核酸-蛋白质互作
简述核酸和蛋白质代谢的相互关系
简述核酸和蛋白质代谢的相互关系全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：核酸是细胞内的一种重要有机物质，它由核苷酸构成，是构成核酸的基本单元。
核酸分为DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）两种。
核酸在细胞内具有非常重要的功能，它们可以携带遗传信息，参与蛋白质的合成，调控细胞的生长和分化等过程。
蛋白质则是细胞内最重要的有机物质之一，是生命体内各种生物学功能和生命活动不可或缺的组成部分。
蛋白质合成是一个复杂的生物化学过程，需要核酸的介入才能完成。
在细胞内，RNA起着传递DNA信息的作用，RNA通过转录过程将DNA上的遗传信息转换成RNA信息，然后RNA将这些信息传递给细胞内的核蛋白合成机器，进而合成蛋白质。
核酸代谢和蛋白质代谢是密切相关的，两者之间存在着相互关系。
在细胞内，核酸和蛋白质代谢之间的相互关系主要体现在以下几个方面：核酸还可以调控蛋白质的合成。
在细胞内，存在着一些特殊类型的RNA，如miRNA和siRNA等，它们能够通过靶向特定基因的mRNA，抑制或促进这些基因的表达，从而影响蛋白质的合成。
这种核酸介导的蛋白质合成调控，使得核酸和蛋白质代谢之间形成了一种复杂的调控网络。
核酸代谢和蛋白质代谢还存在着其他相互关系。
核酸可以通过调节细胞内mRNA的降解速率，影响蛋白质的合成水平；而蛋白质也可以参与核酸的合成和修复过程。
这些相互关系构成了细胞内核酸和蛋白质代谢的相互调节机制，维持了细胞内生物学功能的正常运行。
第二篇示例：核酸和蛋白质是生物体内两种重要的生物大分子，它们在生物体内的代谢过程中密不可分。
核酸是生物体内的遗传物质，负责信息的传递和储存，而蛋白质则是生物体内的最重要的功能分子，承担着多种生物过程中的功能。
核酸和蛋白质之间通过一系列生物化学反应相互转化，相互影响，共同维持着生物体内的代谢平衡和生物功能的正常进行。
核酸的合成过程称为核酸代谢，蛋白质的合成过程称为蛋白质代谢。
核酸和蛋白质的代谢密切相关，二者之间的相互关系主要体现在以下几个方面：核酸和蛋白质的合成过程相互依赖。
基因互作的类型
基因互作的类型
基因互作分为四种类型：
1. 启动子互作：启动子互作是指两个基因之间，包括共同定位到拷贝位点，一个启动子影响另一个基因的转录的情况。
2. 蛋白质-蛋白质互作：指蛋白质之间的相互作用，它们可以形成蛋白质复合物，完成特定的功能。
3. 蛋白质-核酸互作：指蛋白质与核酸的相互作用，它们可以促进基因表达，并抑制其他基因的表达。
4. 编码子互作：编码子互作指两个编码基因之间的作用，它们可以促进或抑制基因表达，从而影响表型。
蛋白质与核酸的相互作用核酸结合蛋白模板
RNA结合蛋白中的基本结构
结合结构 核糖核酸蛋白结 构域 dsRBD 结合部位 β-折叠 β-折叠 分布 真核生物 所有生物 举 例 U1A snRNP 果蝇的Staufen蛋白
K-同源蛋白
环区
真核生物
3.2 半胱氨酸-组氨酸锌指
3.2.1 Cys2-His2锌指组件
锌指结构（Zinc finger） 是第一个被发现的真核细 胞中与DNA结合的蛋白质， 在真核基因组中广泛存在， 其约占基因组的0.5%， 在原核生物中虽有发现， 但相对较少。目前已发现 有六种类型，其经典结构 如右图。
3.2.2 常见的锌指结构三种类型
G
T
6—Arg；6– Ser， Thr+2--Asp
6—Ser，Thr + 2-Asp
3—His
3—Ala，Ser，Val；-1-Asn
-1—Arg+2—Asp
-1—Gln + 2--Ser
6.5 序列特异性RNA识别
由于RNA种类繁多、结构多样，目前还没有总结识别的规律。
七、蛋白质核酸相互作用的研究技术
SnRNA的一个发夹结构和蛋白的motif富含负
电荷残基结合。
四、蛋白质中RNA结合motif
双链RNA结合结构域（dsRBD）:
是一个短的（约65Aa）组件，存在于果蝇 Staufen、大肠杆菌RNaseIII等蛋白质中。形成 β-α-β-α-β结构，但与双链RNA结合位点位于第
二个α螺旋和β折叠形成的裂缝中。
6.3 解读蛋白中的氨基酸
部分替换：用基因工程方法替换结构域中的某 些残基，研究其对与DNA结合的重要性。 结构分析：用X-射线、NMR方法研究发现，在 DNA和蛋白质结合过程中，蛋白质和DNA的构 象发生了适宜性的变化，水分子在蛋白和DNA 的相互作用中也发挥了特殊的作用。
核酸和蛋白质的功能
核酸和蛋白质的功能
核酸和蛋白质是生命体的重要组成部分，它们具有丰富的功能。
核酸作为遗传物质，负责储存和传递生物体的遗传信息。
蛋白质则是生物体内的“工人”，负责执行各种生物学过程和生化反应。
除此之外，核酸和蛋白质还有其他重要的功能。
核酸的功能：
1. 储存遗传信息：DNA是生物体内储存遗传信息的主要分子，RNA则负责将这些信息传递到蛋白质中进行表达。
2. 维持细胞结构：RNA还可以组成核糖体，帮助合成蛋白质。
3. 参与代谢过程：核酸也参与了一些代谢过程，如能量代谢。
蛋白质的功能：
1. 负责代谢反应：蛋白质参与了生物体内几乎所有的代谢过程，如酶催化。
2. 维持细胞结构：蛋白质可以组成细胞骨架，维持细胞形态和稳定性。
3. 传递信息：蛋白质还可以作为信使分子，传递细胞内外的信息。
4. 调节基因表达：一些蛋白质还可以影响基因的表达，从而调节生物体的发育和生长。
