【正文】 頁 3 查新項目名 稱 中 文 ： 水溶液中蛋白質(zhì)分子 間 的相互作用力 英文 ： Molecular Interactions of Proteins in Aqueous Solution 查新單位 名 稱 教育部科技查新工作 站 L15 通信地址 廈門大學(xué)圖書館 郵政編碼 361005 負(fù) 責(zé) 人 電 話 05922182368 傳 真 05922182360 聯(lián) 系 人 電 話 05922182368 電子信箱 一、查新目的 查新類型：立項 查新 ● 、 成果 查新 ○ 、 獎勵申報 ○ 、新產(chǎn)品鑒定 ○ 、 專利查新 ○ 查新范圍：國內(nèi) 外 ○ 、國內(nèi) ● 、國外 ● 二、查新項目的科學(xué)技術(shù)要點 為了理解蛋白質(zhì)分子與許多疾病的聯(lián)系，本項目以溶菌酶和胰島素這兩種蛋白質(zhì) 為對象，研究蛋白質(zhì)分子間的相互作用力。 查新要求： ■ 希望查新機(jī)構(gòu)通過查新，證明在所查范圍內(nèi)有無相同研究。 我們的研究主要集中于研究人和其他真核生物基因表達(dá)調(diào)控相關(guān)蛋白質(zhì)以及細(xì)胞連接處相關(guān)蛋白質(zhì) 。它可以提供蛋白質(zhì)相互作用界面 ， 復(fù)合物結(jié)構(gòu) ， 以及蛋白質(zhì)相互識別過程動力學(xué)的信息 。 3 【 中文題名 】 液體高分辨核磁共振在蛋白質(zhì)研究中的方法及其應(yīng)用 【 作者 】 崔艷芳 【 學(xué)位授予單位 】 中國科學(xué)院研究生院（武漢物理與數(shù)學(xué)研究所） 【 導(dǎo)師 】劉買利 【 論文級別 】博 士 【 學(xué)科專業(yè)名稱 】無線電物理 【學(xué)位年度】 2020 【 中文摘要 】 本論文圍繞液體高分辨核磁共振技術(shù)在蛋白質(zhì)研究中的一些方法和應(yīng)用展開研究工作。 (2)．研究了 TCSC7 蛋白在溶液中的分子動力學(xué)性質(zhì)。進(jìn)一步對其主鏈 15N 的弛豫和 1H15N 的 NOE 數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到了殘基水平的分子動力學(xué)信息。結(jié)果表明這兩個配體在 HSA 分子上有一些共同的低親和性結(jié)合位點。配體間共結(jié)合產(chǎn)生的 ILROE 的相對大小反映出配體之間的空間距離及與蛋白結(jié)合時的相對取向。以布洛芬及水揚(yáng)酸與人血清白蛋白結(jié)合體系為模型體系驗證了這一方法，其中布洛芬 H10 和水楊酸 S3,5 質(zhì)子之間的間接 ILROE 在混合時間為 275 毫秒時大約為 1020%。通過 Clean SEAHSQC 實驗，進(jìn)一步確定上述可能結(jié)合區(qū)在 結(jié)合后與水的交換變?nèi)?，的確是主要結(jié)合區(qū)。 對生物大分子的核磁共振弛豫現(xiàn)象進(jìn)行研究 ， 是了解分子運(yùn)動特性的最有效手 段之一 。本論文就是利用核磁共振方法研究 AF 6 PDZ 結(jié)構(gòu)域在與 Bcr 小 肽 相互作用過程中動力學(xué)行為的變化 ， 并討論了這種變化與蛋白質(zhì)生物功能密切相關(guān)的變構(gòu)效應(yīng)之間的關(guān)系 。 PDZ 結(jié)構(gòu)域是一類小的用于蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)相互作用的分子 它能用不同的表面結(jié)合多種分子 。 