第六章 蛋白質(zhì)結構與功能的關系

1、第一節(jié)肌紅蛋白的結構與功能一、肌紅蛋白的三級結構二、輔基血紅素三、O2與肌紅蛋白的結合四、O2的結合改變肌紅蛋白的構像五、肌紅蛋白結合氧的定量分析（氧結合曲線）MbO2Mb+O2K=MbO2/ MbO2(1)Y=MbO2/Mb+MbO2(2)將(1)改寫為：MbO2=MbO2/ K，并代入(2)得： Y=O2 / O2+K=p(O2)/pO2+KYK=p(O2)Yp(O2)=p(O2)(1Y)Y/(1Y)=p(O2)/KlogY/(1-Y)=log p(O2)-log K第二節(jié)血紅蛋白的結構與功能一、血紅蛋白的結構 二、氧結合引起的血紅蛋白構像變化 三、血紅蛋白的協(xié)同性氧結合（Hb氧結合曲線）

2、四、H+、CO2和BPG對血紅蛋白結合氧的影響（一）H+、CO2促進O2的釋放（Bohr效應） （二）BPG降低血紅蛋白對氧的親和力第三節(jié)血紅蛋白分子病一、分子病是遺傳的二、鐮刀狀細胞貧血病三、其他血紅蛋白病突變發(fā)生在關鍵部位會致病，突變發(fā)生在非關鍵部位則不會致病。四、地中海貧血（一）地中海貧血每條染色體有1個拷貝，雜合子癥狀較輕，純合子會在童年夭折。（二）地中海貧血每條染色體有2個拷貝，只要有1個拷貝正常，就不會有嚴重癥狀。4個拷貝均丟失會在出生前后死亡。第四節(jié)免疫系統(tǒng)和免疫球蛋白一、免疫系統(tǒng)（一）免疫學的含義免疫是指機體識別并清除從外環(huán)境中入侵的病原體及其毒素，和內(nèi)環(huán)境中因基因突變產(chǎn)生的異

3、常細胞，保持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的功能。免疫學是研究免疫系統(tǒng)結構，免疫的機制，及利用免疫的方法預防和治療疾病的學科。（二）非特異性免疫1上皮細胞及其附屬成分物理屏障：機械屏障；毛發(fā)的保護作用；分泌液的沖洗作用。化學屏障：體液的抗菌作用。微生物屏障：正常菌對病源菌的抑制作用。2吞噬細胞的作用識別病原體糖蛋白和糖脂的糖基，可吞噬多種病原體。巨噬細胞：由血液中單核細胞移行到各組織發(fā)育而成，可吞噬或殺傷微生物。中性粒細胞：感染發(fā)生時，從血管移出，在感染部位吞噬病原體。3自然殺傷細胞（NK細胞）其細胞表面有兩種受體：殺傷細胞活化受體(KAR)：識別病毒感染細胞和腫瘤細胞表面的糖基，與其結合后生成穿孔素和水解酶使靶

4、細胞死亡。同時產(chǎn)生干擾素-，腫瘤壞死因子等細胞因子，激活特異性免疫系統(tǒng)。殺傷細胞抑制受體(KIR)：識別自身正常細胞表面由MHCI展示的，由自身蛋白分解產(chǎn)生的肽段，抑制殺傷作用。（三）特異性免疫1特點病原體及其分解產(chǎn)物刺激特定的免疫細胞增殖，清除特定的病原體。通過分泌可溶性抗體清除特定抗原的途徑稱體液免疫。通過免疫細胞與受感染細胞結合而清除受感染細胞的途徑稱細胞免疫。2體液免疫由骨髓的多能造血干細胞發(fā)育而成的B細胞種類極多，每種B細胞含有一種多個特定的受體（BCR，實際是膜結合的抗體）?？乖cBCR結合后，通過細胞內(nèi)信號轉導系統(tǒng)啟動細胞的快速分裂，使細胞大量增殖。增殖后的細胞大部分用來產(chǎn)生可溶

