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文檔簡介
1、酶蛋白質(zhì)功能2014年3月31日生物催化劑(biocatalyst)酶是一類由活細(xì)胞產(chǎn)生的,對其特異底物具有高效催化作用的蛋白質(zhì)。核酶(ribozyme):具有高效、特異催化作用的核酸,主要參與RNA的剪接。酶的分子結(jié)構(gòu)與功能The Molecular Structure and Function of Enzyme 酶的分子組成酶蛋白 (apoenzyme)輔助因子(cofactor)全酶(holoenzyme)決定反應(yīng)的特異性決定反應(yīng)的種類與性質(zhì)單純酶 (simple enzyme)結(jié)合酶 (conjugated enzyme)全酶 (holoenzyme)|酶蛋白(apoenzyme)
2、+輔助因子 (cofactor) cofactor 酶的結(jié)構(gòu)概念輔基, prosthetic group輔酶,coenzyme金屬離子 (也可歸入輔基)(結(jié)合力強(qiáng))二、酶的活性中心酶的活性中心(active center)或稱活性部位(active site),指必需基團(tuán)在空間結(jié)構(gòu)上彼此靠近,組成具有特定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域,能與底物特異結(jié)合并將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。必需基團(tuán)(essential group)酶分子中氨基酸殘基側(cè)鏈的化學(xué)基團(tuán)中,一些與酶活性密切相關(guān)的基團(tuán)。酶的活性中心的特性酶的活性中心一般是三維結(jié)構(gòu)上的凹陷部分酶的活性中心一般是疏水區(qū)酶的活性中心只占酶的一小部分底物通過弱相互作用力與酶結(jié)合
3、 (3-12 kcal/mole)底 物 活性中心以外的必需基團(tuán)結(jié)合基團(tuán)催化基團(tuán) 活性中心 酶的命名與分類The Naming and Classification of Enzyme酶的命名習(xí)慣命名法推薦名稱Enzyme NamesS + type of reaction + aseFor example: Lactate dehydrogenase, ATP synthaseHowever, there are numerous exceptions系統(tǒng)命名法系統(tǒng)名稱EC號的第一個(gè)數(shù)字1. oxidoreductase 氧化還原酶類2. transferase 轉(zhuǎn)移酶類3. hydrola
4、se 水解酶類4. Lyase/synthase 裂合酶類5. isomerase 異構(gòu)酶類6. ligase/synthetase 連接酶類酶的分類(根據(jù)其催化的反應(yīng))乳酸脫氫酶 lactate dehydrogenase, 7酶促反應(yīng)的特點(diǎn)與機(jī)理 The Characteristic and Mechanism of Enzyme-Catalyzed Reaction 酶促反應(yīng)的特點(diǎn)(一)酶促反應(yīng)具有極高的效率(二)酶促反應(yīng)具有高度的特異性(三)酶促反應(yīng)的可調(diào)節(jié)性反應(yīng)總能量改變 非催化反應(yīng)活化能 酶促反應(yīng) 活化能 一般催化劑催化反應(yīng)的活化能 能量 反 應(yīng) 過 程 底物 產(chǎn)物 酶加速反應(yīng)的機(jī)
5、理是降低反應(yīng)的活化能的改變酶的特異性(specificity):一種酶僅作用于一種或一類化合物,或一定的化學(xué)鍵,催化一定的化學(xué)反應(yīng)并生成一定的產(chǎn)物。酶的這種選擇性稱為酶的特異性或?qū)R恍浴=^對特異性(absolute specificity):酶只作用于特定結(jié)構(gòu)的底物,進(jìn)行一種專一的反應(yīng),生成一種特定結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物。相對特異性(relative specificity):酶作用于一類化合物或一種化學(xué)鍵。立體結(jié)構(gòu)特異性(stereo specificity):酶僅作用于立體異構(gòu)體中的一種。酶的特異性酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)Kinetics of Enzyme-Catalyzed Reaction 單底物、單產(chǎn)物
