闡明蛋白激酶A的結(jié)構(gòu)與功能

1、精品文檔1、闡明蛋白激酶A的結(jié)構(gòu)與功能。R亞基：I類(RI):RI49kD,RIa、RlPII類(RII):RII55kD,RIH、RipC亞基：Ca、CP、C,40kDPKA全酶：RC2180kD1.C亞基的結(jié)構(gòu)特點：N-端有一個ATP結(jié)合區(qū)，富含甘氨酸序列：GXGXXGX6K在Lys和GUi形成離子對Ala70與腺甘酸的識別有關(guān)催化中心位于分子中部，具有結(jié)合多肽底物和催化磷酸基團轉(zhuǎn)移的作用R65DLK68PEN71氨基酸殘基構(gòu)成一個環(huán)，其中Di66(Asp)是磷酸基團轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ)。Ki68(Lys具有穩(wěn)定中間態(tài)和降低活化能的作用Asp184是金屬離子結(jié)合位點2.R亞基的結(jié)構(gòu)特點：R亞基分為3

2、個結(jié)構(gòu)域N端是二聚化結(jié)構(gòu)域，負(fù)責(zé)和另一個R亞基的聚合C端有兩個cAMP結(jié)構(gòu)域，分為A、B結(jié)構(gòu)域。A結(jié)構(gòu)域結(jié)合cAMP較慢、B結(jié)構(gòu)域是優(yōu)先結(jié)合cAMP的位點在二聚化結(jié)構(gòu)域和cAMP結(jié)構(gòu)域之間為：假底物模體(在RI)或真底物模體(在RII),其氨基酸組成：RRNAIH(RI)/RRVSVC(RII)四、PKA功能：C亞基具有催化活性，它識別底物為RRXS/T和RXS/1；在接受磷酸基團S/T的竣基端的氨基酸為蔬水氨基酸。在測定PKA活性時，肝丙酮酸激酶的底物：肯普肽(kemptide),LRRASL班很好的底物，若七肽的S改為A,則轉(zhuǎn)變?yōu)橐种苿?。R亞基是cAMP結(jié)合的靶蛋白，在PKA的四聚體中，它

3、作為“假底物”而抑制C亞基發(fā)揮催化作用，只有當(dāng)cAMP結(jié)合R亞基后，解離狀態(tài)的C亞基才有催化作用PKA全酶分子是由四個亞基組成的四聚體，其中兩個是調(diào)節(jié)亞基(regulatorysubunit,簡稱R亞基)，另兩個是催化亞基(catalyticsubunit,簡稱C亞基)。R亞基的相對分子質(zhì)量為4955kDa,C亞基的相對分子質(zhì)量為40kDa,總相對分子質(zhì)量約為180kDa；全酶沒有活性。在大多數(shù)哺乳類細(xì)胞中，至少有兩類蛋白激酶A,一類存在于胞質(zhì)溶膠，另一類結(jié)合在質(zhì)膜、核膜和微管上。 激酶是激發(fā)底物磷酸化的酶，所以蛋白激酶A的功能是將ATP上的磷酸基團轉(zhuǎn)移到特定蛋白質(zhì)的絲氨酸或蘇氨酸殘基上進(jìn)行磷

4、酸化，被蛋白激酶磷酸化了的蛋白質(zhì)可以調(diào)節(jié)靶蛋白的活性。 一般認(rèn)為,真核細(xì)胞內(nèi)幾乎所有的cAMP的作用都是通過活化PKA,從而使其底物蛋白發(fā)生磷酸化而實現(xiàn)的。 蛋白激酶A(ProteinKinaseA,PKA:由兩個催化亞基和兩個調(diào)節(jié)亞基組成(圖8-15),在沒有cAMP時，以鈍化復(fù)合體形式存在。cAMP與調(diào)節(jié)亞基結(jié)合，改變調(diào)節(jié)亞基構(gòu)象，使調(diào)節(jié)亞基和催化亞基解離，釋放出催化亞基?；罨牡鞍准っ窤催化亞基可使細(xì)胞內(nèi)某些蛋白的絲氨酸或蘇氨酸殘基磷酸化，于是改變這些蛋白的活性，進(jìn)一步影響到相關(guān)基因的表達(dá)。2、蛋白激酶B的激活機理與在信號傳導(dǎo)中的作用？在細(xì)胞膜上，PI-3k的產(chǎn)物PI-3,4-P2或PI

