科学家在蛋白质结构生物学的大跃进

　　

科学家在蛋白质结构生物学的大跃进 

 来源:华文生技网       

   美国德州莱斯大学（Rice  University）及Baylor医学院（Baylor  college  of  medicine）的研究人员，利用数学算法与X-ray结晶学的信息结合，破解蛋白质结构中会移动的部分结构（moving  parts），有助于对结构生物学分类的厘清，并对引起癌症或其它疾病蛋白质的活性区（active  sites）有更多的了解。此研究发表于PNAS期刊。  

        Jianpeng  Ma教授说：「这项技术对于较大、较复杂以及有弹性易弯由（flexible）的蛋白质结构区域的精细化（refinetment）有很大的帮助。利用数学算法及结晶学结果的信息对比，找到可能的蛋白质结构。」曾经是诺贝尔奖得主的哈佛大学教授William  Lipscomb也表示：「这项研究对于蛋白质结构生物学领域的确是一项重大成就。」  

        蛋白质是由胺基酸一个一个串起来而形成的分子，目前的技术已能将这些胺基酸序列定义出来，但对于3D结构中较有弹性而会游动的部分，则仍然很难透过结晶学的技术直接解开，而这部分的蛋白质往往又是重要的功能区，例如：是酵素的催化中心或是讯息蛋白停靠的码头。因此，加速解开此区域的蛋白质结构，对于癌症或相关疾病的药物设计可说具有重要的意义。  

        Ma  教授说：「这些年来若没Billy  Poon以及Xiaorui  Chen这两位坚忍不拔的学生，日以继夜的配戴着特殊护目镜焚膏继晷的进行研究，不会有此革命性的研究出现。这个方法能改善许多蛋白质3D结构的译码，而事实上已证明此方法的适用性极高，并已解决许多膜蛋白（membrane  proteins）结构的问题。」
 
 
 
 

“沉默”基因被“表达”帮助实验鼠修复受损心脏 
　来源：新华网  

    新华网华盛顿５月１３日电　美国哥伦比亚大学医学中心研究人员研究发现，实验鼠体内一个原本“沉默”的基因得到表达后，实验鼠就能自我修复受损的心脏。这一发现有助于寻找心脏病的新疗法。

    传统的心脏病疗法包括进行“搭桥”手术绕过受损心脏的坏死细胞进行治疗以及进行心脏移植手术等，而哥伦比亚大学研究人员在实验中采用的方法却迥然不同。

    研究人员发现，实验鼠体内有一种名为ｃｙｃｌｉｎＡ２的基因，它只在实验鼠处于胎盘的时期表现活跃，而在成年实验鼠体内保持“沉默”。ｃｙｃｌｉｎＡ２与细胞再生有关。

    在实验中，研究人员通过基因技术使一部分实验鼠体内原本“沉默”的ｃｙｃｌｉｎＡ２基因得到表达，对另一部分实验鼠则不进行任何操作，然后使这些实验鼠都患上心脏病。结果发现，ｃｙｃｌｉｎＡ２基因得到表达的实验鼠得以幸存，而对照组实验鼠则因心脏衰竭而奄奄一息。

    这一成果刊登在最新一期美国《循环研究》杂志上，研究人员下一步打算在人身上进行此类研究。

 
生物钟基因影响体重增加
来源:科学网 

美国科学家最新研究发现，一种由生物钟控制的基因会对哺乳动物通过高脂肪食物增加体重产生影响。该项研究是由美国威斯康星医学院（Medical  College  of  Wisconsin）的Joseph  C.  Besharse和弗吉尼亚大学的Carla  B.Green领导的，他们的论文发表在本周的《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。  

Besharse和Green早在十多年前就发现了这种名为Nocturnin的基因，它编码的蛋白质存在于哺乳动物多种身体组织(包括肝脏)中。Besharse和Green在论文中指出，当生物钟基因Nocturnin在老鼠体内失活的时候，即使对它们喂以高脂肪的食料，它们也不会胖起来。  

“我们有证据表明生物钟本身在变异的老鼠体内发挥着正常的作用”，Besharse说，“但是油脂和葡萄糖代谢的很多方面都紊乱了。”  

