲缘关系仍具有一定的借鉴意义[37]。

4 讨论

GGPP是合成赤霉素类、二萜类、胡萝卜素类物质的起始前体物，而GGPS则是合成GGPP的关键酶，在植物的次生代谢中，调控处于代谢分支点前体的代谢方向。一般认为二萜类化合物以质体来源GGPP为前体，已证明，在拟南芥中，质体定位的GGPS蛋白可为赤霉素、类胡萝卜素、脱落酸和叶绿素等物质的合成提供GGPP前体[38]；在辣椒中，GGPS被证明分别在果实成熟期和花发育过程中提供类胡萝卜素的合成前体[39-40]，在烟草中，GGPS则为烟草抗虫（烟草天蛾）物质 HGL-DTGs（17-hydroxygeranyllinalool diterpenoid glycosides）的合成提供前体[41]。此外，茉莉酸甲酯（MJ），已经验证其在曼地亚红豆杉、加拿大红豆杉和番茄等植物中可上调GGPS合酶的基因表达，对二萜类物质的产生具有促进作用。

蛋白一级结构预测分析结构表明，GGPS蛋白为酸性，亲水性，多为不稳定蛋白，具有明显的疏水区和亲水区，不具有信号肽，可推测出GGPS可能不是分泌性蛋白，这与其都没有跨膜结构相对应。通过导肽分析发现，GGPS蛋白在细胞中的分布多样，说明其在细胞中广泛参与生物合成，参与的次生代谢是多样的。结合信号肽预测结果，可推知GGPS蛋白在游离核糖体上合成后，可能通过2种途径发挥作用，一是通过导肽进入叶绿体发挥作用；二是不进行蛋白转运，保留在细胞质基质中产生催化作用。GGPS蛋白的二级结构均以α-螺旋为主要结构，无规则卷曲、延伸链和β-折叠分布于整个肽链结构中。所有唇形科GGPS蛋白氨基酸序列中都含有多聚异戊二烯基合成酶的活性结构域和底物结合位点结构域，其属于Isoprenoid_Biosyn_C1超家族，为类异戊二烯生物合成酶。

利用生物信息学的方法对唇形科GGPS氨基酸序列的生理生化特性进行预测和分析，可以为GGPS蛋白及其编码基因的克隆提供可靠的依据；对其序列结构的预测和分析，可为其蛋白表达与修饰提供指导；并为更多物种GGPS蛋白及其编码基因的克隆提供可靠的依据。对其二级及高级结构的A测和分析有利于深入探讨该酶结构和功能之间的关系、作用机制和代谢过程。

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关键词：免疫学 交叉学科 前言 发展趋势

中图分类号：R392 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（c）-0225-

进入21世纪以来，免疫学成为了当前发展比较快的前沿学科。目前，免疫学科已经成为了全球科研ESI评价体系中的学科之一，并且各个国家也通过免疫学科的发展水平来衡量一个国家的综合科技实力。免疫学一方面能够帮助人类解决生命现象的本质问题；另一方面也对于人类重大疾病的机制破解和制剂的研发具有重大的意义。另外，免疫学相关的交叉学科的研究解决了人类的重大疾病，增进了人类的健康，推动了我国生物医药产业的发展，提高我国的经济实力，增强了我国的国民力量，并且结合了我国的重大需求，进一步深入系统地研究免疫学相关的交叉学科，可以使我国的免疫学科得到进一步的发展。

1 免疫学科与相关学科开展交叉合作研究的必要性

免疫学相关的交叉学科包含有新型免疫组织器官、单细胞、亚细胞层面的免疫功能和调节机制等。而一些新型技术的创新发展又促进了这些系统性免疫学的研究。这使得免疫学又与化学、光学、信息学等学科有着密不可分的联系。另外，免疫学与相关学科的交叉与合作使人类许多重大疾病的免疫机制得到破解，其治疗的手段也得到了改革和创新。在生命系统中，免疫系统有着极为重要的作用，并且与内分泌系统、神经系统等都有着紧密的联系，有着互相调控的作用。而对于免疫学科与相关学科的交叉研究能够很好地破解人类的一些重大疾病。因此，在我国免疫学快速发展并且在国际上的地位显著提升的过程中，开展免疫学与相关学科交叉合作研究对于免疫学所能解决的人类重大疾病的诊疗新策略具有非常重要的战略意义，也需要基金委在政策和基金方面得到资助。