5、-3,4,5-P3結(jié)合PKB的PH結(jié)構(gòu)域，使PKB向膜轉(zhuǎn)位或二聚化，從而被PKB激酶磷酸化。PI-3,4,5-P3還有底物第二信使作用，能別構(gòu)激活PKB激酶PKBK使PKB發(fā)生Thr308磷酸化，從而發(fā)生部分活化.PKB激酶(PDK-2能特異磷酸化Ser473，完全活化PKBPKB的功能：在體外，PKB可以磷酸化合成肽：RXRYZ(S/T)(Hy)在體內(nèi)：磷酸化糖原合成酶激酶3-糖原合成增加葡萄糖的吸收核糖體蛋白S6激酶(p70s,有關(guān)蛋白質(zhì)生物合成細(xì)胞的存活、增殖細(xì)胞分化細(xì)胞周期的調(diào)節(jié)3、CaM-PK的結(jié)構(gòu)特點與激活過程?CaM-PK有5個亞型，II了解較清楚，能催化突觸蛋白I的位點II磷酸

6、化(CaM-PKII)由810個亞基組成，每個亞基50-60kd,有5種不同型號亞基：s、歸口、飛、6等。CaM-PKII的各種亞基相似，由4個結(jié)構(gòu)域組成1 .激酶域：2 .自抑制域：3 .鈣調(diào)蛋白結(jié)合域：4 .聚合域：?自抑制域和激酶域結(jié)合使酶無活力CsT/CaM與酶的CaM結(jié)合域結(jié)合使酶變構(gòu)，自抑制域脫離激酶域，從而使酶活化?；罨窽hr286自身磷酸化而成Cs2+不依賴型.Cf不依賴型的酶因Thr286磷酸化而有活力.4、闡明絲裂原激活蛋白激酶3個家族的成員與在信號流中的作用?絲裂原激活蛋白激酶mitogen-activationproteinkinase;MAPkinase;MAPKM

7、A瞰酶細(xì)胞受激發(fā)后因發(fā)生磷酸化而被激活的一類絲氨酸蘇氨酸蛋白激酶，包括Erk、Jnk和p38,可使某些關(guān)鍵性轉(zhuǎn)錄因子發(fā)生磷酸化而誘導(dǎo)新基因的表達(dá)。第六節(jié)、絲裂原激活蛋白激酶家族Mitogen-activatedproteinkinase簡寫：MAPK)Ser/Thr蛋白激酶；三個亞家族：1. 胞外應(yīng)答激酶：Extracellularly-responsivekinase(ERK)2. c-Jun氨基末端激酶：c-JunN-terminalkinase(JNK)3. p38-絲裂原激活蛋白激酶(p38-MAPKs)MAPK的活化特點：要經(jīng)過級聯(lián)激活系統(tǒng)：MAPKKKMAPKKMAPK2. MEK

8、但括MEK1和MEK2)胞外應(yīng)答激酶：Extracellularly-responsivekinase(ERK)有一個富含Pro的結(jié)構(gòu)域，可以結(jié)合Raf,并作為Raf的底物受磷酸化而激活MEK是可溶性的酶 有雙功能的激酶：催化MAPK分子中的Thr-X-Tyr（TXY摸體的Thr和Tyr殘基的磷酸化。 TXY的模體通常是TEY（Thr-Glu-Tyr）,MEK又稱為TEY激酶3. ERK細(xì)胞外應(yīng)答激酶 有三種ERK:ERK1,44kD;ERK2,42kD;ERK3,62kD; ERK1&2:依京Ser/Thr蛋白激酶，優(yōu)先磷酸化Pro-X-Ser/Thr或Ser/Thr-Pro結(jié)構(gòu) E

