第2章 前言(2)

2.国外蛋白质种类研究的新成果

(1)发现控制胚胎细胞发育的特殊蛋白、与器官发育相关的蛋白质。发现与细胞分裂检查点有关的蛋白、与细胞分裂是否异常相关的蛋白质。发现可抑制细胞迁移的蛋白质、确保细胞遗传机制安全的蛋白质、驱动线粒体钙通道机制的关键蛋白、细胞信号通路新“刹车”的蛋白。发现可延长细胞寿命的蛋白、能延长果蝇寿命的蛋白质、可延缓动物衰老的蛋白。发现与细菌、真菌和病毒相关的蛋白质。发现植物中能抑制病毒的蛋白质,能促进植物“深呼吸”的蛋白质,以及决定兰花花朵形状的蛋白。

(2)发现影响、刺激和促进癌细胞增殖和转移的蛋白质、与受损细胞癌变相关的蛋白质、可影响肿瘤细胞代谢的阻抑蛋白,发现阻止肌体抑制癌症的蛋白质。发现与乳腺癌、恶性脑瘤、皮肤癌、大肠癌、口腔癌等相关的蛋白质。同时,发现能防止癌症肿瘤成长的关键蛋白,可阻止肿瘤细胞增长的蛋白质、可引导癌细胞自杀的新奇蛋白质、能阻止细胞癌变的蛋白质、能抗胰腺癌的蛋白质、能抑制乳腺癌转移的蛋白质、有助于控制前列腺癌的蛋白质。发现一种能抑制癌细胞扩散的蛋白质、可治黑色素瘤的蛋白质、能对抗所有癌症或病毒侵袭的新蛋白。

(3)发现与血管和血液相关的蛋白质,发现心肌梗死导致细胞死亡的关键蛋白质,发现能修复心肌的蛋白质,发现与心律不齐有关的蛋白质。发现与大脑生理或疾病相关的蛋白质、与神经生理或疾病相关的蛋白质、与记忆或睡眠相关的蛋白质、与精神疾病相关的蛋白质。发现与肌体免疫生理相关的蛋白质、与免疫系统疾病有关的蛋白质、导致类风湿性关节炎的蛋白质。发现导致甲型流感病毒致命性的蛋白、天然抗流感病毒的蛋白、人体下呼吸道新蛋白质。发现可治疗致命大肠杆菌感染的蛋白质、影响小肠吸收营养的蛋白质、有助于保护肝细胞的蛋白质。

(4)发现参与胆固醇传输的蛋白、可防止肥胖和糖尿病的蛋白质、一种可能对减肥起关键作用的蛋白质。发现促使精卵结合的关键蛋白质,找到影响催产素分泌的蛋白质,在硅树脂乳房灌输物上发现新蛋白质。发现能够促进骨骼愈合的蛋白质、一种保护骨骼的蛋白质。发现一种会导致耳聋的蛋白质分子变异、形成牙釉质的关键蛋白。发现使皮肤免受感染的蛋白、诱发干癣病的蛋白质、可加速伤口愈合的蛋白质等。

3.国外酶领域研究的新成果

(1)酶结构与功能方面,揭开端粒酶三维结构秘密,揭示免疫蛋白酶体的晶体结构;揭示细菌酶制取甲酸的生物机制。证实抗氧化酶具有延缓动物衰老功能,发现端粒酶具有延缓衰老的功能。揭示蛀木水虱体内能分解木头酶的结构功能;在白蚁消化道中发现能把木材分解成糖的酶,发现可把木屑废料转化成生物燃料的酶。

(2)与生命相关的酶,发现控制细胞死亡早期阶段的重要酶,发现能影响变异细胞凋亡的酶,发现剑蛋白酶对调节细胞运动至关重要,发现调控细胞清除受损蛋白质的酶。发现一种保护精子的抗氧化酶;发现细菌用于破坏宿主细胞抑制剂的酶。

(3)与疾病防治相关的酶,发现使大肠癌和肝癌细胞增殖加速的酶,发现使癌细胞保持活性的酶。同时,发现一种抑制肿瘤生长的酶,发现一种能够“阻击”癌细胞转移的酶。揭示一种与血管收缩相关的酶,制成可将A型和B型血转为O型的突变酶。发现可同时控制肌体两种免疫反应的酶,发现可防止肌体干扰素过剩的酶,发现诱发风湿性关节炎的酶。发现有助肝炎等病治疗的酶;发现一种能导致代谢变差的酶,发现脂肪酸合成酶可能是引起肥胖症的原因。发现一种能提高药效的酶。