总之，核酸和蛋白质具有众多的生物学功能，为生物体的正常运转提供了重要的支持。
同时，它们的相互作用也使得生物体内复杂的生化反应得以顺利进行。
核酸蛋白共起源
核酸蛋白共起源
核酸和蛋白质是生物体中最重要的两种生物分子，也是最早出现的生
物分子之一。
核酸是由核苷酸组成的生物大分子，包括DNA和RNA两种。
而蛋白质则是由氨基酸组成的生物大分子，是生物体内的重要代谢产物。
核酸和蛋白质在生物体内起着非常重要的作用，两者之间存在着密切
的联系。
首先，在生物体内，DNA作为遗传信息的载体，经过转录和翻译
的过程，可以生成RNA和蛋白质，这被称为中心 dogma。
其次，在生物体内，一些蛋白质还可以作为转录因子和翻译因子，参与到DNA和RNA的合
成和翻译过程中，发挥重要作用。
同时，一些RNA也可以参与到蛋白质的
合成中，发挥着调控基因表达的作用。
因此，可以说，核酸和蛋白质是共同起源于生物体的两种生物大分子，它们之间存在着密切的联系和相互作用，共同构成了生物体内的复杂生命
机制。
核酸-蛋白质互作
核酸-蛋⽩质互作核酸－蛋⽩质互作的⽣物化学研究⽅法张⾦璧, 潘增祥, 林飞, 马雪⼭, 刘红林南京农业⼤学动物科技学院, 南京210095摘要:研究核酸－蛋⽩质的互作是揭⽰⽣命活动机理的基础, ⽂章简要综述了⽤于研究核酸－蛋⽩质互作的各种⽣物化学⽅法。
从体内、体外两个研究⾓度, 针对核酸、蛋⽩以及复合物3个研究⽔平, 概述了硝化纤维膜过滤实验、⾜迹法、EMSA、Southwestern杂交等经典分析⽅法的原理、发展和运⽤。
还着重介绍了最近在表观遗传学领域中⼴泛运⽤的nChIP、xChIP等基本染⾊质免疫沉淀(ChIP)技术及其衍⽣出的ChIP-on-chip等⽅法。
关键词: 核酸; 蛋⽩质; 互作; ⾜迹; 染⾊质免疫沉淀Biochemical methods for the analysis of DNA-protein interactionsZHANG Jin-Bi, PAN Zeng-Xiang, LIN Fei, MA Xue-Shan, LIU Hong-LinCollege of animal science and technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, ChinaAbstract: Investigation of DNA-protein interactions is fundamental to understand the mechanism underlying a variety of life processes. In this article, various types of biochemical methods inDNA-protein interaction study in vivo and in vitro at the level of DNA, protein, and the complex, respectively were briefly reviewed. Traditional assays including Nitrocellulose filter-binding assay, Footprinting, EMSA, and Southwestern blotting were summarized. In addition, chromatin immunoprecipitation techniques including nChIP, xChIP, and ChIP-on-chip, which were widely usedin epigenetics, were particularly introduced.Keywords: nucleic acid; protein; interaction; footprinting; chromatin immunoprecipitation (ChIP) 核酸－蛋⽩的互作在⽣命活动中发挥着⼴泛⽽重要的作⽤, ⼆者的协作是各种⽣命现象的基础。
蛋白质与核酸的相互作用核酸结合蛋白模板
3.2.3 锌指结构的特点
Cys2His2锌 指蛋白与DNA 形成复合物的 X-射线晶体衍 射图谱。 三个锌指以 半环状排列于 DNA的大沟中。
3.2.3 锌指结构的特点
雌激素受体 (ER) DNA结 合结构域与 DNA识别因子 配位的同二聚 体。其中四个 圆代表二聚体 中的四个Zn 离子。
RNA结构的特点：胞内RNA一般呈单链结构，但往往 折叠成各种二级结构（突起、发夹、茎环等）。
RNA结合蛋白中的基本结构
结合结构 核糖核酸蛋白结 构域 dsRBD 结合部位 β-折叠 β-折叠 分布 真核生物 所有生物 举 例 U1A snRNP 果蝇的Staufen蛋白
K-同源蛋白
环区
真核生物
6.3 解读蛋白中的氨基酸
部分替换：用基因工程方法替换结构域中的某 些残基，研究其对与DNA结合的重要性。 结构分析：用X-射线、NMR方法研究发现，在 DNA和蛋白质结合过程中，蛋白质和DNA的构 象发生了适宜性的变化，水分子在蛋白和DNA 的相互作用中也发挥了特殊的作用。
6.4 假定的锌指蛋白DNA识别密码
目前还没有发现一套普遍的密码适用于所有的蛋白质 和氨基酸，但在锌指蛋白中发现了一个初步的规律。 锌指蛋白氨基酸残基与DNA碱基对应关系
3’
T A G
5’
与Zif268相关的锌指蛋白的部分DNA识别密码
三联体密码中碱基的位置