6、反應(yīng)酶促反應(yīng)速度用單位時(shí)間內(nèi)底物的消耗量和產(chǎn)物的生成量來表示反應(yīng)速度取其初速度,即底物的消耗量很?。ㄒ话阍?以內(nèi))時(shí)的反應(yīng)速度最簡單的酶促反應(yīng)一、酶反應(yīng)的初速度與底物濃度之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)上只有初速度的測定才有意義米氏方程 Michaelis-Menten equation Michaelis equation 1913年Michaelis和Menten提出反應(yīng)速度與底物濃度關(guān)系的數(shù)學(xué)方程式,即米曼氏方程式,簡稱米氏方程式(Michaelis equation)。VmaxS Km + S 假設(shè) E+S ES 的平衡迅速建立 反應(yīng)初速由最高速度與底物濃度決定v = Vmax f(S) v = Vma
7、x/(1 + C/S)或 v = Michaelis-Menten方程(1913年)Vmax SC + S根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推導(dǎo)米氏方程式推導(dǎo)基于兩個(gè)假設(shè):反應(yīng)剛剛開始,產(chǎn)物的生成量極少,逆反應(yīng)可不予考慮。S超過E,S的變化可忽略不計(jì)。 E + S ESE + Pk1k-1k2Michaelis-Menten方程推導(dǎo)(1925年)Rate of reaction: Equation (1)During the steady-state, ES is constant i.e. the rate of formation = rate of breakdownTherefore:Briggs & Ha
8、ldane重新推導(dǎo) E + S ESE + Pk1k-1k2Equation (2)If we introduce a constant KM defined asThis equation becomesThe total concentration of enzyme introduced at the start of the reaction is still present, it is either bound to substrate or it is not, i.e. E0 = E + ESOr rearranged: E = E0 - ESSubstituting this
9、 into Equation (2) gives us:Opening the bracket on the right-hand side gives:Therefore:Collect ES:Therefore:Substituting this back into equation (1):The maximum rate for the enzyme (Vmax) will be achieved when all of the Enzyme is saturated with substrate, i.e. ES = E0Putting this again into equatio
10、n (1) we get: Vmax = k2 E0Notice that the term k2E0 features in equation (3), which can now be written Gives us:Equation (3)Michaelis-Mentenequationv = Vmax S KM + S 當(dāng)v=Vmax/2時(shí)KmSat Vmax/2 1.Km值等于酶促反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度一半時(shí)的底物濃度,單位是mol/L。2Km + S Vmax VmaxSVmaxVSKmVmax/2 米氏常數(shù)KM的意義米氏常數(shù)KM的意義(續(xù))2.KM可近似表示酶對底物的親和力;當(dāng)