(4)开发利用酶方面,研究乳制品中生物酶的改性,围绕极光激酶B研制抗癌药物,开发出新型啤酒过滤酶、溶于油但不溶于水的酶、能有效分解玉米秸秆的新酶、丝氨酸水解酶新抑制剂,并用人工遗传物质合成一种酶。同时,开发出高通量激酶组分析法,开发酶活性中心分子定位分析法;开发出研究酶分子机理的新仪器。

4.国外蛋白质开发利用研究的新成果

(1)人工制造蛋白质方面,以氨基酸为基础人工合成蛋白质;模仿细菌培育出人造细胞能连续生成的蛋白质,利用细菌开发出超稳定的氟化蛋白质;从豌豆中分离出微小蛋白结晶,发明用玉米制造胶原蛋白;以动物肌红蛋白为基础研制出可分解“苯”的新型蛋白质,以水蚤荧光蛋白为基础研制出高强度发光突变蛋白。

(2)疾病防治领域利用蛋白质方面,以蛋白质为标靶设计出只杀癌细胞的“智能导弹”,通过阻止特定蛋白质来抑制乳腺癌,以癌症干细胞中特定蛋白为攻击目标研制药物,通过药物抑制蛋白的相互作用来治疗癌症,通过阻止刺猬蛋白信号通路来治疗结肠癌,把LMTK3蛋白质作为帮助治疗乳腺癌的新靶点,通过纠正蛋白质基本单位蛋氨酸位置来治疗癌症,发现抑制NF-kB蛋白质可“饿死”癌细胞,利用P糖蛋白筛查阻止癌症复发的化合物。同时,创建首个大脑关键神经组织蛋白质组成图,研制出可用来治疗肝炎等疾病的重组蛋白;推出可速检水中有害金属的合成蛋白。

(3)开发利用蛋白质的技术设备方面,开发出通过蛋白质片断快速查明其种类的技术、利用微生物提取活性蛋白质的技术、一种细胞内蛋白定位的技术、可对活体细胞蛋白进行计数方法;开发出一种大量合成蛋白质的技术,开发细胞内蛋白质相互作用的标识技术;实现活体生物体内蛋白质状态的可视化技术,开发出揭示蛋白质何时何地制造的显微技术。研制出可使蛋白质形成晶体的“智能材料”。开发出可追踪活细胞内蛋白质运动的新软件,发明能分离蛋白质的分子筛。

第三章 细胞领域研究的创新信息

1.国外细胞生理方面研究的新成果

(1)细胞生理特性与功能方面,发现细胞生长因子的全新信号通道,揭示控制细胞分化的转录因子的特征,发现细胞“中心粒”可能具有生物信息载体的性质,发现中子辐射可激发细胞之间的合并。发现外在行为会破坏卵细胞的生化平衡,发现人类生殖细胞发育首个路线图,发现胎儿细胞会进驻母亲大脑。发现心肌细胞能通过不断更新而获得再生,发现对神经细胞存活具有保护作用的分子,发现调节运动速度的神经细胞;发现大脑细胞的寿命是正常细胞的两倍。发现细胞膜张力具有控制细胞运动的功能,发现细胞内锌浓度变化可调节免疫功能。确定心脏细胞最佳组成结构与比例。

(2)细胞分裂行为方面,发现防止细胞分裂出错的“控制器”,发现原始生殖细胞减数分裂的原因,发现细胞分裂依靠微管结构分配遗传物质,发现细胞有丝分裂时DNA修复机制停摆成因。运用实验演示单细胞分裂为多细胞过程;建成开放式细胞分裂研究数据库。

(3)细胞控制开关方面,发现决定脂肪细胞发展类型的开关,发现人类皮肤细胞形成的控制开关,发现人体内有个激活免疫细胞的开关。

(4)细胞生理机制方面,发现细胞内酸碱平衡维持机制,揭示细胞之间存在的融合机制,发现细胞分裂过程收缩环的作用机制,探明捣乱细胞被“刺杀”机制,揭开人体细胞生物传感器分子的机制。发现细胞自噬作用机制失灵会导致细胞异常,发现细胞自噬作用机制相关基因异常可引起罕见脑病。揭示卵细胞停止分裂的机制,发现动物生殖细胞回避细胞死亡的机制。揭示与神经系统疾病相关的细胞凋亡机制,发现神经细胞内质网功能机制,发现促使胰岛β细胞再生机制。

(5)研究细胞生理的方法方面,利用三维图表表现视觉细胞活性,获取细胞核中染色体活动的图像证据,成功获得神经细胞信息传递的实时成像;开发出用颜色观察细胞变化的新方法,通过绿色荧光蛋白观察到小神经胶质细胞活动,用颜色显现细胞中蛋白间的“小动作”;用受激发射损耗显微镜开展细胞纳米级领域研究,用新型高清显微镜观察活脑细胞。