哈佛学者通过评估基因突变探秘蛋白质3D结构

随着测序技术的不断发展,基因组测序已经变成一件平常的事情。在国外,越来越多的人可以从药店自行购买DNA测试盒,取样完成后寄给基因测序公司获取报告。我们不得不承认,如今基因分析在洞见人类遗传、疾病和健康方面有着不言而喻的先见性。但是即便是在当下基因分析红透半边天的时代,DNA指导合成蛋白质却仍存有不少未知。近日,哈佛医学院的科学家们通过评估在实验室制造的基因突变对蛋白质功能的影响,以确定蛋白质的3D结构。该研究发表在《Nature Genetics》杂志上。 哈佛医学院系统生物学副教授、研究高级研究员Debora Marks说:“我们生活在一个由结构决定功能的三维世界中。了解蛋白质在细胞内的形状和结构可以帮助我们预测它们的功能,这些结构的变化会对细胞功能带来影响。” 人体内的每一种蛋白质都是由20种不同的氨基酸组合而成的。这些氨基酸折叠、交错和相互联系的三维结构决定了蛋白质功能。 哈佛学者通过评估基因突变探秘......阅读全文

蛋白质的整体结构介绍

蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物高分子。蛋白质分子上氨基酸的序列和由此形成的立体结构构成了蛋白质结构的多样性。蛋白质具有一级、二级、三级、四级结构,蛋白质分子的结构决定了它的功能。蛋白质分子的化学键一级结构(primary structure):氨基酸残基在蛋白质肽链中的排列顺序称为蛋白质的一级

蛋白质按结构种类分类

纤维蛋白(fibrous protein):一类主要的不溶于水的蛋白质,通常都含有呈现相同二级结构的多肽链许多纤维蛋白结合紧密,并为单个细胞或整个生物体提供机械强度,起着保护或结构上的作用。球蛋白(globular protein):紧凑的,近似球形的,含有折叠紧密的多肽链的一类蛋白质,许多都溶于水

简述蛋白质结构的作用

  1、蛋白质结构的作用—构成生物体内基本物质,为生长及维持生命所必需;  2、蛋白质结构的作用—部分蛋白质可作为生物催化剂,即酶和激素;  3、蛋白质结构的作用—生物的免疫作用所必需的物资;  4、蛋白质结构的作用—有些蛋白质会导致食物过敏。

蛋白质的结构和功能

蛋白质是细胞组分中含量最丰富、功能最多的高分子物质。酶、抗体、多肽激素、转运蛋白、收缩蛋白以及细胞的骨架结构均为蛋白质。几乎在所有的生物过程中起着关键作用。蛋白质的基本组成单位是氨基酸。构成天然蛋白质的氨基酸有二十种,分为非极性、疏水性氨基酸;极性、中性氨基酸;酸性氨基酸和碱性氨基酸。氨基酸借助肽键

蛋白质结构的相关介绍

  蛋白质结构是指蛋白质分子的空间结构。作为一类重要的生物大分子,蛋白质主要由碳、氢、氧、氮、硫等化学元素组成。所有蛋白质都是由20种不同的L型α氨基酸连接形成的多聚体,在形成蛋白质后,这些氨基酸又被称为残基。蛋白质和多肽之间的界限并不是很清晰,有人基于发挥功能性作用的结构域所需的残基数认为,若残基

蛋白质的结构与功能

蛋白质分子中关键活性部位氨基酸残基的改变,会影响其生理功能,甚至造成分子病(moleculardisease)。例如镰状细胞贫血,就是由于血红蛋白分子中两个β亚基第6位正常的谷氨酸变异成了缬氨酸,从酸性氨基酸换成了中性支链氨基酸,降低了血红蛋白在红细胞中的溶解度,使它在红细胞中随血流至氧分压低的外周

蛋白质立体结构的形成

在对蛋白质立体结构有所了解的基础上,蛋白质化学家很自然地希望阐明蛋白质立体结构是如何形成的,即肽链是如何折叠的。从Anfinsen经典的核糖核酸酶的还原和重氧化实验,得出蛋白质肽链折叠的基本原则:蛋白质的氨基酸序列决定了蛋白质的立体结构,即肽链的折叠方式。肽链折叠的本质,可以简单地理解为将肽链中绝大

蛋白质的结构及蛋白质的功能(一)

   蛋白质为生物高分子物质之一,具有三维空间结构,因而执行复杂的生物学功能。蛋白质结构与功能之间的关系非常密切。在研究中,一般将蛋白质分子的结构分为一级结构与空间结构两类。  一、蛋白质的一级结构  蛋白质的一级结构(primary structure)就是蛋白质多肽链中氨基酸残基的排列顺序(

