检索结果-内蒙古大学图书馆

生态毒理学报 2025年第1期20卷 383-396页

作者：杨慕源周升志杨莹姜珊周子涵符晓雯王瑞萍岳士忠山东省生物物理重点实验室德州学院生物物理研究院德州253023 德州学院别尔哥罗德食品科学学院德州253023 德州学院生命科学学院德州253023

为了解硒(Se)对重金属镉(Cd)污染土壤中蚯蚓所受胁迫的调节作用与机制,本研究以赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)为研究对象,通过在Cd污染人工土壤中(150 mg·kg^(-1)和300 mg·kg^(-1))添加外源Se(5 mg·kg^(-1)和10 mg·k... 详细信息

为了解硒(Se)对重金属镉(Cd)污染土壤中蚯蚓所受胁迫的调节作用与机制,本研究以赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)为研究对象,通过在Cd污染人工土壤中(150 mg·kg^(-1)和300 mg·kg^(-1))添加外源Se(5 mg·kg^(-1)和10 mg·kg^(-1))探究7 d和14 d其对蚯蚓生长、蚓体Cd累积与亚细胞分布和抗氧化指标的影响。结果表明:Cd能抑制蚯蚓生长且呈剂量-效应,Se在一定程度上缓解了Cd胁迫对生物量的抑制。7 d时Se有效抑制了暴露于污染土壤中的蚓体Cd累积和富集系数(BAF_(Cd)),而14 d时无显著影响,说明Se抑制蚓体Cd富集受暴露时间影响较大,短时间内抑制作用较好,且短时间共同暴露条件下Se能减弱蚯蚓对Cd的富集能力;基质Cd浓度对蚯蚓Se富集有抑制作用,且浓度越大抑制作用越强。Cd在蚯蚓亚细胞中的分布为细胞溶质S1>细胞碎片S2>固体颗粒S3,且Cd在不同亚细胞中的比例随土壤Cd、Se浓度和暴露时间延长而有所差异;14 d时,高Cd基质添加Se处理组蚓体S1中Cd占比均在85%以上,较7 d时有所增加,说明14 d暴露可能促进了Se对Cd的解毒。此外,适量Se(5 mg·kg^(-1))添加提高了蚯蚓超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性、促进了谷胱甘肽合成、抑制了丙二醛产生,有助于提高Cd污染胁迫下蚯蚓的抗氧化免疫。综上,Se通过促进Cd在蚯蚓细胞溶质中的分布解毒和增强抗氧化防御降低了蚯蚓所受污染胁迫压力,本研究为缓解土壤生物所受污染胁迫提供了新的研究思路与方法。

关键词：镉胁迫硒蚯蚓亚细胞分布抗氧化

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基于图编码与改进流注意力的编码sORFs预测方法DeepsORF

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计算机应用 2025年第2期45卷 546-555页

作者：谢冬梅边昕烨于连飞刘文博王子灵曲志坚于家峰山东理工大学计算机科学与技术学院山东淄博255049 德州学院生物物理研究院(山东省生物物理重点实验室) 山东德州253023

小开放阅读框(sORFs)在多种生物学过程中发挥着关键作用,且准确识别编码sORFs和非编码sORFs是基因组学中一项重要且有挑战性的任务。针对目前大多数编码sORFs预测算法严重依赖基于先验生物知识的手工特征且缺乏通用性的问题以及原始sORF... 详细信息

