揭秘令人惊叹的细胞内质网结构:当生物学遇上几何学
自然是最伟大的建筑师。人类的建筑结构也经常模拟生命的结构,比如螺旋上升的多层车库,层叠而平行连接的楼层、上升的斜梯,可以说是复制了细胞中内质网膜的螺旋结构。 内质网(endoplasmic reticulum)是遍布于整个细胞内部的膜状网,连接并围绕着细胞核。最近,美国加利福尼亚大学圣巴巴拉分校(UCSB)一个研究小组,用理论物理学的语言描述了内质网的几何结构。研究结果发表在10月31日的《物理评论快报》上。 细胞中的“停车库” 大致上,内质网是由或多或少的、有规则的层状结构组成,层与层间隔均匀,彼此相连。这种结构也反映了它的功能:细胞内蛋白质合成的“工作场间”。以往人们以为,相邻的层与层之间是通过“虫洞”相连,也就是简单的管孔。 去年,科学家才发现这种“虫洞”其实是一种复杂的螺旋结构,并以它的发现命名为“寺崎坡道”(Terasaki ramps)。这些螺旋坡道互相连接,一层层上升。论文第一作者、墨西哥国立自治大学的......阅读全文
盘绕螺旋结构的设计和优化技巧实验
虽然表观上简单,盘绕螺旋(coiled coil ) 模体是高度专一的,并在理解三级结构及其形成方面具有重要意义。最常观察到的盘绕螺旋形态——平行二聚态,其一般的结构类型仍有待全面的描述。尽管如此,其结构已呈现出在某些特定位置需要某些特定类型氨基酸的严格规则。本实验来源「现代蛋白质工程实验指南」〔德
盘绕螺旋结构的设计和优化技巧实验
盘绕螺旋结构的设计和优化技巧 实验步骤 本节讨论盘绕螺旋特异性设计所涉及的几个不同方面。我们的目标是在核心处和
正超螺旋的结构特点和形成原因
正超螺旋:由线性双螺旋分子两端连接起来或因与蛋白质结合而固定的环状DNA分子,进一步扭曲都可形成超螺旋·双螺旋DNA处于拧紧状态时所形成的超螺旋为正超螺旋(左手超螺旋)。
具有螺旋结构的线性多肽的相关介绍
cecropins是第一个被发现的动物抗菌肽,1980年,由Boman等从美国天蚕蛹中分离得到。该类多肽抗生素一般含有37~39个氨基酸残基,不含半胱氨酸,其N端区域具有强碱性,可形成近乎完美的双亲螺旋结构,而在C端区域可形成疏水螺旋,两者之间有甘氨酸和脯氨酸形成的铰链区,多数多肽的C端被酰胺化
西湖大学团队发现新型螺旋铁电结构
7月26日,西湖大学理学院物理系特聘研究员刘仕团队在《物理评论快报》上发表了最新研究成果,并入选编辑推荐。该研究利用基于机器学习的分子动力学方法,揭示了在经典铁电材料钛酸铅中,通过施加适当的应变,可以诱导出一种新型的螺旋铁电结构,这种结构展现出巨大的压电效应。铁电螺旋示意图。课题组供图铁电材料指的是
西湖大学团队发现新型螺旋铁电结构
7月26日,西湖大学理学院物理系特聘研究员刘仕团队在《物理评论快报》上发表了最新研究成果,并入选编辑推荐。该研究利用基于机器学习的分子动力学方法,揭示了在经典铁电材料钛酸铅中,通过施加适当的应变,可以诱导出一种新型的螺旋铁电结构,这种结构展现出巨大的压电效应。 铁电螺旋示意图。课题组供图 铁
负超螺旋的结构特点和形成原因
负超螺旋(Negative Supercoiled):通过这种方式,调节了DNA双螺旋本身的结构,松解了扭曲压力,使每个碱基对的旋转减少,甚至可打乱碱基配对。生物体内绝大多数环状DNA是以负超螺旋的形式存在。
关于滑面内质网和粗面内质网的介绍
滑面内质网 1、滑面内质网增生滑面内质网与产生固醇物质,解毒、激素灭活等功能有关,如解毒作用增强,肝细胞内滑面内质网增多,肾上腺皮质瘤内滑面内质网也多。 2、肌浆网水肿 肌浆网亦属滑面内质网,与肌肉收缩及钙离子释放回收有关。肌细胞缺氧,中毒时,肌浆网可出现水肿。 粗面内质网 1、粗面内质
什么是内质网?