2 免疫学与其他学科交叉研究的现状与重要研究成果

2.1 免疫学与生命科学内部学科交叉研究的重要成果

我国免疫学的快速发展一方面是由于免疫研究技术方法得到了改进；另一方面也是由于免疫学与结构生物学、干细胞生物学、生物信息学等相关学科的相互促进和发展。第一，免疫学与结构生物学的交叉。研究了病毒侵染和免疫应答机制，具有一定的创新性，并且能够从感染免疫学当中研究出结构免疫学这一重要的分支。第二，免疫学与干细胞生物学的交叉。目前，生命科学研究的新方向是多能干细胞的培养与器官重塑。而干胞生物医学转化的前提是需要免疫学交叉对于干细胞的免疫分化和排斥的研究。第三，免疫学与演化生物学的交叉。免疫学与演化生物学的交叉揭示了抗原受体及免疫应答多样性的物种起源。第四，免疫学与生物信息学的交叉。随着信息化时代的到来，受生物信息学的影响，免疫学的研究模式已经转换成为了数字化可预测的分析模式。

2.2 免疫学与其他学科交叉研究的重要成果

第一，免疫学与临床医学交叉的相互促进。对于免疫学与自身免疫性疾病来说，自身免疫性疾病对人类的危害程度远远超过了感染性疾病。而免疫学对自身免疫性疾病的研究使其有了很大的发展。而免疫学与肿瘤学的交叉在近几年也取得了突破性的进展。肿瘤疫苗的上市增强了T细胞的应答，延长了肿瘤晚期患者的存活率。而对于免疫学与器官移植而言，免疫学的研究使器官移植成功率得到了很大的提高。第二，化学表观修饰时免疫调节的重要机制。化学学科一方面从微观分子化学键角度分析了免疫分子，还研究了免疫表观调节的化学修饰机制，提高了免疫调节研究的作用。第三，糖结构生物学开拓了解析免疫分子功能的新视野。近年来，糖结构免疫学研究发现多糖及受体对于免疫细胞具有一定的调节功能。

从以上几点来看，目前免疫学和其他的生命学科、化学学科、医学科学领域的交叉合作都得到了很大的关注，并且在代谢疾病、免疫治疗以及化学表观调控机制等方面都得到了很多具有突破性的进展。

3 其他学科作为关键辅助手段促进免疫学高水平发展的成果

3.1 化学修饰与示踪技术是免疫学在体实时研究的重要手段

单克隆抗体检测功能把荧光和酶化学修饰作为其应用的前提。可视化技术中运用了荧光分子修饰与化学光学成像技术。而一些化学、光团以及金属离子修饰使佐剂、示踪剂以及转染增效剂具有了更多的功能，也推动了免疫学向着更高层次发展。另外，免疫分子的相互作用促进了免疫网络之间的作用和调节。因此，对于免疫调节功能的研究可有效实现对于重大疾病的免疫干预。近年来，计算机模拟技术能够实现高效鉴定和化学改构，使小分子免疫调节得到快速的发展。

3.2 材料科学在免疫佐剂、递送体系、示踪检测试剂方面的重要应用

近些年，材料科学和免疫学科的交叉和联合得到了快速的发展。而人类对于新型疫苗、人工器官以及生物材料的需求也加快了免疫学科与材料学科的交叉和联合。第一，对于免疫治疗新分子或者药物来说，特异性靶向问题成为了最应注意也是必须解决的问题。材料学的研究实现了免疫分子的靶向问题。例如，PH敏感材料使纳米颗粒在胃肠道的不同部位得到有序或者定向的释放，有效推动了肠道免疫研究以及口服药物的开发。第二，人类疫苗佐剂的主要成分为皂苷和糖脂等。而目前开发的固有免疫激动剂能够有效增强机体的免疫应答能力。其中IL-15以及全反式维甲酸等分子有可能成为新型的黏膜佐剂。第三，一些新型材料的免疫示踪技术已经实现了在机体和细胞层面对于免疫应答的实时监控。目前，我国已经通过在体单细胞免疫成像技术揭示了B-T细胞的相互作用和向浆细胞转化的流程。

3.3 信息学与数学工具将实现免疫组学数据的分析归纳

随着信息化时代的到来，我国已建立了关于病原体和疾病相关的大规模数据库。数学、信息科学与免疫学科的交叉和联合实现了数据的采集、标记和关联，分析了不同标准下的数据分类和集成以及不同筛选条件下的数据提取、运算和分析等。

4 我国免疫学与相关学科交叉的不足与挑战

在国际上，免疫学相关的交叉学科得到快速发展的同时，我国也应当意识到在免疫学相关的交叉学科发展的不足以及所面临的挑战。一方面，对于免疫应答的代谢、表观调控等基层理论而言，我国虽然已经有了一定的成就，但是却没有建立一定的新理论和新体系。另一方面，我国目前无法将基层理论和临床进行紧密结合的研究，使我国的自身免疫疾病研究的大规模临床优势资源得不到有效的利用。另外，我国在肿瘤免疫研究方面得不到创新性的发展，使得肿瘤特异性抗原、免疫调节以及免疫治疗的机理研究得不到一定突破性的进展。最后，在抗感染疫苗方面，我国也只是在戊型肝炎疫苗得到了一定的创新性法，但是在结核、乙肝、艾滋病等方面的免疫治疗却没有重大的突破。在生物医用新型材料方面，我国缺乏一些实质性的学科交叉研究。而在化学修饰分子和生物材料对免疫系统的影响方面也需要进行深入的研究。目前，我国也缺乏一些具有自主知识产权的大数据分析仪器和软件，这也已经成为了免疫组学研究应当面临的突破口。