蛋白质的结构及蛋白质的功能(二)

   (二)蛋白质空间橡象与功能活性的关系  蛋白质多种多样的功能与各种蛋白质特定的空间构象密切相关,蛋白质的空间构象是其功能活性的基础,构象发生变化,其功能活性也随之改变。蛋白质变性时,由于其空间构象被破坏,故引起功能活性丧失,变性蛋白质在复性后,构象复原,活性即能恢复。  在生物体内,当某种物质

华人女学者阐释古老蛋白质的新角色

  氨酰tRNA合成酶(aminoacyl tRNA synthetase,通常简写为aaRS)是一类催化特定氨基酸或其前体与对应tRNA发生酯化反应而形成氨酰tRNA的酶。由于每一种的氨基酸与 tRNA的连接都需要专一性的氨酰tRNA合成酶来催化,因此氨酰tRNA合成酶的种类与标准氨基酸的数量一样

社区里有了“科学实验室”

  写无字天书、做水果电池、3D打印装饰品、和机器人互动、在显微镜下探秘微观世界……社区里也能上演这些实验室里才有的景象。今日下午,长沙开福区福元路社区以“身边的科学——社区科普游园会”的方式开展了一场公众科技传播活动,将“高大上”的科学实验室搬进社区,吸引了300多名居民参与。   记者了解到,居

高大上的科学实验室搬进社区,吸引了300多名居民参与

   写无字天书、做水果电池、3D打印装饰品、和机器人互动、在显微镜下探秘微观世界……社区里也能上演这些实验室里才有的景象。近日,长沙开福区福元路社区以“身边的科学——社区科普游园会”的方式开展了一场公众科技传播活动,将“高大上”的科学实验室搬进社区,吸引了300多名居民参与。   记者了解到,居民

关于蛋白质结构的一级结构介绍

  蛋白质的一级结构(primary structure)就是蛋白质多肽链中氨基酸残基的排列顺序(sequence),也是蛋白质最基本的结构。它是由基因上遗传密码的排列顺序所决定的。各种氨基酸按遗传密码的顺序,通过肽键连接起来,成为多肽链,故肽键是蛋白质结构中的主键。  迄今已有约一千种左右蛋白质的

Nature子刊:新型3D疫苗横扫癌症、艾滋病

  癌症如此致命的其中一个原因就是,它可以逃避机体免疫系统的攻击,使得肿瘤能够旺盛生长及扩散。科学家们一直在设法尝试利用免疫疗法来诱导免疫系统进入到抗癌攻击模式,建立起对癌细胞的长期免疫抵抗。  现在,来自Wyss生物启发工程研究所和哈佛大学工程与应用科学学院的研究人员证实,非手术注射可在体内自发组

PNAS:肺炎支原体毒素蛋白3D结构

  近日,刊登在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上的一篇研究论文中,来自德克萨斯大学健康科学中心的研究人员通过研究揭示了肺炎支原体细胞毒素的分子结构,肺炎支原体是一种感染机体肺部的广泛存在的高度传染的细菌。  这种名为“社区获得性

如何生物3D打印管腔(血管)结构?(二)

应用案例同轴喷头技术的使用大大拓展了我们对于生物3D打印的想象空间,诸多研究者已经开始应用这项技术领域进行耕耘,并在不同的组织或器官方面取得了进展,下面我们来分享其中几篇典型案例:软骨组织软骨的自愈能力和创伤响应性较差,往往需要三维组织工程支架辅助修复。由波兰华沙工业大学的Wojciech Świę

如何生物3D打印管腔(血管)结构?(一)

随着组织工程领域的不断发展,不断有新的技术涌现出来,用于解决目前器官构建中出现的痛点与难点。同轴生物3D打印技术的出现让我们对血管化、精细化的组织器官打印提供了更多的可能性。本文带您深入浅出的看懂这种技术和未来的发展空间。我们是不是可以设计一种类似俄罗斯套娃的层层嵌套结构,并将材料充满每层之间。当我

研究绘制农药标靶肌球蛋白3D结构

镰刀菌肌球蛋白结构 南京农大供图  安全性及抗药性等问题是新农药开发和应用过程中需要重点解决的问题。近日,南京农业大学杀菌剂生物学团队揭示了杀菌剂作用靶标——肌球蛋白的三维结构。未来,在该成果基础上开展新型杀菌剂的设计和生产,有望实现“一把钥匙开一把锁”的精准靶向杀菌。国际微生物学期刊美国《公共科学

