SMC蛋白结构和功能的研究进展
SMCC法抗体定向偶联技术的优化与应用研究介绍
华中科技大学硕士学位论文SMCC法抗体定向偶联技术的优化与应用研究姓名：冯燕申请学位级别：硕士专业：生物医学工程指导教师：杨祥良2011-05-24华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文摘要蛋白质偶联技术是采用一定的技术手段将具有生物活性的蛋白质与其它载体分子或标记物结合在一起的一种方法，在生命科学和医学领域有着广泛的应用。
在标记免疫分析方法中，抗体与酶等标记物的偶联效果会直接影响到免疫方法的灵敏度和可靠性。
常用的偶联方法如戊二醛法、碳二亚胺法、过碘酸钠氧化法法等不可避免地会产生酶或抗体的自身交联产物或多聚物，致使偶联效率降低、结合物活性减弱。
在此基础上发展起来的异性双功能偶联剂虽然可以克服这一不足，但酶在抗体上的连接位点具有随机性，导致抗体和酶的活性会受到影响。
因此，在实际应用中，需建立一种能定向偶联的抗体偶联技术。
本研究采用SMCC法，研究优化了免疫球蛋白IgG与辣根过氧化物酶HRP的偶联条件，主要研究内容包括：1) 采用体内诱生腹水法制备氯霉素单克隆抗体，并对其活性进行测定，建立竞争曲线。
2) 从投料比、反应温度、反应时间三个方面对抗体的DTT还原反应过程进行了研究，探讨了还原条件对免疫球蛋白的结构、活性等方面的影响。
3) 采用SMCC法将抗体与HRP偶联，并对其活性进行鉴定，并将其用于酶联免疫吸附实验。
研究结果表明，DTT还原反应的温度和时间对抗体结构和活性影响不大，而DTT 的加入量则有明显影响：在封闭巯基的条件下，投料比小于为600时，还原产物以大分子片段居多，当投料比大于600后，产物主要为小分子片段，且抗体活性开始下降，到6000时活性几乎完全丧失；在未封闭巯基条件下，由于游离巯基会重新聚合，当投料比在600～12000之间，抗体活性与产物的组成差异均不明显。
在将其应用于羊抗小鼠二抗与HRP的偶联中，确定优化的SMCC法偶联条件为DTT与抗体华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 投料的比为8000，反应温度为25℃，反应时间在20～30min。
宫颈浸润性复层产黏液的癌的病理诊断及研究进展
等⑵与SANO T等70采用原位杂交技术对
SMSLE 和 SSMC 进 HPV
， 果 肿瘤
胞核内均出现阳性点信号,这表明HPV被 到
宿主DNA中，提示HPV感染与该组病变的发生
密切相关。研究75一⑹
在
、阴茎发现
SMILE相似的病变，也与HPV相关。
针对SMILE和ISMC的分
学特征尚无
专门研究进行阐释。HODGSON A等：27「20例
3 ISMC的免疫表型及特殊染色
ISMC的pl6表达具有典型的弥漫强阳性特
点，少数病例表达Vimrntie、ER, PR,与 1 HPVA相似［⑸。文献⑶报道pl6阴性病例，经
HPV原位杂 化 P16 7
均 性，可能与DNA 有关〔⑹。与 HPVA
相比，ISMC多呈p53弥漫 性，提示
TP53突变型；PAX8的阳性
HPV相关腺癌5/个癌基因和抑癌 的热点区
域进 靶 序，发现高频突变包括PIK5CA
(30% )、KRAS ( 30% )、MET ( 15% )和 RB3
(10%)°研究78报道宫颈腺癌中KRAS突变与较
的复发率有关，而PIK5CA突变者往往生存率较
低° PIK5CA 与 KRAS 均参与 PI3K/Akt/mTOR
目前，有关ISMC的认识相当有限，国内外对
SSMC 的
病病Leabharlann 有的样本研究，其形态特征尚未得到病理医生的广泛
辨识,实际诊断中易漏诊或误诊。本研究从临床
特征、组织病理学特点、免疫表型及特殊染色、
ISMC相关的原位病变以及鉴别诊断及治疗和预
后等方面对相关文献进行总结，以期加深临床医
师及病理医师对该疾病的认识。
SMC基因家族在肝癌中的表达及其预测肝癌预后的临床意义
基金项目：国家自然科学基金（82072714，81972263）；广东省自然科学基金（2018A030310118）作者单位：中山大学孙逸仙纪念医院肝胆外科，广州510120*通讯作者：陈亚进，Email ：***************SMC 基因家族在肝癌中的表达及其预测肝癌预后的临床意义霍励耘，魏英城，谭文亮，商昌珍，陈亚进*［摘要］目的研究SMC 基因家族在肝癌组织中的表达水平，及其与肝癌分期和预后的相关性。
方法应用UALCAN 和Human Protein Atlas 数据库，分析SMC 基因家族在肝癌组织和正常肝组织的表达水平，并进一步分析其在肝癌不同分期中的转录水平。
利用GEPIA 数据库完成对SMC 家族各成员基因与肝癌的生存预后相关性分析。
结果与正常肝组织比较，SMC 基因家族成员在肝癌组织中高表达（肝癌vs .正常肝组织，P <0.0001），其转录水平也与肿瘤的分期有关。
SMC1A 、SMC1B 、SMC2、SMC3、SMC4、SMC5和SMC6在Ⅲ期肝癌中的表达显著高于Ⅰ期肝癌（Ⅲ期vs.Ⅰ期，P <0.05），SMC1A 和SMC2在Ⅱ期肝癌患者中的表达高于Ⅰ期肝癌（Ⅰ期vs .Ⅱ期，P <0.05）。
此外，在肝癌的生存分析中显示，SMC1A 、SMC2、SMC3、SMC4、SMC6高表达患者的预后较差（P <0.05），其总生存期（OS ）或无瘤生存期（DFS ）明显短于低表达组。
结论SMC 基因家族在肝癌组织中高表达，其中SMC1A 、SMC2、SMC3、SMC4、SMC6的表达与肝癌患者预后不良呈正相关，可以作为肝癌预后预测因素。
［关键词］SMC 基因家族；肝癌；预后；生物信息学分析doi ：10.3969/j.issn.1009⁃976X.2021.01.005中图分类号：R735.7文献标识码：AThe clinical significance of SMC gene family in the diagnosis and prognosis of hepatocellular car⁃cinomaHUO Li⁃yun ，WEI Ying⁃cheng ，TAN Wen⁃liang ，SHANG Chang⁃zhen ，CHEN Ya⁃jinDepartment of Hepatobiliary Surgery ，Sun Yat⁃sen Memorial Hospital ，Sun Yat⁃sen ，University ，Guang⁃zhou 510289，ChinaCorresponding author ：CHEN Ya⁃jin ，***************［Abstract ］ObjectiveTo explore the relationship between SMCs and the progression of hepatocellularcarcinoma （HCC ）by bioinformatics analysis ，and to explore the clinical significance of SMCs in the diagnosis and prognosis of HCC.MethodsIn this study ，UALCAN and Human Protein Atlas datasetswere used to analyze the expression of SMCs in hepatocellular carcinoma and normal liver tissues ，as well as its transcriptional level in various stages of hepatocellular carcinoma.After that ，we used the GEPIA database to explore the survival curves of SMCs in HCC patients.ResultsWe found that SMCswere highly expressed in HCC tissues （tumor vs.normal ，P value <0.0001），and