折叠自由能论文_童理明,刘松,李江华,堵国城,陈坚

导读:本文包含了折叠自由能论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:折迭,自由,蛋白质,矩阵,色谱,模型,作用。

折叠自由能论文文献综述

童理明,刘松,李江华,堵国城,陈坚[1](2018)在《基于蛋白质折迭自由能分析的定点突变提高谷氨酰胺转胺酶热稳定性》一文中研究指出谷氨酰胺转胺酶(Transglutaminase,EC 2.3.2.13,TGase)广泛应用于食品、纺织等领域。为提高TGase的热稳定性,通过PoPMuSiC-2.1预测了降低Streptomyces hygroscopicus TGase分子折迭能的氨基酸位点,并构建了相应的突变体。PoPMuSiC-2.1预测结果显示,替换P132的氨基酸引起TGase折迭自由能下降的幅度最大。基于此,通过定点突变分别构建了低折迭自由能的突变体P132I、P132G、P132M、P132Q。酶学分析表明,P132I在50℃下的半衰期达到5.0 min,较野生酶提高31%;其它突变体则较野生酶提高2%~13.7%。此外,P132I和P132G比酶活亦分别较野生酶提高24%和12.4%,其它突变比酶活变化不明显。作用力分析发现,突变体P132I中较野生TGase增加两个氢键。上述结果表明,基于蛋白质折迭自由能分析的定点突变能有效地提高TGase的热稳定性与催化活性,氢键的增加可能是P132I热稳定性提高的原因之一。(本文来源于《食品与生物技术学报》期刊2018年12期)

袁晔[2](2015)在《基于解折迭自由能预测的胆固醇氧化酶热稳定性改造》一文中研究指出胆固醇氧化酶(Cholesterol oxidase;COD)在医疗检测和食品开发等方面的有很好的应用前景,本研究以提高酶稳定性为目标,借助生物信息学方法对酶分子的叁维结构进行定点诱变预测,并采用原位理性取代的手段对酶序列进行改造,以期达到提高热稳定性能的目的。主要结果如下:(1)将Rhodococcus sp.源(CODr)与Streptomyces SA-COO源(CODs)胆固醇氧化酶的lid区序列与结构进行同源比对,针对lid区设计删除突变和插入突变,结果发现CODrM1(删除4个氨基酸)及CODr-M2(插入Ala)的热稳定性都有所降低,其中CODr-M1的底物特异性有所改变,对孕烯酮醇的催化活性显着提高,验证了lid区域与酶的底物特异性有关联。(2)应用生物信息学软件Rosetta,对CODr的506个氨基酸位点分别进行模拟突变并计算解折迭自由能的变化以及总能量,输出可能引起正向突变的计算结果,进行酶分子突变实证操作,得到了六株热稳定性正向提高突变株(D71G,N86H,P149D,P354D,N459G和P464E),这些点都位于结构的表面,其中N86H获得较理想的正突变效应,热稳定性提高2.6倍。(3)以定点突变和组合突变技术相结合,筛选热稳定性提高的正突变株。观察酶的模拟结构,N86位于酶表面的lid上,对N86位点进行定点突变,发现His是最佳的替代氨基酸,在N86H的基础上,结合D71G,N86H,P149D,P354D及Q108E进行组合突变,组合突变酶的热稳定都进一步提高,其中N86H/D71G的热稳定性最佳,t1/2为26.6min,是原酶的3.9倍。酶学性质研究发现,组合突变酶对胆固醇的催化活性都有所降低。(4)从结构角度诠释热稳定性提高的分子机理。突变酶CD谱研究认为增加α螺旋或β折叠含量使酶热稳定性增强。对突变酶结构进行同源模拟,发现上述的点突变并未改变蛋白质的主体骨架结构,只是影响局部的氨基酸残基之间的相互作用,酶分子内部氢键力增强以及酶表面的疏水键力减弱,可能是促进酶热稳定性有所提高的原因。(本文来源于《江南大学》期刊2015-06-01)