9、RK3磷酸化模體：Ser-Glu-Gly（SEG）ERK作用：ERK受MEK活化后轉(zhuǎn)位到細(xì)胞核內(nèi)，使很多依賴磷酸化激活的轉(zhuǎn)錄因子或與轉(zhuǎn)錄過程有關(guān)的酶、蛋白質(zhì)磷酸化。如轉(zhuǎn)錄因子：曰k-1,TAL-1,RNA聚合酶II;核蛋白：c-Fos,c-Myc,c-Myb,Ets-2,p53,STAT結(jié)構(gòu)蛋白：微管相關(guān)蛋白-2,調(diào)節(jié)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。（二）JNK系統(tǒng)的級聯(lián)成員c-Jun氨基末端激酶（JNK）:磷酸化轉(zhuǎn)錄因子c-Jun的氨基末端，而得名。緊張活化蛋白激酶（SAPK）：級聯(lián)成員：MEKKJNKKJNK1. MEKK:屬于MAPKKK家族（相當(dāng)于ERK信號流中的Raf） 成員：MEKK1,2,3 MEK

10、K1在靜息細(xì)胞中和抑制劑結(jié)合，外界刺激信號脫落抑制劑而激活。Cdc42和小G蛋白Rac通過P21蛋白活化激酶-1（PAK-1調(diào)節(jié)MEKK1MAKK3除作用JNKK外，還能優(yōu)先激活MEK2. JNKK:屬于MAPKK家族，相當(dāng)于ERK信號流中的MEKJNKK具有雙功能激酶磷酸化底物JNK蛋白Thr-Pro-Tyr（TPY摸體中的T&YJNKK又稱TPY激酶JNKK能激活p38-MAPK3. JNK屬于MAPK家族，相當(dāng)于ERK言號流中的ERKJNK成員：JNK1、JNK2JNK3JNK1和JNK2在多細(xì)胞中表達(dá)，JNK3只在神經(jīng)細(xì)胞中表達(dá)JNK可使c-Jun的N-端Ser63、Ser72

11、磷酸化。 可使轉(zhuǎn)錄因子TCF、ATF-2磷酸化（三）p38-MAPK系統(tǒng)的級聯(lián)成員1. p38蛋白:脂多糖（LipopolysccharideLPS）結(jié)合CD14后，引起細(xì)胞內(nèi)MAPK信號流的激活，誘導(dǎo)了一種分子量38kd的蛋白質(zhì)發(fā)生酪氨酸磷酸化，這種蛋白質(zhì)稱之.2. p38蛋白成員（MAPK成員）；ASK1MKK3/MKK6p383. p38信號流的作用：控制一些應(yīng)激因素和細(xì)胞因子引起的細(xì)胞調(diào)亡5、闡明環(huán)腺苷酸介導(dǎo)的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的機理？通常指3，5,-環(huán)腺甘酸，一種重要的細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的第二信使。細(xì)胞質(zhì)膜上的受體與配體結(jié)合后，激活G蛋白，進(jìn)而激活腺甘酸環(huán)化酶，催化ATP生成cAMP。有廣泛的生

12、理功能。?四、環(huán)腺苷酸介導(dǎo)的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)1.以cAMP為第二信使的信號分子Gs與活化腺甘酸環(huán)化酶的受體偶聯(lián)，對AC有激活作用。促進(jìn)cAMP的產(chǎn)生。興奮性的受體（Rs）Gi與抑制腺甘酸環(huán)化酶的受體偶聯(lián)，對AC有抑制作用。抑制cAMP的產(chǎn)生。抑制性的受體（Ri）通過Gs作用的激素：下丘腦激素、垂體促激素、抗利尿激素、甲旁腺素、絨毛膜促性腺激素、胰高血糖素等及兒茶酚胺的B受體（典型配體為異丙基腎上腺素）。通過細(xì)胞膜上相應(yīng)的受體，將信號傳至G蛋白，經(jīng)Gs激活腺甘酸環(huán)化酶（AC）,弓I起cAMP合成增多。因此，cAMP是這類激素的第二信使。通過Gi作用：AC負(fù)調(diào)控，如生長抑素（somatostatin）

