摘要:随着高通量DNA测序技术的飞速发展，越来越多的物种完成了基因组测序．定位编码基因、确定编码基因结构是基因组注释的基本任务，然而以往的基因组注释方法主要依赖于DNA及RNA序列信息．为了更加精确地解读完成测序的基因组，我们需要整合多种类型的组学数据进行基因组注释．近年来，基于串联质谱技术的蛋白质组学已经发展成熟，实现了对蛋白质组的高覆盖，使得利用串联质谱数据进行基因组注释成为可能．串联质谱数据一方面可以对已注释的基因进行表达验证，另一方面还可以校正原注释基因，进而发现新基因，实现对基因组序列的重新注释．这正是当前进展较快的蛋白质基因组学的研究内容．利用该方法系统地注释已完成测序的基因组已成为解读基因组的一个重要补充．本文综述了蛋白质基因组学的主要研究内容和研究方法，并展望了该研究方向未来的发展．

摘要:蛋白质翻译后修饰在真核生物细胞内广泛存在，对蛋白质的结构和功能有着十分重要的影响.串联质谱技术的快速发展为翻译后修饰鉴定提供了高通量、高灵敏度和高分辨率的分析平台，但传统搜索引擎鉴定修饰的方法无法满足数据分析的需求，非限制翻译后修饰鉴定已成为目前蛋白质组修饰分析的重要手段之一.非限制翻译后修饰鉴定不需要在分析前指定修饰类型，可以直接从样品中找出大量已知或未知的修饰，对提高质谱图谱解析率以及揭示蛋白质的生物学功能具有十分重要的意义.本文首先介绍了非限制翻译后修饰鉴定的定义和发展历程，然后从序列匹配和谱图匹配两个方面详细综述了目前非限制翻译后修饰鉴定的主流算法，分析了非限制翻译后修饰鉴定的质量控制问题，最后结合非限制翻译后修饰鉴定的实际应用讨论了修饰鉴定算法的不足和发展方向.

摘要:鼻咽癌是一种多基因遗传性肿瘤，其发病与遗传因素和环境因素密切相关，基因与环境因素间存在复杂的交互作用. 本课题组通过全基因组杂合性丢失扫描及比较基因组杂交，发现鼻咽癌中3号染色体短臂存在高频缺失，通过鼻咽癌家系连锁分析，发现染色体3p21区域为鼻咽癌易感基因区，随后通过表型克隆策略在该染色体区域分离鉴定了鼻咽癌候选易感/抑瘤基因LTF. LTF基因编码的乳铁蛋白是一种广泛分布于哺乳动物乳汁、鼻咽分泌物、泪液等分泌液中的天然免疫分子，在正常鼻咽部高表达而在鼻咽癌组织中表达显著下调，且与鼻咽癌的临床进展及侵袭转移密切相关. 病例-对照关联分析发现LTF基因中2个单核苷酸多态位点与鼻咽癌发病风险密切相关，且多态性改变可影响LTF基因的表达水平. 我们发现乳铁蛋白能与EB病毒在人B细胞表面的受体CD21结合，阻断EB病毒入侵宿主B细胞，并抑制EB病毒由B细胞向鼻咽上皮细胞的传递，在鼻咽上皮的癌变过程中起保护作用. 我们还发现LTF能通过MAPK和AKT等通路抑制鼻咽癌细胞的增殖和侵袭转移. 这些结果表明乳汁中的天然成份乳铁蛋白在鼻咽癌等EB病毒相关疾病的防治中具有重要的应用前景.

摘要:真核生物蛋白的泛素化是细胞维持对某些受组成型调节和环境刺激产生的蛋白质水平的基本调节方式，泛素-蛋白酶体途径对蛋白质降解、运输和免疫反应过程的控制等细胞功能起着非常重要的作用．本研究揭示了一个功能未知、具有RING结构特征的Ⅰ型穿膜蛋白RNF148的泛素化降解功能．通过流式筛选、免疫共沉淀、浓度梯度依赖降解实验及泛素化检测等实验证明：RNF148与四跨膜区蛋白(tetraspanin)家族的一个成员TSPAN15有相互作用，即RNF148可以泛素化并降解TSPAN15．RNF148的RING结构被突变后，TSPAN15的泛素化被严重影响；而TSPAN15的N端胞浆段的21位赖氨酸和C端278位赖氨酸被突变为精氨酸后，RNF148对其泛素化的程度也降低．TSPAN15经由RNF148泛素化后会连接 K29位或K63位多泛素链，进而导致TSPAN15的转位或降解．本研究证明RNF148作为泛素连接酶可以泛素化降解TSPAN15．