碱基
A C
5’
中部
3—Asn 3—Asn，Leu，Thr，Val
3’
-1—Gln+2--Ala
类固醇受体家 族 碱性结构域 带状-螺旋-螺旋 组蛋白-核心
α -螺旋
α -螺旋
真核生物
真核生物
核酸与蛋白质的知识点总结
核酸与蛋白质的知识点总结1.核酸的结构和功能核酸是由核苷酸（包括脱氧核苷酸和核苷酸）组成的生物大分子，主要由磷酸基、五碳糖和氮碱基组成。
核酸主要有两种类型：DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）。
DNA是细胞内的遗传物质，负责储存遗传信息和传递信息。
RNA参与了蛋白质的合成和调控等生理生化过程。
核酸的功能主要有以下几个方面：(1) 储存遗传信息：DNA是生物体内重要的遗传物质，它储存了生物体遗传信息的基因序列，对生物体的遗传特征起着决定性的作用。
(2) DNA复制：在细胞分裂过程中，需要通过DNA复制来保证子细胞遗传信息的完整传递。
(3) 转录和翻译：在蛋白质合成过程中，RNA通过转录将DNA上的信息转录成RNA，再通过翻译将RNA上的信息转译成蛋白质，从而参与了蛋白质的合成。
(4) 调控基因表达：核酸参与了生物体内基因的表达和调控，对于生物体的发育、生长、代谢等过程起着重要的作用。
2.蛋白质的结构和功能蛋白质是生物体内重要的大分子，是生物体内最具功能性的分子之一，起着重要的生理生化作用。
蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的，根据氨基酸的序列和空间结构的不同，蛋白质具有多种类型，如结构蛋白、酶、激素、抗体等。
蛋白质的功能主要有以下几个方面：(1) 结构功能：蛋白质是细胞内的重要结构物质，如胞内骨架蛋白、肌纤维蛋白等，起着细胞支持和形态维持的作用。
(2) 酶催化作用：大部分酶都是蛋白质，通过酶的催化作用参与了细胞内的代谢过程，加速了生物化学反应的进行。
(3) 信号传导：许多激素、受体和信号转导蛋白都是蛋白质，它们参与了细胞信号传导的过程，调控了细胞内的生理过程。
(4) 运输功能：血红蛋白是一种运输氧气的蛋白质，它通过结合氧气和释放氧气参与了氧气的输送。
(5) 免疫功能：抗体是一种免疫球蛋白，它能够识别和结合外源抗原，起着免疫防御作用。
3.核酸与蛋白质的相互关系核酸和蛋白质是细胞内重要的生物分子，它们之间存在着相互关系。
基于核酸适配体技术的细胞蛋白质互作研究
基于核酸适配体技术的细胞蛋白质互作研究细胞蛋白质互作是细胞生命中重要的过程之一，其中许多自然形式的互作被广泛研究和了解。
然而，仍有不少的蛋白质在不同生理状态下的互作机制及相关的信号传导通路尚未被深入研究。
现如今，基于核酸适配体技术（SELEX技术）的细胞蛋白质互作研究日渐成熟，这种技术不仅可以发现新的蛋白质互作关系，还可以为药物开发提供新的思路。
在本次论文中，我们将从SELEX技术的原理、应用范围、技术细节等方面进行介绍，并举例说明其在蛋白质互作研究中的应用。
一、SELEX技术概述SELEX技术，即Systematic Evolution of Ligands by Exponential enrichment，是一种基于核酸适配体技术的高通量分子筛选技术。
其基本原理为：通过在一组随机序列中寻找与目标分子具有特异结合性的分子，并在每一轮选出结合力最强的分子进行下一轮筛选。
经过多轮筛选后，可以筛选出一种适配于目标分子的特定序列，称之为核酸适配体。
SELEX技术已被广泛用于分离和鉴别DNA、RNA和蛋白质，具有以下特点：快速、灵敏、特异性高和高通量。
为了提高分子筛选的效率，还可以结合多个筛选手段，如针对不同目标分子设计不同序列的核酸适配体、选用适当的蓝球等。
二、SELEX技术的应用范围SELEX技术在生物学、医学研究中具有重要的应用价值，主要可应用于以下方面：1. 基因表达和调控机制研究：通过筛选核酸适配体，可发现DNA序列上的结合位点和转录因子，为转录因子的结构和功能研究提供有力的依据。
2. 细胞信号转导研究：将核酸适配体主要应用于筛选和鉴定特定蛋白质的结合基序，并模拟在有或无依赖配体的情况下蛋白质的构象变化，从而研究其信号传递过程。
3. 抗肿瘤药物研究：SELEX技术通过筛选与特定肿瘤相关的蛋白质靶标，找到细胞增殖的底层信号，为开发靶向抗肿瘤药物提供了新的思路。
三、基于SELEX技术的细胞蛋白质互作研究在细胞中，蛋白质的功能通常是与其它蛋白质相互作用而实现的。
核酸和蛋白质结合形成的物质
核酸和蛋白质结合形成的物质说到核酸和蛋白质结合的东西，其实它们之间有着不为人知的默契。
这两个“明星”成分就像好基友，虽然性格截然不同，却能在生物体内巧妙地配合，共同完成一系列重要的任务。
你要是认真听听它们的“故事”，就知道它们真的是一种“天作之合”。
先别急，先给大家科普一下什么是核酸，什么是蛋白质吧。
核酸，简单来说，就是我们体内的一种“信息载体”。
想象一下，它就像是一本包含了无数篇章节的“食谱”，里面记载着我们的细胞应该怎么做、做什么、怎么做的所有信息。
而蛋白质呢，就像是厨师，负责按照这些食谱的指示，把原料做成一道道美味的“菜肴”。
但你要知道，这两个家伙可不是随便谁都能在一起的哦。
它们的结合，需要有一个特殊的“密码”。
好了，话说回来，核酸和蛋白质是怎么结合的呢？其实它们的结合形成的物质，叫做“核蛋白”。
这个“核蛋白”可以说是生命体中的一项“高级工艺”。
比如我们的DNA，它是一种长长的链条，里面有着超多的遗传信息。