我們對三種不同狀態(tài)下的 PDZ 結(jié)構(gòu)域進(jìn)行了弛豫擴(kuò)散實驗自由態(tài) ， 低飽和態(tài)和復(fù)合物狀態(tài) ， 來研究 PDZ結(jié)構(gòu)域在與 Bcr 小 肽 相互作用的過程 。 有趣的是 ， 在 AF 6 PDZ 結(jié)構(gòu)域的兩個“ distal surface ” 上對于小 肽 結(jié)合做出了不同的反映 ， 一個改變了毫秒級的運(yùn)動 ， 一個進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的重排 。模擬結(jié)果顯示 ：尺寸適度的疏水性空間有利于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生縮塌 ,而親水性空間有利于縮塌態(tài)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定 ,且表面親 /疏水性的影響作用隨著空間半徑的增大而減弱。 在這些翻譯后修飾中 ， 泛素蛋白家族包含大約十幾種相關(guān)的蛋白質(zhì) ， 目前研究比較透徹的是泛素 (ubiquitin) 蛋白和 SUMO (small ubiquitinlike proteins) 蛋白 。 我們利用核磁共振方法研究 Trypanosoma brucei中 SUMO 蛋白的三維溶液結(jié)構(gòu) ， 這是第一個被解析出來的原生生物中 SUMO 蛋白的溶液結(jié)構(gòu) 。 通過研究我們發(fā)現(xiàn)錐體蟲中的 SUMO 蛋白在結(jié)構(gòu)和 Ubc9 的結(jié)合方式在進(jìn)化上是保守的 。 Pup 是一個由 64 個氨基酸編碼的小蛋白質(zhì) ,與真核生物中 ubiquitin 蛋白一樣 ， 在 Pup 的 羧基 端含有兩個連續(xù)的甘氨酸殘基 。 Mpa 是原核生物中蛋白酶體的具有 AT Pase 功能的一個調(diào)節(jié)亞基 ， 它能夠與 Pup 相互作用把底物帶到蛋白酶體中進(jìn)行水解 。滲透劑對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)有著獨特的穩(wěn)定作用，因此被廣泛應(yīng)用于人工穩(wěn)定和復(fù)性蛋白質(zhì)技術(shù)中，其穩(wěn)定機(jī)理也成為了生物技術(shù)領(lǐng)域中研究的熱點。之后將模型結(jié)果與具體的模擬數(shù)據(jù)分析手段結(jié)合，進(jìn)一步的分析了多元醇類滲透劑與蛋白質(zhì)作用的分子機(jī)理，闡述了造成多元醇類滲透劑獨特性質(zhì)的原因。 分析過程中發(fā)現(xiàn)多元醇類滲透劑與其他滲透劑的差異較大，因此單獨對幾種多元醇類滲透劑進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其穩(wěn)定能力與分子體積直接相關(guān)；而由于它們的極性基團(tuán)表面積比例普遍較高，并且彼此差異不大，因此這個比例的影響很小，并且與相應(yīng)的穩(wěn)定能力存在正相關(guān)的現(xiàn)象。 隨著蛋白質(zhì)測序技術(shù) X射線晶體衍射技術(shù)和蛋白質(zhì)功能分析方法的日益發(fā)展和成熟 ， 人們可以獲得大量的蛋白質(zhì)序列 、 結(jié)構(gòu)和功能數(shù)據(jù) ， 這給我們創(chuàng)造了一個機(jī)會 ： 采用數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法來預(yù)測未知的蛋白質(zhì)的結(jié) 構(gòu) 和功能 。 