their transcriptional levels were also related to the tumor stages.The transcriptions of SMC1A ，SMC1B ，SMC2，SMC3，SMC4，SMC5and SMC5in stage 3liver hepatocellular carcinoma were significantly higher than those instage1（stage 1vs .stage3，P value <0.05）.The expression levels of SMC1A and SMC2in stage 2liverhepatocellular carcinoma were stimulated ，comparing to their transcription levels in stage 1（stage 1vs .stage 2，P value <0.05）.In addition ，the survival analysis showed that higher expression of SMC1A ，SMC2，SMC3，SMC4and SMC6was significantly related to poorer prognosis （P value <0.05）.ConclusionSMCs were highly expressed in HCC tissues and were associated with tumor stages.SMC1A ，SMC2，SMC3，SMC4and SMC6showed significant value in the diagnosis and prognosis of HCC.［Key words ］SMC gene family ；hepatocellular carcinoma ；prognosis ；bioinformatics analysis·论著与临床研究·原发性肝癌是全球第六大常见恶性肿瘤和第二大癌症相关死亡原因［1］。
新型蛋白质来源和蛋白质结构与功能研究
新型蛋白质来源和蛋白质结构与功能研究蛋白质是生命体内极其重要的一类分子，具有不同的结构形态和功能。
随着人类对于蛋白质研究领域的深入，新型蛋白质来源以及相关的蛋白质结构与功能研究逐渐成为热门话题。
1. 新型蛋白质来源传统的蛋白质来源主要是动物、植物和微生物等。
但随着环境污染和气候变化等因素的影响，一些蛋白质来源变得越来越稀缺。
为了满足不断增长的蛋白质需求，研究人员近年来开始关注一些新型蛋白质来源。
（1）昆虫蛋白在一些欧美国家，昆虫被视作一种有潜力的蛋白质来源。
比如，昆虫中的干燥体含有高比例的蛋白质，且这些蛋白质的质量与肉类和豆类相似。
目前，昆虫蛋白已经被用于开发高蛋白质能量棒和面条等食品。
另外，昆虫蛋白也被用于饲料和化妆品等领域。
（2）细胞自噬相关蛋白自噬是一种细胞内部分解和再利用不需要的或者受损细胞器等成分的过程。
细胞自噬相关蛋白是自噬过程中的关键成分之一。
最近的研究表明，这一类蛋白不仅可以用于开发治疗自噬相关的疾病的药物，还可以被用于生产高效的肉类替代品。
（3）非常规植物蛋白除了传统的植物蛋白来源，一些非传统的植物蛋白也被发现具有潜在的商业价值。
比如，荞麦和杜鹃花籽等不常见的植物种类，其蛋白质含量和质量都很高。
这些植物蛋白可以用于制作高蛋白的饮品和营养棒等健康食品。
2. 蛋白质结构与功能研究蛋白质的结构与功能是相互关联的。
通过研究蛋白质的结构和功能，可以开发出功能更加优越的蛋白质，同时也可以更好地理解生命体的基本运作机制。
（1）蛋白质结构预测蛋白质的三维结构决定了它的功能。
但是，实验方法预测蛋白质的结构往往十分耗时和复杂。
因此，研究人员开始开发计算机模拟和数据挖掘等方法来预测蛋白质的结构，并且取得了一定的成果。
（2）蛋白质功能的挖掘蛋白质的功能非常丰富，其中许多功能都还未被完全发掘。
通过基因编辑技术和高通量筛选技术等方法，研究人员正在挖掘一些之前未知的蛋白质功能。
例如，CRISPR-Cas9技术可以用于从环境中筛选出具有特定功能的蛋白质序列。
蛋白质科学研究的新进展
蛋白质科学研究的新进展蛋白质是构成生命体的重要组成部分之一，对于人体的正常运作和健康至关重要。
如今，随着科技的进步和研究的深入，蛋白质科学研究也在不断推进。
本文将介绍一些近年来蛋白质科学研究的新进展。
一、蛋白质结构的高清晰度成像蛋白质结构是指蛋白质分子中氨基酸残基之间的空间关系。
目前，蛋白质结构的高清晰度成像是蛋白质科学研究的热点之一。
科学家们利用X射线晶体学方法，成功解析了多种生物体系中蛋白质的三维结构，从而为药物设计和疾病治疗方面的研究提供了新的依据。
不仅如此，近年来出现了一种叫做“单颗粒电子显微镜”(cryo-EM)的新技术，能够在无需制备晶体的情况下直接解析蛋白质的结构。
该技术能够成功解析具有高度结构异质性的生物分子，这对于理解生物分子在不同环境下的行为具有重要意义。
二、蛋白质交互作用的全景分析蛋白质交互作用是指一种蛋白质与其他蛋白质或分子之间的相互作用。
如今，科学家们可以借助先进的技术手段，对蛋白质交互作用进行全景分析。
例如，质谱法是一种用于检测蛋白质与其他分子之间相互作用情况的技术。
利用这种方法，科学家们可以快速地鉴定蛋白质与其他生物分子的相互作用关系，有助于揭示蛋白质间的相互作用网络和细胞中信号传递通路的机制。
三、定点修饰方法的发展蛋白质在人体内发挥各种生物学功能的行为往往需要与其他蛋白质或小分子相互作用。
而这些交互作用往往可以通过对蛋白质进行定点修饰来实现。
在近几年的研究中，科学家们不断探索新的定点修饰方法，这些方法包括瑞利多肽修饰(RADICA)、紫外线活化氨基酸修饰(UAAC)等。
这些技术为研究蛋白质修饰、药物发现和疾病治疗提供了新的手段。
四、蛋白质结构预测的概率计算方法蛋白质结构预测是一项关键的任务，因为其结构与功能紧密相关。
随着计算方法的进步，预测精度不断提高。
但是，从蛋白质多样性和复杂度来看，预测任务仍然具有很大的挑战。
为了解决这一问题，研究者们逐渐采用基于概率计算的方法，如重重随机重构(multi-template modeling)和石墨烯垂直扫描(generalized ranking)。
蛋白质结构与功能研究的新进展
蛋白质结构与功能研究的新进展蛋白质是细胞内最重要的生物大分子之一，扮演着许多重要生理过程的关键角色。
因此，对于蛋白质结构与功能的研究一直是生命科学领域的重点之一。
在最近的研究中，科学家们利用新技术和新方法，取得了一些重要进展，本文将简要介绍其中一些。
1.单细胞蛋白质组学的新突破单细胞技术的迅速发展带来了研究单个细胞的新机会。
利用单细胞蛋白质组学技术，科学家们可以获取每个细胞的蛋白质组成，以深入研究单个细胞的生物学特性。
目前，单细胞蛋白质组学已经应用于肝细胞、肺癌细胞、胚胎干细胞和单个人体免疫细胞等多个细胞类型的研究。
该技术为了解个体细胞特异性生理功能和病理状态提供了新的手段。
2.人工智能在蛋白质结构分析中的应用随着深度学习技术的迅速发展，人工智能在蛋白质结构分析中的应用也越来越成熟。
科学家们训练神经网络来预测蛋白质结构，并在此基础上进行蛋白质设计和工程改造。
这种方法已经被成功应用于抗体和酶的优化设计中。
同时，该技术还在大规模的蛋白质结构预测和分析中取得了许多成功的应用。
3.新相互作用分析方法的发展相互作用是蛋白质功能发挥的重要机制。
过去，研究蛋白质相互作用大多采取基于结构的方法。
而现在，新的技术发展使得科学家们能够采取更高效的技术来进行相互作用的分析。
例如，近年来已经发展出许多高通量的方法来探索蛋白质相互作用网络，如亲和性质谱技术、Y2H技术、TAP-MS技术等，这些技术有效地促进了蛋白质相互作用的研究。
4.分子动力学模拟的新进展分子动力学模拟是一种用于模拟蛋白质分子内部原子运动和反应的计算方法。
最近，湖北大学的科学家们利用机器学习技术对分子动力学模拟进行了改进，提高了其计算精度，并将其用于预测蛋白质间的相互作用。
该方法巧妙地结合了计算机科学和生命科学，为生物学家研究蛋白质的内部结构和功能提供了新的方式。