13、受體和兒茶酚胺a2受體（配體為去甲腎上腺素），通過Gi蛋白抑制AC的活性，使cAMP的濃度下調(diào)。不同組織的前列腺素E1的受體因偶聯(lián)不同的G蛋白Gs或Gi,故對cAMP的生成有不同的作用。6、闡明受體酪氨酸蛋白激酶介導(dǎo)的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的機理？七、受體酪氨酸蛋白激酶介導(dǎo)的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通過受體酪氨酸蛋白激酶（R-TPK介導(dǎo)的信號分子主要是包括某些生長因子在內(nèi)的細(xì)胞因子，胰島素因具有類似生長因子的作用，并且受體十分類似生長因子受體。故屬于生長因子受體家族。（1）Grb2-Sos銜接蛋白-Ras通路：鳥甘酸釋放蛋白（GNRP）的作用，活化的機制可能與Ras效應(yīng)結(jié)構(gòu)域中的Tyr35與GTP的丫磷酸結(jié)合后發(fā)生

14、構(gòu)象變化有關(guān)。Ras的GTP酶激活蛋白（GAP）也含有SH2結(jié)構(gòu)，可以和活化受體直接結(jié)合，并成為其TPK的底物，通過酪氨酸酶的磷酸化，改變GAP的活性，從而調(diào)節(jié)Ras的活性。Raf-MEK-ER儂聯(lián)系統(tǒng)：小G蛋白系統(tǒng)：PI-3K系統(tǒng)：(2)P1-PLCY通路：PIPLCy有兩個SH2結(jié)構(gòu)域，也可和R-TPK勺某一磷酸Tyr位點結(jié)合，R-TPKffiPI-PLCy的Tyr783,771和I254磷酸化，從而激活P1-PLC%后者使PI-4,5-P2水解生成DG,轉(zhuǎn)而激活PKC使生長因子的信號轉(zhuǎn)入PKC通路。(3)Pl-3K系統(tǒng)：Pl-3K系統(tǒng)除通過Ras激活，也存在不依賴Ras的激活通路，因1類

15、PI-3K的p85蛋白調(diào)節(jié)亞基的C端帶有SH2結(jié)構(gòu)域，可直接和自身磷酸化的R-TPK勺磷酸酪氨酸位點結(jié)合，其Tyr可被R-TPK酸化而激活，也同樣可啟動PI-3K-PKB!路。(4)非受體型TPK通路：某些非受體型TPK如Src也可通過其SH2域與活化的受體TPK結(jié)合，它的Tyr被磷酸化的活性形式同樣可激活PI-PLCy,使信號轉(zhuǎn)入PKC通路，也可激活Raf-1,使信號越過Ras而進(jìn)入Raf-MEK-ERK(統(tǒng)。7、說明受體的作用特點？?5、受體作用特征： 特異性：specificity，配體與受體的結(jié)合嚴(yán)格選擇。包括二者的結(jié)構(gòu)、構(gòu)型與構(gòu)象 高親和性：Highaffinity，受體與其配體的親

16、和力應(yīng)與其配體的生理濃度相適應(yīng)。 飽和性：Saturability，受體以有限的數(shù)目存在于特定的靶細(xì)胞。 生物學(xué)效應(yīng)：Biologicalresponse,一種受體與特定的受體7激素結(jié)合，產(chǎn)生特定的生物學(xué)效應(yīng)。8、細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路間有哪些串話途徑？?5.cAMP-PKA通路和PI-PLC-DG-PKC1路間的串話?第九節(jié)：細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路間的串話一、概念：信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的"串話"(crosstalking)細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)實際上是一個網(wǎng)絡(luò)，各條轉(zhuǎn)導(dǎo)通路并不是獨立存在而互不相關(guān)，而是相互聯(lián)絡(luò)，尤似一個交通網(wǎng)。一條通路的激活可以啟動或活化另一通路，也可以抑制另一通路，這就是所謂這對各條信