而蛋白质就像是那些拿着工具的工人，负责根据DNA的指示去做一些特定的工作。
比如细胞分裂、代谢等一系列大事都离不开它们的配合。
你想啊，如果没有核酸的指挥，没有蛋白质的执行，那我们身体里面的每个细胞都不知道该做什么，简直是乱成一团。
咱们就拿细胞核里的“核蛋白”来说吧，这玩意儿对细胞的健康可重要了。
它其实是一些蛋白质和DNA结合形成的复合体，可以帮助DNA保持稳定，避免它被外界的恶劣环境给破坏了。
它还会帮助DNA在细胞分裂时顺利地进行复制。
就像是一个建筑工地上的工头，既要负责安排工作，还得保证工人们用的工具齐全。
真是不得了，居然能够做到如此精细的调配。
你说，它是不是很神奇？更有意思的是，这些“核蛋白”不仅仅是简单地“搬运工”，它们还在基因表达和调控中扮演着重要角色。
有些核蛋白在特定的时候，像是换了个人一样，能调节基因的开启与关闭。
你想象一下，假如你有个开关控制灯的“遥控器”，这玩意儿能根据你的指令让灯亮起来，也能让它熄灭，还是非常给力的对吧？这些核蛋白就是通过类似的“开关”操作，来控制哪些基因该被激活，哪些该被抑制。
蛋白质和核酸、蛋白质和蛋白质相互作用的方法介绍
蛋白质和核酸、蛋白质和蛋白质相互作用的方法介绍蛋白质和核酸、蛋白质和蛋白质相互作用的方法介绍蛋白质和核酸是组成生命的主要生物大分子，研究蛋白质和核酸的相互作用、蛋白质和蛋白质的相互作用是后基因组时代重要的研究领域之一。
目前，研究蛋白质和核酸、蛋白质和蛋白质相互作用的方法很多，今天，小编帮您来梳理下。
一、凝胶电泳迁移率（EMSA）凝胶迁移或电泳迁移率检测（Electrophoretic Mobility Shift Assay，EMSA）是一种检测蛋白质和DNA序列相互结合的技术，可用于定性和定量分析。
目前已用于研究RNA结合蛋白和特定的RNA 序列的相互作用，是转录因子研究的经典方法。
EMSA可检测DNA结合蛋白、RNA结合蛋白、特定的蛋白质，并可进行未知蛋白的鉴定。
二、染色质免疫沉淀（ChIP）染色质免疫沉淀技术（Chromatin immunoprecipitation assay, ChIP）是将样品中同抗体靶蛋白相互作用的DNA随免疫复合物沉淀，是研究体内蛋白质与DNA相互作用的有力工具，利用该技术不仅可以检测体内反式因子与DNA的动态作用，还可以用来研究组蛋白的各种共价修饰以及转录因子与基因表达的关系。
三、RNA Pull Down / DNA Pull Down蛋白质与RNA的相互作用是许多细胞功能的核心，如蛋白质合成、mRNA组装、病毒复制、细胞发育调控等。
RNA Pull Down使用体外转录法标记生物素RNA探针，然后与胞浆蛋白提取液孵育，形成RNA-蛋白质复合物。
该复合物可与链霉亲和素标记的磁珠结合，从而与孵育液中的其他成分分离。
复合物洗脱后，通过western blot实验检测特定的RNA结合蛋白是否与RNA相互作用。
四、RIPRIP 技术（RNA Binding Protein Immunoprecipitation Assay，RNA 结合蛋白免疫沉淀）主要是运用针对目标蛋白的抗体把相应的RNA-蛋白复合物沉淀下来，经过分离纯化就可以对结合在复合物上的RNA 进行q-PCR验证或者测序分析。
核酸与蛋白质的生物合成
核酸与蛋白质的生物合成生物合成是指生物体内分子的合成过程。
核酸和蛋白质作为生命体内的两种重要生物分子，在细胞内经历了一系列复杂的合成过程。
本文将对核酸和蛋白质的生物合成进行详细介绍。
一、核酸的生物合成核酸是由核苷酸组成的生物高分子，包括DNA和RNA两种类型。
DNA是储存遗传信息的分子，而RNA则参与信息的传递和蛋白质合成。
核酸的生物合成主要涉及DNA的复制和RNA的转录两个过程。
1. DNA的复制DNA的复制是指在细胞分裂过程中，DNA分子能够准确地复制并传递给下一代细胞。
复制的过程主要包括三个步骤：解旋、复制和连接。
首先，在复制起点处，酶将DNA的双链分子解开，形成两条单链。
接着，酶会聚在单链上，以单链为模板合成互补的新链，形成两个完全相同的DNA分子。
最后，两条新的DNA链通过连接酶重新连接在一起，形成完整的DNA分子。
2. RNA的转录RNA的转录是指通过RNA聚合酶将DNA的信息转录成RNA分子的过程。
转录分为三个主要步骤：识别、合成和终止。
首先，RNA聚合酶会在DNA上找到转录起点，从而识别何处开始转录。
然后，酶会在DNA模板链上逐个引入互补的核苷酸，合成与DNA链一致的RNA链。
最后，在终止信号的作用下，RNA聚合酶停止转录，RNA分子与DNA分离。
二、蛋白质的生物合成蛋白质作为细胞内功能的主要执行者，其生物合成包括两个主要过程：转录和翻译。
1. 转录转录是指通过RNA聚合酶将DNA的信息转录成RNA的过程。
与RNA的转录类似，转录也包括识别、合成和终止三个主要步骤。
在转录过程中，RNA聚合酶会识别DNA上的启动子区域，并通过与DNA 的互补配对，在RNA链上合成与DNA模板链一致的RNA链。
最后，在转录终止信号的作用下，RNA分子与DNA分离。
2. 翻译翻译是指通过核糖体将RNA的信息转化为蛋白质的过程。
翻译过程主要包括三个主要步骤：起始、延伸和终止。
首先，在起始信号的引导下，核糖体会找到mRNA上的起始密码子，并将起始tRNA与其配对。
蛋白质与核酸相互作用的试验方法学研究