11、k-1 k2時(shí),此時(shí)酶和底物的分離遠(yuǎn)比產(chǎn)生酶和產(chǎn)物的速度快得多;KM KES = k-1/k1=ES/ES即當(dāng)k-1 k2時(shí),KM 等于ES復(fù)合物的解離常數(shù);在這個(gè)條件下:KM高,結(jié)合弱;KM低,結(jié)合強(qiáng)。 KM是酶的特征性常數(shù)之一=Kmk1k2k-1+米氏常數(shù)KM的意義(續(xù))Km值越小, 底物與酶的親和力越強(qiáng), 反應(yīng)越迅速定義:Vmax是酶完全被底物飽和時(shí)的反應(yīng)速度,與酶濃度成正比。意義:Vmax=k2 E0如果酶的總濃度已知,可從Vmax計(jì)算酶的轉(zhuǎn)換數(shù)(turnover number),即動(dòng)力學(xué)常數(shù)k2。Vmax的意義kcat 和 specificity constantkcat :當(dāng)酶被底
12、物充分飽和時(shí),單位時(shí)間內(nèi)每個(gè)酶分子催化底物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物的分子數(shù)。也叫turnover number,意義:可用來比較每單位酶的催化能力。kcat /Km :專一性常數(shù), 用來比較不同酶作用于同一底物, 或同一種作用于不同底物的催化效率;數(shù)值接近109為佳。米氏方程作圖Taking the reciprocal of both sides can giveThis is in the general form y = m x + ci.e. a plot of 1/v against 1/S will give straight lineThis is a Lineweaver-Burk plot
13、Lineweaver-Burk plot(雙倒數(shù)作圖) 1/v = Km/Vmax *1/S + 1/Vmax 1/V1/S-1/KM1/VmaxKM/Vmaxslope =Lineweaver-Burk plot一、酶反應(yīng)的初速度與底物濃度之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)上只有初速度的測定才有意義二、酶濃度對反應(yīng)速度的影響當(dāng)SE,反應(yīng)速度與酶濃度成正比。關(guān)系式為:V = K2 E0 V E 雙重影響最適溫度 (optimum temperature):酶促反應(yīng)速度最快時(shí)的環(huán)境溫度。低溫的應(yīng)用三、溫度對反應(yīng)速度的影響酶活性0.51.02.01.50 10 20 30 40 50 60 溫度 C 四、 pH對反應(yīng)
14、速度的影響 最適pH(optimum pH):酶催化活性最大時(shí)的環(huán)境pH。0酶活性 pH胃蛋白酶 淀粉酶 膽堿酯酶 246810五、抑制劑對反應(yīng)速度的影響酶的抑制劑(inhibitor):凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白變性的物質(zhì)統(tǒng)稱為酶的抑制劑。不可逆性抑制 (irreversible inhibition)可逆性抑制 (reversible inhibition):競爭性抑制 (competitive inhibition)非競爭性抑制 (non-competitive inhibition)反競爭性抑制 (uncompetitive inhibition)競爭性抑制I與S結(jié)構(gòu)類似,競