17、號通路間的的“串話”(crcBBtalking這對各條信號通路間的平衡和細(xì)胞的正?；顒泳哂惺种匾囊饬x。1 .三條MAPK信號流之間的串話：三條途徑的主要功能：1、Raf-MEK-ERK!路：細(xì)胞增殖等過程2、MEKK-JNKK-JNK1路：環(huán)境應(yīng)激刺激和炎癥3、ASK-1-MKK-p38!路：胞外滲透壓變化以及細(xì)胞凋亡等“串話”情況：有些外界信號分子同時可激活兩條通路脂多糖：可同時激活JNK和p38通路。ASK除了作用MKK外，也可以激活JNKKJNKK除了作用JNK外，也可能激活p38MEKK除了作用JNKK4也可激活MEKRas主要激活Raf-MEK-ERK!路，也可以通過活化Ra&a

18、mp;再通過p21相關(guān)激酶（PAK）激活JNK、p38系統(tǒng)?2.Grb2/Sos-Ras-MAP噬徑和PI-3K-PK睢徑的串話PDGF（血小板源生長因之）、IGF（胰島素生長因子）可同時通過受體TPK活化Grb2/Sos-RaS!路和PI-3K-PKB1路PI-3K的產(chǎn)物PI-3,4,5-P3和PI-3,4-P2可激活PKCe和入，后者也可引發(fā)MAPK通路的活化。?3.受體TPK通路和PKC之間的串話受體TPK活化后可以直接激活PI-PL5,也可先激活PI-3K,再通過此酶產(chǎn)物PI-3,4,5-P3激?PI-PL5,后者生成的DG通過激活PKG轉(zhuǎn)而激活Raf,啟動Raf-MEK-ERK!路（

19、圖416）?4.G蛋白通路和受體TPK通路間的串話G蛋白通路和受體TPK通路：支路：G蛋白-腺苷酸環(huán)化酶-cAMP通路G蛋白-磷脂酶C%DG通路受體TPK磷脂酶C丫DG通路受體TPK-RasF口PI-3K通路串話情況：1. G蛋白a亞基或（3亞基激活PI-PLC®后者催化PI-4,5-P2水解生成的DG激活PKCRaf-1o2. G蛋白B亞基激活Shc蛋白再通過Grb2/Sos進(jìn)入ERK通路3. G蛋白a亞基激活腺甘酸環(huán)化酶，使cAMP升高后活化PKA,負(fù)調(diào)節(jié)Raf-1,cAMP通過Raf-lSer621的磷酸化而抑制Raf-1,阻止Ras-GTP寸Raf-1的激活4. PKA也可使

20、受體TPK訓(xùn)調(diào)節(jié)區(qū)中的Ser/Thr殘基磷酸化從而抑制受體TPK的活力?5.cAMP-PKA通路和PI-PLC-DG-PKC1路間的串話PKA與PKC的拮抗對基因調(diào)節(jié)水平的效應(yīng)：cAMP反應(yīng)元件（CRB結(jié)合蛋白（CREB受PKA的催化亞基磷酸化而激活，受PKC的磷酸化而抑制?；罨腃RE剛能和受PKC正調(diào)節(jié)的AP-l競爭TRE位點，對細(xì)胞水平調(diào)控。CREB取代Fos和Jun形成異二聚體，阻斷AP-1的形成。1、何謂蛋白質(zhì)折疊？在體外，如何研究蛋白質(zhì)的折疊？蛋白質(zhì)折疊：proteinfolding結(jié)構(gòu)上：伸展unfoldingt三維結(jié)構(gòu)功能上：無活性分子t有活性的分子1。折疊步驟：三態(tài)模型：認(rèn)為