5 未来的优先资助方向建议

在我国免疫学科快速发展的同时，免疫学科也派生出了多个具有活力的交叉型新学科。例如，代谢免疫学科、结构免疫学科、神经免疫学科等，使免疫学研究的范畴从疫苗研发、抗原体结合扩展到人体组织器官生理和病理机制、生命现象的本质、免疫应答的结构等，并在很大程度上使生物医药产业的发展得到创新。随着免疫学的迅速发展，当前免疫学需要注重的课题是有效地将免疫学和医学学科、化学学科以及生命学科等诸多学科有机地联系起来，解决共同的科学问题，实现对于领域前沿的重大突破。

5.1 免疫应答的化学表观调控

目前，我国应当深入了解免疫识别以及应答的核心问题是表观调控信号对组织器官的特异性免疫应答的影响以及对于人体免疫表观调控机制的探索。

5.2 代谢的免疫调控

各类免疫细胞需要通过代谢调控来实现分化和增殖。生命本质的研究需要了解免疫细胞代谢的免疫调控和信号传导、宿主以及微生态代谢的关系，也要能够免疫细胞的代谢调控、代谢产物的组学分析之间的流向和转运调控等。这也能够成为人类重大疾病防治的理论基础和新分子靶标。

5.3 未来资助的优先领域

为了能够促进我国免疫学科的持续、快速发展，我国应当从3个方面来进行研究。第一，免疫新器官、新亚群以及新分子的新发现。重新认识和研究各个免疫新器官的基本免疫学特性，发现和鉴定新的免疫细胞亚群，研究生理和病理下的免疫细胞的多样性和可塑性，完善和描绘免疫细胞和免疫分子的作用网络。第二，免疫应答的单细胞和亚细胞的特征以及调控机制。联合化学和生物学方法促进了免疫学示踪技术的发展。研究生理和病理下的免疫细胞的轨迹以及相互作用。第三，广谱中和抗体产生和作用的新机制。广谱中和抗体产生的动力学，广谱中和抗体的基因突变以及维持机制，广谱中和抗体诱生的B细胞调控机制等。第四，固有免疫应答和调节新机制。固有免疫应答在微生态调控中的作用，固有免疫应答与调节机制。第五，代谢与免疫。免疫细胞的代谢特征、转导与调控机制，细胞自噬与免疫的调节等。

6 结语

综上所述，随着我国免疫学科的快速发展，我国对于免疫学也有着非常高度的重视和支持。这也标志着我国对于免疫学相关的交叉学科的深入的必要性。针对目前我国免疫学相关的交叉学科研究的现状和挑战，我国也通过开展一些论坛来分析当前我国免疫学相关的交叉学科发展的重要科学问题，促进了我国免疫学和生命学科以及其他相关学科的交叉发展。

⒖嘉南

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关键词：水稻（Oryza sativa L.）；OsVDAC5；可溶性表达；亲和层析

中图分类号：S511；Q816 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）11-2921-05

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2016.11.054

电压依赖性阴离子通道蛋白（Voltage-dependent anion channels，VDAC）是线粒体外膜上具有高度保守性的孔状蛋白，由一种小的多基因家族编码，广泛存在于真核生物中[1]，并在能量代谢、细胞凋亡、物质运输和信号转导过程中起着决定性作用[2-4]。VDACs最早从草履虫（Paramecium aurelia）线粒体外膜上分离得到[5]。哺乳动物中主要有3种VDAC亚型[6]，真菌中主要有2种亚型[6]，而在植物中，烟草中至少有3种VDAC亚型，大豆、蒺藜苜蓿、百脉根和拟南芥中至少有5种不同的亚型[7-10]，水稻中存在8个VDAC基因[11]。与哺乳动物和真菌相比，植物中有更多的VDAC异型体，表明植物VDAC具有多种不同的功能，但它们都有着相同的离子选择性和电压依赖性特性，并且具有相似的电生理学特征，说明VDAC在结构和功能上具有一定的保守性[12]。近年来，研究发现植物VDAC在植物的生长和发育阶段以及在生物和非生物胁迫响应方面都发挥着重要作用[10，13，14]。拟南芥中AtVDAC3能同叶绿体蛋白AtTrx m2相互作用，参与ROS信号通路，以应答盐胁迫[15]；AtVDAC1能同CBL1相互作用，在种子萌发与植物发育过程中负调控植物对外界温度的应答[13]。超表达OsVDAC3显著提高了水稻的抗盐性和抗旱性[16]。前期研究表明，OsVDAC5基因在YTA水稻生殖生长期达到最高表达水平[17]，表明OsVDAC5基因可能在水稻YTA的生殖发育期发挥重要功能。