15、爭酶的活性中心;抑制程度取決于抑制劑與酶的相對親和力及S;動(dòng)力學(xué)特點(diǎn):Vmax不變,表觀Km。競爭性抑制的特點(diǎn)抑制劑 無抑制劑 1/v 1/S 非競爭性抑制非競爭性抑制的特點(diǎn)抑制劑與酶活性中心外的必需基團(tuán)結(jié)合;抑制程度取決于I;動(dòng)力學(xué)特點(diǎn):Vmax,表觀Km不變。抑制劑 1/v 1/S 無抑制劑 反競爭性抑制抑制劑只與ES結(jié)合;抑制程度取決與I及S;動(dòng)力學(xué)特點(diǎn):Vmax,表觀Km。反競爭性抑制的特點(diǎn)抑制劑 1/V 1/S 無抑制劑 六、激活劑對反應(yīng)速度的影響激活劑(activator)使酶由無活性變?yōu)橛谢钚曰蚴姑富钚栽黾拥奈镔|(zhì)。 必需激活劑 (essential activator) 非必需激
16、活劑 (non-essential activator)七、酶活性測定和酶活性單位酶的活性單位:在規(guī)定條件下,酶促反應(yīng)在單位時(shí)間(s、min或h)內(nèi)生成一定量(mg、g、mol等)的產(chǎn)物或消耗一定數(shù)量的底物所需的酶量。酶 的 調(diào) 節(jié)The Regulation of Enzyme 細(xì)胞內(nèi)酶活性的調(diào)控 1根據(jù)外界環(huán)境的變化,細(xì)胞可以增強(qiáng)或減弱酶的生產(chǎn)(即酶相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯)。這屬于一種基因調(diào)控,被稱為酶的誘導(dǎo)和抑制。例如,當(dāng)環(huán)境中出現(xiàn)如青霉素這樣的抗生素時(shí),部分細(xì)菌可以對抗生素產(chǎn)生抗性,其原因就在于細(xì)菌體內(nèi)的-半乳糖苷酶被誘導(dǎo)而大量生產(chǎn),這種酶可以水解青霉素分子上關(guān)鍵的-乳胺環(huán)。另一個(gè)例子是
17、在人體肝臟中存在一類酶對于藥物代謝非常重要的酶,細(xì)胞色素P450氧化酶;對這一類酶的誘導(dǎo)或抑制,會(huì)導(dǎo)致藥物相互作用。 細(xì)胞內(nèi)酶活性的調(diào)控 2通過在不同的細(xì)胞組分中進(jìn)行不同的代謝途徑,酶可以被分隔。例如,脂肪酸的合成是由細(xì)胞溶質(zhì)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中的一系列酶所完成,而脂肪酸的降解(以提供能量)是在線粒體中由另一系列酶通過-氧化來完成。細(xì)胞內(nèi)酶活性的調(diào)控 3酶可以被抑制劑與激活劑所調(diào)控。例如,一個(gè)代謝途徑中的終產(chǎn)物常常是這一途徑中第一個(gè)酶的抑制劑,從而調(diào)控這一代謝途徑的產(chǎn)物量。這種調(diào)控機(jī)制被稱為負(fù)反饋機(jī)制,因?yàn)榻K產(chǎn)物的合成量是受其自身濃度調(diào)控。負(fù)反饋機(jī)制可以根據(jù)細(xì)胞的需要,有效地調(diào)節(jié)中間代謝物的合
18、成速率,從而使細(xì)胞的能量和物質(zhì)的分配更為高效,并防止多余產(chǎn)物的合成??刂泼傅淖饔?,可以在生物體內(nèi)維持一個(gè)穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境(即體內(nèi)平衡)。 細(xì)胞內(nèi)酶活性的調(diào)控 4翻譯后修飾也可以調(diào)控酶的活性。如磷酸化、肉豆蔻酸化和糖基化。例如,細(xì)胞接受胰島素信號后,對包括糖原合成酶在內(nèi)的多個(gè)酶進(jìn)行磷酸化,幫助控制糖原的合成或降解,使得細(xì)胞可以對血糖的變化產(chǎn)生反應(yīng)。另一個(gè)翻譯后修飾的例子是多肽鏈的剪切。胰凝乳蛋白酶,胰臟中產(chǎn)生無活性的胰凝乳蛋白酶原,到達(dá)胃后被激活。細(xì)胞內(nèi)酶活性的調(diào)控 5還有一些酶可以通過定位到不同環(huán)境后而被激活,比如從還原態(tài)的環(huán)境(細(xì)胞質(zhì))到氧化態(tài)環(huán)境(細(xì)胞周質(zhì)空間),從高pH環(huán)境到低pH環(huán)境等。