综上所述，蛋白质结构与功能研究在不断发展，新技术、新方法的应用不仅使其速度和效率提高，同时创造了更多的机会和前景。
蛋白质结构与功能的研究与应用
蛋白质结构与功能的研究与应用蛋白质是生物体内一类重要的基本有机分子，承担着许多重要的生物学功能。
了解蛋白质的结构和功能对于深入研究生命过程、药物开发以及解决许多生物理论和实践问题具有重要意义。
本文将探讨蛋白质结构与功能的研究进展以及其在生物学和医学中的应用。
一、蛋白质结构的研究蛋白质的结构是其功能的基础，因此研究蛋白质结构一直是生物学领域的热点之一。
随着科技的进步，科学家们提出了许多研究蛋白质结构的方法，其中X射线晶体学是最常用和有效的方法之一。
通过将蛋白质晶体暴露于X射线下，科学家们可以通过测量X射线在晶体中的散射模式来确定蛋白质的结构。
此外，核磁共振（NMR）和电子显微镜（TEM）等技术也被广泛应用于蛋白质结构的研究领域。
二、蛋白质结构与功能的关系蛋白质的结构和功能之间存在着密切的关系。
蛋白质的结构决定了其功能表现形式，包括催化性、结合性、识别性等。
例如，酶蛋白质通常具有特定的结构域，这些结构域能够与底物结合并催化特定的化学反应。
另外，抗体蛋白质通过其结构域可以识别和结合到特定的抗原，从而发挥免疫应答的功能。
因此，蛋白质的结构与功能的研究对于揭示生命活动的基本机制及开发新型药物具有重要意义。
三、蛋白质研究的应用1. 药物开发蛋白质结构与功能的研究在药物开发领域起着重要作用。
结构生物学的发展使得科学家们能够解析病原体蛋白质的结构，从而寻找特定的靶点用于药物设计。
此外，蛋白质工程技术的应用可改变蛋白质的结构和功能，从而提高药物的效力和选择性。
2. 食品工业蛋白质在食品工业中有着广泛的应用。
了解蛋白质的结构，可以优化食品的制备工艺，改善产品的质地和口感，同时增加产品的营养价值。
例如，通过改变蛋白质结构，可以制备出具有特殊功能性质的食品添加剂，如具有乳化、稳定性或发泡性能的蛋白质分子。
3. 生物工程蛋白质的结构与功能研究在生物工程领域也具有重要应用。
通过对蛋白质结构的深入了解，可以设计合成出具有特定功能的蛋白质。
蛋白质结构实验研究现状及发展趋势
蛋白质结构实验研究现状及发展趋势蛋白质是生命体系中极为重要的分子，它们参与了细胞的组成与功能调控，是生物体内的重要基本结构。
由于蛋白质广泛存在于生物体内，因此对蛋白质结构的研究一直是科学研究的热点之一。
随着科技的发展，蛋白质结构实验研究也取得了长足的进步。
本文将从实验研究现状和发展趋势两个方面，对蛋白质结构实验研究进行探讨。
一、蛋白质结构实验研究现状1. X射线衍射技术X射线衍射是一种常用的蛋白质结构研究方法，利用X射线的散射原理对蛋白质的晶体进行分析，从而得到其三维结构信息。
这种方法已经被广泛运用于蛋白质结构的研究中，对一些蛋白质结构的解析发挥了重要作用。
2. 核磁共振技术核磁共振技术是另一种常见的蛋白质结构研究方法，它通过探测原子核在外加磁场下的共振现象来获取蛋白质结构的信息。
相比X射线衍射技术，核磁共振技术对蛋白质的溶液样品也具有较好的适用性。
3. 电子显微镜技术近年来，随着电子显微镜技术的不断发展，其在蛋白质结构研究中的应用也越来越广泛。
电子显微镜技术能够直接观察到蛋白质的超分子结构，为蛋白质结构的解析提供了重要手段。
4. 质谱技术质谱技术能够对蛋白质的质量和结构进行准确分析，已经成为蛋白质研究中不可或缺的手段之一。
通过质谱技术，可以揭示蛋白质的修饰情况和结构特征，为蛋白质结构实验研究提供了重要支持。
以上几种方法都在一定程度上为蛋白质结构的研究提供了重要技术支持，然而，随着蛋白质研究的深入，这些技术也不断面临着挑战和改进的空间。
接下来，我们将探讨蛋白质结构实验研究的发展趋势。
二、蛋白质结构实验研究发展趋势1. 多技术综合应用随着各种蛋白质结构研究方法的不断发展，将多种技术进行有机结合，综合应用成为未来的发展趋势。
这样不仅能够弥补各种技术的局限性，还能够提高蛋白质结构研究的准确性和全面性。
2. 结构动力学研究除了对蛋白质的静态结构进行研究外，对蛋白质的动态结构也变得越来越重要。
未来的研究将更加注重蛋白质在不同条件下的结构动态变化，这对揭示蛋白质功能和调控机制具有重要意义。
蛋白质结构的新方法与进展
蛋白质结构的新方法与进展蛋白质是生命体中至关重要的分子之一，它们在细胞机体中扮演着极为重要的角色。
了解蛋白质的结构及其功能对于揭示生命的奥秘以及药物研发具有重要意义。
随着科技的发展，越来越多的新方法被用于研究蛋白质的结构，推动了该领域的进展。
本文将介绍一些新的方法并探讨其对蛋白质结构研究的影响。
一、冷冻电镜传统的蛋白质结构研究方法中，X射线晶体学是主要手段。
然而，对于某些大分子或者复合物，难以得到高质量的晶体提供足够的结构信息。
而冷冻电镜技术的出现填补了这一空缺。
冷冻电镜能够在冰冻状态下捕捉蛋白质的中间态，从而提供了高分辨率的结构信息。
借助冷冻电镜，科学家们能够研究更多具有生物学意义的蛋白质复合物，并解析其结构与功能之间的关系。
二、机器学习与人工智能蛋白质的结构决定其功能，同时蛋白质的结构也受到其序列的影响。
传统的方法在解析蛋白质的结构时往往需要大量的实验数据和计算。
而近年来，机器学习与人工智能的兴起为研究蛋白质结构带来了新的希望。
通过将大量的实验和计算数据输入到机器学习算法中，科学家们可以预测蛋白质的结构，并加速该领域的研究进展。
机器学习与人工智能的应用不仅可以帮助研究者快速解析蛋白质结构，还可以辅助设计全新的蛋白质及药物。
三、液态核磁共振液态核磁共振（NMR）作为一种强大的工具用于解析蛋白质的结构。
传统的NMR技术主要用于研究小分子的结构，而液态NMR已逐渐被应用于蛋白质研究。
它能够在生理条件下，通过蛋白质溶液中的核磁共振信号，得到关于蛋白质结构的信息。
液态NMR技术在研究蛋白质的动态结构方面具有独特的优势，可以帮助我们更好地理解蛋白质与其环境之间的相互作用。
四、单分子力谱学单分子力谱学是一种新兴的研究手段，通过拉伸蛋白质，可以研究蛋白质的结构、力学性质及其相互作用。
这种方法通过测量蛋白质在微观尺度上的机械性质，可以提供关于蛋白质结构的重要信息。
通过对单个蛋白质分子的拉伸实验，科学家们可以研究其结构、稳定性以及与其他生物分子的相互作用。
联会复合体的组成、功能及遗传控制
图 1 SC 立体结构模式图 (引自 Page and Hawley, 2004)[4]
图2
显微镜下 LE 与 CE(引自 Golubovskaya 等 , 1993)[5]
图3
SC 俯视图 (引自 Boer and Heyting, 2006)[6]
第2期
谢文军等 : 联会复合体的组成、功能及遗传控制
Abstract: The synaptonemal complex (SC) is a super protein lattice that connects paired homologous chromosomes in most meiotic systems. This special organization is related to the meiosis processes such as homologous chromosomes pairing, synapsis, recombination, segregation, etc. Flaws of it would lead the meiocytes to apoptosis, which contributes to sterility. In recent years, the study of this complex has been a hotspot in meiosis research, but little was known about its exact mechanism. This review summarized the organization, function, and genetics of this complex with recent advances. Prospects of its further study were also briefly discussed.