小开放阅读框(sORFs)在多种生物学过程中发挥着关键作用,且准确识别编码sORFs和非编码sORFs是基因组学中一项重要且有挑战性的任务。针对目前大多数编码sORFs预测算法严重依赖基于先验生物知识的手工特征且缺乏通用性的问题以及原始sORFs的序列长度长短不一而无法直接输入预测模型的问题,提出一种基于sORF-Graph图编码方式的端到端的深度学习框架DeepsORF预测编码sORFs。首先,通过sORF-Graph将所有sORFs序列编码成对应的图,并将序列信息编码成图元素特征,从而对输入序列进行标准化处理;其次,引入基于卷积与残差的流注意力机制捕获sORFs中碱基远距离之间的相互作用,以更有效地表达sORFs的特征,并提高模型的预测精度。实验结果证明,DeepsORF框架在6个独立测试集上的性能均得到提升,与csORF-finder方法相比,DeepsORF在*** nonCDS-sORFs测试集上的准确率、马修斯相关系数(MCC)以及精确率分别提升了9.97、19.49与13.07个百分点,验证了DeepsORF模型在识别编码sORFs和非编码sORFs任务中的有效性以及良好泛化能力。

关键词：小开放阅读框编码sORFs 端到端图编码流注意力

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sORF-BERT:基于预训练模型预测编码sORFs的方法

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计算机与现代化 2025年第3期 71-77页

作者：边昕烨谢冬梅王子灵曲志坚于家峰山东理工大学计算机科学与技术学院山东淄博255049 德州学院生物物理研究院山东省生物物理重点实验室山东德州253023

小开放阅读框(small Open Reading Frames,sORFs)是指基因组中长度不超过300个碱基的开放阅读框,对于维持细胞代谢平衡及生命体的基础生理功能有重要作用。为深入挖掘sORFs序列的深层特征以及进一步提升跨物种预测编码与非编码sORFs的精... 详细信息

小开放阅读框(small Open Reading Frames,sORFs)是指基因组中长度不超过300个碱基的开放阅读框,对于维持细胞代谢平衡及生命体的基础生理功能有重要作用。为深入挖掘sORFs序列的深层特征以及进一步提升跨物种预测编码与非编码sORFs的精度,提出一种融合DNABERT预训练和数据混合编码策略的sORF-BERT神经网络模型,并引入CAL模块以学习sORFs的多尺度特征。对原核基因组、人类、老鼠、拟南芥以及大肠杆菌数据集进行分析研究,sORF-BERT模型通过预训练与微调之后,能有效地捕获sORFs序列丰富的生物学特征,同时利用CAL更好地学习不同尺度的sORFs特征。将sORF-BERT与已发表的CPPred、DeepCPP、CNCI、CPPred-sORF、MiPiped、PsORFs这6种先进方法进行跨物种实验对比,结果显示sORF-BERT在5个独立测试集上的性能均得到提升,与排名第二的PsORFs相比ACC提升了0.42~18.72个百分点、MCC提升了1.08~11.75个百分点,充分表明了该方法在预测编码sORFs的优越性,有助于推动基础生物学的研究。

关键词：小开放阅读框预训练混合编码特征融合跨物种预测

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基于温度副本交换分子动力学模拟方法研究温度致H1小肽结构变化特征

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生物化学与生物物理进展 2010年第3期37卷 319-325页

作者：曹赞霞王吉华山东省高校生物物理重点实验室(德州学院) 德州235023

采用GROMOS43A1力场,用温度副本交换分子动力学模拟方法研究水溶液中H1小肽在4个不同温度下的结构特征.选择H1小肽的初始构象分别为α螺旋和β折叠片,完成了两组独立的36个温度副本交换的分子动力学模拟,一组从α螺旋出发的模拟用来对... 详细信息

采用GROMOS43A1力场,用温度副本交换分子动力学模拟方法研究水溶液中H1小肽在4个不同温度下的结构特征.选择H1小肽的初始构象分别为α螺旋和β折叠片,完成了两组独立的36个温度副本交换的分子动力学模拟,一组从α螺旋出发的模拟用来对该小肽的结构特征进行研究,另一组从β折叠片出发的模拟用于验证构象采样的收敛性,每个副本的模拟时间为300ns,共计模拟时间长达21.6μs.在此基础上,研究了H1小肽在温度300K、330K、350K和370K下的结构特征,分析了其主链二面角分布、天然氢键数、β转角的形成概率以及不同温度下偏好采样构象的变化特征等.模拟结果表明,在4个不同温度下,均能够采样到同β折叠片结构的Cα原子均方根偏差最小为0.05nm的构象类,该构象类在4个不同温度300K、330K、350K和370K下分别包含了全部构象的39%、23%、13%和11%.GROMOS43A1力场在刻画小肽的结构方面具有一定的精度,但是在描述氢键方面仍需要加强,H1小肽在不同温度下结构特征的比较能够为分子力场的优化提供重要的帮助.