19、流感病毒的紅血球凝集素蛋白就是一個(gè)例子:當(dāng)它接觸到宿主細(xì)胞囊泡的酸性環(huán)境時(shí),它的構(gòu)象立刻發(fā)生變化,導(dǎo)致其獲得激活。調(diào)節(jié)對象 關(guān)鍵酶調(diào)節(jié)方式酶活性的調(diào)節(jié)(快速調(diào)節(jié))酶含量的調(diào)節(jié)(緩慢調(diào)節(jié))酶 的 調(diào) 節(jié)關(guān)鍵酶一般位于代謝途徑的起始或分支處;催化單向不可逆反應(yīng);活性較低,活性最低者又稱為限速酶;是可調(diào)節(jié)酶。一、酶活性的調(diào)節(jié)(一)酶原與酶原的激活(二)變構(gòu)酶(Allosteric enzymes)(三)酶的共價(jià)修飾調(diào)節(jié)(一)酶原與酶原的激活酶原 (zymogen)有些酶在細(xì)胞內(nèi)合成或初分泌時(shí)只是酶的無活性前體,此前體物質(zhì)稱為酶原。酶原的激活在一定條件下,酶原向有活性酶轉(zhuǎn)化的過程。酶 原分子構(gòu)象發(fā)生改
20、變形成或暴露出酶的活性中心 一個(gè)或幾個(gè)特定的肽鍵斷裂,水解掉一個(gè)或幾個(gè)短肽在特定條件下酶原激活的機(jī)理胰蛋白酶原的激活過程避免細(xì)胞產(chǎn)生的酶對細(xì)胞進(jìn)行自身消化,并使酶在特定的部位和環(huán)境中發(fā)揮作用,保證體內(nèi)代謝正常進(jìn)行。有的酶原可以視為酶的儲(chǔ)存形式。在需要時(shí),酶原適時(shí)地轉(zhuǎn)變成有活性的酶,發(fā)揮其催化作用。 酶原激活的生理意義變構(gòu)調(diào)節(jié) (allosteric regulation)一些代謝物可與某些酶分子活性中心以外的部位可逆地結(jié)合,使酶構(gòu)象改變,從而改變酶的催化活性,此種調(diào)節(jié)方式稱變構(gòu)調(diào)節(jié)。變構(gòu)酶 (allosteric enzyme) 變構(gòu)部位 (allosteric site)變構(gòu)效應(yīng)劑 (all
21、osteric effector)變構(gòu)激活劑變構(gòu)抑制劑(二)變構(gòu)酶變構(gòu)酶的特點(diǎn) 通常具有四級結(jié)構(gòu),存在協(xié)同效應(yīng); 含有催化亞基和調(diào)節(jié)亞基(或催化部位和調(diào)節(jié)部位)。 S-v關(guān)系曲線為S形。 變構(gòu)激活變構(gòu)抑制 S V 無變構(gòu)效應(yīng)劑 變構(gòu)酶的S形曲線協(xié)同效應(yīng)Sequential & concerted models變構(gòu)效應(yīng)劑 (allosteric effector)變構(gòu)抑制劑 (Allosteric inhibitor)變構(gòu)激活劑 (Allosteric activator)(三) 酶的共價(jià)修飾調(diào)節(jié)共價(jià)修飾(covalent modification)在其他酶的催化下,酶蛋白肽鏈上的一些基團(tuán)可與某
22、種化學(xué)基團(tuán)發(fā)生可逆的共價(jià)結(jié)合,從而改變酶的活性,此過程稱為共價(jià)修飾。常見類型磷酸化與脫磷酸化(最常見)乙?;兔撘阴;谆兔摷谆佘栈兔撓佘栈疭H與SS互變酶蛋白SerThrTyrOH酶蛋白SerThrTyrOPATPADPPiH2O蛋白激酶蛋白磷酸酶酶的磷酸化與脫磷酸化共價(jià)修飾調(diào)節(jié)的特點(diǎn)受共價(jià)修飾的酶存在有(高)活性和無(低)活性兩種形式;具有瀑布效應(yīng)(級聯(lián)效應(yīng));是體內(nèi)經(jīng)濟(jì)、有效的快速調(diào)節(jié)方式。瀑布效應(yīng)二、 酶含量的調(diào)節(jié)(一)酶蛋白合成的誘導(dǎo)和阻遏誘導(dǎo)作用(induction)阻遏作用(repression)(二)酶降解的調(diào)控三、 同工酶 同工酶(isoenzyme)是指催化相同的