李茂东,刘志荣[3](2014)在《变性剂对蛋白质解折迭过程自由能的影响》一文中研究指出蛋白质变性是指在某些物理(热、压强等)和化学因素(尿素(urea)、盐酸胍(GdmCl)等)作用下其特定的空间构象被改变,从而导致其物理化学性质的改变和生物活性的丧失的过程。以往大部分研究变性机制的工作都是在系综层次上进行的,实验发现蛋白质在变性剂作用下的自由能改变量与变性剂的量呈线性关系。而系综层次描述的是体系的平均性质,体系内各种状态出现的概率信息在这一过程中丢失了。单分子方法[2]的引入使对于体系细节的研究成为可能。描述解折迭态的构象主要有两种模型,一种是Transfer model[3],另一种是Binding model[4]。Transfer model根据实验中蛋白质残基相互作用ε和变性剂浓度的线性关系,将自由能变化量与变性剂浓度关联起来,很好地满足了自由能变化量与变性剂浓度间的线性关系;Binding model则将变性过程看作是变性剂与蛋白质残基结合的过程来研究体系自由能变化,并不能满足自由能变化量与变性剂浓度间的线性关系。我们考虑基于上述两个模型,对蛋白质变性过程自由能变化量进行分析,并对两种模型的普适性进行说明。(本文来源于《中国化学会第29届学术年会摘要集——第15分会:理论化学方法和应用》期刊2014-08-04)

郑晓艳,杨斌盛[4](2010)在《蛋白叁态去折迭自由能计算新方法》一文中研究指出基于叁态模型中的传统假设,叁态解折迭蛋白的解折迭过程可以看作是一个连续而独立的两个两态过程.本文提出一种新的叁态解折迭蛋白去折迭自由能计算新方法,且将该方法用于计算叁态解折迭蛋白Y79W-W83F-Cu的去折迭自由能.数据分析表明,用该方法求得的蛋白去折迭自由能较用先前报道的方法更精确.(本文来源于《科学通报》期刊2010年34期)

谢志群,许根俊[5](2004)在《基于去折迭自由能的蛋白质结构域划分系统》一文中研究指出结构域是蛋白质的一个结构层次,可以看作蛋白质结构,折迭,功能,进化和设计的基本单位。大多数的蛋白质都可分为若干个结构域,结构域的不同组合使蛋白质具有不同的叁级结构并具有不同的功能。蛋白质结构域的划分在理论与应用上都具有重要意义,但目前对结构域的划分还没有一个十分理想的方法。划(本文来源于《第七届全国酶学学术讨论会论文摘要集》期刊2004-05-01)

谢志群,许根俊[6](2003)在《基于去折迭自由能的蛋白质结构域划分方法——适用于连续与不连续结构域》一文中研究指出结构域是蛋白质的一个结构层次 ,可以看作是蛋白质结构、折迭、功能、进化和设计的基本单位。大多数的蛋白质都可分为若干个结构域 ,结构域的不同组合使蛋白质具有不同的叁级结构并具有不同的功能。蛋白质结构域的划分在理论与应用上都具有重要意义 ,但目前对结构域的划分还没有一个十分理想的方法。作者曾经发展了一种通过计算去折迭自由能划分蛋白质结构域的方法 ,但该方法只适用于连续双结构域的划分。现在 ,作者通过构造氨基酸残基相互作用矩阵 ,并进行对应分析 (correspondenceanalysis) ,然后根据去折迭自由能和一些经验打分函数对蛋白质进行切割和优选 ,发展了可以同时处理连续和不连续结构域的划分方法。该方法与晶体结构作者手工分析相比较 ,二者的结果有 76 %的相似。(本文来源于《生物化学与生物物理学报》期刊2003年12期)