研究人员破坏了一组老鼠的Nocturnin基因，然后对其中的一些老鼠喂以标准的食料，同时对另外的老鼠喂以高脂肪的食料。对正常的老鼠喂以标准的食料后，它们在外形上和行为上都跟正常的老鼠无甚差别。它们看起来小巧玲珑，在轮子上不停地窜来窜去，并且在一天的同一时间内一直保持着活跃。体内缺乏Nocturnin基因的老鼠在喂以高脂肪食物后，体重只有轻微的增加。而当正常的老鼠在喂以高脂肪食物后，体重暴涨到了缺乏Nocturnin老鼠的两倍。另外，野生的老鼠在它们的肝脏周围聚集了大量的脂肪，而缺乏Nocturnin基因的老鼠则没有。  

“如果你只关注于肥胖的话，那么没有这个基因对它们来说挺不错”，Besharse说，但是，“变异的老鼠在正常食料的喂养下也改变了葡萄糖代谢。很可能是Nocturnin，这种产生于多种组织(包括肝脏、肥大细胞、胰腺、内脏)的蛋白，对于油脂和葡萄糖代谢存在着多个层面上的影响。”他又补充说，这种影响触发了对胰腺分泌胰岛素的阻抗，而胰岛素的功能在于将血液中的葡萄糖转运至单独的细胞中并转化为能量。胰岛素分泌量低或者有分泌阻抗的人易患II型糖尿病。  

Besharse表示，他的研究小组将继续研究Nocturnin基因的分子作用机制，不仅仅是在肝脏中，也将在其它产生蛋白质的身体组织中，比如眼睛、大脑和肾脏。他说，我们当然希望能找到一种药物来抑制Nocturnin的活性以期影响脂肪的贮存，不过这一切都有待于进一步的研究。（科学网  梅进/编译）
 
 
牛粪细菌可治疗抑郁症  

    新华网柏林５月１３日电　英国研究者发现，牛粪中一种名叫母牛分支杆菌的细菌有助于治疗抑郁症。早期研究表明，摄入灭活的母牛分支杆菌可以强化人的免疫系统。

    德国《世界报》报道说，英国布里斯托尔大学的克里斯·劳里曾将灭活的母牛分支杆菌注入老鼠皮下，老鼠的情绪马上高涨起来。

    研究发现，这些“幸福”的老鼠体内细胞因子浓度提高，而细胞因子在免疫反应中起到重要作用，并可促使大脑中的一种神经细胞分泌血清素。血清素是种信息素，能进入大脑情感中心和边缘系统，在那里发挥作用。

    报道说，缺乏血清素是抑郁症的病因之一。这项研究成果指出了通过疫苗接种防治抑郁症的可能性。

 
研究发现大肠杆菌能量代谢极稳定  

    新华网东京５月１３日电（记者钱铮）日本研究人员通过详细分析大肠杆菌核糖核酸、蛋白质的有关指标和代谢产物的量，证实这种微生物为了维持生命活动，其细胞的能量代谢极其稳定。这一发现有助于微生物培养和药剂分析方面的研究。

    据《日经产业新闻》
报道，日本庆应义塾大学尖端生命科学研究所的研究人员，培养了约４０００种基因突变的大肠杆菌，每种大肠杆菌都有某一个基因不能表达。此后，研究人员分析哪些菌株的基因与能量代谢相关且发生了突变，把这样的菌株筛选出来，分析其核糖核酸和蛋白质的有关指标及糖类代谢产物的量，并与正常大肠杆菌进行比较。

    结果显示，被比较对象的核糖核酸和蛋白质的有关指标及代谢产物的量都没有明显差别。由此可以推断，大肠杆菌的能量供应体系保证它们即使损失部分基因功能，也可以进行稳定的能量代谢。

    研究人员再将大肠杆菌放置到不同营养环境下培养。结果，大肠杆菌的核糖核酸和蛋白质的有关指标都出现了变化，唯独代谢产物的量没有发生变化。研究人员认为，大肠杆菌拥有不同的方式来保证能量代谢的稳定。

    参加此项研究的专家指出，了解大肠杆菌等微生物的能量代谢特点，有助于有益微生物的培育改良和分析某些药剂的作用机制。