在体外以大肠杆菌为宿主菌高效表达外源基因时，表达蛋白常常在细胞内凝集，形成包涵体。以包涵体形式存在的蛋白质分子无定形，呈非水溶性，无生物活性，为后续研究带来诸多不便[18]。VDAC蛋白为线粒体外膜蛋白，在原核表达时由于无法形成正确的次级键，大多以包涵体形式存在。虽然可以通过包涵体蛋白变性、复性等方法获得可溶性蛋白，但蛋白质的复性效率低，得到的可溶性蛋白常常会在结构上发生改变，不利于后期进一步研究蛋白质的功能[19]。研究表明，全长的OsVDAC5基因在体外表达时以包涵体形式存在[20]，因此，本研究拟通过生物信息学分析，将OsVDAC5基因截短为可溶性肽段，构建pGEX-4T-1-OsVDAC5（1-75aa）基因片段的原核表达载体进行体外表达，以获得可溶性目的蛋白，为OsVDAC5互作蛋白的研究及其在水稻生长发育过程中的生物学功能分析奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验材料 原核表达载体pGEX-4T-1、大肠杆菌菌株DH5α、BL21（DE3）以及pET-32a-OsVDAC5质粒均由中南民族大学武陵山区特色资源植物种质保护与利用湖北省重点实验室提供。

1.1.2 试验试剂 限制性内切酶Quick CutTM BamH Ⅰ、Quick CutTM Xho Ⅰ，T4-DNA连接酶，Ex Taq酶，DL15 000和DL2 000 DNA Marker，GST Fusion Protein Purification Kit均购自Takara公司。DNA凝胶回收和清洁试剂盒均购自Axygen公司。Page RulerTM Prestained Protein Ladder购自Thermo公司。GST Tag Mouse Monoclonal Antibody及二抗羊抗鼠购自Abbkine公司。超敏ECL化学发光即用型底物购自武汉博士德生物工程有限公司。引物合成及测序均由南京金斯瑞生物科技有限公司完成。

1.1.3 试验仪器 C1000 Touch Thermal Cycler 型PCR仪和凝胶成像分析仪，购自美国Bio-RAD公司；Model 1 000分子杂交箱，购自美国Robbins Scientific Corporation；752N型紫外可见分光光度计，购自上海精科公司；Centrifuge 5415D、5417R和5810R离心机，购自德国Eppendoff公司；CR22G型高速离心机，购自日本Hitachi公司；Soniprep 150型超声破碎仪，购自日本SANYO公司；半干式碳板转移电泳槽、DYY-5型稳压稳流电泳仪和胶片观察灯，购自北京六一仪器厂。

1.2 方法

1.2.1 OsVDAC5跨膜结构预测 利用生物信息学分析方法和不同在线生物学软件（PRED-TMBB：http：//bioinformatics.biol.uoa.gr/PRED-TMBB/；BOCTOPUS： http：//boctopus.cbr.su.se/）对OsVDAC5蛋白质的二级结构及跨膜情况进行初步预测和分析。

1.2.2 pGEX-4T-1-OsVDAC5（1-75aa）原核表达载体的构建 根据OsVDAC5基因序列，以BamHⅠ和XhoⅠ作为酶切位点设计引物，以pET-32a-OsVDAC5质粒为模板，扩增目的片段。引物为Fw（5′CGCGGATCCATGAGCAAAGGCCCAGC3′）、Rv（5′CC GCTCGAGAGATTCACTATCAATCTTGACATCA3′）。采用20 μL体系进行PCR反应，各反应物浓度：15.3 μL ddH2O，2 μL 10×Ex Taq Buffer，1 μL dNTP（2.5 mmol/L），0.3 μL Fw（10 mmol/L），0.3 μL Rv（10 mmol/L），1 μL稀释100倍的pET-32a-OsVDAC5质粒，0.1 μL Ex Taq酶。

PCR反应程序：94 ℃预变性3 min；94 ℃变性30 s，55 ℃退火30 s，72 ℃延伸1 min，重复34个循环；72 ℃延伸5 min。PCR扩增反应完成后使用AxyPrep DNA清洁试剂盒对PCR产物进行清洁回收，详细操作参考试剂盒说明书，并进行1.0%琼脂糖凝胶电泳检测。用限制性内切酶BamHⅠ和XhoⅠ同时双酶切目的片段和pGEX-4T-1空载体，37 ℃酶切3～4 h，使用AxyPrep DNA凝胶回收试剂盒对酶切产物进行切胶回收。用T4连接酶连接双酶切后的目的基因和pGEX-4T-1载体，16 ℃连接过夜并转化DH5α感受态细胞，涂LB（含Amp+）平板，37 ℃倒置培养过夜。挑取单克隆，采用碱裂解法提取质粒，进行PCR扩增和双酶切鉴定，将对应阳性克隆菌液送南京金斯瑞生物科技有限公司进行测序分析。