关键词： H1小肽副本交换分子力场分子动力学模拟

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细菌中Ⅰ型毒素蛋白与细胞膜相互作用机制的研究进展

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生物化学与生物物理进展 2022年第10期49卷 1974-1986页

作者：于茹赵立岭李娥娥陈明翠赵立郭陈刚于家峰曹赞霞山东省生物物理重点实验室德州学院生物物理实验室德州253023

Ⅰ型毒素-抗毒素(TA)系统在细菌基因组中广泛存在,在细菌的生长、生存中发挥多种生物学功能,包括抗菌、红细胞毒性、促进持留菌形成、抑制细菌生长或导致细菌休眠等。绝大部分Ⅰ型毒素蛋白以细胞膜作为靶标,目前已知的一种作用机制是在... 详细信息

Ⅰ型毒素-抗毒素(TA)系统在细菌基因组中广泛存在,在细菌的生长、生存中发挥多种生物学功能,包括抗菌、红细胞毒性、促进持留菌形成、抑制细菌生长或导致细菌休眠等。绝大部分Ⅰ型毒素蛋白以细胞膜作为靶标,目前已知的一种作用机制是在细胞膜上形成孔洞结构,造成膜电位的下降或细胞膜的破坏,从而抑制ATP的合成或导致细菌死亡;另一种可能的作用机制是毒素蛋白作用在细胞膜上,改变细胞的形状,导致细胞进入休眠状态。Ⅰ型毒素蛋白-细胞膜作用机制的复杂性和生物功能的多样性远超预期。因此,解析Ⅰ型毒素蛋白在不同细胞膜中的组装机制及其所形成结构特征就变得非常重要,这也是揭示其结构-功能关系的关键。本文通过综述已报道的Ⅰ型TA系统的结构特征与生物学功能,结合对其跨膜结构域的预测,探讨了其可能在细胞膜中形成的不同结构及其对功能的影响,分析了影响作用机制的关键因素。这些研究既给耐药细菌的治疗带来机遇,又为新型抗菌药物的研发带来思路。

关键词：毒素-抗毒素系统 Ⅰ型毒素蛋白结构特征生物学功能耐药菌

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计算方法研究HIV-1蛋白酶及其变异与小分子GRL-0519的相互作用

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生物化学与生物物理进展 2017年第9期44卷 783-791页

作者：李高峰扈国栋张晨季保华王吉华德州学院物理与电子信息学院德州253023 德州学院山东省生物物理重点实验室德州253023

艾滋病病毒在世界范围内的传播,严重地威胁到人们的身心健康.HIV-1蛋白酶的残基变异严重地削弱了药物的治疗效果.为了研究残基变异D30N、I54M和V82A对蛋白酶结合抑制剂GRL-0519的影响,本研究进行了4个30 ns的分子动力学(MD)模拟,并采用... 详细信息

