教育房产时事环球科技商业
投稿投诉
商业财经
热点动态
科技数码
软件应用
国际环球
晨报科学
新闻时事
信息智能
汽车房产
办公手机
教育体育
生活生物

蛋白质大爆炸揭示医学和生物工程应用的分子构成

  据外媒报道,伊利诺伊大学的 Gustavo Caetano-Anollés 和 Fayez Aziz 的研究揭示了称为结构域(domain)的蛋白质亚基进化过程中的“大爆炸”。研究人员在 《科学报告》 上发表的一项新研究, 描绘了38亿年来蛋白质结构域(蛋白质分子的子单元)的进化历史和相互关系。 他们的结果可能对疫苗开发和疾病管理产生影响。
  自从COVID-19大流行开始以来,蛋白质已经悄悄地“接管”了人们的生活。人们一直生活在该病毒所谓的“刺突糖蛋白”的支配下,它已经变异了几十次,产生了越来越致命的变种。但事实是,我们一直都被蛋白质所“统治”。在细胞层面,它们负责几乎所有的事情。
  蛋白质是如此基本,以至于DNA--使我们每个人都独一无二的遗传物质--本质上只是一长串的蛋白质蓝图。这对动物、植物、真菌、细菌、古细菌,甚至病毒都是如此。正如这些生物群体随着时间的推移而进化和变化一样,蛋白质及其组成部分也是如此。
  “了解结构域在进化过程中如何以及为何在蛋白质中结合,可以帮助科学家了解和设计蛋白质的活性,用于医学和生物工程的应用。例如,这些见解可以指导疾病管理,例如用COVID-19病毒的刺突糖蛋白制作更好的疫苗,”伊利诺伊大学卡尔-R-沃斯基因组生物学研究所作物科学系教授、该论文的资深作者Gustavo Caetano-Anollés说。
  Caetano-Anollés研究了自大流行病早期阶段以来COVID突变的演变,但这一时间线只代表了他和博士生Fayez Aziz在当前研究中所承担的一小部分。
  研究人员汇编了所有分类组(包括高等生物和微生物)数百个基因组中编码的数百万条蛋白质序列的序列和结构。他们关注的不是整个蛋白质,而是结构域。“大多数蛋白质是由一个以上的结构域组成的。这些是紧凑的结构单元,或模块,承载着专门的功能,”Caetano-Anollés说。“更重要的是,它们是进化的单位。”
  在将蛋白质分类为结构域以建立进化树之后,他们着手建立一个网络,以了解结构域如何在数十亿年的进化过程中发展并在蛋白质中共享。
  “我们建立了一个时间序列的网络,描述了结构域是如何积累的,以及蛋白质是如何通过进化重新排列其结构域的。”Fayez Aziz说:“这是第一次将这样的'结构域'网络作为进化年表来研究。我们的调查显示,有一个庞大的演化网络,描述了蛋白质中的结构域如何相互结合。”
  该网络的每一个链接都代表了一个特定的结构域被招募到一个蛋白质中的时刻,通常是为了执行一个新的功能。
  Fayez Aziz说:“仅这一事实就强烈地表明结构域的招募是自然界的一种强大力量。年表还揭示了哪些结构域贡献了重要的蛋白质功能。例如,研究人员能够追踪负责环境感知以及次级代谢物或用于细菌和植物防御的毒素的结构域的起源。”
  分析显示,在蛋白质进化的早期,结构域开始结合,但也有网络爆炸性增长的时期。例如,研究人员描述了15亿年前领域组合的 "大爆炸",与多细胞生物和真核生物(包括人类在内的具有膜结合核的生物)的崛起相吻合。
  Caetano-Anollés团队之前报道了新陈代谢的大规模和早期起源,他们最近在追踪新陈代谢网络的历史时再次发现了这一点。描述蛋白质进化拼凑的“大爆炸”的历史记录为理解蛋白质构成提供了新的工具。
  “这可能有助于确定,例如,为什么结构变异和基因组重组在SARS-CoV-2中经常发生,”Caetano-Anollés说。
  他补充说,这种理解蛋白质的新方法可以通过剖析病毒疾病的起源来帮助预防大流行病。它还可以在疾病爆发时通过改进疫苗设计来帮助缓解疾病。
  【来源:cnBeta.COM】