观察植物细胞3D结构的新方法

  最近,美国中田纳西州立大学(MTSU)的A. Bruce Cahoon博士及其同事,采用一种新方法观察植物细胞,他们将离子束的精度与电子束的成像能力相结合,在微米级分辨率放大图像。纳米元件科学家,使用聚焦离子束扫描电子显微镜(FIB-SEM)已经有几十年的时间,但直到最近,生物学家才开始探索它的

3D打印可快速组装大型空间工程结构

   太空3D打印向建设望远镜和地外大型工程结构的总体目标迈出重要一步。据《科学美国人》杂志官网15日报道,3D打印机在美国国家航空航天局(NASA)的热真空室(TVAC)内,进行了为期24天的测试,成功制造出多种聚合物合金物体,其中最大的横梁结构长85厘米。  在日前举办的新闻发布会上,空间制造公

Science:人类蛋白酶体3D结构

  恶性细胞不仅以比我们体内大多数健康细胞更快的速度增殖,它们还生成了更多的“垃圾”,例如错误和受损的蛋白质。这使得癌细胞天生更加依赖最重要的细胞垃圾处理设施——蛋白酶体来降解缺陷蛋白,从血液循环中清除掉它们。治疗某些类型的癌症,如多发性骨髓瘤就利用了这种依赖性。一些选择性阻断蛋白酶体的抑制剂被用来

填补领域空白!川大这项3D打印产品通过审批

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518271.shtm

通过瑞士SONOVA看3D打印技术如何颠覆了助听器行业!

  《科学》官网近日报道称,艾伦人工智能研究所开发的一项科学文献搜索引擎工具“语义学者”的分析显示,博德研究所创始人、美国麻省理工学院生物学家、数学家艾瑞克·兰德(Eric Lander)是现代最具影响力的生物医学科学家,他在最新生物医学研究者名单上排名第一。   英国伦敦大学学院神经科学家卡尔·

美国学者利用3D打印玻璃镜片-成品媲美商用产品

  据物理学家组织网近日报道,美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室研究人员首次借助3D打印技术,利用自行研制的“墨水”,成功制造出了光学性能优异的玻璃镜片,可与市场上现有商用产品媲美。研究发表在最新一期的《先进材料技术》杂志上。图片来源于网络   研究人员解释,由于玻璃的折射率对其热历史相当敏感,因此很难确

国外学者发现线粒体基因突变与疾病之间的关系

  线粒体是一种具有自身独有DNA的细胞器,它们在能量供应中扮演的角色使得它们对氧化应激伤害很敏感,包括具有损伤DNA功能的加合物的形成。图片来源:Vincenzo Sorrentino, Mario Romani, Francesca Potenza/EPFL.  其中一种叫做M1dG的加合物就是

中美学者:导致肥胖和糖尿病的基因突变

  随着年龄的增长,几乎每个人都会变得越来越胖,但一些人可能要归因于他们的基因带来了更多脂肪。最近,美国杜克大学和中国香港科技大学的研究人员表明,在ankyrin-B基因中的两个不同突变,可导致细胞以更快的速度吸收葡萄糖,从而使人体发胖,并最终引发肥胖相关的糖尿病。  近一百万名美国人携带其中一个更

美国利用旋转3D打印制造高强度材料

  据美国媒体近日报道,哈佛大学一个研究团队利用旋转3D打印喷头和精确控制的位置移动,使打印出的材料具有木材等自然材料才有的微观纤维结构,从而显著增强了复合材料的强度。这项研究成果获得美国海军实验室和增材制造投资公司GettyLab的资助,发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。   天然存在的

美国利用旋转3D打印制造高强度材料

   据美国媒体近日报道,哈佛大学一个研究团队利用旋转3D打印喷头和精确控制的位置移动,使打印出的材料具有木材等自然材料才有的微观纤维结构,从而显著增强了复合材料的强度。这项研究成果获得美国海军实验室和增材制造投资公司GettyLab的资助,发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。天然存在的复合

Nature:实体瘤3D模型展现癌症“进化之路”

  近日,来自美国的研究人员在著名国际学术期刊nature上发表了一项最新研究进展,他们开发了一种计算机模型能够同时反映实体瘤的3D形状和遗传进化。这一新模型的建立对于解释癌细胞中为什么存在很多遗传突变,驱动性突变如何在整个肿瘤中传播以及肿瘤的药物抗性如何进化等疑难问题具有重要意义。  虽然之前一些

实体瘤3D模型展现癌症“进化之路”

  近日,来自美国的研究人员在著名国际学术期刊nature上发表了一项最新研究进展,他们开发了一种计算机模型能够同时反映实体瘤的3D形状和遗传进化。这一新模型的建立对于解释癌细胞中为什么存在很多遗传突变,驱动性突变如何在整个肿瘤中传播以及肿瘤的药物抗性如何进化等疑难问题具有重要意义。  虽然之前一些