谢志群[7](2003)在《基于去折迭自由能的蛋白质结构域划分系统》一文中研究指出结构域是蛋白质的一个结构层次,可以看作蛋白质结构,折迭,功能,进化和设计的基本单位。大多数的蛋白质都可分为若干个结构域,结构域的不同组合使蛋白质具有不同的叁级结构并具有不同的功能。蛋白质结构域的划分在理论与应用上都具有重要意义,但目前对结构域的划分还没有一个十分理想的方法。划分结构域的核心问题是用什么标准去划定结构域的界限,而这些标准是否具备足够的合理性。基于蛋白质结构域是折迭单位的设想,蛋白质结构域的折迭与去折迭形式具有不同热力学能量状态,蛋白质结构域的折迭是由自由能变化驱动的。一般认为,天然蛋白质构象处于热力学上一个低能量态。如果认为结构域作为一种独立折迭单位,则应该不但结构上相对紧密,而且热力学能量上也必然是处于较低能量状态。折迭的单位要求伸展的蛋白质折迭成一个能量较低状态,这一点是没有问题的。而自由能和结构域作为结构、功能、进化和设计的基本单位的关系也可以在结构域具有相对稳定性和能够独立存在这一方面的要求统一起来;至于作为一个设计的基本单位,初看起来它并不是结构域本身的特性,而是一个实际应用的问题,但是,从结构域能够独立存在这一点来看,它也必然与结构域本身的特性有密切的关系。为此,我们提出了一个采用折迭自由能划分蛋白质结构域的方法,概括了结构域定义的最基本的特点。对于双结构域蛋白质,首先把一个蛋白质在序列上不同的切点划分成连续的两部分,然后用结构参数化方法分别计算蛋白质两部分的自由能,综合比较不同划分情况下蛋白质两部分的自由能, 确定该蛋白质的最佳结构域划分位点。我们一共选取 50 个不同种蛋白质的结构域划分结果作为计算的对照集,其中 49 个来自于其他结构域划分程序的结果,1 个来自于实验报道。大多数蛋白质的结构域划分结果与文献报道一致,另外一些虽然与文献报道结果不一<WP=3>ii 中文摘要致,但比文献报道结果可能更合理。说明以折迭自由能为基础划分蛋白质结构域的想法是合理和可行的。 将折迭自由能应用于连续结构域的划分得到了比较满意的结果,为了使这一方法能够应用于任意数目的、连续或不连续结构域的蛋白质系统,我们对该方法进行了全面改进,使之成为一个称之为 PDOM 的完整的结构域划分系统。基本思想是:首先构建一个氨基酸残基相互作用矩阵,然后根据残基相互作用的大小对残基重新排序,并得到一个经过重新排序,反映残基相互作用关系的残基序列;然后用以前报道的方法沿着重排序列在不同切点将蛋白质结构划分为两部分结构,比较不同切点的去折迭自由能并考虑其他影响因素确定一个最佳切点,得到两部分结构,用相同的标准,对每一部分结构,尝试进一步的划分,直到无法继续切分为止。用由 55 个蛋白质结构组成的测试数据集评估 PDOM,如果以晶体结构作者确定的结构域划分作为标准,PDOM 的划分准确率为 76%。(本文来源于《中国科学院研究生院(上海生命科学研究院)》期刊2003-11-01)

薛卫华[8](2001)在《蛋白质的液相色谱复性研究及液固界面上蛋白折迭自由能的测定》一文中研究指出全文分为叁个部分。1. 疏水色谱法对?-淀粉酶及?-糜蛋白酶的脲变动力学研究用高效疏水色谱(HPHIC)对8.0 mol/L脲变性的?-淀粉酶(?-Amy)和?-糜蛋白酶(?-Chy)的变性动力学进行了研究,发现两者的变性动力学行为不同。?-Amy的变性为平缓的渐变过程,其中间体数目较多,且绝大多数中间体的疏水性都小于天然蛋白;而?-Chy则是骤变(可能是瞬间变性)过程,相对而言?-Chy的中间体数目较少,且疏水性大多大于天然蛋白。两种蛋白不同的脲变动力学行为可能是因蛋白中?-螺旋含量以及蛋白质自身稳定性不同所致。2. 蛋白质的液相色谱复性研究了?-Chy在HPHIC、离子交换色谱(IEC)、排阻色谱(SEC)上的复性情况,发现?-Chy之所以用色谱法复性效果不佳,主要是因为它在流动相中活性损失太大以及色谱柱对?-Chy的不可逆吸附所致。流动相的离子强度越高,?-Chy活性损失越大。经扣除流动相效应和固定相对?-Chy不可逆吸附后,发现疏水色谱和排阻色谱固定相对该蛋白的复性有积极的贡献,离子交换色谱固定相的复性作用不明显。疏水色谱对?-Chy的复性能力与色谱柱疏水性强弱有关。此外还发现SEC对变性?-Chy的复性效果明显较透析法好,复性的最佳流动相盐浓度处于0.05-0.5 mol/L之间。3. 液固界面上蛋白折迭自由能的测定依据蛋白在液固界面上折迭自由能的测定原理和方法,测定了脲体系中四种蛋白和盐酸胍体系中两种蛋白在疏水色谱固定相界面上的折迭自由能。两次平行测定的lgI值最大相对平均偏差不超过4.30%,表明实验结果具有良好的重现性,测定方法准确可靠。测得蛋白在疏水界面上的折迭自由能值高于文献报道的蛋白在溶液中的折迭自由能,并且随变性剂浓度的增大而增大。通过蛋白折迭自由能??GF对变性剂浓度作图,发现脲体系中?-淀粉酶和?-糜蛋白酶在折迭途径中均<WP=3>存在能阱;盐酸胍体系中,?-淀粉酶和?-糜蛋白酶在折迭途径中分别存在能垒和能阱。进一步证实了在某些蛋白的折迭途径中的确存在能垒或能阱。(本文来源于《西北大学》期刊2001-06-01)