1.2.3 GST-OsVDAC5（1-75aa）融合蛋白诱导表达

1）融合蛋白的诱导。将pGEX-4T-1-OsVDAC5（1-75aa）重组质粒和pGEX-4T-1空载体转化BL21（DE3）表达菌株，涂LB（含Amp+）平板，37 ℃倒置培养过夜。分别挑取单克隆于3 mL含Amp+的LB液体培养基中，37 ℃振荡培养过夜，第二天按1∶100的比例（V/V）接种于5 mL含Amp+的LB液体培养基中，37 ℃，180 r/min振荡培养至OD600 nm为0.6左右，加入1 mol/L IPTG至终浓度为0.7 mmol/L，分别于10、15、25、37 ℃条件下振荡培养诱导蛋白表达，分别在诱导4、6、8 h时取样5 mL，检测诱导温度和诱导时间对可溶性蛋白表达的影响。同时，诱导不加IPTG的pGEX-4T1-OsVDAC5（1-75aa）和加IPTG的pGEX-4T1空载体的BL21菌株作为阴性对照。

2）融合蛋白的SDS-PAGE检测。将诱导表达的菌液转入10 mL离心管中，5 000 r/min离心10 min，弃上清液，向菌体中加入1 mL预冷的1×PBS（pH 7.4）缓冲液，缓慢用枪头吹打菌体使菌体重悬，冰水混合物中进行超声波细胞破碎，每管破碎10 s，间隔10 s，共破碎2～3 min，收集空载体混合液。其余蛋白混合液于4 ℃，12 000 r/min离心15 min，分别收集蛋白上清液。向蛋白沉淀中加入1 mL蛋白沉淀变性液（10 mmol/L NaH2PO4，10 mmol/L Tris-HCl，8 mol/L尿素，pH 8.0）室温放置1 h，期间混匀2～3次，4 ℃，12 000 r/min离心15 min，收集蛋白上清液，即为沉淀液。取出各样品200 μL，加入适量的5×SDS PAGE Loading buffer混合均匀，100 ℃煮沸10 min，80 V恒压进行12% SDS-PAGE检测。考马斯亮蓝染色液染色3 h后换脱色液，进行脱色观察。

3）融合蛋白的Western Blot检测。对15、25、37 ℃条件下诱导8 h的蛋白上清液和沉淀液点样进行Western Blot检测。半干式转膜仪80 mA恒流转膜2.5 h后，加入40 mL蛋白封闭液室温封闭1 h，按1∶5 000的比例（V/V）向封闭液中加入GST抗体， 4 ℃振荡过夜，第二天按1∶10 000的比例（V/V）向封闭液中加入二抗羊抗鼠，孵育箱内25 ℃振荡孵育1.5 h后进行ECL化学发光检测。

1.2.4 GST-OsVDAC5（1-75aa）融合蛋白的纯化 采用金斯瑞GST Fusion Protein Purification Kit对蛋白进行亲和层析。向层析柱中加入2 mL Glutathione Resin悬浮液，用10 mL预冷的1×PBS（pH 7.4）缓冲液平衡层析柱，将3 mL破碎后蛋白上清液加入层析柱，4 ℃缓慢振荡孵育过夜。第二天收集流出液，加入32 mL预冷1×PBS（pH 7.4）缓冲液洗脱未和谷胱甘肽结合的蛋白，每次加入4 mL，孵育3 min，收集最后一次洗脱液。最后加入7 mL 10 mmol/L还原型GSH洗脱柱子上的蛋白，每次加入1 mL，孵育5 min，收集洗脱液。取出各样品100 μL，加入适量的5×SDS PAGE Loading buffer混合均匀，100 ℃煮沸10 min，80 V恒压进行12%SDS-PAGE检测。考马斯亮蓝染色液染色3 h后换脱色液，进行脱色观察。

2 结果与分析

2.1 OsVDAC5跨膜结构预测

前期构建了全长OsVDAC5基因原核表达载体，但是表达的蛋白以包涵体的形式存在，因此本研究利用生物信息学软件预测了OsVDAC5的跨膜方式，将PRED-TMBB和BOCTOPUS这两个专门预测蛋白质二级结构中β折叠结构的生物学软件的预测结果进行对比（图1）。预测结果表明，OsVDAC5在线粒体外膜上可能分别以十二次跨膜（PRED-TMBB）或十八次跨膜（BOCTOPUS）的结构存在，而且OsVDAC5蛋白的N端和C端有可能均位于线粒体双层膜之间的膜间隙内。因此，仅保留OsVDAC5蛋白75个氨基酸残基，构建只含N端75个氨基酸的pGEX-4T-1-OsVDAC5（1-75aa）原核表达载体。

