多臂老虎机助力无序蛋白药物虚拟筛选
最近,北京大学化学与分子工程学院的刘志荣教授课题组将多臂老虎机算法应用于天然无序蛋白质的药物设计问题,大大加速了基于构象系综的配体虚拟筛选过程,相关研究成果发表在Phys. Chem. Chem. Phys. (2021, 23, 6800-6806)上。 一个人在成长过程中会遇到各种各样的选择问题,如一些人生规划的抉择:上哪所大学,学什么专业,去哪家公司,等等。再如我们进入一家电玩城,那里摆着一排老虎机,虽然外表一模一样,但是每个老虎机吐钱的概率却不一样,作为一名资深玩家应该选择摇动哪台老虎机呢(图1)?这些选择问题有没有什么科学的办法来解决呢?答案是:有!而且是非常科学的办法,那就是强化学习中的多臂老虎机算法。该算法可以科学地推荐收益最大的方案,而且能够应用于许多领域,如:一种新疾病(如新冠),如何尝试各种治疗方法,来尽快治愈病人?一个新产品,如何调整定价,来获得最大收入?一个新闻稿,如何尝试推荐,来获得最多总点击次数......阅读全文
抗体亲和力成熟的概念
抗体亲和力成熟(antibody affinity maturation)是指机体正常存在的一种免疫功能状态。在体液免疫中,再次应答所产生抗体的平均亲和力高于初次免疫应答。这种现象称为抗体亲和力成熟。只有那些表达高亲和力抗原受体的B细胞,才能有效的结合抗原,并在抗原特异的Th细胞辅助下增殖,产生高亲
癌症“魅影”:寻找无序中的有序
无序蛋白指得是一部分没有稳定三维结构的蛋白质。因为没有绝对稳定的状态,经常参与调控细胞各成分的相互作用,如DNA的转录等。然而,它们的错误表达也可能造成细胞的变化,引起癌症等严重的疾病。 日前,美国麻省理工学院化学系博士后林星程等人在《生物分子》期刊上发表了一篇论文,研究人员运用分子动力学模型
ACS-Nano:基于本征无序蛋白域的相分离合成细胞器
代谢工程和合成生物学工具有潜力驯化微生物细胞工厂,这些工厂能够有效生产大量化学品和材料,包括大宗和特种化学品、生物燃料、聚合物和药物。所需产物的微生物生产可以通过在微生物底盘细胞中异源表达特定酶或整个合成途径来实现。过表达靶途径酶并减少甚至消除内源性竞争途径中酶的表达的策略已被广泛使用。 20
虚拟仪器技术
自96年我们把虚拟仪器技术应用到离子色谱仪控制上,ZIC-6A05型离子色谱仪是在普通的计算机加上一组软件和相关接口硬件,使得操作这台计算机时,就象是在操作一台专用仪器。传统的仪器通常由信号的采集,分析,输出三部分组成。现在利用当前高速发展的计算机技术,把上述三部分由一台计算机实现,就是虚拟仪器技术
虚拟细胞的简介
虚拟细胞是生命科学技术的重大突破。以往的科学发现和重大进展主要依靠单一的人脑通过实验观察来实现的,现在以虚拟细胞为平台和工具借助于强大信息处理能力的计算机辅助人脑进行工作,现在应用虚拟细胞进行复杂体系的研究,不仅可以有效的利用几百年来人类所积累的丰富的生物科学成果,创造人工生命,加速生命科学和信
利用λ噬菌体文库筛选-DNA-结合蛋白实验
可利用合成双链寡核苷酸筛选构建于λ噬菌体的 cDNA 表达文库,以鉴定与特异 DNA 结合蛋白质相对应的克隆(Singhetal.1988,Vinsonetal.1988)。本实验来源于分子克隆实验指南(第三版)下册,作者:〔美〕J. 萨姆布鲁克 D.W. 拉塞尔。试剂、试剂盒ATP结合缓冲液变性溶
利用λ噬菌体文库筛选-DNA-结合蛋白实验
试剂、试剂盒 ATP结合缓冲液变性溶液二硫苏糖醇EDTA乙醇激酶 连接酶缓冲液酚氯仿筛选缓冲液SDS醋酸钠TET4 噬菌体 DNA 连接酶T4 噬菌体多核苷酸激酶合成的寡核苷酸[a-32P]ATP非变性聚丙烯酰胺凝胶仪器、耗材 烤盘结晶皿平头镊子装有防水黑墨水注射器硝酸纤维素滤膜Sephadex G
利用λ噬菌体文库筛选-DNA-结合蛋白实验
试剂、试剂盒 ATP 结合缓冲液 变性溶液 二硫苏糖醇 EDTA 乙醇激酶 连接酶缓冲液 酚 氯