第二 ， 在蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)預(yù)測中 ， 提出了一種基于蛋白質(zhì)模式詞典的二級結(jié)構(gòu)預(yù)測方法 ，并根據(jù)氨基酸的物理化學(xué)特征 ， 構(gòu)建物理化學(xué)特征模板 ， 用以彌補(bǔ)詞典中未登錄詞的預(yù)測 ，結(jié)合最大熵模型為蛋白質(zhì)確定最佳的二級結(jié)構(gòu)序列 。 此方法僅需要蛋白第 頁 10 質(zhì)序列 ， 不涉及到蛋白質(zhì)的先驗知識 ， 具有普遍適用的特性 。因此利用計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測具有十分重要的意義 ， 很多結(jié)果表明結(jié)構(gòu)預(yù)測問題是 NP 問題 ， 并不能找到一個普遍的有效的方法解決這個問題 ， 而且并不知道天然蛋白質(zhì)折疊的普遍規(guī)律 ， 為了解決這個問題許多學(xué)者提出了簡化模型 。第二部分給出了一種改進(jìn)的記憶的禁忌搜索算法并應(yīng)用于連續(xù)函數(shù)優(yōu)化問題 ， 數(shù)值試驗表明該算法結(jié)構(gòu)簡單 ， 迭代次數(shù)少 ， 到達(dá)最優(yōu)點效率高 ， 說明該算法是 可行且有效的 ,，是一種較好的啟發(fā)式全局優(yōu)化算法。 6 【中文題名】 小麥高分子量麥谷蛋白亞基 1By15N 端區(qū)三維結(jié)構(gòu)預(yù)測與分子動力學(xué)模擬 第 頁 11 【 作者 】 楊曦 【 學(xué)位授予單位 】華中科技大學(xué) 【 導(dǎo)師 】何光源 【 論文級別 】 碩士 【 學(xué)科專業(yè)名稱 】 生物信息技術(shù) 【學(xué)位年度】 2020 【 中文摘要 】 面粉中麥谷蛋白 和醇溶蛋白共同形成面筋，當(dāng)按一定比例相結(jié)合時賦予面團(tuán)特有的性質(zhì)。其肽鏈間的二硫鍵和氫鍵是決定面團(tuán)強(qiáng)度的主要因素。模型分析發(fā)現(xiàn)， y型高分子量麥谷蛋白亞基 N 端的 5 個半胱氨酸具有兩種成鍵模式：（ 1）只有 Cys22 和 Cys44 之間形成一個鏈內(nèi)二硫鍵，而 N 端剩余的三個半胱氨酸 Cys 45 和 55 都是自由半胱氨酸用于形成鏈間二硫鍵；（ 2） Cys22 和 Cys4 Cys10 和 Cys55 之間形成兩對鏈內(nèi)二硫鍵，剩余一個 Cys45 作為自由半胱氨酸用于形成鏈間二硫鍵。 7 【中文題名】 基于多源數(shù)據(jù)融合的蛋白質(zhì) — 蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法研究 【 作者 】 楊曉飛 【 學(xué)位授予單位 】 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 【 導(dǎo)師 】 鄭浩然 【 論文級別 】 碩士 【 學(xué)科專業(yè)名稱 】 計算機(jī)應(yīng)用技術(shù) 【學(xué)位年度】 2020 【中文摘要】蛋白質(zhì)相互作用在生物體的生命活動中具有極其重要的作用，幾乎涉及到每一個生理過程，得到一個物種中所有的蛋白質(zhì)相互作用對于理解生物 機(jī)理具有重大意義。 本文從多個數(shù)據(jù)源出發(fā)，整合了不同類型的數(shù)據(jù)，利用機(jī)器學(xué)習(xí)的方法來預(yù)測模式生物酵母的蛋白質(zhì)相互作用。 通過對相關(guān)文獻(xiàn)的綜合分析、比較，可以得到以下結(jié)論： 中文已見 應(yīng)用 核磁共振 技術(shù) 研究 蛋白質(zhì) 分子中的官能團(tuán)化學(xué)位移 及其 三維結(jié)構(gòu) 、分子動力學(xué) 及蛋白質(zhì)與配體間相互作用 的文獻(xiàn)報道 ， 如 施