2.2 pGEX-4T-1-OsVDAC5（1-75aa）原核表达载体的构建

PCR扩增鉴定pGEX-4T-1-OsVDAC5（1-75aa）重组质粒，检测到目的基因的大小为250 bp。利用BamHⅠ和XhoⅠ双酶切重组质粒，检测到大小为5 000、250 bp的两个条带，与预期的条带大小相同。将构建好的载体测序，测序结果100%匹配，表明pGEX-4T-1-OsVDAC5（1-75aa）原核表达载体构建成功（图2）。

2.3 SDS-PAGE检测GST-OsVDAC5（1-75aa）融合蛋白诱导表达

将阳性重组质粒热激转化BL21表达菌株，经过IPTG诱导后，用12%SDS-PAGE检测表达产物，经过考马斯亮蓝染色，可观察到在10、15、25、37 ℃诱导表达条件下，4、6、8 h时在35 kDa的上清液和沉淀中均有蛋白表达，其大小与预测的GST-OsVDAC5（1-75aa）的蛋白产物大小相同，且不同温度在8 h时蛋白的表达量较4、6 h高，15 ℃时上清液中的表达量较沉淀高。结果表明，OsVDAC5（1-75aa）基因在pGEX-4T-1系统中得到了高效表达，其表达产物为部分可溶性蛋白（图3）。

2.4 Western blot检测GST-OsVDAC5（1-75aa）融合蛋白诱导表达

用GST单抗对10、15、25、37 ℃诱导表达条件下诱导8 h的蛋白进行Western blot检测，IPTG诱导后的pGEX-4T1-OsVDAC5（1-75aa）融合蛋白在35 kDa左右处的上清液和沉淀中均出现单一的信号条带，而未加IPTG诱导的pGEX-4T1-OsVDAC5（1-75aa）和空载体蛋白样品在35 kDa左右处未见表达（图4）。此结果进一步表明pGEX-4T1-OsVDAC5（1-75aa）载体构建成功，且GST-OsVDAC5（1-75aa）融合蛋白可在上清液中高效表达。

2.5 GST-OsVDAC5（1-75aa）融合蛋白的纯化

GST融合蛋白与固定的谷胱甘肽（GSH）通过硫键共价亲和，利用谷胱甘肽与谷胱甘肽巯基转移酶（GST）之间酶和底物的特异性作用力，使得带GST标签的GST-OsVDAC5（1-75aa）融合蛋白能够与凝胶上的谷胱甘肽结合，从而将该蛋白与其他蛋白分离开。由于GST-OsVDAC5（1-75aa）融合蛋白在上清液中高效表达，因此通过10 mmol/L还原型GSH洗脱后进行SDS-PAGE检测，在35 kDa处可观察到较为单一的蛋白条带，得到纯化的可溶性GST-OsVDAC5（1-75aa）融合蛋白（图5）。

3 小结与讨论

在植物中VDACs高度保守，但对不同VDAC的特定功能知之甚少。OsVDAC5互作蛋白的研究对揭示OsVDAC5蛋白的功能有重要意义。同时，进行体外Pull-down试验时通常需要可溶性的VDAC蛋白。因此，获得外源表达的可溶性蛋白至关重要。

试验室前期构建了带有His标签的pET-32a-OsVDAC5和pET-302a-OsVDAC5原核表达载体以及带有GST标签的pGEX-4T-1-OsVDAC5原核表达载体，但是体外表达的OsVDAC5融合蛋白几乎都以包涵体的形式存在，暂时无法纯化出可溶性的目的蛋白[20]，即全长的OsVDAC5基因在体外可能较难表达可溶性蛋白。因此，通过生物信息学的方法分析OsVDAC5的二级结构及跨膜区域，将OsVDAC5基因截短为只含N端的75个氨基酸进行体外表达。通过优化表达条件，结果获得了纯度较为理想的可溶性GST-OsVDAC5（1-75aa）融合蛋白，也为OsVDAC5互作蛋白的研究和其在水稻中相关功能的研究奠定了基础。

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篇9

前言

天然产物是指动物、植物提取物、或昆虫、海洋生物及微生物体内的组成成分或其次级代谢产物的统称。主要包括蛋白质、多肽、氨基酸、各种酶、单糖、寡糖、多糖、微生物、萜类、生物碱及抗生素等多种天然存在的化学成分。抗生素是微生物在新陈代谢过程中产生的以低微浓度抑制他种微生物生长、甚至可以杀死他种微生物的化学物质。在人类预防和治疗微生物感染疾病方面具有非常重要的作用。自青霉素发现以来，利用微生物开发天然产物作为临床用药，广泛用以抗真菌、抗细菌、抗肿瘤。