艾滋病病毒在世界范围内的传播,严重地威胁到人们的身心健康.HIV-1蛋白酶的残基变异严重地削弱了药物的治疗效果.为了研究残基变异D30N、I54M和V82A对蛋白酶结合抑制剂GRL-0519的影响,本研究进行了4个30 ns的分子动力学(MD)模拟,并采用溶解相互自由能(SIE)方法计算了蛋白酶和抑制剂的结合能.计算结果表明,极性相互作用不利于变异的蛋白酶结合抑制剂,而对于野生型的蛋白酶(WT),极性相互作用有微弱的贡献,极性相互作用是残基变异抗药性的主要原因,计算得到的总结合能与实验的数据一致.为了说明每个残基在抗药性中的贡献,采用分子力场的方法计算了每一个残基与小分子作用的范德华作用能,并分析了抑制剂与蛋白酶形成的氢键.范德华作用分析表明,V82A残基变异对结合模式的影响较小,相对于WT,D30N有5个残基的范德华贡献差异大于0.4 kcal/mol,I54M残基变异的蛋白酶有6个残基.氢键的分析说明,D30N和I54M变异丢失了几个氢键;范德华作用和氢键的分析结果与SIE的计算结果一致.研究结果为设计新的更有效的抗HIV-1蛋白酶变异的抑制剂提供了理论指导.

关键词： HIV-1蛋白酶抑制剂分子动力学模拟结合自由能

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促进或抑制α-synuclein蛋白异常聚集的相互作用蛋白质

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生物物理学报 2010年第9期26卷 783-789页

作者：曹赞霞王吉华山东省高校生物物理重点实验室(德州学院) 德州253023

α-synuclein蛋白的异常聚集在共核蛋白病的发病过程中起到了关键性作用。与α-synuclein相互作用的蛋白质对其异常聚集起着不同的调节作用,有的蛋白质(如:蛋白synphilin-1、微管蛋白、A-β肽等)会促进α-synuclein蛋白的异常聚集,而另... 详细信息

α-synuclein蛋白的异常聚集在共核蛋白病的发病过程中起到了关键性作用。与α-synuclein相互作用的蛋白质对其异常聚集起着不同的调节作用,有的蛋白质(如:蛋白synphilin-1、微管蛋白、A-β肽等)会促进α-synuclein蛋白的异常聚集,而另外一些蛋白质(如:膜联蛋白A5、基于自识别元素设计的小肽等)却能够抑制α-synuclein蛋白的异常聚集。认识与α-synuclein相互作用的蛋白,并研究其作用位点,是从分子水平上理解α-synuclein蛋白质异常聚集、揭示共核蛋白病致病机制,以及设计新药物的基础。分子动力学模拟为开展这方面研究开辟了新的途径。文章对该领域的研究进展进行了综述。

关键词： α-synuclein蛋白异常聚集分子动力学模拟相互作用蛋白质

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固有无序蛋白与蛋白质相互作用位点残基特征分析

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生物化学与生物物理进展 2014年第5期41卷 462-471页

作者：董川曹赞霞赵立岭索振鹏王吉华德州学院物理与电子信息学院德州253023 山东省功能大分子生物物理重点实验室(德州学院) 德州253023

本文对固有无序蛋白(IDPs)与其他蛋白质相互作用位点残基特征进行了研究.首先在数据库中选出满足条件的109条IDPs蛋白质链及与其他配体蛋白形成的299个IDPs-蛋白质复合物,然后提取复合物中作为相互作用位点的IDPs-蛋白质残基.这109条IDP... 详细信息

本文对固有无序蛋白(IDPs)与其他蛋白质相互作用位点残基特征进行了研究.首先在数据库中选出满足条件的109条IDPs蛋白质链及与其他配体蛋白形成的299个IDPs-蛋白质复合物,然后提取复合物中作为相互作用位点的IDPs-蛋白质残基.这109条IDPs链中共含有50 031个氨基酸残基,其中处于作用位点的残基有4 822个.通过分析发现,20种氨基酸在形成IDPs-蛋白质相互作用位点残基时具有不同的倾向性,根据形成作用位点残基的倾向性,20种氨基酸可分成三大类:倾向型氨基酸(ILE、LEU、ARG、PHE、TYR、MET、TRP)、中间型氨基酸(GLN、GLU、THR、LYS、VAL、ASP、HIS)、非倾向型氨基酸(PRO、SER、GLY、ALA、ASN、CYS).研究结果还进一步表明,不同氨基酸在有序区域与无序区域形成IDPs-蛋白质作用位点残基的倾向性不同.其中,氨基酸TRP、LEU、ILE、CYS在有序和无序区域形成作用位点残基的差异性尤为明显,而氨基酸GLU、PHE、HIS、ALA则基本没有多大差别.对IDPs-蛋白质相互作用位点残基理化特征进行分析发现:疏水性强、侧链净电荷量较少、极性较小、溶剂可及性表面积较大、侧链体积较大、极化率较大的氨基酸比较倾向于形成作用位点残基.主成分分析结果显示,残基的极化率、侧链体积和溶剂可及表面积对作用位点残基影响最大.