以上技术都有一定的局限性 不足以充分反映生理条件下，DNA与蛋白质相互作用的真实情 况。 因为，高等生物的基因组有染色质结构， 用以上所提到的方法分析得到的某段DNA与蛋白质，在生理状 态下， 这段DNA很可能并不与其相对应的因子相结合。 另外，染色质结构本身是动态的，DNA与非组蛋白在生理状态 下的相互作用通常是瞬时的， 以上方法难以捕捉到发生在染色质上的基因表达调控的瞬时事 件
八、染色体免疫沉淀技术
Chromatin immunoprecipitation （ChIp）
1.技术介绍 在生理状态下把细胞内的DNA与蛋白质交联在一 起，超声波将染色质打碎后，用所要研究的目的 蛋白特异性的抗体沉淀这种交联复合体。只有与 目的蛋白结合的DNA片段才能够被沉淀下来
2、主要步骤及内容
2.超声波断裂染色质 甲醛交联后的染色质对限制酶和 DnaseI高度抵抗， 因此通常使用超声波使得染色质断裂。 打断后的染色质片段的平均长度应该 在500-1000bp左右。 （可以用琼脂糖凝胶电泳来鉴定）
3.氯化铯等密度离心纯化交联的染色质 氯化铯等密度离心可以除去未交联的蛋白质、 DNA和RNA样品中加入0.5%的十二烷基肌氨酸钠， 通常在4000rpm离心72h。 4000rpm 72h 离心后，用连接到蠕动泵的0.25mm毛细管从梯度 的底部分步收集染色质组分，在4℃透析过夜。
凝胶阻滞试验不仅可以用来鉴定在特殊类 型细胞的提取物中，是否存在着能够同某 一特定DNA片段结合的蛋白质分子(比如特 异的转录因子等)，而且还可以用来研究发 生此种结合作用之精确的DNA序列的特异 性
超量的非标记的竞争DNA (competitor DNA ）
材料及试剂： 2X结合缓冲液： 20 mM Tris pH 7.5 、100 mM NaCl、2 mM EDTA、10% 甘油、 poly(dI-dC) (5 mg/ml in TE)、 BSA (10 mg/ml)、 P32-标记探针 缓冲液C： 20 mM HEPES pH 7.9、25% glycerol、420 mM NaCl、1.5 mM MgCl2、 0.5 mM 二硫苏糖醇、0.5 mM 苯甲基磺酰氟化物、0.2 mM EDTA 4%天然的聚丙烯酰胺凝胶(50 ml)：5 ml 40% 丙烯酰胺 (30:1)、2.5 ml 5X 四溴乙烷， 41.95 ml H20、0.5 ml 10% APS（过硫酸铵）、50 ml 四甲基乙二胺、0.25X 四溴 烷电泳缓冲夜。 填充染料： 0.2% 溴酚蓝、0.2%二甲本蓝、50% 甘油 操作步骤： 1.配置反应混合液：探针DNA (1 ng/ml) 0.1ml、 dH20 6.3 ml、2x 结合缓冲液 12.5 ml、BSA (10 mg/ml) 1.0 ml 、 poly(dI-dC) (5 mg/ml) 0.1ml、 2.在细胞提取物中加入缓冲液C至5 ml。 3.加10~15 mg上述溶液（£ 5 ml)到反应混合物中，总体积应不大于25 ml。 4.在室温下培养20min。 5.加入2.5 ml的填充染料。 6.装载样品到4%的聚丙烯酰胺凝胶柱中。 7.室温下跑电泳2.5h，至溴酚蓝距底部1cm处停止。 8.80℃下干燥凝胶，进行放射自显影处理。
核酸-蛋白质互作的生物化学研究方法
核酸-蛋白质互作的生物化学研究方法
1. 印迹法：印迹法是一种常见的用于检测核酸-蛋白质互作的
生物化学方法，它可以检测核酸和蛋白质之间的相互作用。
2. 免疫沉淀：免疫沉淀是一种常用的用于检测核酸-蛋白质互
作的生物化学方法，它可以检测核酸和蛋白质之间的相互作用。
3. 荧光共振能量转移（FRET）：FRET是一种用于检测核酸-
蛋白质互作的生物化学方法，它可以检测核酸和蛋白质之间的相互作用。
4. 荧光激发转移（FET）：FET是一种用于检测核酸-蛋白质
互作的生物化学方法，它可以检测核酸和蛋白质之间的相互作用。
5. 电泳：电泳是一种常见的用于检测核酸-蛋白质互作的生物
化学方法，它可以检测核酸和蛋白质之间的相互作用。
蛋白质与核酸复合物结构与功能的研究
蛋白质与核酸复合物结构与功能的研究蛋白质与核酸复合物是细胞内基本的生物大分子复合物，由蛋白质和核酸基因信息共同决定其结构和功能。
研究蛋白质与核酸复合物的结构和功能，对于了解细胞生物学的基本机制，以及开发新药物和治疗疾病具有重要意义。
一、蛋白质与核酸的相互作用蛋白质与核酸之间的相互作用是细胞中一种最基本的生物分子相互作用，也是细胞生理功能的基础。
细胞内通过蛋白质与核酸的复合来实现DNA的复制、转录和翻译等过程。
蛋白质与DNA的复合是指DNA和蛋白质之间的非共价作用，包括静电作用、氢键作用、范德华力和疏水作用等。
蛋白质与RNA的结合是一种相对较弱的非共价作用。
二、蛋白质与核酸复合物的结构在蛋白质与核酸复合物中，蛋白质一般作为结构和附着分子，而核酸扮演着信息传递和调节的角色。
复合物的形态和大小在一定程度上取决于蛋白质与核酸的相互作用方式。
蛋白质与核酸复合物的结构分为两种：螺旋型和结构性型。
螺旋型的蛋白质与核酸复合物主要由蛋白质α螺旋和DNA双螺旋组成。
一个经典的例子就是转录因子TFIID和DNA复合体的结构。
TFIID由14个蛋白质亚单位组成，其中一个亚单位（TBP）形成核酸识别的拱形结构，其他亚单位则以柔性、无序的连接螺旋结构与TBP亚单位结合。
这样，TFIID与DNA交互的界面仅限于TBP亚单位的一小部分面积。
这种复合物结构使得其他转录因子可以加入TFIID复合物中并与DNA序列特异性结合，从而形成更复杂的转录复合物。
结构性型的蛋白质与核酸复合物则主要通过蛋白质和RNA的相互作用而形成。