23、化學(xué)反應(yīng),而酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)乃至免疫學(xué)性質(zhì)不同的一組酶。乳酸脫氫酶(LDH1 LDH5)1酶活性心肌梗死酶譜正常酶譜肝病酶譜2345心肌梗死和肝病病人血清LDH同工酶譜的變化酶 與 疾 病Cardiovascular diseases 心血管疾病Hemophilia A/B 血友病Alzheimer disease 老年癡呆Cancer metastasis 癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移Arthritis 關(guān)節(jié)炎Parasite disease: malaria/T cruzain 瘧疾Influenza A & AIDS 甲型流感與愛滋病酶 的 應(yīng) 用日常生活中的應(yīng)用應(yīng)用所用酶用途烹飪業(yè) 真菌(一般
24、為酵母)-淀粉酶(在烘烤過程中可以被破壞)催化面粉中的淀粉分解為蔗糖。在這一過程中,酵母會(huì)產(chǎn)生一氧化碳??捎糜陴z頭、面包以及其他一些中西式糕點(diǎn)的制作。蛋白酶制作餅干的過程中,通常用它來降低面粉中蛋白質(zhì)的含量。木瓜蛋白酶將肉嫩化,以利于烹飪。嬰兒食品胰蛋白酶經(jīng)過酶處理的嬰兒食品更易于消化。應(yīng)用所用酶用途釀酒業(yè)麥芽中的酶將淀粉和蛋白質(zhì)降解為糖、氨基酸和肽段,而這些原料可以被酵母發(fā)酵產(chǎn)生酒精。工業(yè)生產(chǎn)的麥酶廣泛用于替代天然酶進(jìn)行啤酒釀造淀粉酶、葡聚糖酶和蛋白酶分解麥芽中的多聚糖鏈和蛋白質(zhì)。-葡聚糖酶和阿拉伯木聚糖酶提高麥汁和啤酒的濾過性。淀粉葡糖苷酶和普魯蘭酶制造低卡路里啤酒和調(diào)整發(fā)酵能力。蛋白酶除
25、去在啤酒儲(chǔ)存過程中產(chǎn)生的絮狀物。乙酰乳酸脫羧酶(ALDC)避免丁二酮的產(chǎn)生。果汁制造業(yè)纖維素酶、果膠酶降解果汁中的不溶物。應(yīng)用所用酶用途乳品業(yè)凝乳酶,提自反芻動(dòng)物(牛、羊)幼崽的胃。制造乳酪,水解蛋白質(zhì)。用微生物生產(chǎn)的凝乳酶越來越多地使用于乳品制造業(yè)。脂酶洛克福羊乳酪的制作過程中添加,以加快乳酪的成熟。乳糖酶將乳糖分解為葡萄糖和半乳糖。應(yīng)用所用酶用途造紙業(yè) 淀粉酶、木聚糖酶、纖維素酶和木質(zhì)酶淀粉酶用于降解淀粉至低粘性,加膠和給紙加膜;木聚糖酶能夠降低脫色過程所需的漂白劑;纖維素酶使纖維光滑并增強(qiáng)紙的排水性;木質(zhì)酶可以消除木質(zhì)素以軟化紙質(zhì)。生物燃料生產(chǎn) 纖維素酶用于降解纖維素,產(chǎn)生可用于發(fā)酵的蔗
26、糖。木質(zhì)酶用于木質(zhì)廢品的降解。應(yīng)用所用酶用途生物去垢劑主要為蛋白酶(產(chǎn)自細(xì)菌的膜外部分)用于洗衣過程中的浸泡階段,幫助除去衣物上的含有蛋白質(zhì)的污漬。淀粉酶除去洗衣機(jī)上的淀粉殘余。脂酶幫助除去衣物上的油漬。纖維素酶作為生物纖維(如棉質(zhì)衣物)的柔順劑。隱形眼鏡清潔劑蛋白酶清除隱形眼鏡上的蛋白質(zhì),以防止細(xì)菌滋生。橡膠制造業(yè)過氧化氫酶催化過氧化物產(chǎn)生氧氣,以將膠乳轉(zhuǎn)化為泡沫橡皮。攝影業(yè)蛋白酶(無花果蛋白酶)溶解底片上的明膠,使得銀成分顯現(xiàn)。蛋白質(zhì)功能與生物信號1、免疫體系中分子間的識別機(jī)制2、DNA與蛋白質(zhì)的相互作用3、蛋白水解酶與疾病4、膜蛋白、受體與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)5、酶抑制劑與藥物開發(fā) 6、新技術(shù)與新方
27、法 免疫體系分子的相互識別受體-配體結(jié)合的特異性Antibody 抗體的結(jié)構(gòu)B cell 產(chǎn)生抗體Helper T cell是免疫體系的關(guān)鍵細(xì)胞 HIV感染的主要細(xì)胞Helper T cell是免疫體系的關(guān)鍵細(xì)胞Killer T Cell是保衛(wèi)我們的主要戰(zhàn)士APC抗原呈遞細(xì)胞激活T細(xì)胞抗原呈遞細(xì)胞上的MHC分子是特異性識別的關(guān)鍵主要組織相容性復(fù)合體(Major Histocompatibility Complex,MHC)早期從組織器官移植實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),也是當(dāng)今免疫遺傳學(xué)的主要內(nèi)容。已發(fā)現(xiàn),在人群或同種動(dòng)物不同個(gè)體間進(jìn)行皮膚移植時(shí)出現(xiàn)的排斥反應(yīng),具有記憶性、特異性和可轉(zhuǎn)移性等免疫反應(yīng)的基本特征,