内质网是细胞内的一个精细的膜系统。是交织分布于细胞质中的膜的管道系统。两膜间是扁平的腔、囊或池。内质网有两种类型,一类是在膜的外侧附有许多小颗粒,这种附有颗粒的内质网叫粗糙型内质网,这些颗粒是核糖体(核糖核蛋白ribosome);另一类在膜的外侧不附有颗粒,表面光滑,称光滑型内质网。[1]粗糙型
内质网的概述
内质网是由一层单位膜所形成的囊状、泡状和管状结构,并形成一个连续的网膜系统。由于它靠近细胞质的内侧,故称为内质网。[3]
内质网的分类
依据内质网膜外表面是否有核糖体附着,通常将内质网分为粗面内质网(rough endoplasmic reticulum,RER)和滑面内质网(smooth endoplasmic reticulum,SER)两种基本类型。[5] 粗面内质网 主要形态特征为网膜胞质面有核糖体颗粒附着,并由此得
内质网的功能
内质网是细胞质的膜系统,外与细胞膜相连,内与核膜的外膜相通,将细胞内的各种结构有机地联结成一个整体,有效地增加细胞内的膜面积,具有承担细胞内物质运输的作用。 ER主要功能是合成蛋白质和脂类,分泌性蛋白和跨膜蛋白都是在ER中合成的。ER合成的脂类除满足自身需要外,还提供给高尔基体、溶酶体、内体、
内质网的病变
细胞质的改变:滑面内质网和粗面内质网 滑面内质网 1、滑面内质网增生滑面内质网与产生固醇物质,解毒、激素灭活等功能有关,如解毒作用增强,肝细胞内滑面内质网增多,肾上腺皮质瘤内滑面内质网也多。 2、肌浆网水肿 肌浆网亦属滑面内质网,与肌肉收缩及钙离子释放回收有关。肌细胞缺氧,中毒时,肌浆网可
揭秘令人惊叹的细胞内质网结构:当生物学遇上几何学
自然是最伟大的建筑师。人类的建筑结构也经常模拟生命的结构,比如螺旋上升的多层车库,层叠而平行连接的楼层、上升的斜梯,可以说是复制了细胞中内质网膜的螺旋结构。 内质网(endoplasmic reticulum)是遍布于整个细胞内部的膜状网,连接并围绕着细胞核。最近,美国加利福尼亚大学圣巴巴拉分
红巨星周围螺旋结构图像首次捕获
一个国际天文小组在最新一期的《自然》杂志发表报告说,他们在一颗红巨星周围首次捕获到奇异的螺旋结构图像,这一发现将帮助人类了解太阳未来的命运。 研究人员借助全球最先进的大型射电望远镜阵“阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波天线阵”(ALMA)观测到这一现象。美国太空新闻网引述主要研究人员马蒂亚斯・梅
DNA四螺旋结构富集在基因开关区确认
继2013年发现脱氧核糖核酸(DNA)也有四螺旋结构后,英国剑桥大学研究团队再次识别出人体细胞中这些四螺旋DNA结构在基因组内的具体位点,并证明这种DNA结构将在开发新型靶向性癌症疗法中扮演重要角色。该大学官网近日公布了这一刊登在《自然·遗传学》杂志上的研究成果。 2013年,剑桥大学化学系
盘绕螺旋结构的设计和优化技巧实验(一)
本节讨论盘绕螺旋特异性设计所涉及的几个不同方面。我们的目标是在核心处和边沿位置选择氨基酸以得到期望的寡聚态( 见 3. 2.1)、特异性(见 3. 2. 2 ) 和螺旋取向 ( 见 3.2.3 )。这里,我们也把针对特定稳定性的不同设计方案联系起来。第 4 小节(见 3. 2.4 ) 涉及整
盘绕螺旋结构的设计和优化技巧实验(二)
( 3 ) 在研究设计好的反平行盘绕螺旋核心位置的丙氨酸的位置效应时(见注 3 ),Monera 等发现,当丙氨酸残基在适当位置(即在同一个环上)时,会形成二聚体 [ 20 ] 。如果丙氨酸残基不同步,会形成四聚体。对此,最可能的解释是,四聚体中同步丙氨酸形成的孔穴高度地不稳定,因而倾向
盘绕螺旋结构的设计和优化技巧实验(三)
( 9 ) Ji 等突变了 gp41—— 来自猿猴免疫缺陷病毒的 6 螺旋束包膜蛋白,与 gp120 一起,负责病毒与 CD4+ 细胞的融合 [ 34 ] 。在结构上,它是由反平行杂二聚体组成的三聚体蛋白。在这一研究中,为核心氢键和盐桥负责的(两个 Gln 和两个 Thr 残基)4 个被掩埋
盘绕螺旋结构的设计和优化技巧实验(四)