例如，RNA解旋酶通过与RNA分子的非特异性结合使RNA分子发生开放、分配和解旋等运动。
三、蛋白质与核酸复合物的功能在细胞生物学中，蛋白质与核酸复合物的功能与其独特的结构密切相关。
蛋白质与核酸之间的相互作用决定了复合物的结构和功能。
蛋白质与DNA的结合通常用于调节转录和DNA复制，蛋白质与RNA的结合则用于调节RNA加工和翻译。
核酸蛋白质的免疫共沉淀
核酸蛋白质的免疫共沉淀1. 引言核酸蛋白质的免疫共沉淀是一种常用的实验技术，用于研究核酸和蛋白质之间的相互作用。
通过该技术，我们可以确定特定蛋白质与核酸的结合，并进一步了解它们在细胞功能中的作用。
本文将详细介绍核酸蛋白质的免疫共沉淀的原理、步骤以及实验注意事项。
2. 原理核酸蛋白质的免疫共沉淀是基于抗体的特异性结合原理。
首先，我们需要制备特异性的抗体，可以是单克隆抗体或多克隆抗体。
这些抗体可以与我们感兴趣的蛋白质结合。
然后，我们将这些抗体与细胞或组织样品中的蛋白质进行反应，使抗体与特定蛋白质形成免疫复合物。
接下来，我们使用沉淀剂（如蛋白A/G琼脂糖或磁珠）将免疫复合物与其他非特异性的蛋白质一起沉淀下来。
最后，我们可以通过洗涤步骤去除非特异性蛋白质，并分离和检测目标蛋白质。
3. 步骤核酸蛋白质的免疫共沉淀通常包括以下步骤：步骤1：制备样品首先，我们需要从细胞或组织中提取核酸和蛋白质。
这可以通过细胞裂解和离心等步骤来完成。
提取的样品应该是纯净的，没有其他干扰物。
步骤2：抗体选择根据研究的目的，选择特异性的抗体。
这些抗体可以是商业化的抗体，也可以是自制的抗体。
确保抗体的特异性和亲和力。
步骤3：抗体偶联将选择好的抗体与适当的偶联试剂（如蛋白A/G琼脂糖或磁珠）进行偶联。
这样可以将抗体固定在固相材料上，方便后续的沉淀步骤。
步骤4：免疫反应将偶联好的抗体加入到样品中，与目标蛋白质进行免疫反应。
免疫反应的条件需要根据具体实验进行优化，包括反应时间、温度和缓冲液的选择等。
步骤5：沉淀在免疫反应结束后，添加沉淀剂（如蛋白A/G琼脂糖或磁珠）将免疫复合物与其他非特异性蛋白质一起沉淀下来。
这可以通过离心或磁力分离的方法进行。
步骤6：洗涤将沉淀下来的免疫复合物经过一系列洗涤步骤，去除非特异性蛋白质和杂质。
洗涤的缓冲液的选择需要根据实验要求进行优化。
步骤7：脱离将洗涤后的免疫复合物从固相材料上脱离下来，可以使用低pH或其他适当的方法。
蛋白质核酸相互作用
LightShift™ RNA EMSA试 剂盒 RNA EMSA
蛋白质-RNA相互作用 体外 生物素 无需
基于膜，使用链霉亲合素-HRP 化学发光法 鉴定与RNA序列结合的蛋白质
7-8小时
Pierce™磁性RNA-蛋白质 Pull-Down试剂盒 RNA免疫沉淀（RIP）
核酸结合蛋白的共同特性是具有识别和操纵DNA/RNA结构 的能力。蛋白质以序列特异性或二级结构依赖性方式与主 要或次要螺旋槽中的核酸发生相互作用，通常诱导核酸发生 巨大结构变化。明确序列特异性相互作用有助于开发高亲和 力核酸适配体，可成为DNA或RNA结合蛋白的纯化工具。此 外，序列特异性相互作用还为基因调控和药物发现研究提供 了关键信息。
• 稳定—经过心脏、肺、肾、肝脏组织以及HeLa、NIH 3T3、 A549、C6、COS-7和Hepa哺乳动物培养细胞的验证。
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图 2 . 四 种不同 D N A - 蛋白质 复合 物 的 化 学发 光 E M S A 。复合 物是 使 用 2 0 fmol生物素标记的DNA双链（每条链标记1个生物素）和2μL（6.8μg）NEPER核提取物（来自HeLa细胞）。在含有特定竞品DNA的反应中，使用超过 200倍（摩尔量）未标记特异性双链。
蛋白质-RNA相互作用 体外 脱硫生物素（包含在试剂盒中） Pierce™核酸相容型链霉亲合 素磁珠
核酸结合蛋白的结构与功能研究
核酸结合蛋白的结构与功能研究核酸结合蛋白（Nucleic acid-binding proteins，NABPs）是一类起重要作用的蛋白质，它们能够结合到核酸上并调控某些生物进程。
在生物体中，核酸-蛋白相互作用是一个复杂多样的过程，能够发挥非常关键的功能。
然而，在人们对NABP的研究过程中发现，其结构和功能的关系非常复杂，需要我们不断深入研究。
本文将从结构和功能两个角度，介绍目前核酸结合蛋白的研究进展。
一、核酸结合蛋白的结构NABPs最基本的功能就是结合到核酸上，并与之形成特定的空间结构，从而使它们能够参与到一系列的生物过程中。
从结构上看，NABPs可以大致分为两类，分别是DNA结合蛋白和RNA结合蛋白。
1. DNA结合蛋白DNA结合蛋白是一类具有特异性的蛋白质，在细胞中发挥着重要的功能。
孪生生物中的DNA结合蛋白，已经被广泛应用于DNA结合蛋白功能的研究中，比如转录因子，除此之外，在DNA修复和重组过程中也会涉及到DNA结合蛋白的作用。
其中最具代表性的NABP，就是著名的结构亲和性蛋白（Zinc-finger protein，ZFPs）。
结构上讲，ZFPs是由20-25个氨基酸残基所组成，由于不同的氨基酸残基之间的配位方式存在差异，从而使它们具备了很强的DNA结合特异性。
此外，ZFPs也可以具有变异性，即其在结合不同的DNA序列时，可以改变自己的构形，从而更好的适应与DNA结合。
2. RNA结合蛋白RNA结合蛋白是一类重要的蛋白质，被广泛的应用于RNA修饰、RNA剪切、转运、稳定以及转译等方面。