28、故從廿世紀(jì)40年代起就確認(rèn)移植排斥反應(yīng)是一種典型的免疫現(xiàn)象。引起排斥反應(yīng)的抗原稱移植抗原(transplantation antigen)或組織相容性抗原(histocompatibility antigen)。此等抗原存在于細(xì)胞表面,無器官特異性,不同個(gè)體間其抗原特異性互不相同,但同卵雙生及純系動(dòng)物不同個(gè)體之間,其抗原特異性完全一致。 MHC I類抗原分子頂部1和2區(qū)組成的抗原肽結(jié)合區(qū)呈溝槽狀結(jié)構(gòu),1和2區(qū)各含4股片層和1個(gè)螺旋,呈對稱排列而連接成一個(gè)溝槽,片層組成槽底,其兩側(cè)由螺旋組成。溝槽大小為2.5nm1.0nm1.1nm,可容納8-12個(gè)氨基酸殘基組成的短肽。溝槽內(nèi)氨基酸變化大,是類
29、抗原多態(tài)性的基礎(chǔ)。雖然抗原肽與類分子的結(jié)合有一定的選擇性,但并不像抗原與抗體那樣高度特異地結(jié)合,只要被結(jié)合的多肽有2-3個(gè)關(guān)鍵的氨基酸能恰當(dāng)?shù)剡B接到溝槽內(nèi)的多肽結(jié)合基序(binding motif)的相應(yīng)位置上,多肽即可與之結(jié)合,并被運(yùn)送到細(xì)胞表面遞呈給T細(xì)胞。所以每個(gè)類抗原分子能與一定廣度的多肽譜結(jié)合。鏈由胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)組成。胞外區(qū)可進(jìn)一步分為1、2和3 三個(gè)功能區(qū)??缒^(qū)含疏水性氨基酸,排列成螺旋跨越脂質(zhì)雙分子層。胞內(nèi)的氨基酸被磷酰化后有利于細(xì)胞外信息向胞內(nèi)傳遞。2m無同種特異性,與3功能區(qū)連接,其功能為有助于類抗原的表達(dá)和穩(wěn)定性。MHCI分子的結(jié)構(gòu)容納抗原的口袋MHC II MH
30、C II,1和1區(qū)各自盤繞成一個(gè)螺旋和片層構(gòu)成溝槽的一個(gè)側(cè)壁和半個(gè)底面。由于它的末端是開放的,故可容納較長的多肽(約12-20個(gè)氨基酸)。該溝槽與多肽結(jié)合的特點(diǎn)基本上與類抗原相似,但被結(jié)合的多肽一般來自外源性抗原經(jīng)加工處理降解的產(chǎn)物。 類抗原是由類基因編碼的鏈(34kD)和鏈(29kD)非共價(jià)連接的糖蛋白。鏈和鏈在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分別合成后,很快與第3條鏈鏈(或稱Ii鏈)結(jié)合成復(fù)合體,當(dāng)復(fù)合體到達(dá)溶酶體樣結(jié)構(gòu),鏈解離、降解。鏈的存在,使、鏈不能與其他胞內(nèi)蛋白結(jié)合,并協(xié)助復(fù)合體轉(zhuǎn)運(yùn)以及與抗原的結(jié)合。鏈和鏈,均由胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)組成。胞外區(qū)各含兩個(gè)功能區(qū)1、2和、2 TCR識別抗原2.蛋白質(zhì)與DNA的
31、相互作用Helix-Turn-HelixZinc-fingerLeucine zipper非特異性:特異性:HistonesDNA-蛋白質(zhì)相互作用的化學(xué)鍵1、氫鍵:具有識別功能蛋白質(zhì)的螺旋結(jié)構(gòu)常與DNA的大溝相互作用。2、疏水鍵:暴露于大溝側(cè)緣的T-CH3基團(tuán)是疏水性的,可與疏水氨基酸殘基側(cè)鏈相互作用。3、離子鍵:蛋白質(zhì)的帶電的氨基酸殘基的側(cè)鏈與DNA分子上的帶電基團(tuán)形成離子鍵。組蛋白(Histone) 組蛋白帶正電荷,含Arg、Lys,含量恒定,真核細(xì)胞中組蛋白共有5種,分為兩類:一類是高度保守的核心組蛋白(core histone)包括H2A、H2B、H3、H4四種;另一類是可變的連接組蛋