摘要:糖基转移酶存在于原核和真核生物中，参与低聚糖和多糖的生物合成，在生物转化过程中起着重要的作用．本研究中我们去除了Synechocystis PCC 6803中的糖基转移酶基因sll1466．在不同培养基的光合自养条件下，Sll1466缺失突变体较野生型的细胞内部结构变化明显(超薄电镜观察)，突变体在缺碳培养基条件下羧酶体含量比野生型高，并且在0.5 mol/L NaCl条件下的肝醣含量也明显高于野生型．突变体在不同光密度生长条件下的吸收光谱与野生型差异明显．分子水平上，突变体较野生型显现出如下3个方面的差异：a．2个碳水化合物选择性OprB孔蛋白在类囊体膜上发生糖基化；b．核杆连接蛋白CpcG1(Slr2051)在类囊体膜的上清中发生磷酸化；c．与上述表型差异相关的基因的转录水平亦呈现相同的变化趋势．这些结果预示着Sll1466在调控蓝细菌6803生理、代谢及能量转化等方面有着重要作用．

摘要:简单重复序列在各种生物基因组中广泛存在，同分子进化、遗传多样性、分子标记和某些遗传性疾病等密切相关．本文以全部32种18 bp三核苷酸双链重复序列作为研究对象，对它们在聚合酶作用下的扩展合成进行了系统研究．探讨了反应温度、序列本身等对扩展效率和产物长度的影响．结果显示，几乎所有的序列都能扩展变长．但序列对其扩展效率有很大影响：GC含量较多的短链，尤其是一条链中同时有G和C的短链扩展效率较高；全由AC和GT组成的双链也较易扩展．短链的最适扩展温度与短链GC组成呈一定的正相关关系．琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳分析发现，大部分产物单一性良好，且产物分子质量的大小随反应时间线性增加；随着反应温度升高，产物差异性增大．最后分析了双链重复序列的“复制滑移”扩展机理，有望为进一步研究重复序列的分子进化和基因检测中的非特异性扩增等奠定基础．

摘要:WRKY是植物基因组中最大的转录因子家族之一，它们在抗病及其他信号转导途径中发挥着重要的调控作用．为了解水稻WRKY的功能，我们选择了5个WRKY转录因子，用免疫印迹技术调查了它们在水稻叶片生长和在Xa21介导的白叶枯病抗性反应中的表达丰度变化．结果表明，OsWRKY13、23和71在叶片中表达，且随叶片生长而逐步增加，至成熟期略有下降，但在叶片中检测不到OsWRKY45和OsWRKY53的表达信号．在Xa21介导的白叶枯病抗性反应中，OsWRKY45、53和71均受诱导表达，而OsWRKY13和 OsWRKY23蛋白质的表达没有可见的变化．进一步比较OsWRKY45、OsWRKY53和OsWRKY71在抗、感和对照(Mock)反应中的表达，发现它们在抗、感反应中均发生相似变化．上述结果说明，OsWRKY13和OsWRKY23可能在叶片正常生长过程中发挥作用，OsWRKY45和OsWRKY53可能在水稻-白叶枯病菌互作过程中发挥作用，而OsWRKY71在二种条件下均有功能．