RNA结合蛋白有非常多的亚型，全都在不同的生物过程中发挥作用。
代表性的RNA结合蛋白，有单环核苷酸结合蛋白（Single-strand nucleic acid-binding protein，SNABP）和多环核苷酸结合蛋白（Multi-strand nucleic acid-binding protein，MNABP）。
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核酸－蛋白质互作的生物化学研究方法张金璧, 潘增祥, 林飞, 马雪山, 刘红林南京农业大学动物科技学院, 南京210095摘要:研究核酸－蛋白质的互作是揭示生命活动机理的基础, 文章简要综述了用于研究核酸－蛋白质互作的各种生物化学方法。
从体内、体外两个研究角度, 针对核酸、蛋白以及复合物3个研究水平, 概述了硝化纤维膜过滤实验、足迹法、EMSA、Southwestern杂交等经典分析方法的原理、发展和运用。
还着重介绍了最近在表观遗传学领域中广泛运用的nChIP、xChIP等基本染色质免疫沉淀(ChIP)技术及其衍生出的ChIP-on-chip等方法。
关键词: 核酸; 蛋白质; 互作; 足迹; 染色质免疫沉淀Biochemical methods for the analysis of DNA-protein interactionsZHANG Jin-Bi, PAN Zeng-Xiang, LIN Fei, MA Xue-Shan, LIU Hong-LinCollege of animal science and technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, ChinaAbstract: Investigation of DNA-protein interactions is fundamental to understand the mechanism underlying a variety of life processes. In this article, various types of biochemical methods inDNA-protein interaction study in vivo and in vitro at the level of DNA, protein, and the complex, respectively were briefly reviewed. Traditional assays including Nitrocellulose filter-binding assay, Footprinting, EMSA, and Southwestern blotting were summarized. In addition, chromatin immunoprecipitation techniques including nChIP, xChIP, and ChIP-on-chip, which were widely usedin epigenetics, were particularly introduced.Keywords: nucleic acid; protein; interaction; footprinting; chromatin immunoprecipitation (ChIP) 核酸－蛋白的互作在生命活动中发挥着广泛而重要的作用, 二者的协作是各种生命现象的基础。
将细胞或细胞器中的蛋白质、核酸等生物大分子的相互作用联系起来, 是综合研究一个完整的生物学途径的核心内容[1]。
近半个世纪以来, 研究者们在核酸－蛋白质复合物的构成和分解过程中进行了大量探索, 发展了一系列研究其互作关系的方法技术, 其中, 生物化学相关方法一直是重点与主流。
生物化学法主要利用酶或其他化学制剂, 通过切割、修饰等作用来分析或分辨存在相互作用的核酸和蛋白复合物, 研究其间潜在或实际的结合能力和结合方式。
其中DNaseⅠ、ExoⅢ足迹法以及更加精练的足迹技术, 如羟基自由基足迹分析、保护/干扰实验等, 在鉴别潜在的DNA靶点的基础上可进一步用于研究DNA-蛋白复合物中的DNA构成; 消化纤维膜过滤法、凝胶阻滞分析以及Southwestern印迹等能用作结合位点确定后相关蛋白的分离分析; 随着表观遗传学的兴起, 建立在DNA-蛋白交联基础上的染色质免疫沉淀(Chromatin immunoprecipitation, ChIP)技术迅速发展起来, 成为探索复杂的DNA-蛋白复合物结合情况的重要手段, 被广泛运用于转录复合体和组蛋白修饰的研究。
本文就相关方法的原理、应用及发展情况, 从体内、体外两个方面进行综述。
1体外的生化研究方法在对于蛋白质－核酸互作的多数研究, 尤其是早期研究中, 目的蛋白和目的核酸被分别提取出来, 在人工条件下进行孵育结合, 进行相关研究。
虽然实际上在生物体中, 二者有可能因为空间、电荷等各种关系无法接近而产生作用, 但体外方法有效地体现了核酸和蛋白质能够发生互作的潜力, 为核酸－蛋白质研究所广泛运用。
1.1 硝化纤维膜过滤实验膜过滤方法在核酸－蛋白质复合物研究中渊源已久, 最初用于RNA－蛋白质的互作研究[2], 后由Jones和Berg[3]于1966年首次将其用于DNA－蛋白质的研究中。
其原理是蛋白与硝化纤维膜(Nitrocellulose filter, NCF)结合, 但DNA不与其结合。
