科学家利用DNA折纸技术成功折叠蛋白质

科学家利用DNA折纸技术成功折叠蛋白质 “折纸”是指通过生物工程手段将蛋白质从一条连续链折叠成三维结构,这是《自然—化学生物学》上一篇文章的研究发现。 DNA 折纸是一种利用特定碱基来设计大量不同的结构,如笑脸、大学校徽和各种盒子等的DNA技术,该技术已经为科学家创造智能材料和研究弄清各种原子间作用力提供了灵感。蛋白质组装也已被拿来进行研究,只不过目前的实验水平仅能让多个短的蛋白片段发生相互作用以形成较大一点的结构。 斯洛文尼亚和美国的研究人员合作,通过实验展示了一个一行含有12个螺旋的多肽是可以通过螺旋中的特定碱基对被折叠成设想的结构。他们采用数个技术手段对这个新得到的折叠四面体进行表征,比如展现了那些凌乱、变短的片段不再形成正确形状。由于蛋白质的构成单元比DNA的要更具多样性,因而这项研究为设计可能具备新功能的新型物质结构比如货物投递、创造人工催化位点等开启了一扇大门。 ......阅读全文

关于蛋白质结构的分类介绍

  对蛋白质结构进行分类的方法有多种,有多个结构数据库(包括SCOP、CATH和FSSP)分别采用不同的方法进行结构分类。存放蛋白质结构的PDB数据库中就引用了SCOP的分类。对于大多数已分类的蛋白质结构来说,SCOP、CATH和FSSP的分类是相同的,但在一些结构中还有所区别。

蛋白质结构预测(protein-structure-prediction)

一种生物体的基因组规定了所有构成该生物体的蛋白质,基因规定了组成蛋白质的氨基酸序列。虽然蛋白质由氨基酸的线性序列组成,但是,它们只有折叠成特定的空间构象才能具有相应的活性和相应的生物学功能。了解蛋白质的空间结构不仅有利于认识蛋白质的功能,也有利于认识蛋白质是如何执行其功能的。确定蛋白质的结构对于生物

突变按照蛋白质结构改变分类

按照蛋白质结构改变分类移码突变任何不能被3整除的插入或缺失引起的突变称为移码突变。由于密码子的三联体性质,插入或缺失破坏了阅读框或密码子的分组,从而导致与野生型完全不同的翻译  。缺失或插入发生位置在序列中越靠前,引起的蛋白质变化越明显。相反,任何可被3整除的插入或缺失引起的突变称为框内突变。同义突

关于蛋白质结构的组成介绍

  一、化学组成:  (1)单纯蛋白质:仅含有AAs;  (2)结合蛋白质:由AAs和其他非蛋白质化合物所组成;  (3)衍生蛋白质:用化学或酶学方法得到的化合物。  二、分子组成:  基本单位:氨基酸 有不同的AAs通过肽键相互连接而成;  蛋白质→眎→胨→多肽→二肽→多肽→氨基酸。  三、元素组

蛋白质结构是如何传递的

弗莱堡大学的研究人员正在将这种问题转移到蛋白质分析中,蛋白质是细胞的分子机制。由物理化学研究所的Thorsten Hugel教授,物理研究所的Steffen Wolf博士和Gerhard Stock教授领导的一组研究人员正在研究引起蛋白质结构变化的信号如何从一个网站到另一个。他们还试图确定这些机制发

学者发布RNA三维结构预测评估研究成果

近日,广州医科大学-中国科学院广州生物医药与健康研究院联合生命科学学院特聘教授、广州实验室研究员苗智超团队与合作者,对来自全球18个团队的预测进行了大规模评估,涉及23个RNA结构,包括RNA元件、适配体、病毒元件、核酶和核开关等多种类型RNA结构。相关研究发表于《自然-方法》(Nature Met

《自然》:研究揭示端粒酶关键部位三维结构

美国科学家近日利用X射线结晶学方法,揭示了控制细胞衰老定时机制的端粒酶(Telomerase)的关键部位。这一成果有望为绝大部分的人类癌症提供安全的治疗手段。相关论文8月31日在线发表于《自然》(Nature)杂志上。 端粒酶维持着端粒的长度,它在胚胎干细胞中高度表达,使得胚胎干细胞不断进行分

我国科学家解析乙肝表面抗原三维结构

·这一研究不仅解决了结构生物学和病毒学领域的长期谜题,还为疫苗的优化、中和性抗体构效关系的理解提供了重要依据,特别是有望加速直接靶向病毒表面蛋白和囊膜组装的小分子药物以及引导表面蛋白降解的PROTAC(蛋白降解靶向嵌合体)的研发。乙型肝炎病毒(Hepatitis B Virus,HBV)感染是全球严