21、蛋白質(zhì)肽鏈從伸展態(tài)（U）經(jīng)過早期的變化進(jìn)入中間態(tài)（I）,然后再由中間態(tài)過渡到最終的天然態(tài)。第四節(jié)、蛋白質(zhì)體外折疊機理：2。折疊過程的起始點：蛋白質(zhì)氨基酸側(cè)鏈的形狀、大小的不同將影響到側(cè)鏈在三維結(jié)構(gòu)中所在的位置和安排方式；側(cè)鏈的極性的不同決定蛋白質(zhì)分子中氨基酸殘基之間和蛋白質(zhì)與水之間的相互作用的性質(zhì)和強度。折疊起始點:1 .折疊起始于穩(wěn)定二級結(jié)構(gòu)的形成：變性后部分殘余的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)如某些扭曲、轉(zhuǎn)角作為折疊的“種子”，氨基酸肽鏈圍繞它們形成較穩(wěn)定的緊密的區(qū)域,再進(jìn)一步形成穩(wěn)定的二級結(jié)構(gòu)。2 .折疊由疏水倒塌（hydrophobiccollapse）開始：由于氨基酸側(cè)鏈基團的疏水作用引起鏈的倒塌，

22、使得疏水側(cè)鏈集中藏于分子內(nèi)部，極性側(cè)鏈露于表面與水接觸。3 .折疊起始于共價鍵相互作用的形成：1988年Oas&Kim（Nature336,42）:牛胰胰蛋白酶抑制劑；合成；肽鏈片斷；PM16肽，No.43-58,。-螺旋），Pg（14肽No.20-33,P-折疊）；圓二色性測定肽鏈的構(gòu)象完全伸展（還原態(tài)）；當(dāng)30位和51位的二硫鍵連接后，兩條肽鏈形成穩(wěn)定的二級結(jié)構(gòu)3。折疊中間態(tài)：Ptitsyn研究牛的口-乳清蛋白在熱變性、月瓜變性時，蛋白質(zhì)的物理性質(zhì)的變化時,發(fā)現(xiàn)存在著一種相對穩(wěn)定的具有三級結(jié)構(gòu)的緊密球狀物的中間態(tài)，稱為熔球態(tài)（melton-globulestate）。體外蛋白質(zhì)的折

23、疊可能是：或者始于疏水倒塌、或者始于穩(wěn)定二級結(jié)構(gòu)的形成、或者始于共價鍵的相互作用如二硫鍵的形成。在折疊早期階段，可能這三種方式聯(lián)合起作用，接著折疊反應(yīng)可能沿著有限的途徑形成中間態(tài)（如熔球態(tài)）。中間態(tài)的結(jié)構(gòu)緊密、二級結(jié)構(gòu)含量較高，但缺乏明顯的三級結(jié)構(gòu)。最后由中間態(tài)進(jìn)入天然態(tài)，此步是蛋白質(zhì)折疊的限速步驟。2、何謂蛋白質(zhì)的變性與復(fù)性？蛋白質(zhì)變性后，有那些性質(zhì)的改變?。引起蛋白質(zhì)變性的因素：物理因素、化學(xué)因素2。蛋白質(zhì)變性表現(xiàn)：1 .物理性質(zhì)的改變：2 .化學(xué)性質(zhì)的改變：3 .生物學(xué)性質(zhì)的改變：變性作用：天然蛋白質(zhì)：變性蛋白質(zhì)：蛋白質(zhì)變性：可逆變性：不可逆變性：復(fù)性：Renaturation概念：變性