1.微生物中天然产物发掘策略

微生物作为天然产物的重要来源，具备以下优势：1，资源丰富，挖掘潜力大，发现新药效率高；2，独特的骨架使得化学合成难度大；3，生长周期短，易于操作控制，工业化潜力大；4，可通过阐明的生物合成途径定向改造以提升产率及新药的衍生。然而，目前仅有总数1%的微生物被人们认知且在实验条件下可培养，这就意味着更多的微生物有待科研工作者去开发和研究。微生物中天然产物的发掘策略主要通过两种途径：传统天然产物发现策略和基于基因组的发掘策略。前者主要通过对微生物的菌种及培养条件的变化来刺激微生物产生不同的天然产物，这种策略的缺点在于具有一定的盲目性，完全为非靶向，无法预知产物的类型。后者随着基因测序技术的发展，现已成为微生物天然产物发现的主要方法，通过生物信息学分析基因组序列及控制天然产物合成的基因簇并对其进行基因水平改造以产出预期的天然产物，并阐明其生物合成途径。该策略靶向发现，高效合成，具有非常好的发展前景。

1.1 传统天然产物发掘策略

该策略主要基于活性导向、质谱导向等天然产物的传统手段分离，原理是菌种及培养基水平的变化引起次级代谢产物的变化。无需基因测序及复杂的遗传操作，该策略在发掘微生物天然产物初期取得了非常显著的成效，然而随着大量微生物资源的被开发，产物的重复分离愈发常见。目前通过该方法仍可发现一些新颖活性的天然产物。

1.1.1 新的微生物物种

微生物存在于地球的各个角落，在一些极端特殊环境中存在着嗜热、嗜冷、抗酸、耐盐碱等特殊细菌，独特的生长环境意味着不同的代谢机制产生不同于其他环境的次级代谢产物，具有发现新颖结构的潜力。

1.1.2 OSMAC筛选策略

OSMAC （one strain many compounds）策略通过改变培养基的类型、发酵条件（温度、pH值）、添加小分子等方法，以期望改变微生物的代谢方式进而产生不同的次级代谢产物。其原理是通过改变可能对微生物代谢产生影响的条件，但缺点在于盲目性较强，代谢方向无法控制，其具体原理机制无法阐明。但由于某些沉默基因簇可在特殊条件下表达或者过表达，因此OSMAC策略可筛选出用于基因组指导下的天然产物。

1.1.3 活性导向和高通量筛选

高通量筛选主要为了从大量微生物资源中筛选出具有研究意义的菌株，然而随着微生物资源的开发，大部分含量高且易获得的活性物质已被分离鉴定且其合成路径也已有较为深入的研究。针对其他含量较低、不易发现且活性较好的新成分就需要用到更加灵敏的技术。LC-MS技术及LC-NMR技术的出现可为其提供方便，前期可通过活性导向或紫外光谱技术对其粗提物进行初筛，后续利用LC-MS及LC-NMR对粗提物进行分析，并利用生物信息学网站例如GNP对其结果进行分析，并对其中活性物质进行靶向分离鉴定。该方法目的性较强，避免低含量活性物质的遗漏，近几年已取得较好的研究成果。

1.1.4 共生培养

微生物共培养是一种有效增加次级代谢产物多样性的策略。共培养条件下，微生物分泌抗生素、激素分子、分泌物之间相互影响对新化合物的产生及控制化合物合成的基因簇的代谢均有影响。

1.2 基于基因组的发掘策略

1.2.1 生物信息学分析预测产物和底物结构

生物信息学工具是分析基因组序列信息以及鉴定基因簇功能信息不可缺少的工具，经过16S rDNA测序并进行BLAST分析，Mega 软件构建进化树鉴定微生物的菌种信息，生物合成基因及基因簇分析常用工具为antiSMASH在线分析网站。通过比较目标基因簇与已知基因簇相似性，同源性较高的可预测其产物的大致结构类型，提高分离效率。分析目标基因簇可预测底物类型，可通过添加同位素标记底物追踪该基因簇合成的化合物。

1.2.2 体外重构合成

体外重构即底物与一个或者几个合成酶体外反应从而获得相应的代谢产物的方法。仅适用于相对简单的生物合成途径，不适用于多合成基因控制的复杂合成途径。

1.2.3 基因敲除与异源表达

对于那些与已知基因簇相似度较低的目标基因簇往往可能控制合成结构新颖的化合物，因此可通过基因敲除或异源表达比较其代谢谱图的差异，例如构建基因失活菌株阻断其产物的合成相同条件下与野生菌株HPLC谱图的差异，对其差异物进行追踪鉴定。而异源表达则是比较转入外源基因的宿主菌与原始菌株代谢谱图的差异。该方法仅适用于低相似性、较高表达的基因簇，不适用于沉默基因簇。

1.2.4 沉默基因簇的激活

以上策略适用于能够转录表达的生物合成基因簇代谢产物的发现，对于基因簇低表达或者不表达的情况下，则需要不同的挖掘策略。通过替换启动子，比较与原始代谢图谱的差异获得相应的代谢产物，该方法需要准确鉴定天然启动子的位置。过量表达正向调控基因或者敲除负调控基因也可能激活沉默的基因簇，次级相应的次级代谢产物的产生。真菌中沉默基因的激活可通过添加组蛋白去乙酰化酶抑制剂或DNA甲基转移酶抑制剂改变染色质构型从而激活沉默基因簇的表达。