关键词：固有无序蛋白(IDPs) 作用位点残基特征有序区无序区氨基酸的理化性质

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真核生物翻译过程中的mRNA质量控制

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生物化学与生物物理进展 2013年第1期40卷 22-29页

作者：谢兆辉曾强成沈亮王继有德州学院生物系山东省高校生物技术与生物资源利用重点实验室德州253023

成熟mRNA的合成是一个复杂的过程,往往会产生错误.原核和真核细胞都在多水平进化出了mRNA监视机制,以保证mRNA的质量,甚至在翻译起始之后.真核生物胞质中有4种翻译依赖性的mRNA质量监视机制:无意义介导的降解、No-go降解、Non-stop降解... 详细信息

成熟mRNA的合成是一个复杂的过程,往往会产生错误.原核和真核细胞都在多水平进化出了mRNA监视机制,以保证mRNA的质量,甚至在翻译起始之后.真核生物胞质中有4种翻译依赖性的mRNA质量监视机制:无意义介导的降解、No-go降解、Non-stop降解和核糖体延伸介导的降解.这些机制不仅可以识别并迅速降解有缺陷的mRNA,控制mRNA质量,还都在调节基因表达方面具有重要作用,而且也与一些遗传病有关.本文主要综述了真核生物4种mRNA质量监视机制的研究进展,并对相关研究的应用前景做了展望.

关键词： mRNA监视无意义介导的降解 No-go降解 Non-stop降解核糖体延伸介导的降解

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RNA的尿苷化

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生物化学与生物物理进展 2014年第5期41卷 435-442页

作者：谢兆辉德州学院生命科学学院德州253023 山东省高校生物技术与生物资源利用重点实验室德州253023 山东功能大分子生物物理重点实验室德州253023

很多RNA分子可以进行转录后修饰.最近的研究发现,末端无需模板的尿苷酸添加(尿苷化)可能就是一种广泛存在且保守,但以前了解甚少的RNA转录后修饰方式.这种修饰可以发生在从藻类到人类的很多RNA上,如多聚腺苷化的mRNA、siRNAs或miRNAs内... 详细信息

很多RNA分子可以进行转录后修饰.最近的研究发现,末端无需模板的尿苷酸添加(尿苷化)可能就是一种广泛存在且保守,但以前了解甚少的RNA转录后修饰方式.这种修饰可以发生在从藻类到人类的很多RNA上,如多聚腺苷化的mRNA、siRNAs或miRNAs内切mRNA得到的上游片段、组蛋白mRNA、目前发现的大多数小调节RNAs、U6小核RNA(snRNA)、转录起点相关的小RNA和剪切的内含子等.这种修饰不仅具有重要的功能,如增强RNA的降解、促进或抑制RNA的加工形成、改变RNA的活性或作为mRNA的一种质量控制机制,而且还与人类的一些致病机制有关,如癌症.本文主要综述了小RNA、mRNA及其内切片段、组蛋白mRNA和U6 snRNA等RNA尿苷化的研究进展,并对相关研究的应用前景做了展望.

关键词：尿苷化小RNA mRNA 组蛋白mRNA U6小核RNA 疾病

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