cohesin结构及功能研究进展
ring structure that plays an important role in maintaining the orderly arrangement of chromatin during cell division. In addition, metazoan cohesin was found to act as an intermolecular linker, which regulates insulator/enhancer–promoter interactions, leading to either enhancement or inhibition of gene expressions. However, little is known about the role of cohesin in the transcriptional regulation in plants. In the review, we introduce the structure and core subunits of cohesin, and summarize the factors that regulate its dynamic changes on chromatin. Based on the functional study of plant cohesin in recent years and researches in animals about the roles of cohesin in the three-dimensional genome organization and transcriptional regulation, we prospect the potential functions of plant cohesin in regulating transcription.
蛋白质结构与功能研究的最新进展
蛋白质结构与功能研究的最新进展简介：蛋白质是生物体内最重要的分子之一，其结构与功能的研究对于理解生命活动具有重要意义。
近年来，随着科学技术的不断发展和突破，蛋白质结构与功能研究取得了许多重要的进展。
本文将探讨蛋白质结构与功能研究的最新进展，并介绍一些相关的研究方法和技术。
一、蛋白质结构研究的现状与挑战蛋白质的结构研究是理解蛋白质功能的基石。
传统的蛋白质结构研究主要依赖于X射线晶体学。
然而，蛋白质晶体的制备和结构解析过程困难重重，只有少数蛋白质的高分辨率结构被解析出来。
因此，一种新的、高效的蛋白质结构研究方法迫切需要。
近年来，随着电子显微镜（EM）技术的飞速发展，单颗粒冷冻电子显微镜（cryo-EM）已经成为蛋白质结构研究的热点。
cryo-EM技术克服了晶体生长和结晶质量的问题，可以直接从冻结的蛋白质样品中获得高分辨率的三维结构。
这一技术的出现极大地促进了蛋白质结构的研究，许多成果也取得了重大突破。
二、蛋白质功能研究的最新进展除了研究蛋白质的结构，了解蛋白质的功能同样至关重要。
近年来，蛋白质功能研究的最新进展主要集中在以下几个方面：1. 蛋白质相互作用网络的揭示：蛋白质在细胞内通过相互作用形成复杂的网络，扮演着重要的功能角色。
研究人员利用大规模的实验数据和计算模型，揭示了许多蛋白质相互作用网络的结构和功能关系。
这些研究有助于我们更好地理解蛋白质的功能机制。
2. 蛋白质后转录修饰的研究：蛋白质后转录修饰是维持细胞正常功能和适应环境变化的重要机制。
最新的研究表明，蛋白质后转录修饰在调控基因表达和细胞信号传导中发挥着关键作用。
研究人员已经鉴定出了许多新的修饰位点和修饰酶，并研究了它们在细胞增殖、分化和肿瘤发生中的重要作用。
3. 蛋白质与疾病的关联研究：蛋白质功能的异常与许多人类疾病的发生和发展密切相关。
研究人员通过研究蛋白质在疾病中的表达和功能变化，揭示了许多蛋白质与疾病的关联关系。
这些结果为疾病的预防和治疗提供了重要的依据和新的治疗方法。
蛋白质结构实验研究现状及发展趋势
1. 引言在当今科学研究领域，蛋白质结构实验研究一直是一个备受关注的领域。
蛋白质作为生物体内重要的功能分子，其结构研究对于理解生命活动以及药物研发具有重要意义。
本文将深入探讨蛋白质结构实验研究的现状及发展趋势，希望能为读者展现这一领域的前沿动态，同时也让我们更全面地了解蛋白质结构实验研究的意义和未来发展方向。
2. 目前蛋白质结构实验研究的技术和手段目前，蛋白质结构实验研究的技术和手段已经非常多样化和成熟化。
X 射线晶体学、核磁共振、电子显微镜、质谱等成为了常用的蛋白质结构实验手段。
其中，X射线晶体学技术能够高分辨率地测定蛋白质的结构，但需要获得高质量的蛋白晶体；核磁共振技术则能够在溶液中获取蛋白质的结构信息，但对蛋白质的分子量要求较高。
电子显微镜和质谱技术也分别有其独特的应用优势。
不同技术的发展使得研究者能够更全面、深入地了解蛋白质的结构和功能。
3. 蛋白质结构实验研究的基础意义蛋白质是生命的基本组成单元，它们参与了许多重要的生物学过程，如代谢、免疫、信号传导等。
了解蛋白质的结构对于理解生物学功能至关重要。
蛋白质结构实验研究可以帮助科学家们揭示蛋白质的空间结构、折叠方式、功能区域等重要信息，为生命活动的理解提供了重要的基础。
蛋白质结构实验研究也对药物研发、疾病诊断和治疗等领域具有重要的应用意义。