2.生物合成途径

微生物来源的天然产物主要由聚酮合酶（polyketide synthase, PKS）和非核糖体多肽类化合物（nonribosomal peptide synthase, NRPS）以及PKS/NRPS杂合的代谢途径形成的。

2.1 PKS

PKS生物合成途径中聚酮合酶的催化过程与脂肪酸合酶的催化过程类似，目前主要分为三种类型的PKS。

2.1.1 PKS Ⅰ型

PKS Ⅰ型合酶，又称为模块式合酶，一般具有多个模块且每个模块在合成过程中不重复使用。模块中基本结构域包括：酮基合酶结构域（ketosynthase, KS），酰基转移酶结构域（acyltransferase, AT）和酰基载体蛋白结构域（acylcarrier protein, ACP），其中AT负责底物的识别，KS负责底物与上一步ACP上的聚酮链进行克莱森缩合反应，进行碳链的进一步延伸，延伸完成后转移到该步的ACP结构域，完成一轮碳链延伸。此外，该模块中可能含有其他修饰酶如：KR、ER、DH、MT等在加载到KS结构域时对碳链进行修饰。当聚酮链完成所有延伸后，硫脂酶结构域（TE）进行反应终止和产物的释放，再经过环化或修饰成为最终的代谢产物。

2.1.2 PKS Ⅱ型

PKS Ⅱ型合酶，又称为迭代式，产物多为芳香族化合物，含有多个单功能酶，是一类多功能酶复合体，每个酶在合成过程中都可以重复使用，至少包括KSα、KSβ和ACP三个功能结构域。其中KSα表现出缩合反应活性，KSβ作为链长起始因子，ACP仍为酰基载体蛋白。多由乙酰CoA作为起始单元经过重复催化形成β-酮乙基聚合链，再经过KR、芳香化酶或环化酶催化形成结构多样性的产物。目前并未发现负责将聚合链从模块上脱落的TE酶。

2.1.3 PKS Ⅲ型

该类型的研究相对较少，这类型的合酶是一种可重复利用的同源二聚体酶，在缺乏ACP的情况下直接催化泛肽辅酶A之间的脱羧缩合反应。

2.2 NRPS

非核糖体多肽类化合物的生物合成途径多以非蛋白质氨基酸为底物，经过NRPS催化形成非核糖体肽类化合物。NRPS合成酶类似PKS Ⅰ合酶催化机制，含有多个模块，每个模块含有三个基本的功能结构域：缩合结构域（C domain）、腺苷酰化结构域（A domain）和肽酰基载体蛋白结构域（PCP，又称为巯基化结构域，T domain）。A负责氨基酸底物的识别，活化并转移至PCP形成氨酰硫脂。C结构域负责将其与上游模块中PCP结构域中的肽链进行缩合形成肽键。有些模块中还含有异构化酶结构域（epimerization, E）、环化酶结构域（cyclization, Cy）和甲基化结构域（methyltransferase, MT）等对增加的氨基酸进行修饰。主要合成过程为起始氨基酸经起始模块A-PCP加载至NRPS上经过延伸模块C-A-PCP将氨基酸底物与上游PCP上的氨酰硫脂进行缩合形成肽键，最终由TE或其他结构域完成产物的解离释放，再经过环化修饰形成最终的NRP产物。

篇10

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甘蓝型油菜氮素吸收利用的杂种优势表现

大豆品种绥农10抗疫霉根腐病遗传分析及抗病基因的SSR标记

苯磺隆对甘蓝型油菜中双9号的杀雄效果

中国花生小核心种质SSR遗传多样性

利用MFLP标记分析栽培种花生遗传多样性

利用抑制差减杂交分离芝麻耐湿性相关基因

贮藏时间和温度对甘蓝型油菜种子活力及脂肪酸含量的影响

不同储藏温度下油菜种子生活力的基因型差异

不同蛋白含量大豆品种氮代谢关键酶活性及叶片氮同化物含量变化

甘蓝型油菜对干旱和低磷双重胁迫的生理反应Ⅰ:叶片气体交换参数及产量

低钾胁迫对大豆叶片膜脂过氧化及保护酶活性的影响

大豆品种抗旱性早期鉴定方法

干旱胁迫对芝麻生长与产量性状的影响及其抗旱性综合评价

油菜菌核病菌抗腐霉利菌株的生理生化特性及抗药机制初步分析

向日葵品种资源对菌核病抗性室内鉴定

环糊精对花生黄曲霉毒素B_1荧光增强作用与应用研究

加工工艺对菜籽油主要挥发性风味成分的影响

氮肥运筹方式对油菜产量、氮肥利用率及氮素淋失的影响