24、的蛋白質(zhì)在除去變性因素后，恢復(fù)到天然狀態(tài)的構(gòu)象和生物活性的過程稱為蛋白質(zhì)的復(fù)性作用3、 哪些因素可以導(dǎo)致蛋白質(zhì)的變性作用？簡單闡明變性的作用機理。4。蛋白質(zhì)變性研究簡史第一階段：變性現(xiàn)象的觀察，吳憲1931年變性理論為代表第二階段：變性與蛋白質(zhì)分子構(gòu)象的關(guān)系第三階段：分子構(gòu)象的變化研究X光衍射二、各種變性因素對蛋白質(zhì)構(gòu)象的影響1。溫度：熱變性、可逆與不可逆2。 pH：3。有機溶劑：靜電力、氫鍵、疏水鍵靜電力：改變?nèi)芤旱慕殡姵?shù)、影響離子氛、影響蛋白質(zhì)分子和溶劑間的相互作用氫鍵：能與蛋白質(zhì)生成強氫鍵的溶劑，不利于蛋白質(zhì)分子內(nèi)部的氫鍵形成，而不能與蛋白質(zhì)生成強氫鍵的溶劑，有利于蛋白質(zhì)分子內(nèi)部的氫鍵

25、形成。疏水鍵：疏水鍵是一種疏水側(cè)鏈為了避開水相而群集在一起的一種相互作用力。有機溶劑可以降低溶液的極性，破壞蛋白質(zhì)分子中的疏水鍵，導(dǎo)致蛋白質(zhì)構(gòu)象的變化。脲、胍等變性劑對蛋白質(zhì)構(gòu)象的影響：表面變性劑對蛋白質(zhì)構(gòu)象的影響：長鏈的脂肪酸、SDS4、 闡明蛋白質(zhì)折疊機理。Anfinsen1961年：核糖核酸酶變性與復(fù)性的情況4對二硫鍵被還原后再氧化重組，可以折疊到天然狀態(tài)，恢復(fù)生物功能。一級結(jié)構(gòu)與高級結(jié)構(gòu)的關(guān)系：形成高級結(jié)構(gòu)的信息全部蘊藏于一級結(jié)構(gòu)之中,一級結(jié)構(gòu)含有全部高級結(jié)構(gòu)的折疊密碼。精品文檔精品文檔1979年：Privalov提出蛋白質(zhì)折疊的“二態(tài)模型”U（伸展態(tài)）N（天然態(tài)）1989年Kuwaj

26、ima認(rèn)為蛋白質(zhì)折疊是逐步發(fā)生的過程，但未捕捉到中間態(tài)。1992年Dobson首次報道蛋白質(zhì)折疊的中間態(tài)，提出“三態(tài)”模型第四節(jié)、蛋白質(zhì)體外折疊機理：1。折疊步驟：三態(tài)模型：認(rèn)為蛋白質(zhì)肽鏈從伸展態(tài)（U）經(jīng)過早期的變化進(jìn)入中間態(tài)（I）,然后再由中間態(tài)過渡到最終的天然態(tài)。2。折疊過程的起始點：蛋白質(zhì)氨基酸側(cè)鏈的形狀、大小的不同將影響到側(cè)鏈在三維結(jié)構(gòu)中所在的位置和安排方式；側(cè)鏈的極性的不同決定蛋白質(zhì)分子中氨基酸殘基之間和蛋白質(zhì)與水之間的相互作用的性質(zhì)和強度。折疊起始點：1 .折疊起始于穩(wěn)定二級結(jié)構(gòu)的形成：變性后部分殘余的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)如某些扭曲、轉(zhuǎn)角作為折疊的“種子”，氨基酸肽鏈圍繞它們形成較穩(wěn)定的

27、緊密的區(qū)域，再進(jìn)一步形成穩(wěn)定的二級結(jié)構(gòu)。2 .折疊由疏水倒塌（hydrophobiccollapse）開始：由于氨基酸側(cè)鏈基團的疏水作用引起鏈的倒塌，使得疏水側(cè)鏈集中藏于分子內(nèi)部，極性側(cè)鏈露于表面與水接觸。3 .折疊起始于共價鍵相互作用的形成：1988年Oas&Kim（Nature336,42）:牛胰胰蛋白酶抑制劑；合成；肽鏈片斷；PM16肽，No.43-58,口-螺旋），Pg（14肽No.20-33,P-折疊）；圓二色性測定肽鏈的構(gòu)象完全伸展（還原態(tài)）；當(dāng)30位和51位的二硫鍵連接后，兩條肽鏈形成穩(wěn)定的二級結(jié)構(gòu)3。折疊中間態(tài)：Ptitsyn研究牛的口-乳清蛋白在熱變性、月瓜變性時，蛋