4. 蛋白质结构实验研究的发展趋势随着科学技术的不断进步，蛋白质结构实验研究也在不断地向前发展。
未来，我们可以看到以下几个方面的发展趋势：4.1 结合多种技术手段未来蛋白质结构实验研究将更多地借鉴不同技术手段，结合X射线晶体学、核磁共振、电子显微镜、质谱等技术，以获得更全面、精准的蛋白质结构信息。
4.2 突破技术瓶颈当前蛋白质结构实验研究中存在一些技术瓶颈，如获得高质量蛋白晶体、对大分子蛋白的结构测定等，未来的发展将集中突破这些技术瓶颈，以提高研究效率和深度。
4.3 数据处理和分析随着蛋白质结构实验研究数据量的不断增加，数据处理和分析成为一个新的挑战。
ETR反义寡聚核苷酸抑制血管SMC增（殖及内膜增生
钱济先博士后研究Ｉ作报告旺－ａｃｔｍＣＰＭＤＭＥＭＥＴ参。
弱ＥＴＢＦ．１２７３Ｈ—ＴｄＲＭＴＴＮＢＳＯＤ０ＤＮＳＭＣ符号表平滑肌特异肌动蛋白每分闪烁计数Ｄｕｌｂｅｃｃｏ最低必需培养液内皮素Ｉ型内皮素受体Ⅱ型内皮素受体多聚凝胶３氢脱氧腾苷噻唑蓝比色试验小牛血清光密度，ＯｌｉｇｏＤＮＡ计量单位１０Ｄ２６０＝３３“ｇ反义寡聚核苷酸平滑肌细胞。
钱济先博士后研究工作报告文献回顾～血管内膜增生和ＳＭＣ增殖的反义治疗摘要：反义技术在血管ｓＭＣ增殖和内膜增生的基因活疗中占有重要的地位，目前人们对反义靶基因序列、载体系统和生物学效应方面进行了深入研究，可望在血管基因治疗领域内取得一定的突破，但对反义载体的可控性和反义药物的安全性等问题尚需作进一步研究。
关键词；反义核酸，血管，ＳＭＣ增殖自体静脉移植和经皮血管腔内成形术已广泛应用于血管损伤及血管疾病的血流重建，技术方法成熟，早期通畅率在９５％以上，但移楦静脉术后常发生狭窄，晚期通畅率有逐年卜Ｊ降之势；血管腔内成形术后再狭窄率达３０％以上，严重影响治疗效果。
血管狭窄和再狭窄的根本原因是内膜过度增生，增生的细胞学基础主要是平滑舰细胞（ＳＭＣ）由中膜向内膜移行并过度增殖。
目前，人们运用介入和药物治疗的方法取得一些效果，但结果仍不理想，在这种情况下，反义技术应运而生。
一、反义技术的概念和概况反义是相对于结台的靶基因序列正义链而言的，根据这一原则，由人工台成的寡核苷酸就称为反义寡核苷酸，通过与互补核酸氢键的特异结合，实现核酸序列的特异识别。
人体基因约有３×１０９碱基对，从统计学意义上讲，一条１７个碱基的寡核苷酸序列只在人体基因中出现一次，因此这种长度的反义寡核苷酸具有极高的特异性。
如果靶基因的核酸序列已知，就可根据碱基配对原理写出反义寡核苷酸的化学结构，进行设计台成，再通过反义技术实现对靶基因的控制。
所谓反义技术就是将反义寡核苷酸经一定途径导入细胞，与特定的互补基因相结台，抑制该基因的复制、转录和翻译．使其表达产物台成释放减少。
蛋白质复合体结构与功能的研究进展
蛋白质复合体结构与功能的研究进展蛋白质在细胞中扮演着重要的角色，它们是生命的组成部分、调节和催化生化反应的媒介以及遗传信息的转化者。
蛋白质的结构和功能密不可分，因此对它们的研究一直是生命科学领域的热点话题。
随着科技的进步和技术的不断更新，越来越多的人开始关注蛋白质复合体结构和功能的研究。
蛋白质复合体（protein complex）是由两个或多个蛋白质分子通过非共价键形成的无机化合物。
它们通常在细胞内表现出高度协同作用以完成特定的生物功能。
蛋白质复合体的核心是不同蛋白质之间的相互作用，这些相互作用是非常复杂、动态的，也是蛋白质的结构与功能密切相关的因素之一。
目前，随着生物技术和计算技术的发展，越来越多的研究集中在蛋白质复合体的结构和功能研究上，尤其是各种计算机模拟和实验研究技术的日益成熟和普及，进一步推动了该领域的研究进展。
一、蛋白质复合体的结构研究对蛋白质复合体的结构研究是解析其生物功能的关键。
蛋白质复合体的结构一般由以下方法研究获得：1.晶体学：这是一种重要的研究蛋白质结构的方法，可以通过X射线晶体学分析得到高清晰度、高分辨率的蛋白质晶体结构。
因为需要用到大量可纯化的蛋白质样品，所以新的方法即离子迁移谱解析法（IMS-MS）和质谱网格超分辨率成像法（MS Grid）等方法为蛋白质复合体的研究带来了新的可能性。
2.核磁共振（NMR）：可以在溶液中研究蛋白质结构，可以得到生物大分子在溶液中的三维立体结构。
3.电子显微镜（EM）：这种方法可以观察到大分子的三维结构，通过对图像进行三维重建，确定蛋白质复合体的结构。
目前凝胶滤泡技术也被用于复杂大分子的分离和纯化。
其中“cellobiohydrolase enzyme complex”的结构分析就是用这种技术得到的。
二、蛋白质复合体的功能研究在结构研究的基础上，对蛋白质复合体的功能研究可以更好地解析其生物功能。
围绕蛋白质复合体的生物功能研究主要有以下方法：1.生物学方法：生物学方法通过基因工程和克隆技术表达和纯化蛋白质复合体，然后通过功能实验来解析其特定生物功能，如酶催化、细胞系传递、细胞周期调节、病原体攻击等。
SMC蛋白的结构和功能
染色体结构细胞周期性的动态变化紧密相关， 它们参与有丝分裂染色体的集缩和分离、 性染色体的剂量补偿效应、 姐 妹染色单体的内聚作用 （,352(031） 、 遗传重组和 789 修复等过程。本文从生化特性和生物学功能两方面叙述了对 !"# 蛋白的研究。 关键词： 染色体结构维持蛋白；集缩蛋白；内聚蛋白 中图分类号： :;&’ 文献标识码： 9 文章编号： （<%%$） %<=& > ;’’< %< > %$’& > %?
［5］ 上 ； 有人考虑到集缩蛋白的生理靶位是染色质而非裸露
组成相似的 "#$&!"#$’ 蛋白复合物。 目前还不清楚集缩蛋白是如何诱导染色质集缩的， 但是 一些研究仍提供了有价值的实验证据。首先， *%" 集缩蛋白可 利用 -?7 水解的能量诱导 +,- 超螺旋化
［**］
那么有丝分裂期的集缩蛋白有可能比间期集缩蛋白对 +,-，
万方数据
莉 （$;’R > ） ， 女， 湖南人， 硕士研究生， 专业方向： 细胞遗传学。电话： （%$%） RS;%’R=;， AG/-0.： 621I6.T<R&O 12)
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露 +,- 的反应到细胞内进行集缩反应的飞跃。 表 & "#$!."#$/பைடு நூலகம்蛋白复合物 0123+ & "#$!."#$/ 45(6+-) $(783+9+,
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蛋白质结构与功能的研究进展
《生物化学》课程论文姓名：曹SS学号：11310300SS专业：SS教育成绩：SS学院生命科学学院2015年 1 月 1 日文献综述蛋白质结构与功能的研究进展学生：曹SS指导老师：杜SS【摘要】人类基因组计划即将完成。
虽然基因组的序列作为信息库拥有大量的、重要的生物信息资源，但并不是基因本身,而是基因组所编码的蛋白质才能够直接参与和指导绝大多数的生物学过程。
毫无疑问，只有阐明蛋白质的作用机理，才能够真正理解基因的功能。
蛋白质结构与功能关系的揭示将有助于人类对于如生殖、发育、疾病等生命活动的基本机理的了解。
同时，将对于人类疾病的防治和药物的发明具有重要的指导意义。
【关键词】蛋白质；结构；功能1.引言在人类进人21世纪新纪元之际,生命科学也迎来一个崭新的时代,即“后基因组时代(Post一genome era)”。
在这一时代中,生命科学的中心任务是揭示基因组及其所包含的全部基因的功能,并在此基础上阐明遗传、发育、进化、功能调控等基本生物学问题,以及进一步解决与医学、环境保护、农业密切相关的问题。
由于基因的功能最终总是通过其表达产物—蛋白质来实现的,因此,要了解基因组全部功能活动,最终也必须回到蛋白质分子上来。
现已知道,以蛋白质为主体的生物大分子的功能主要决定于它们的三维结构,所以也有人认为当代生物学研究已经进人了“结构基因组时代(structural genomics era)”。
目前,我们还不可能只用基因组DNA 的一维序列去确定生命活动的机理(mechanism)和途径(path-way),也难以仅用基因的信息去解释疾病发生与发展的分子机理。
显然,在人类基因组之后的时代,在有关生命活动整合知识的指导下,以蛋白质及其复合物、组装体为主体的生物大分子的精细三维结构及其在分子、亚细胞、细胞和整体水平上的生物学功能的研究是生命科学的重大前沿课题,也是当前生物学领域中最具有挑战性的任务之一,在后基因组时代生物学发展中处于战略性的关键地位。
SMC1A在肿瘤领域的研究
SMC1A在肿瘤领域的研究张一帆;张兴义;姜睿;孙梅【期刊名称】《中国实验诊断学》【年(卷),期】2012(016)012【总页数】5页(P2350-2354)【作者】张一帆;张兴义;姜睿;孙梅【作者单位】吉林大学白求恩第二医院,吉林,长春130041;吉林大学白求恩第二医院,吉林,长春130041;吉林大学中日联谊医院;吉林大学白求恩第二医院,吉林,长春130041【正文语种】中文一个世纪以前，Boveri曾在研究中观察到染色体异常与肿瘤发生相关，并由此推测染色体不稳定性（chromosome instability，CIN）可介导肿瘤的发生［1］。
如今随着肿瘤分子生物学的发展，人们逐渐意识到恶性肿瘤具有不同于正常细胞的一些生物学特性，例如过度激活的增殖信号、抗凋亡途径以及侵袭转移机制等。
其中染色体不稳定性是恶性肿瘤的主要标志之一，可以促进恶性肿瘤产生一系列生物学特性，从而在肿瘤发生发展中起到关键作用［2］。
然而迄今为止人们对细胞是如何保持基因组稳定性以及染色体不稳定性在肿瘤发生发展中的具体作用机制却知之甚少。
近年来科研工作者们开展了多项研究试图深入了解基因组不稳定性产生的机制及其在肿瘤发生过程中的作用，而凝聚蛋白（Cohesin）复合体的发现无疑是该领域新的突破口。
Cohesin蛋白复合体是细胞维护染色体稳定性的关键因子，而SMC1A作为Cohesin的重要亚基之一，其功能异常被发现与包括恶性肿瘤在内的多种疾病相关。
本文主要对Cohesin的亚基SMC1A在肿瘤领域的研究进展作一综述。
1 Cohesin的结构Cohesin蛋白复合体是一种人类进化过程中高度保守的蛋白复合体，最早发现于酵母细胞。
该蛋白复合体含有4个亚基：即一对染色体结构维修蛋白（Structural Maintenance of Chromosomes，SMC）SMC1A和SMC3，以及两个非SMC 蛋白质RAD21／SCC1 和 STAG／SCC3／SA 构成。
SMCC-结构反应解释
SMCC-结构反应解释SMCC是一类含有N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)活性酯和马来酰亚胺的双功能偶联剂.可以将分别含有巯基和氨基的化合物键接在一起。
NHS活性酯与伯胺在PH7-9的环境形成酰胺键。
马来酰胺与巯基在PH6.5-7.5的环境下形成稳定的硫醚键。
在水溶液中，NHS活性酯的水解是（与氨基的反应）个竞争反应。
马来酰胺比NHS稳定，但是在PH大于7.5时，马来酰胺会慢慢水解，失去与巯基反应的特异性。
因而，在使用SMCC时通常是在PH7.2-7.5的环境下进行，并且先让NHS发生反应。
SMCC结构里的环己烷环可以降低马来酰胺的水解速率。
这使得蛋白质在用SMCC修饰之后可以冻干存放一段时间。
很多蛋白质都选用该试剂来进行马来酰亚胺修饰。
用SMCC来制备抗体-酶或者半抗原作载体的蛋白质，经常采用两步合成法。
首先，含有氨基的蛋白质与几倍的偶联剂反应，反应结束后通过脱盐柱或者透析的方法除掉没有反应玩的SMCC。
然后，再与含有巯基的蛋白质反应。
在实际操作中要注意的是，SMCC怕潮湿，存放时要和干燥剂一起存放。
并且使用中从冰箱拿出来时要先在室外放置一段时间平衡温度，以免立刻开启，空气中水分遇冷凝结，破坏SMCC结构。
INSTRUCTIONSSMCC (succinimidyl 4-[N-maleimidomethyl]cyclohexane-1-carboxylate), 50 mgMolecular Weight: 334.32 Spacer Arm: 8.3 Å Net Mass Added: 219.09Storage: Upon receipt store desiccated at 4° C.Product is shipped at ambient temperature.Sulfo-SMCC (sulfosuccinimidyl 4-[N-maleimidomethyl]cyclohexane-1-carb oxylate), 1 g Sulfo-SMCC, 50 mgSulfo-SMCC, No-Weigh™ Format, 8 × 2 mg microtubes• Desalting column to separate modified protein from excess crosslinker and reaction byproducts (e.g., Zeba Desalt Spin Columns)•Amine-containing (Protein-NH2) and sulfhydryl-containing proteins (Protei n-SH) to be conjugatedB. ProtocolNote: For best results, ensure that Protein-SH is prepared and ready to com bine with Protein-NH2 in step 5. 1. Prepare Protein-NH2 in Conjugation Buffer.2. Add the appropriate amount of crosslinker to the protein solution. The co ncentration of the Protein-NH2 determines thecrosslinker molar excess to use. Suggested crosslinker molar excesses are as f ollows (also see Table 1):• Protein samples < 1 mg/ml use 40-80-fold molar excess.• Protein samples of 1-4 mg/ml use 20-fold molar excess.