将标记过的DNA与蛋白质共同孵育, 用NCF过滤混合物, 则DNA能够通过NCF, 而DNA- protein 复合物留在NCF上。
随后干燥NCF, 通过标记物定量分析留在滤膜上的复合物, 即可判断二者的结合程度。
NC膜过滤的方法虽然在当前的研究中逐渐减少, 但其操作快速、简单, 能够定量地研究蛋白质与DNA相互作用, 仍在分析较多个核酸－蛋白质的互作关系中有一定用途。
Tran等[4]在蛋白互作研究中, 用膜过滤法确定促旋酶的DNA结合特性, Haque等[5]在研究线粒体翻译起始因子与核糖体的互作关系时, 用此方法分析起始复合物中RNA与核糖体蛋白的结合量变化情况; Posner等[6]结合芯片作用原理, 用滤膜板一次性检验384个G 蛋白联合受体的可能结合部位。
1.2足迹法足迹法最大的特点在于能确定蛋白结合DNA的片段长度, 其基本原理与DNA化学测序法相似, 首先将待测双链DNA片段进行标记, 然后加入适当浓度的探针对DNA进行消化剪切, 由于剪切具有随机性, 在反应完全时可将DNA切成单核苷酸。
若控制探针浓度, 将DNA部分消化, 就可以形成一个单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸……n核苷酸的混合物[7]。
经变性后电泳分离, 放射自显影, 即可形成以相差一个核苷酸为梯度的DNA条带。
但当结合上蛋白时, 相应的DNA序列不会受探针的攻击, 因而在放射自显影图谱上DNA梯度条带在相应DNA结合蛋白的结合区域中断, 形成一空白区域, 恰似蛋白质在DNA上留下的足迹, 因而被形象地称作足迹法。
具体原理见图1。
随着可选用的探针逐渐丰富, 足迹法的具体研究方法和功能也丰富起来, 针对不同用途选取不同的探针, 在解决多种实际问题中起到了很大作用。
用于互作分析的探针主要有两种: 生物酶探针和化学探针, 以下分别进行介绍。
1.2.1 酶足迹法生物酶探针特异性好, 一般不会与要研究的结合蛋白作用, 不会扰乱DNA与蛋白质的互作。
因此在脆弱的DNA－蛋白质复合体中, 酶探针更受欢迎[8]。
DNaseⅠ和exonucleaseⅢ是两种最主要的生物酶探针, 在定位与蛋白质结合的DNA序列上有较大优势。
1.2.1.1 DNaseI足迹DNaseⅠ是直径约40Å的蛋白, 结合在DNA小沟, 独立地切割两条链的磷酸骨架[9]。
由于其体积较大, 切割作用更容易受空间位阻作用的影响, 不能切割到有蛋白覆盖的区域及周边的DNA, 因此是足迹法中确定DNA－蛋白结合与否的理想方法之一, 可以确定结合在蛋白上的DNA的片段长度, 但不能给出具体核酸序列。
DNaseⅠ足迹法由Galas和Schmitz[7]于1978年首次运用于DNA序列特异性结合蛋白的研究中。
通常是将DNA单链末端标记, 然后与结合蛋白反应, 复合物用DNaseⅠ部分消化。
结合蛋白的区域受到蛋白保护, 免受DNaseⅠ攻击, 而产物由于分子量的差异, 经电泳和放射自显影即可得到一系列条带, 与对照消化产物的连续条带相比, 其中空缺部分即为蛋白的结合区域。
图1 足迹法原理通过同一DNA片段与多个蛋白的足迹分析, 可推断这些蛋白的结合域是否有交叠或相互分开, 从而推测这些蛋白之间的协作对基因的调节, 如Makarewicz等[10]用单体PhoP进行DNaseⅠ足纹法分析得出, PhoP_P二聚体在phy C启动子上有两个结合区域, 在启动子-35位的结合促进启动子活性, 而在-10的结合抑制其活性; Matta等[11]在拮抗酶Ato C和细菌调控元件的互作研究中, 用DNaseⅠ足迹法检测Ato C的结合位点, 得出其在两个20 bp的位置结合, 序列分析得出这两个位置正好构成与转录起始位点相关的回文序列。
DNaseⅠ足迹法在确定单一转录因子结合区的研究中应用也很广泛。
近期应用此法的一个典型例子是Connaghan-Jones等[12]在研究孕酮受体与小鼠乳腺肿瘤病毒启动子的互作时, 采用DNaseⅠ足迹法检测出PR-a在启动子上的5个特异结合区域。
当然, DNaseⅠ法亦有其缺点。
由于一些结合蛋白也会与其发生作用, 导致一些DNaseⅠ超敏感位点的存在。
另外DNaseⅠ对DNA的切割有位点偏好性, 因此得出的电泳梯度条带是不均匀的, 而且实验中底物需要量大, 不能自动区别开DNA－蛋白质复合体上的多个组分。
这些不足使DNaseⅠ技术具有一定局限性。
1.2.1.2 外切酶Ⅲ足迹法外切酶Ⅲ(ExonucleaseⅢ, ExoⅢ)加工过程独特, 使其在研究序列特异性结合蛋白的工作中成为一种常用的探针, 适用于蛋白结合位置DNA序列的分析。
ExoⅢ是单体酶, 分子量小(28 000 kDa), 具有3'→5'外切酶活性、RNaseH 活性、3′磷酸酶活性和AP核酸内切酶活性[13]。
ExoⅢ足迹法运用了其3'→5'外切酶活性[14], 当ExoⅢ切割双链DNA时, 有蛋白结合的位置被保留下来, 产生的两条单链DNA片段经过变性凝胶电泳分析, 放射自显影检测即可得到结合片段大小。
一般来说, ExoⅢ足迹的切割片段要比DNaseⅠ略小一些, 所有的未被结合的DNA都被完全消化, 这是ExoⅢ的优势所在, 不存在自由DNA产生的背景问题。
不过使用ExoⅢ探针的先决条件是, 蛋白和DNA互作的半衰期不能少于Exo III作用所需要的时间[8]。
ExoⅢ足迹法最早由Shalloway等[14]采用, 通过此方法, 他们用SV40 T抗体找出了SV40 DNA复制起始位点结合区域。