5、性抗體，稱作漿細胞，一小部分用來產(chǎn)生膜結合抗體，并長期生存，稱記憶細胞。同種抗原再次入侵時，記憶細胞可快速啟動免疫系統(tǒng)，疫苗就是根據(jù)這一原理設計的?？贵w可結合抗原，并使其失活，稱中和作用?？乖?抗體復合物可以與吞噬細胞的Fc受體結合，促進吞噬作用，稱調(diào)理作用。抗原-抗體復合物可以與補體結合，補體使病原體穿孔崩裂，還可促進抗原-抗體復合物與吞噬細胞結合。3細胞免疫由骨髓遷移到胸腺發(fā)育而成的T細胞種類極多，每種T 細胞含有一種多個特定的T細胞受體(TCR)。T細胞按功能主要分為兩個亞群：Tc細胞（細胞毒性T細胞）的受體與抗原肽-MHCI（主要組織相容性復合體I）復合物結合后，細胞被激活并大量增殖，

6、增殖后的細胞產(chǎn)生穿孔素和顆粒酶，使受感染的細胞裂解，還可以使DNA內(nèi)切酶激活，造成細胞凋亡。TH細胞（輔助性T細胞）的受體與抗原肽-MHCII（主要組織相容性復合體II）復合物結合后，細胞被激活并大量增殖，產(chǎn)生多種細胞因子。細胞因子與Tc細胞、TH細胞、B細胞和吞噬細胞的特異性受體結合，促進其增殖。TH細胞還可以促進一些抗原與B細胞結合，因此，TH細胞功能障礙會引起嚴重的疾病，如HIV引起的艾滋病。（四）免疫組織和器官骨髓和胸腺是B細胞和T細胞發(fā)育成熟的器官，稱作中樞淋巴器官。免疫細胞經(jīng)血管和淋巴管網(wǎng)絡在全身循環(huán)，并可在淋巴結和脾臟聚集，淋巴結和脾臟稱作外周淋巴器官。上皮細胞下常有淋巴細胞聚集

7、，因無包膜，稱作淋巴組織。二、免疫系統(tǒng)能識別自我和非我 存在于幾乎所有細胞的表面，展示細胞內(nèi)蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的肽段，介導其與相應的Tc細胞結合。能識別自身蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的肽段的Tc細胞在發(fā)育過程中被清除。存在于巨噬細胞和B細胞的表面，展示外來蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的肽段。介導其與相應的Th細胞結合。三、在細胞表面的分子相互作用引發(fā)免疫反應四、免疫球蛋白的結構和類別（一）免疫球蛋白的結構免疫球蛋白G(IgG)是一類最簡單的免疫球蛋白。IgG含有兩條相同的重鏈(heavy chain)和兩條相的輕鏈(light chain)。四條鏈通過二硫鍵共價聯(lián)接成Y字形結構。每一免疫球蛋白分子含有二個抗原結合部位，它們

8、位于Y形結構的二個頂點。 （二）免疫球蛋白的類別按照重鏈的類型分為： 重鏈輕鏈IgG或IgA或IgM或IgD或IgE或IgG是記憶B細胞引發(fā)的再次免疫反應的主要抗體，可以通過胎盤。IgA是存在于唾液、淚液、乳汁等分泌物的主要抗體，可以是單體、二聚體或三聚體。IgM是初次免疫反應早期產(chǎn)生的，可以以單體形式與膜結合，或形成五聚體。IgD主要存在于B細胞表面，功能不詳。IgE與過敏源結合誘導細胞產(chǎn)生組胺和其他活性胺，使血管擴張，滲透性增大，引起炎癥反應。五、基于抗體-抗原相互作用的生化分析方法（一）酶聯(lián)免疫吸附測定（二）免疫印跡測定（三）單克隆抗體的制備 用選定的抗原免疫小鼠，取出脾臟，制備B淋巴細胞。 培養(yǎng)小鼠的骨髓瘤細胞。 B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合。 轉移到只有雜交瘤細胞才能生長的培養(yǎng)基上，培養(yǎng)選擇雜交瘤細胞。 用ELISA篩選產(chǎn)生特定單克隆抗體的雜交瘤細胞。 用小鼠腹水或培養(yǎng)箱培養(yǎng)選出的雜交瘤細胞。 純化所需的單克隆抗體。第五節(jié)肌球蛋白絲、肌動蛋白絲與肌肉收縮一、肌纖維的結構 二、肌原