我国冷冻电镜再发Nature-三维结构解析免疫机制

10月2日,《自然》杂志在线发表了我国科学家的一项关于免疫系统如何发挥作用的重要成果。通过海量的实验与计算,来自中国科学院物理所、中国医学科学院等单位的研究人员,成功解析与原核短Ago系统相关的高分辨率三维蛋白结构,同时彻底弄清楚了原核短Ago系统在病毒入侵前后所发生的结构变化。原核短Ago中辅酶I

Cell:基因组三维结构存在细胞异质性

  美国国家癌症研究所、哈佛大学、马萨诸塞大学和麻省理工学院联合开展的一项研究发现,不同细胞和不同等位基因之间的基因组组织结构存在很大差异。这项研究成果于本周发表在《Cell》杂志上。  研究人员利用高通量的染色质构象捕获(Hi-C)和高通量的荧光原位杂交(hiFISH)光学图谱绘制来分析人包皮成纤

利用多视角观测揭示日珥气泡的三维磁场结构

  暗条/日珥是悬浮于太阳高温稀薄大气中冷而密的等离子体云。当其位于日面上时,在Hα波段上表现为暗的吸收结构,被称为“暗条”(Filament);而当其位于日面边缘时,则表现为亮的发射结构,被称作“日珥”(Prominence)。最近的日面边缘观测发现,在明亮日珥的下部常出现一些半圆形的空缺区域,并

中美研究人员开发出三维纳米“剪纸”结构

  中国和美国研究人员从中国传统艺术“拉花剪纸”中得到灵感,制备出形貌特异的三维纳米结构,有望在生物分子识别和光通信等领域获得应用。  发表在最新一期美国《科学进展》杂志上的研究显示,研究人员采用高剂量“聚焦离子束”作为“剪裁”手段,使厚度只有几十纳米的金膜从二维平面弯折成复杂的三维立体结构,加工出

冷冻电镜解析了哪种蛋白的三维结构

  近日,中国科学技术大学微尺度物质科学国家研究中心和生命科学与医学部教授陈宇星和周丛照课题组与孙林峰课题组合作,利用冷冻电镜技术首次解析了人类溶酶体维生素B12外排蛋白ABCD4的近原子分辨率三维结构,为深入理解该类膜蛋白转运的分子机制以及其突变引发疾病的致病机理提供了基础。该研究成果以Cryo-

中美研究人员开发出三维纳米“剪纸”结构

新华社华盛顿7月7日中国和美国研究人员从中国传统艺术“拉花剪纸”中得到灵感,制备出形貌特异的三维纳米结构,有望在生物分子识别和光通信等领域获得应用。 发表在最新一期美国《科学进展》杂志上的研究显示,研究人员采用高剂量“聚焦离子束”作为“剪裁”手段,使厚度只有几十纳米的金膜从二维平面弯折成复

冷冻电镜三维重构解析揭示丝状病毒IKe结构

  清华大学医学院向烨研究组与以色列特拉维夫大学Amir Goldbourt组合作于2019年2月28日在《美国科学院院报》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, PNAS)杂

澳研究确定一个抗癌“刹车”分子三维结构

  澳大利亚研究人员近日宣布,他们确认了免疫系统中一个抗癌“刹车”分子CD96的三维结构。这将有利于研发癌症免疫疗法相关的靶向药物,更好地控制肿瘤扩散。  主持这项研究的澳大利亚莫纳什大学生物化学与分子生物学研究员理查德·贝里介绍,人体免疫系统“刹车”的作用是防止免疫系统攻击健康组织。很多肿瘤就利用

南海珊瑚岛礁三维地质结构研究获重要进展

  近日,中国科学院南海海洋研究所边缘海与大洋地质重点实验室研究员夏少红团队以突破珊瑚岛礁本体浅表三维精细成像为目标,利用海洋环境噪声透视珊瑚岛礁三维地质结构取得重要进展。相关研究近日发表于《工程学》(Engineering)。  珊瑚岛礁作为海洋中宝贵的国土资源,不仅是海洋资源开发和海洋权益保护的

蛋白质的结构域与三级结构的分类α/β型结构

一、结构域是蛋白质三级结构的基本结构单位和功能单位  蛋白质三级结构的基本结构单位是结构域。一个蛋白质可以只包含一个结构域也可以由几个结构域组成,故结构域是能够独立折叠为稳定的三级结构的多肽链的一部分或全部。结构域也是功能单位,通常多结构域蛋白质中不同的结构域是与不同的功能相关联的。许多已知的例子表

蛋白质冷冻电镜投影图像有了三维重构新算法

从冷冻电镜的多个二维投影图像进行三维重构,获得蛋白质的三维结构。 兰州大学供图蛋白质结构解析是分子生物学的核心课题,对于人们认识蛋白质的功能,理解疾病的发病机理,进行药物设计和疾病治疗等都具有非常重要的意义。近年来,冷冻电镜技术在测定生物大分子结构方面取得了突破性的进展,虽然目前DeepMind 公