28、白質(zhì)的物理性質(zhì)的變化時，發(fā)現(xiàn)存在著一種相對穩(wěn)定的具有三級結(jié)構(gòu)的緊密球狀物的中間態(tài)，稱為熔球態(tài)（melton-globulestate）。熔球態(tài)的特征：具有天然態(tài)的一級結(jié)構(gòu)在分子中二級結(jié)構(gòu)含量較高。精品文檔三級結(jié)構(gòu)不完整。熔球態(tài)熱變性時沒有溫度躍遷、紫外吸收變化不明顯。4折疊途徑：Foldingpathway1. 伸展的肽鏈在折疊成天然態(tài)的過程中，要嘗試所有可能的構(gòu)象，直到形成其天然態(tài)蛋白質(zhì)的構(gòu)象為止。？2. 蛋白質(zhì)折疊沿著單一的限定的途徑進(jìn)行，每個分子都按著同樣的限定順序進(jìn)入天然態(tài)。？3. 蛋白質(zhì)折疊沿著有限的多途徑進(jìn)行，同一種蛋白質(zhì)的不同分子在折疊過程中可以沿著不同途徑達(dá)到同樣的天然態(tài)，形成

29、天然態(tài)途徑的選擇是有限的?？偨Y(jié)：體外蛋白質(zhì)的折疊可能是：或者始于疏水倒塌、或者始于穩(wěn)定二級結(jié)構(gòu)的形成、或者始于共價鍵的相互作用如二硫鍵的形成。在折疊早期階段，可能這三種方式聯(lián)合起作用，接著折疊反應(yīng)可能沿著有限的途徑形成中間態(tài)（如熔球態(tài)）。中間態(tài)的結(jié)構(gòu)緊密、二級結(jié)構(gòu)含量較高，但缺乏明顯的三級結(jié)構(gòu)。最后由中間態(tài)進(jìn)入天然態(tài)，此步是蛋白質(zhì)折疊的限速步驟。5、如何設(shè)計實驗，研究蛋白質(zhì)的去折疊作用？高濃度的脲、胍變性的蛋白質(zhì)，呈無規(guī)卷曲的構(gòu)象，若打開二硫鍵，變成線狀無規(guī)卷曲6、概述蛋白質(zhì)在體內(nèi)的折疊作用。伴侶蛋白如何協(xié)助新生蛋白質(zhì)肽鏈正確折疊？Stress-70蛋白的作用是結(jié)合、位點合成的蛋白質(zhì)肽鏈，維持

30、其處于部分的狀態(tài)，一旦合成完成，就將其釋放。這種被釋放出來的部分折疊的肽鏈立即被Chaperonin家族蛋白所捕捉并催化它正確折疊成天然態(tài)。一個合成的蛋白質(zhì)肽鏈，可能依賴于一個或多個分子伴侶，或者不同的分子伴侶按前后次序工作，最后導(dǎo)致其折疊成為有特定的三維結(jié)構(gòu)和生物功能的蛋白質(zhì)分子。1、何謂信號肽？說明其生物學(xué)意義。二、信號假設(shè)：分泌性的蛋白質(zhì)合成過程中N-端有信號序列（信號肽），它能引導(dǎo)分泌性蛋白質(zhì)的肽鏈到達(dá)并通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng).信號肽最終被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜中的信號肽酶切除,因此成熟的分泌性蛋白質(zhì)N-末端并沒有信號肽幫助新生肽鏈進(jìn)入當(dāng)核糖體與易位子結(jié)合后，通道開放，與SRM離所信號肽插入通道，信號肽發(fā)揮起始轉(zhuǎn)運的功能，使后續(xù)肽鏈隨著翻譯的進(jìn)行而延伸展入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的過程2、闡明新生肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的機制。4.新生肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的轉(zhuǎn)運機理：易位子：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜中