血液的屈服应力

蛋白质一维线性折叠码(PFSC )采用27个向量表示连续主链碳原子的任意空间结构,从而将蛋白质的空间结构以一维折叠码的形式表示出来,简化了蛋白质空间比对的过程。我们以极光激酶A 为标准,采用蛋白质一维线性比对(PFSA )方法,对极光激酶家族蛋白质进行空间比较并打分。根据打分结果,检索与极光激酶A 三级结构相似、但是一级结构差异较大的酶类,对空间结构相似的酶类进行进一步的功能研究。

我们利用该方法对极光激酶A (PDB :1MQ4)和一些酶类进行了比对,这是极光激酶和成簇黏附激酶(PDB :1MP8)的比对结果:

1MQ4 Seq:-WALEDFEIGRPLGKGKFGNVYLAR-EK-QSKFILALKVLFKAQLEKAGVEHQLRREVEIQSHLRHPNILRLYGYFHDATRVYLILEYAPLGTVYRELQK 1MQ4 PFSC:-BVAAAJBBWYJWYIVAQCYBBBBB-BV-DJBBBVIBBBBBVAAAAAJVHAAAAAAAAAAAAAJBHAAHHBBWYBBBWZAJBBBBVHBBVJWYAAAAAAD

+|**|||||||||||*^*+**|||^+|*+**^||*+|||||+*|*|*^**|||||||||||||||^||*^||||^|*^|**|||^*^|*^^^*||||||*

1MP8 PFSC:BBBVAAJBBWYJWYIWZP-CSBBBWRBBWZPRBBB-BBBBB-VAHAJVAAAAAAAAAAAAAAAJBBAAAJBBWYIBVPZJBBBBWYBBVJVJVAAAAAAA 1MP8 Seq:EIQRERIELGRCIGEGQF-GDVHQGIYMSPPALAV-AIKTC-KNCTSDSVREKFLQEALTMRQFDHPHIVKLIGVITENPVWIIMELCTLGELRSFLQVR

最后根据比对结果二者的Score(ref Long)为0.6400778,Score(ref Short)为0.6633065,Possible Max Score为0.96498054,说明虽然一级结构比对得分为0.6,但是空间比对得分高达0.96。因此,它们之间在空间结构上非常相似。我们通过分子克隆方法,对成簇黏附激酶进行克隆和表达,并利用分子生物学手段进一步证实成簇黏附激酶与极光激酶在功能上的相似性。

关键词:极光激酶, 肿瘤, 蛋白质一维线性折叠码, 蛋白质一维线性比对

血液的屈服应力

P9-16 施永德

复旦大学上海医学院 ([email protected])

促使物质变形或流动的最小应力。对于血液即促使血液发生切变变形的应力。血液是否具有屈服应力,在上世纪六、七十年代,Cokelet 等、Charm 等和Merrill 等报道血液存在着屈服应力,其数值不超过40mpa ,Chien 等和Chmiel 等报道认为血液不存在屈服应力。随着时间推移,支持前者的观点增多,说明在某种条件下,其屈服应力可以测出。方法有:应力切变率外推法,三角波切变率滞后直接测定法,利用本构方程计算拟合法。

本构方程和屈服应力的提出:1980年陶祖莱指出用血液表观粘度来表达存在着缺陷,提议用某些本构方程来拟合应力和切变率数值,将得到的方程的参数来描述,以克服表观粘度的缺陷。他提议可供筛选的方程有:牛顿方程(不含屈服应力项)、滨汗方程(含屈服应力项)、指数方程(不含屈服应力项)、何尔舎巴克方程(含屈服应力项)、卡松方程(含屈服应力项)等。施永德等采纳他的建议(8),将此5个方程对于71例血液样本,应用该大学自制的空气轴承回旋粘度计,分别在1.5、3、6、12、30、60s -1等6个切变率下测定切应力(25℃,切变率由低到高测定)结果进行如上5个方程回归分

析,结果是所有71个样本,均含有明显大于零的屈服应力值,因此认为牛顿方程和指数方程是不合适的;另外的3个方程,而用其中35个正常人(9例女,26例男)统计出来的屈服应力男女合并平均值和标准差分别为:滨汗方程的为50.34(SD=13.1)mpa 、何尔舎巴克方程的为39.9(SD=12.5)mpa 、卡松方程的为19.3(SD=6.8)mpa (从上可以看出,不同方程回归的结果,所得屈服应力数值是不同的)。再由计算结果展示,此3个方程的回归系数卡松方程是最接近于1,其标准估计误差是卡松方程最小,因此作者认为5个中为卡松方程最接近表达血液实际情况。按照以上结果来看,正常人的卡松屈服应力平均值为19.3(SD=6.8)mpa ,与 Cokelet等、Charm 等和Merrill 等报道血液屈服应力数值不超过40mpa 基本上不相矛盾。值得指出,如果男女分开统计,必定是男高女低(由于血细胞压积差异所致)。

临床应用:作者与意大利合作研究139例高血压病人与81例正常人相比,屈服应力增;高血压中具有并发心脑血管病者与非并发心脑血管病者相比增加。此外通过680例研究结果显示屈服应力增加的疾病有:下肢动脉血栓、急性心肌梗塞和其他缺血性心脏病、深静脉血栓、缺血性脑血管病、出血性脑血管病、红细胞增多症、血小板增多症、糖尿病、高胆固醇血症、精神忧虑症、帕金氏症、眩晕等有不同程度的增加;另外骨髓瘤和高免疫球蛋白血症,如果原血细胞压积时,其屈服应力低于正常16%,如果血细胞压积标准化为45%时,其屈服应力增加130%; 新生儿如果原血细胞压积时,其屈服应力高于正常100%以上,如果血细胞压积标准化为45%时,其屈服应力为正常; 孕妇如果原血细胞压积时,其屈服应力低于正常35%,如果血细胞压积标准化为45%时,其屈服应力为正常; 某些低血细胞压积的心脑血管病患者,如果原血细胞压积时,其屈服应力低于正常,如果血细胞压积标准化为45%时,其屈服应力增加50%; 红细胞增多症病人,如果原血细胞压积时,其屈服应力高于正常100%以上,如果血细胞压积标准化为45%时,其中没有患心脑血管病的屈服应力为接近正常,但是伴有患心脑血管病者屈服应力高于正常20%。其中对于109例次的青少年,因体重过重而减肥者,不论减肥前后, 屈服应力均为正常。从上可以看出,屈服应力作为观察指标似乎可行,因此很多流变仪产品,已经将其硬件与软件结合,将卡松本构方程拟合软件结合一起,让用户方便使用。

体内物质基础:屈服应力变化的体内主要物质基础有血细胞压积、纤维蛋白原和免疫球蛋白等,作者与意大利合作,人工制备血细胞压积和纤维蛋白原双重作用造成9个水平,研究结果表明:如果血细胞压积(55.6%)和纤维蛋白原(600mg/dl)特高,则屈服应力也特高;如果血细胞压积(22.2%)和纤维蛋白原(200mg/dl)特低,则屈服应力也特低, 其中间的7个水平依次相关排列。此外上述骨髓瘤和高免疫球蛋白血症病人表明,如果血细胞压积标准化为45%时,其屈服应力增加130%。如上3个主要因素促使血细胞之间的聚集性增加,形成缗钱体牢固化,使血液固体化程度加强,导致血液屈服应力增加。目前中国内和国际应用卡松方程及其屈服应力表达已经普遍利用,报道也在增多。屈服应力已经不仅仅是力学界的指标,而有可能今后成为医学界共识的指标。


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