Nature子刊:中国团队首次揭示ATM激酶精细三维结构

  中国科学技术大学蔡刚课题组与南京农业大学王伟武课题组、中国科大刘海燕课题组合作,首次揭示了毛细血管扩张共济失调症突变蛋白——ATM激酶的精细三维结构,为理解ATM激酶活性严谨调控的分子机制以及研发新型肿瘤放疗的增敏剂提供了重要线索,该研究成果发表于5月27日的《自然·通讯》上。论文第一作者为蔡刚

人源大麻素受体三维精细结构成功解析

CB1  上海科技大学iHuman研究所在人体细胞信号转导研究领域取得重大突破。研究人员经过3年努力成功解析了人源大麻素受体的三维精细结构,为高特异性、低副作用的药物设计开启新篇章。日前,相关研究成果发表于《细胞》期刊。  据了解,人源大麻素受体(CB1)是人类中枢神经系统中表达量最高的G蛋白偶联受

上海有机所等解析首个Piezo复合物三维结构

Piezo家族离子通道感知机械力环境变化,将机械力信号转化为下游电化学信号,介导多种重要的生理活动,包括触觉、痛觉的感知、淋巴管发育、血压调节、神经轴突再生等。它的功能的异常会导致触觉超敏痛、淋巴管发育不良、神经退行性疾病等。而围绕Piezo家族蛋白功能机制的研究,仍存在诸多未解之谜。例如,Piez

科学家用“电喷”打印打出三维超精细结构

  据物理学家组织网近日报道,一个来自美国伊利诺斯大学厄本纳-香槟分校、芝加哥大学、韩国汉阳大学等的科研小组开发出一种制作纳米结构的新方法,将 “从上到下”的喷墨打印和“从下到上”的自组装技术结合在一起,以一种“电喷”打印方式自动形成三维的超精细结构,所造出的纳米材料可用在半导体和磁存储工业中。

HIV重大突破!史上最详细HIV包膜三维结构出炉!

  在一项新的研究中,来自美国斯克里普斯研究所(The Scripps Research Institute, TSRI)的研究人员解析出负责识别和感染宿主细胞的HIV蛋白的高分辨率结构图片。相关研究结果发表在2016年3月4日那期Science期刊上,论文标题为“Cryo-EM structure

三维离散纳米结构可控组装及其性质研究获重要进展

  近年来,由于在基础物理学研究和功能纳米器件方面的巨大潜力,离散纳米结构的可控组装引起了人们极大的研究兴趣。例如,由金和银纳米颗粒构成的二元组装体表现出距离依赖的表面等离子体共振耦合效应,从而被发展成为一种分子水平的刻度尺。虽然人们发展了一些策略(包括小分子,短肽,DNA

科学家解析猕猴大脑微米分辨率三维结构

  7月26日,中国科学院深圳理工大学(筹)/中科院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所教授毕国强、刘北明,与副研究员徐放带领深圳理工大学/深圳先进院、中国科学技术大学和合肥综合性国家科学中心人工智能研究院团队,通过自主研发的高通量三维荧光成像VISoR技术和灵长类脑图谱绘制SMART流程,并与中

冷冻电镜三维结构的多构象性和动态分析

 三维结构的多构象性和动态分析生物大分子通常具有内禀的柔性,所以生物分子的动态结构变化以及结构的不均一性一直是结构生物学的研究重点之一。在晶体状态下,生物分子的结构变化被晶格约束,一般只提供一个静态的结构和有限的动力学参数。冷冻电镜相比晶体学方法的优势在于可以捕捉生物分子在溶液中的形态,并记录下不同

细胞衰老过程中染色质三维结构的变化

  细胞衰老是细胞非常重要的生命过程,与疾病发生、个体衰老有着密切的关系。通常认为细胞衰老可以由内在或外在的压力引起,与细胞内持续的DNA损伤密切相关。大量的已有研究表明,无论是个体衰老还是细胞衰老都与细胞中异染色质状态的改变有着密切的关系,其中,衰老过程中一个重要的现象是异染色质的丢失。同时,保持

Nature:-新研究揭示结核杆菌分泌系统三维结构

  结核病是一种感染率极高的肺部传染性疾病,通常通过气溶胶传播。根据世界卫生组织(WHO)的估计,全世界每年有170万人死于这种类型的感染。此外,世界人口的四分之一携带至少一种结核病病原菌,虽然长期处于无症状的“休眠”状态,但最终可能会爆发。  结核分枝杆菌是结核病的主要致病菌,它通过VII型分泌系

肝脏疾病蛋白质结构研究有突破

  中国科学院生物物理研究所刘志杰课题组在肝脏疾病相关蛋白质结构与功能研究方面取得最新成果。9月15日,研究论文《通过N10取代的叶酸类似物抑制人源5,10-次甲基四氢叶酸合成酶的结构基础》以封面文章的形式发表在著名期刊《癌症研究》(《Cancer Research》)上。   据悉,叶酸依赖型单