• Protein samples of 5-10 mg/ml use 5- to 10-fold molar excess.Table 1. Crosslinker preparation and molar excess to use for 1 ml of sample. Immediately before use, dissolve crosslinker in the appropriate solvent at the con centration denoted in parentheses; then add the listed volume to a 1 ml protein s ample. For example, to use the No-Weigh Sulfo-SMCC, dissolve the 2 mg content s of the microtube in 200 µl of buffer and then add the prescribed volume to per 1 ml sample. For the other products, the appropriate amount of dry reagent must be weighed on a balance (e.g., 2.4 mg Sulfo-SMCC for dissolution in 500 µl buffe r).Protein-NH2 Concentration(based on a 50 kDa protein) 10 mg/ml 1 mg/ml 0.5 mg/mlCrosslinker Molar Excess 5X 20X 50X Sulfo-SMCC(in 50 mM sodium phosphate or water) 100 µl (4.8 mg/ml*) 40 µl (4.8 mg/ml *) 50 µl (4.8 mg/ml*) No-Weigh Sulfo-SMCC(in 50 mM sodium phosphate or water)50 µl (10 mg/ml*) 20 µl (10 mg/ml*) 25 µl (10 mg/ml*) SMCC(in DMSO or DMF)100 µl (3.7 mg/ml*)100 µl (1.5 mg/ml*)100 µl (1.8 mg/ml*)*Concentration of each crosslinker before adding to protein sample.Note: If the Sulfo-SMCC solution does not completely dissolve, place the tub e under hot running water or incubate for several minutes in a 50°C water bath.3. Incubate reaction mixture for 30 minutes at room temperature or 2 hours at 4°C.4. Remove excess crosslinker using a desalting column equilibrated with Co njugation Buffer.5. Combine and mix Protein-SH and desalted Protein-NH2 in a molar ratio corresponding to that desired for the finalconjugate and consistent with the relative number of sulfhydryl and activate d amines that exist on the two proteins. 6. Incubate the reaction mixture at room temperature for 30 minutes or 2 hours at 4°C.Note: Generally, there is no harm in allowing the reaction to proceed for sev eral hours or overnight, although usually the reaction will be complete in the spe cified time. To stop the conjugation reaction before completion, add buffer contai ning reduced cysteine at a concentration several times greater than the sulfhydry ls of Protein-SH. Note: Conjugation efficiency can be estimated by electrophoresi s separation and subsequent protein staining.Additional InformationA. Please visit the Pierce website for additional information including the fol lowing item: •Tech Tip: Attach an antibody onto glass, silica or quartz surface B. Two-step reaction schemeMaleimide-activated AntibodyAntibody-enzyme ConjugateSulfo-SMCCAntibodyAntibodyAntibodyEnzymeEnzymeFigure 1. Two-step reaction scheme for conjugating antibody and enzyme pr oteins with Sulfo-SMCC. In this example, the crosslinker is first reacted with the antibody to produce a maleimide-activated protein. After excess non-reacted cros slinker and by-products are removed, the maleimide-activated antibody is reacte d with the appropriate molar ratio of enzyme having sulfhydryl groups. Usually, several or multiple maleimide-activations occur per antibody molecule, enabling several enzyme molecules to be conjugated to each antibody molecule.MBS/BDB/SMCC/sulfo-SMCC1、SMCC琥珀酰亚胺-4-(N-马来酰亚胺)环已烷-1-1羟酸酯分子一端的NHS酯基团与某一蛋白质分子的伯氨反应形成稳定的酰胺键，另一端(马来酰亚胺基团一端)可与另一蛋白质分子的巯基交联。
SMC4对人乳腺癌细胞增殖、迁移及侵袭能力的影响及其机制研究
SMC4对人乳腺癌细胞增殖、迁移及侵袭能力的影响及其机制研究郑世杨;黄泽楠;李玺【摘要】目的探讨敲低染色体结构维持蛋白4(SMC4)基因的表达对人乳腺癌细胞MDA-MB-231增殖、迁移和侵袭能力的影响及其可能的机制.方法用定量PCR(qPCR)法检测20例乳腺癌患者乳腺癌组织及对应癌旁组织中SMC4的表达情况,并用qPCR及蛋白质印迹法(Western blot)检测人乳腺上皮细胞(MCF10A)及人乳腺癌细胞(MDA-MB-231、T47D、SK-BR-3、MCF7、MDA-MB-468)中SMC4的表达情况.用小分子干扰RNA(siRNA)特异性干扰MDA-MB-231中SMC4的表达后,用qPCR及Western blot检测干扰效果,用CCK8及平板克隆实验检测其增殖与克隆形成能力,Transwell小室检测其迁移及侵袭能力,用Western blot检测可能影响的通路蛋白表达情况.结果 SMC4在乳腺癌组织中的表达明显高于癌旁组织(t=3.265,P＜0.05).SMC4在乳腺癌细胞系中的表达明显高于MCF10A.在成功用siRNA干扰SMC4表达后,MDA-MB-231细胞的增殖、迁移及侵袭能力均明显下降(P＜0.05),且磷酸化蛋白激酶B (p-AKT)及磷酸化磷脂酰肌醇-3-激酶(p-PI3K)的表达同样明显降低(P＜0.05),而AKT及PI3K的表达则无明显影响.结论干扰SMC4基因的表达可抑制MDA-MB-231的增殖、迁移及侵袭能力,其机制可能与PI3K/AKT信号通路的激活相关.%Objective To explore the effect of down-regulation of structural maintenance of chromosome 4 (SMC4) on proliferation,migration and invasion capability of human breast cancer cell line MDA-MB-231 and its possible mechanism.Methods The expressions of SMC4 in breast cancer tissues and the corresponding adjacent tissues from 20 patients with breast cancer were detected by qPCR.The expressions ofSMC4 in human mammary epithelial cell line (MCF10A) and breast cancer cell lines (MDA-MB-231,T47D,SK-BR-3,MCF7 and MDA-MB-468) were detected by qPCR and western blot.After down-regulated the expression of SMC4 in MDA-MB-231 by small interfering RNA (siRNA),qPCR and western blot were used to determine the effect of transfection,CCK8 and clone formation assay were used to detect the proliferation and clonogenicity,Transwell chamber assay was used