摘要:强度是声音的基本参数之一，听神经元的强度调谐在听觉信息处理方面具有重要意义．以往研究发现γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid, GABA)能抑制性输入在强度调谐的形成过程中起重要作用，但对抑制性输入与局部神经回路之间的关系并不清楚．本实验通过在体细胞外电生理记录和神经药理学方法，分析了小鼠初级听皮质神经元的强度调谐特性，结果显示：单调型神经元在声刺激强度自中等强度增高时潜伏期缩短(P < 0.05)且发放持续时间延长(P < 0.05)，非单调型神经元在声刺激强度自最佳强度增高时潜伏期不变且发放持续时间缩短(P < 0.01)．注射GABA能阻断剂荷包牡丹碱(bicuculline, Bic)后，39.3%的神经元强度调谐类型不变，42.9%的神经元非单调性减弱，17.9%的神经元非单调性增强．表明GABA能抑制并非是形成非单调性的唯一因素，兴奋性输入本身的非单调性和高阈值非GABA能抑制的激活也可能在其中发挥作用．推测由兴奋性和抑制性输入所构成的局部神经功能回路及其整合决定了听皮质神经元的强度调谐特性．

摘要:成纤维细胞生长因子-21(FGF-21)是FGF家族的一员．现有大量研究表明，FGF-21是除胰岛素以外的一种新的血糖调节因子，有望成为治疗2型糖尿病的新型药物．然而，FGF-21在动物体内稳定性较差，半衰期较短，严重影响了其在临床上的应用．为解决这些问题，本实验采用分子质量为20 ku的单甲氧基聚乙二醇-丙醛(mPEG-ALD)对鼠源FGF-21(mFGF-21)进行N端定点修饰，以改善mFGF-21的性质(如提高体内半衰期、降低免疫原性等)．本文研究了反应pH、反应时间、蛋白质浓度及反应物之间的质量比对mFGF-21与聚乙二醇(PEG)合成反应的影响．采用Capto Q阴离子交换层析或Superdex 75凝胶过滤层析分离纯化聚乙二醇化mFGF-21(PEG-mFGF-21)，并最终确定了mFGF-21 聚乙二醇修饰的反应条件和分离PEG-mFGF-21的纯化工艺．随后分别进行了PEG-mFGF-21的理化性质(大小、纯度和体外稳定性)、免疫原性、体内半衰期、体外葡萄糖吸收活性及体内降糖活性的研究．体外稳定性实验结果显示，mFGF-21经PEG修饰后温度稳定性和抗蛋白酶水解稳定性都显著提高．间接ELISA方法检测血清中mFGF-21抗体水平及目标蛋白含量的结果表明，PEG修饰mFGF-21可明显降低其免疫原性，延长体内半衰期．HepG2细胞的葡萄糖吸收实验结果发现，PEG-mFGF-21的细胞活性并没有下降，反而随着刺激细胞时间的延长，经PEG-mFGF-21刺激的细胞葡萄糖吸收显著高于mFGF-21刺激的细胞葡萄糖吸收．2型糖尿病db/db小鼠短期血糖调控实验结果表明，mFGF-21降糖速度快于PEG-mFGF-21，但其持续时间较PEG-mFGF-21短；长期血糖调控实验结果显示，PEG-mFGF-21长期降糖效果优于mFGF-21，作用持续时间长，并且PEG-mFGF-21在停药后控制血糖的能力也高于mFGF-21．综上所述可知，mFGF-21的PEG修饰在不影响其体外生物活性的前提下，能够提高mFGF-21的物理稳定性和抵抗蛋白酶水解的能力、降低免疫原性、增加体内稳定性、延长mFGF-21在动物体内降血糖作用的效果和时间．本实验为FGF-21化学修饰提供了重要的技术平台，对以后FGF-21的临床应用具有非常重要的意义．

摘要:RNA与细胞靶蛋白结合是RNA发挥其生物学功能的重要基础，因此，分离和鉴定RNA结合蛋白是研究RNA功能的必要步骤．目前，RNA结合蛋白的分离和鉴定方法较多，但各有优缺点．本实验利用可溶性碳二亚胺(EDC)介导的缩合反应，将A/U富集片段RNA共价偶联到固相介质amine M-270上，再用固定化RNA经亲和层析从细胞抽提物中分离纯化RNA结合蛋白，并以SDS-PAGE联合质谱分析和Western blotting等方法鉴定RNA特异性结合蛋白．最后通过荧光原位杂交和共聚焦显微镜证明这些RNA特异性结合蛋白确与RNA在细胞内结合．实践证明这一方法简单、高效、易于掌握．