中国空间站新跨越!长征五号B火箭运抵发射场中国空间站建设进展神速,捷报频传!据中国载人航天办公室官方消息,执行问天实验舱发射任务的长征五号B遥三运载火箭已完成出厂前所有研制工作,于2022年5月29日安全运抵文昌航天发射场NASA正在太空中制造能检测光线的人眼设备作为本周早些时候发射到国际站的SpaceXCrew4任务的一部分,NASA正在推进一项在太空制造有机视网膜的实验。NASA跟康涅狄格州法明顿的LambdaVision公司进行了合作全球首次!中国成功发射临近空间空基平台火箭据央视消息,4月24日上午,中国科学院大气物理研究所北京星箭天航空间技术公司合作的临近空间空基平台火箭地面发射试验,在青海海西州茫崖市冷湖镇成功进行。火箭飞行高度达到预期,数据回收祝融号累计行驶1875米!700GB火星原始数据到手2021年5月15日,执行我国首次火星探测ldquo祝融号rdquo火星车成功实现火星着陆。马上就要一年的时间,ldquo祝融号rdquo现在怎么样了?据天问一号祝融火星车官微消息今日中国航天日!距离中国首颗卫星上天已52年4月24日,为中国航天日,距离2016年设立航天日,至今已经走过7个年头,在此期间,中国航天又取得了一个又一个的瞩目成就。52年前,中国第一颗人造地球卫星东方红一号发射成功,由此,国家航天局我国将着手组建近地小行星防御系统据央视新闻报道,近些年,随着功能不同的各类卫星和航天器数量不断增多,所产生的空间碎片为后续发射任务的轨道规划和运行提出了更高的要求。因此,为了能够更好地利用太空空间,我国将建设完善亚马逊与SpaceX等公司获NASA太空通信合同据国外媒体报道,亚马逊的卫星项目SpaceX的星链网络和其他卫星公司从NASA获得了总计2。785亿美元的太空通信合同。NASA正着手用私人建造的系统取代目前在轨道上的现有卫星网络腾讯视频再次宣布涨价上热搜!网友晒图会员充到了2043年4月20日消息,腾讯正式对腾讯视频VIP和超级影视VIP会员价格进行调整,两大类型会员12种会员类型中,腾讯视频VIP月卡以及超级影视VIP的多项套餐价格等5种会员价格保持不变,剩100公里!我国科学家创造量子直接通信最远纪录4月13日消息,据新华社报道,我国科学家近日设计出一种相位量子态与时间戳量子态混合编码的量子直接通信新系统,成功实现100公里的量子直接通信。100公里,听起来并不算远,但这是目前NASA公布最新的关键性ArtemisI月球火箭测试计划美国宇航局(NASA)正计划进行修改后的ArtemisIldquo湿式彩排rdquo,主要集中在核心级的燃料箱,以及临时低温推进级(ICPS)上的最小推进剂操作及地面系统上。由于修我国成功发射高分三号03星实现1米分辨率1天重访来自中国航天科技集团消息,4月7日7时47分,在我国酒泉卫星发射中心,长征四号丙运载火箭点火起飞,成功将高分三号03星送入预定轨道,发射取得圆满成功。这颗卫星主要用于获取可靠稳定的
中国空间站新跨越!长征五号B火箭运抵发射场中国空间站建设进展神速,捷报频传!据中国载人航天办公室官方消息,执行问天实验舱发射任务的长征五号B遥三运载火箭已完成出厂前所有研制工作,于2022年5月29日安全运抵文昌航天发射场NASA正在太空中制造能检测光线的人眼设备作为本周早些时候发射到国际站的SpaceXCrew4任务的一部分,NASA正在推进一项在太空制造有机视网膜的实验。NASA跟康涅狄格州法明顿的LambdaVision公司进行了合作全球首次!中国成功发射临近空间空基平台火箭据央视消息,4月24日上午,中国科学院大气物理研究所北京星箭天航空间技术公司合作的临近空间空基平台火箭地面发射试验,在青海海西州茫崖市冷湖镇成功进行。火箭飞行高度达到预期,数据回收祝融号累计行驶1875米!700GB火星原始数据到手2021年5月15日,执行我国首次火星探测ldquo祝融号rdquo火星车成功实现火星着陆。马上就要一年的时间,ldquo祝融号rdquo现在怎么样了?据天问一号祝融火星车官微消息今日中国航天日!距离中国首颗卫星上天已52年4月24日,为中国航天日,距离2016年设立航天日,至今已经走过7个年头,在此期间,中国航天又取得了一个又一个的瞩目成就。52年前,中国第一颗人造地球卫星东方红一号发射成功,由此,国家航天局我国将着手组建近地小行星防御系统据央视新闻报道,近些年,随着功能不同的各类卫星和航天器数量不断增多,所产生的空间碎片为后续发射任务的轨道规划和运行提出了更高的要求。因此,为了能够更好地利用太空空间,我国将建设完善亚马逊与SpaceX等公司获NASA太空通信合同据国外媒体报道,亚马逊的卫星项目SpaceX的星链网络和其他卫星公司从NASA获得了总计2。785亿美元的太空通信合同。NASA正着手用私人建造的系统取代目前在轨道上的现有卫星网络腾讯视频再次宣布涨价上热搜!网友晒图会员充到了2043年4月20日消息,腾讯正式对腾讯视频VIP和超级影视VIP会员价格进行调整,两大类型会员12种会员类型中,腾讯视频VIP月卡以及超级影视VIP的多项套餐价格等5种会员价格保持不变,剩100公里!我国科学家创造量子直接通信最远纪录4月13日消息,据新华社报道,我国科学家近日设计出一种相位量子态与时间戳量子态混合编码的量子直接通信新系统,成功实现100公里的量子直接通信。100公里,听起来并不算远,但这是目前NASA公布最新的关键性ArtemisI月球火箭测试计划美国宇航局(NASA)正计划进行修改后的ArtemisIldquo湿式彩排rdquo,主要集中在核心级的燃料箱,以及临时低温推进级(ICPS)上的最小推进剂操作及地面系统上。由于修我国成功发射高分三号03星实现1米分辨率1天重访来自中国航天科技集团消息,4月7日7时47分,在我国酒泉卫星发射中心,长征四号丙运载火箭点火起飞,成功将高分三号03星送入预定轨道,发射取得圆满成功。这颗卫星主要用于获取可靠稳定的