( 5 ) Arndt 等设计了一个多肽库。此库的设计基于 Jim-Fos 杂二聚,库中 b、c 和 f 残基来自于各自的野生型蛋白,a 位和 d 位为 Val 和 Leu ( 带有 a3Asn 在核心的插入例外,此插入引导期望的螺旋取向和寡聚态),e 和 g 残基则用三核苷酸作改变以得
盘绕螺旋结构的设计和优化技巧实验(五)
3.2.4.1 螺旋长度一般来说,在盘绕螺旋链长度增加时,观察到稳定性的(线性)增加 [61] 。这是因为盘绕螺旋的序列将会起到额外的重要作用。例如,Lau 和 Hodges 构建了一个比原肌球蛋白( 284 残基盘绕螺旋)还稳定的 29 聚体(见 注 25;参考文献 [ 62] )。在
盘绕螺旋结构的设计和优化技巧实验(六)
3.2.5.1 简并密码子使用简并密码子,可在希望改变的位点上编码若干氨基酸的混合密码。同样,在仔细选择要随机化的对应位点引入简并密码子,不仅可以引入期望的碱基,而且可以引人期望的氨基酸。如已经讨论过的,盘绕螺旋在不同位置对氨基酸类型有偏好。例如,e 和 g 残基常是极性且互补的(表 3. 4)
钩端螺旋体的形态结构与染色
菌体呈纤细圆柱形,螺旋细密规则,菌体一端或两端弯曲呈钩状。菌体结构自外向内分别是外膜、肽聚糖层和胞膜包绕的细胞质,外膜与肽聚糖层之间有两根轴丝,各由一端伸至菌体的中央。革兰染色不易着色,常用Fontana银染色法,菌体被染成棕褐色,因菌体折光性强,常用暗视野显微镜观察。
内质网的应激反应
内质网的应激反应,即在某些情况下,钙稳态失衡,出现错误蛋白质或未折叠蛋白质过度堆积、固醇和脂质等水平失调而启动的应激机制,从而影响特定基因表达。如果内质网功能持续紊乱,那么细胞就会最终启动凋亡程序。ER的应激反应简称ERS,大体可以分为未折叠蛋白应答反应(UPR)、内质网超负荷反应(EOR)、胆
内质网的功能特点
内质网 (endoplasmic reticulum) ——有一部分的细胞核核膜会向细胞质延伸,形成许多相通的小管与囊袋,构成迷宫状的网络,称为内质网,部分内质网上附着著核糖体,称为粗面内质网,其他的部分则称为滑面内质网。而光面内质网上有特殊的酶系统,负责合成脂质,也能够氧化有毒物质以减低毒性,在肝
英国研究首次发现人类DNA存在四链螺旋结构
人类DNA(脱氧核糖核酸)具有双链螺旋结构,这是英国剑桥大学科学家沃森和克里克在1953年发表的震惊世界的成果。60年后,剑桥大学研究人员又宣布首次发现了人类DNA还存在四链螺旋结构。 剑桥大学的尚卡尔・巴拉苏布拉马尼安等人在新一期《自然・化学》杂志上报告说,过去研究者能在实验室中制出四链
英在人体细胞中发现四螺旋DNA结构
据物理学家组织网1月21日(北京时间)报道,DNA双螺旋结构早已为人熟知,而英国剑桥大学科学家21日在《自然·化学》杂志上发表的论文显示,四螺旋DNA结构,即G-四联体同样存在于人类基因组中。它们形成的区域具有丰富的鸟嘌呤基础构件,因此通常缩写为“G”。 物理学家在过去数十年中已经证明四螺
谈及DNA,仍然只想起双螺旋结构,那你Out了!
提起DNA,我们还是想起经典的双螺旋结构?那你Out了。利用DNA中的碱基配对原则,科学家们能够利用DNA分子构建出各种各样的结构,而且这些结构具有远非我们能够想象的用途。 DNA是大自然中一种最为神奇的分子之一。从微观而言,它携带的遗传指令是产生地球上几乎任何一种生物所必需的。如今,科学家们
关于胶原的合成与组装的介绍
胶原的合成与组装始于内质网,并在高尔基体中进行修饰,最后在细胞外组装成胶原纤维。在胶原蛋白在粗面内质网膜结合的核糖体上起始合成前α链,并在内质网切除信号肽,通过内质网和高尔基体的加工、修饰和组装,形成三股螺旋的前胶原并分泌到胞外,形成原胶原最后组装成胶原原纤维和胶原纤维。 前胶原是原胶原的前体
内质网定位蛋白DFCP1调节内质网脂滴互作机制
4月9日,Cell Reports杂志以封面文章形式发表了中国科学院生物物理研究所张宏组和李栋组合作的研究论文“The ER-Localized Protein DFCP1 Modulates ER-Lipid Droplet Contact Formation”。该文利用超高分辨率GI-SIM