to detect the migration and invasion,and the possible pathway associated proteins were detected by western blot.Results The expression level of SMC4 in breast cancer tissues was higher than that in corresponding adjacent tissues (P＜0.05).The expression levels of SMC4 in breast cancer cell lines (MDA-MB-231,T47D,SK-BR-3,MCF7 and MDA-MB-468) were higher than that in MCF10A (P＜0.05).After successfully down-regulated SMC4 expression by siRNA,the proliferation,migration and invasion capability of MDA-MB-231 were significantly decreased (P＜0.05),and the expressions of pAKT and p-PI3K were significantly decreased (P＜0.05),whereas theexpressions of AKT and PI3K were not significantly affected.Conclusion Down-regulating the expression of SMCA can inhibit proliferation,migration and invasion capability of MDA-MP-231,which may be related to the activation ofPI3K/AKT signaling pathway.【期刊名称】《重庆医学》【年(卷),期】2018(047)016【总页数】5页(P2148-2152)【关键词】乳腺肿瘤;染色体结构维持蛋白4;细胞增殖;迁移;肿瘤侵袭;RNA干扰【作者】郑世杨;黄泽楠;李玺【作者单位】中山大学附属第三医院甲乳外科,广州510000;中山大学附属第三医院甲乳外科,广州510000;中山大学附属第三医院甲乳外科,广州510000【正文语种】中文【中图分类】R737.9乳腺癌是常见的恶性肿瘤之一，根据全球癌症报告，2016年全球约249 260人诊断为乳腺癌，约占女性恶性肿瘤新发病例的29%[1]。
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江苏农业科学 ２０１９年第 ４７卷第 １０期
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染色体上脱离，从而诱发有丝分裂后期的开始 。以 ［１２－１４］ 上这 些功能以及它们在整个细胞周期中的其他许多作用，确立了 ＳＭＣ复合体在生物学中的重要地位。
水稻作物遗传育种研究。Ｅ－ｍａｉｌ：１９０２５９６４１６＠ｑｑ．ｃｏｍ。 通信作者：于恒 秀，博 士，教 授，主 要 从 事 水 稻 作 物 遗 传 育 种 研 究。
Ｔｅｌ：（０５１４）８７９７９３０４；Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｘｙｕ＠ｙｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ。
相关蛋白 ＸＣＡＰＣ和 ＸＣＡＰＥ（Ｘｅｎｏｐｕｓｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ－ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｐｏｌｙｐｅｐｔｉｄｅ），也被称为 ＳＭＣ２和 ＳＭＣ４。ＳＭＣ２／ＳＭＣ４复合体 在染色体集 缩 时 发 挥 作 用 ［４］。 在 鸡 细 胞 的 染 色 体 中 发 现 了 一种 １３５ｋｕ的蛋白质 ＳｃⅡ（也称作 ＳＭＣ２），是 ＸＣＡＰＥ的同 源蛋白［５］。此外，在芽殖酵母 ｓｍｃ２突变体中发现染色体集缩 行为的缺失 。 ［６］
构成有机体染色体组分的 ＤＮＡ分子通常来说比有机体 本身还要长，例如在一个人类细胞中大约有 ４ｍ长的 ＤＮＡ。 在细胞分裂的准备过程中，ＤＮＡ被进一步压缩而使有丝分裂 时期染色体出现一定形态特征。但 ＤＮＡ是如何被包裹在细 胞这样小的结构中的，目前尚不清楚。染色体不仅仅由 ＤＮＡ 构成，还包含一些在基因表达和基因组稳定性中起作用的蛋 白。而使染色体能具有特定形态特征的首要物质就是染色体 结构维持蛋白（ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｏｆｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅｓ，ＳＭＣ）复 合体，这使得 ＳＭＣ蛋白结构和功能的研究具有重要意义。
真核生物中 ＳＭＣ蛋白两两之间会形成 ３种异二聚体：以 ＳＭＣ２－ＳＭＣ４为核心形成凝聚蛋白（ｃｏｎｄｅｎｓｉｎ）复合体［９］、以 ＳＭＣ１－ＳＭＣ３为核心形成黏结蛋白（ｃｏｈｅｓｉｎ）复合体、ＳＭＣ５－ ＳＭＣ６则是多亚基 ＤＮＡ修复复合物的基础结构。这 ３种复合 物对真核生物来说都是必需的，它们在部分功能上存在重叠， 如黏结蛋白参与染色体集缩，黏结蛋白和凝聚蛋白均在 ＤＮＡ 修复中发挥作用［１０］。
黏结蛋白复合体能够介导姐妹染色单体的黏着，这一发 现揭示了 ＳＭＣ复合体在真核生物染色体分离中起到重要功 能。姐妹染色单体产生于 Ｓ期，通过黏结蛋白维系在一起直 到有丝分裂期 ［１１］。黏 结 蛋 白 使 得 姐 妹 染 色 单 体 能 够 进 行 识 别配对，并 且 在 纺 锤 丝 的 牵 引 下 在 赤 道 板 ２侧 进 行 排 列。 ＳＣＣ１（ｓｉｓｔｅｒｃｈｒｏｍａｔｉｄｃｏｈｅｓｉｏｎ１）亚 基 水 解 使 得 黏 结 蛋 白 从
在研究早期人们就认识到 ＳＭＣ蛋白的功能不仅仅涉及 染色体形态以及分离。秀丽隐杆线虫性染色体剂量补偿的研 究表明，编码 ＳＭＣ蛋白的 ｄｐｙ－２７基因突变会导致胚胎中的 Ｘ染色体不能下调 基 因 表 达 ［７］。 此 外，裂 殖 酵 母 中 的 辐 射 敏 感蛋白 ＲＡＤ１８，被证实是 ＳＭＣ蛋白的一个独特亚组，现在称 作 ＳＭＣ５和 ＳＭＣ６［８］。
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江苏农业科学 ２０１９年第 ４７卷第 １０期
计 文，陶权丹，王时超，等．ＳＭＣ蛋白结构和功能的研究进展［Ｊ］．江苏农业科学，２０１９，４７（１０）：３２－３７． ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１３０２．２０１９．１０．００７
ＳＭＣ蛋白结构和功能的研究进展
计 文，陶权丹，王时超，华 杰，刘康伟，张建祥，于梅梅，于恒秀
同一时期内，对脊椎动物染色体的生化分析也发现了相 似的蛋白质。在非洲爪蟾的卵子提取试验中发现 ２个染色体
收稿日期：２０１９－０１－２４ 基金项目：国家自然科学 基 金 （编 号：３１８７２８５９）；江 苏９）；江苏高校优势学科建设工程资助项目。 作者简介：计 文（１９９４—），男，江苏扬州人，硕士研究生，主要从事
本文重点关注 ＳＭＣ复合物在染色体集缩、姐妹染色单体 黏着以及 ＤＮＡ修复中的功能。
１ ＳＭＣ蛋白研究简史
１９９１年 ＮｉＫｉ等首次在大肠杆菌 ｍｕｋＢ突变体中发现了 １ 个参与染色体分离的 ＳＭＣ蛋 白 家 族 成 员 ＭＵＫＢ［１］。ＭＵＫＢ 是第一个被发现编码 ＳＭＣ蛋白的基因。１９９３年，Ｓｔｒｕｎｎｉｋｏｖ 等克隆了 １个能够维持微染色体稳定性的芽殖酵母基因，并 命名为 ＳＭＣ１，由此发现了具有相似结构的蛋白质 ＳＭＣ１［２］ （图 １）。之后在多种生物体的基因组中发现了类似的编码 ＳＭＣ１蛋白的基因，如裂殖酵母中的 ２个编码 ＳＭＣ蛋白的基 因 ｃｕｔ３＋和 ｃｕｔ１４＋，在两者的突变体中均观察到染色体的凝 聚和分离发生异常 。 ［３］
（扬州大学农学院 ／江苏省作物遗传生理重点实验室 ／植物功能基因组学教育部重点实验室 ／江苏省作物基因组学和分子育种 重点实验室 ／江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心，江苏扬州 ２２５００９）
摘要：染色体不仅仅由 ＤＮＡ构成，还包含一些使染色体能具有特定形态特征以及在基因表达和基因组稳定性中 起作用的蛋白。而使染色体能具有特定形态特征的首要物质就是染色体结构维持蛋白 （ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｏｆ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅｓ，ＳＭＣ）复合体。ＳＭＣ复合体包含凝聚蛋白（ｃｏｎｄｅｎｓｉｎ）、黏结蛋白（ｃｏｈｅｓｉｎ）和 ＳＭＣ５－ＳＭＣ６复合体，是染 色体的重要组分。ＳＭＣ蛋白的表达依赖于 ＡＴＰ的水解以及 ＤＮＡ的拓扑作用。ＳＭＣ复合体参与了多重染色体行为， 其中尤为显著的是染色体集缩和姐妹染色单体的黏着。此外，ＳＭＣ复合体在 ＤＮＡ修复中也有重要的作用。近年来， 随着分子生物学研究技术的发展，对该类复合体的结构、功能及作用机制等方面已有较多研究并取得一些重要进展， 本文对 ＳＭＣ蛋白结构和功能的研究进展做一综述。 关键词：染色体结构维持蛋白；凝聚蛋白；黏结蛋白；ＳＭＣ５－ＳＭＣ６复合体 中图分类号：Ｓ１８８ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２－１３０２（２０１９）１０－００３２－０５