融合蛋白的免疫筛选实验——IPTG法
实验方法原理用抗体筛选λgt11 cDNA文库时,可待噬斑长到一定裎度方可诱导表达融合蛋白,筛选到阳性克隆的成功概率就可能大大增加。噬菌体生长3~4 h 后,将含诱导剂IPTG的滤膜放入噬斑平板,即可诱导β-半乳糖苷酶-cDNA融合蛋白的表达,继续在37℃培养,然后按基本方案用抗体对影印滤膜进行筛选
蛋白质芯片对于药物筛选的应用
疾病的发生发展与某些蛋白质的变化有关,如果以这些蛋白质构筑芯片,对众多候选化学药物进行筛选,直接筛选出与靶蛋白作用的化学药物,将大大推进药物的开发。蛋白质芯片有助于了解药物与其效应蛋白的相互作用,并可以在对化学药物作用机制不甚了解的情况下直接研究蛋白质谱。还可以将化学药物作用与疾病联系起来,以及药物
实现核磁共振解析中等亲和力的配基和靶点蛋白作用模式
中国科学技术大学副教授阮科课题组在核磁共振研究中等亲和力的化学工具分子和靶点蛋白作用模式方面取得重要进展。相关成果于8月29日在线发表在《德国应用化学》上,论文的共同第一作者是中国科大博士生高佳和清华大学博士生梁鄂。 蛋白-配基的相互作用模式是理性药物发现的核心。复合物晶体结构研究受限于小分子
实现核磁共振解析中等亲和力的配基和靶点蛋白作用模式
中国科学技术大学副教授阮科课题组在核磁共振研究中等亲和力的化学工具分子和靶点蛋白作用模式方面取得重要进展。相关成果于8月29日在线发表在《德国应用化学》上,论文的共同第一作者是中国科大博士生高佳和清华大学博士生梁鄂。 蛋白-配基的相互作用模式是理性药物发现的核心。复合物晶体结构研究受限于小
研究人员预测和设计揭示无序蛋白结构域的靶标识别机制
中国科大刘海燕教授、陈泉教授课题组与复旦大学王文宁教授合作,采用蛋白质结构预测、序列设计等计算手段与蛋白质互补分析和深度突变扫描、X射线晶体学、NMR等实验结合的方法,揭示了固有无序的4.1G蛋白C端结构域识别其固有无序靶标的结构机制。相关研究成果以“Combined prediction an
“无序科研”与“有序科研”,哪个模式好?
“无序科研”在此指没有组织的科研,研究方向和目标不固定,科研人员自由发展,各自为战。 “有序科研”在此指有组织的科研,有长期坚持的研究方向,有明确的要攻克的目标,并有固定的研究团队。一个人沿着一个方向长期坚持研究下去,直至攻克目标,也算有序科研。 我国高校和科研院所的科研多为“无序科研”。科
FTO蛋白抑制剂有助于治疗代谢综合症
在现代社会中,以肥胖症和糖尿病为代表的代谢综合症,严重影响着人类健康。曾经,人们为了质量这些代谢综合症用尽了一切办法,但效果却不尽如人意。虽然肥胖相关基因(FTO)是第一个被发现在肥胖中发挥重要作用的基因,在调节体重和脂肪含量方面具有重要作用,但具体的分子机制以及是否能够利用小分子化合物抑制FT
“虚拟”电厂带来“真实”保障
今年夏季,全国用电负荷快速增长,各地电力稳发满发。图为8月25日,在四川省达州市,技术人员巡查燃气发电公司厂区升压站。 邓良奎摄(人民视觉)湖南省通道侗族自治县积极引进具备电力储存、平衡电力系统的“虚拟电厂”项目,统筹推进能源安全与转型。图为8月10日,在该县首座“虚拟电厂”施工现场,工人们正加班
EZDSO虚拟示波器的特点
1.体积小巧,携带方便。 2.功能丰富。集成时波器,信号发生器,逻辑分析仪。 3.512K采样点(单通道),256K采样点(双通道)。 4.触发方式:上边沿触发,下边沿触发,电平触发,眼图触发。 5.光标测量电压,时间。 6.自动测量频率,周期,最大值,最小值,峰峰值,有效值。 7.
人脑更爱虚拟信息
人们不应总是相信自己的眼睛。人类视觉也有盲点,人们通常不会注意到这些,因为人脑会补足细节空白。近日,新研究显示,人们更相信“虚拟景象”而非真实情况。 未参与该研究的英国卡迪夫大学的Christoph Teufel表示,“知觉不会为我们呈现真实的世界。它会受到我们已经概念的‘污染’。” 视觉盲
虚拟示波器有哪些优势?