耿信笃,张静,卫引茂[9](1999)在《在液-固界面上变性蛋白折迭自由能的测定》一文中研究指出依据液_固界面上溶质计量置换保留模型 ,以及固体表面吸附自由能变可分成吸附及解吸附自由能变 2个独立分量 ,提出了变性蛋白在高效疏水色谱 (HPHIC)固定相表面折迭自由能的测定原理、折迭自由能计算公式和实验测定方法 ,分别对胍变溶菌酶和α_淀粉酶的折迭自由能进行了测定 ,发现变性蛋白在HPHIC固定相表面的折迭自由能远较在溶液中的高 ,且随变性剂浓度的增大而增大 .其相对平均标准偏差溶菌酶为± 4.7%,α_淀粉酶为± 3.0 %,表明该方法有好的重现性(本文来源于《科学通报》期刊1999年19期)

折叠自由能论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

胆固醇氧化酶(Cholesterol oxidase;COD)在医疗检测和食品开发等方面的有很好的应用前景,本研究以提高酶稳定性为目标,借助生物信息学方法对酶分子的叁维结构进行定点诱变预测,并采用原位理性取代的手段对酶序列进行改造,以期达到提高热稳定性能的目的。主要结果如下:(1)将Rhodococcus sp.源(CODr)与Streptomyces SA-COO源(CODs)胆固醇氧化酶的lid区序列与结构进行同源比对,针对lid区设计删除突变和插入突变,结果发现CODrM1(删除4个氨基酸)及CODr-M2(插入Ala)的热稳定性都有所降低,其中CODr-M1的底物特异性有所改变,对孕烯酮醇的催化活性显着提高,验证了lid区域与酶的底物特异性有关联。(2)应用生物信息学软件Rosetta,对CODr的506个氨基酸位点分别进行模拟突变并计算解折迭自由能的变化以及总能量,输出可能引起正向突变的计算结果,进行酶分子突变实证操作,得到了六株热稳定性正向提高突变株(D71G,N86H,P149D,P354D,N459G和P464E),这些点都位于结构的表面,其中N86H获得较理想的正突变效应,热稳定性提高2.6倍。(3)以定点突变和组合突变技术相结合,筛选热稳定性提高的正突变株。观察酶的模拟结构,N86位于酶表面的lid上,对N86位点进行定点突变,发现His是最佳的替代氨基酸,在N86H的基础上,结合D71G,N86H,P149D,P354D及Q108E进行组合突变,组合突变酶的热稳定都进一步提高,其中N86H/D71G的热稳定性最佳,t1/2为26.6min,是原酶的3.9倍。酶学性质研究发现,组合突变酶对胆固醇的催化活性都有所降低。(4)从结构角度诠释热稳定性提高的分子机理。突变酶CD谱研究认为增加α螺旋或β折叠含量使酶热稳定性增强。对突变酶结构进行同源模拟,发现上述的点突变并未改变蛋白质的主体骨架结构,只是影响局部的氨基酸残基之间的相互作用,酶分子内部氢键力增强以及酶表面的疏水键力减弱,可能是促进酶热稳定性有所提高的原因。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

折叠自由能论文参考文献

[1].童理明,刘松,李江华,堵国城,陈坚.基于蛋白质折迭自由能分析的定点突变提高谷氨酰胺转胺酶热稳定性[J].食品与生物技术学报.2018

[2].袁晔.基于解折迭自由能预测的胆固醇氧化酶热稳定性改造[D].江南大学.2015

[3].李茂东,刘志荣.变性剂对蛋白质解折迭过程自由能的影响[C].中国化学会第29届学术年会摘要集——第15分会:理论化学方法和应用.2014

[4].郑晓艳,杨斌盛.蛋白叁态去折迭自由能计算新方法[J].科学通报.2010

[5].谢志群,许根俊.基于去折迭自由能的蛋白质结构域划分系统[C].第七届全国酶学学术讨论会论文摘要集.2004

[6].谢志群,许根俊.基于去折迭自由能的蛋白质结构域划分方法——适用于连续与不连续结构域[J].生物化学与生物物理学报.2003

[7].谢志群.基于去折迭自由能的蛋白质结构域划分系统[D].中国科学院研究生院(上海生命科学研究院).2003

[8].薛卫华.蛋白质的液相色谱复性研究及液固界面上蛋白折迭自由能的测定[D].西北大学.2001

[9].耿信笃,张静,卫引茂.在液-固界面上变性蛋白折迭自由能的测定[J].科学通报.1999

论文知识图

使用MJ模型研究简单受限对蛋白质折使用db模型研究简单受限对蛋白质折不同脲浓度变性的α-Chy在固定相TSK和...四个突变酶及野生酶的解折迭自由基因组中局部RNA序列的二级结构...叁个突变体及野生型MPH的解折迭自

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折叠自由能论文_童理明,刘松,李江华,堵国城,陈坚
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