扩展性强 NI的软硬件工具使得工程师和科学家们不再圈囿于当前的技术中。得益于NI软件的灵活性,只需更新您的计算机或测量硬件,就能以最少的硬件投资和极少的、甚至无需软件上的升级即可改进您的整个系统。在利用最新科技的时候,您可以把它们集成到现有的测量设备,最终以较少的成本加速产品上市的时间。 开
人脑更爱虚拟信息
人们不应总是相信自己的眼睛。视觉也有盲点,人们通常不会注意到这些,因为人脑会补足细节空白。近日,新研究显示,人们更相信“虚拟景象”而非真实情况。 未参与该研究的英国卡迪夫大学的Christoph Teufel表示,“知觉不会为我们呈现真实的世界。它会受到已有概念的‘污染’。” 视觉盲点是由每
蛋白质芯片对于筛选及研究的应用
常规筛选蛋白质主要是在基因水平上进行,基因水平的筛选虽已被运用到任意的cDNA文库,但这种文库多以噬菌体为载体,:通过噬菌斑转印技术(plaque life procedure)在一张膜上表达蛋白质。但由于许多蛋白质不是全长基因编码,而且真核基因在细菌中往往不能产生正确折叠的蛋白质,况且噬菌斑转移不
融合蛋白的免疫筛选实验——基本方案
实验材料大肠杆菌试剂、试剂盒LB顶层琼脂糖叠氮钠第一抗体仪器、耗材硝酸纤维素滤膜实验步骤1. 在150 ml LB 平板上滴定λgt11 cDNA文库的滴度,宿主菌为大肠杆菌LE392菌株,每个平板使用7 ml 1%LB顶层琼脂。2. 选择适当的滴度铺平板,于37℃温育8 h。 3. 将直径1
蛋白质工程的筛选和选择技术
一旦蛋白质经历了定向进化,定量设计或半定量设计,就必须筛选突变体蛋白的文库,以确定哪些突变体显示出增强的特性。噬菌体展示方法是筛选蛋白质的一种选择。该方法涉及将编码变体多肽的基因与噬菌体外壳蛋白基因融合。通过在体外与固定的靶标结合来选择在噬菌体表面表达的蛋白质变体。然后在细菌中扩增具有选定蛋白质变体
绿色荧光蛋白药物筛选应用研究
药物筛选 许多新发展的光学分析方法已经开始利用活体细胞来进行药物筛选,这一技术能从数量众多的化合物中快速筛选出我们所感兴趣的药物。基于细胞的荧光分析可分为三类:即根据荧光的密度变化、能量转移或荧光探针的分布来研究目标蛋白如受体、离子通道或酶的状态的变化。荧光探针分布是利用信号传导中信号分子的迁
蛋白质芯片技术应用于药物筛选
疾病的发生发展与某些蛋白质的变化有关,如果以这些蛋白质构筑芯片,对众多候选化学药物进行筛选,直接筛选出与靶蛋白作用的化学药物,将大大推进药物的开发。蛋白质芯片有助于了解药物与其效应蛋白的相互作用,并可以在对化学药物作用机制不甚了解的情况下直接研究蛋白质谱。还可以将化学药物作用与疾病联系起来,以及药物
谷物筛选器筛选原理
谷物筛选是指根据粮食颗粒大小的不同,利用一层或数层静止的或运动的筛面对物料进行分选的方法。因为筛选和重力分选的主要对象是谷物,其介于固体和液体之间而被称为散粒体。散粒体具有流动性和自动分级性能。谷物筛选器就是一款专门检验颗粒粮食、油料试样的含杂率及大米中、糠粉含量,确定其品质等级的仪器。
Cell:蛋白固有结构失序
许多蛋白(固有无序蛋白,IDPs)或蛋白区域(固有无序蛋白区域:IDRs)缺乏明确的生理条件三维结构,这些蛋白虽然未折叠,且高度动态化,但是其本身并没有变性,相反蛋白的固有结构失序就是其天然功能状态。 作为一类缺乏稳定结构的特殊蛋白质,固有无序蛋白在生命活动中行使重要的生物学功能,与人类重大
肽适配体的亲和力成熟实验
实验材料质粒 DNA酵母株试剂、试剂盒Taq 聚合酶10×缓冲液引物dATPdGTPdCTPdTTPMgCl2MnCl2完全极限(CM) 缺失成分培养基和平板Xgal 平板仪器、耗材PCR 管PCR 纯化柱自动热循环器30℃ 培养箱实验步骤实验所需「材料」、「试剂」、「耗材」具体见「其他」1. 制备
肽适配体的亲和力成熟实验
实验方法原理 实验材料 质粒 DNA酵母株试剂、试剂盒 Taq 聚合酶10×缓冲液引物 dATPdGTP dCTPdTTPMgCl2 MnCl2完全极限(CM) 缺失成分培养基和平板Xgal 平板仪器、耗材 PCR 管PCR 纯化柱自动热循环器 30℃ 培养箱实验步骤 实验所需「材料」、「试剂」、「
中药资源无序开发威胁生态环境
在盛产虫草的青藏高原及周边地区,过度的挖采不但导致虫草资源枯竭,也破坏了本来就稀疏的植被,极易引起水土流失、草场退化甚至沙化。 巨大的市场需求导致中药资源无序开发,不但使得中药资源生物多样性受到严重破坏,对生态环境也带来了威胁 近日来,归真堂欲上市、其"