32、白(linker histone)即H1。 核心組蛋白的結(jié)構(gòu)是非常保守,特別是H4,牛和豌豆H4的102個(gè)氨基酸中僅有2個(gè)不同。核心組蛋白高度保守的原因可能有兩個(gè):其一是核心組蛋白中絕大多數(shù)氨基酸都與DNA或其它組蛋白相互作用,可置換而不引起致命變異的氨基酸殘基很少;其二是在所有的生物中與組蛋白相互作用的DNA磷酸二酯骨架都是一樣的。四種核心組蛋白通過C端疏水的氨基酸相互結(jié)合,N端帶正電荷的氨基酸向外伸出,與DNA分子結(jié)合,使DNA分子纏繞在組蛋白核心周圍,形成核小體。尾部含有大量Lys和Arg殘基,為組蛋白翻譯后進(jìn)行修飾的部位,如乙酰化、甲基化、磷酸化等。 H1不僅具有種屬特異性,而且還有組
33、織特異性,所以H1是多樣性的。Histones組蛋白構(gòu)成核小體核小體的結(jié)構(gòu)要點(diǎn) 每個(gè)核小體單位包括約200 bp的DNA、一個(gè)組蛋白核心和一個(gè)H1。 由H2A、H2B、H3、H4各兩分子形成八聚體,構(gòu)成盤狀核心顆粒; H3、H4形成4聚體,位于顆粒中央; H2A、H2B二聚體分別位于兩側(cè)。 DNA分子以左手螺旋纏繞在核心顆粒表面,每圈80 bp,共1.75圈,約146 bp,兩端被H1鎖合, H1 結(jié)合20bp DNA. 相鄰核心顆粒之間為一段60 bp的連接線DNA (linker DNA),典型長度60 bp。 組蛋白與DNA是非特異性結(jié)合,核小體具有自主裝性質(zhì)。核小體上DNA與組蛋白的接
34、觸點(diǎn)非組蛋白 染色體上與特異DNA序列結(jié)合的蛋白質(zhì),又稱序列特異性DNA結(jié)合蛋白(凝膠遲滯電泳實(shí)驗(yàn))。包括多種參與核酸代謝與修飾的酶類、核質(zhì)蛋白、骨架蛋白、基因表達(dá)和染色體結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)蛋白等。 含有較多的Asp和Glu,酸性蛋白質(zhì); 整個(gè)細(xì)胞周期都進(jìn)行合成,不象組蛋白只在S期合成,并與DNA復(fù)制同步進(jìn)行; 能識別特異的DNA序列,識別信息存在于DNA本身,位點(diǎn)在大溝部分,識別與結(jié)合靠氫鍵和離子鍵; 具有多樣性和異質(zhì)性; 具有多種功能,如幫助DNA分子折疊,以形成不同的結(jié)構(gòu)域,從而有利于DNA的復(fù)制和基因的轉(zhuǎn)錄,協(xié)助啟動(dòng)DNA復(fù)制,控制基因轉(zhuǎn)錄,調(diào)節(jié)基因表達(dá)。HTH:螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋模式HLH: 螺
35、旋-環(huán)-螺旋模式Zinc Finger:鋅指模式 Leucine Zipper:亮氨酸拉鏈?zhǔn)侥J?序列特異性DNA結(jié)合蛋白的不同結(jié)構(gòu)模式HTH Motif 蛋白質(zhì)形成對稱的同型二聚體,每個(gè)單位由20個(gè)氨基酸的小肽組成,兩個(gè)螺旋相互連接成轉(zhuǎn)角。羧基端的螺旋負(fù)責(zé)識別DNA大溝的特異堿基信息,另一個(gè)螺旋與磷酸戊糖鏈骨架接觸。 最初發(fā)現(xiàn)于噬菌體的阻遏蛋白中,現(xiàn)發(fā)現(xiàn)在很多原核及真核DNA結(jié)合蛋白中存在。由兩個(gè)較短的螺旋與其間含Gly殘基的絞鏈組成。如大腸桿菌的CAP蛋白含一HTH結(jié)構(gòu)域,HTH通過DNA雙螺旋大溝識別、結(jié)合反向重復(fù)序列TGTG/CACA。HTH的分子識別機(jī)制-repressor的結(jié)構(gòu)HL
36、H (Helix-loop-helix)a protein structural motif that characterizes a family of transcription factors ; bHLH proteins typically bind to a consensus sequence called an E-box, CANNTG. 指狀結(jié)構(gòu)約含23個(gè)氨基酸殘基,鋅以4個(gè)配價(jià)鍵與4個(gè)Cys或2個(gè)Cys和2個(gè)His相結(jié)合。整個(gè)蛋白質(zhì)分子可有2-9個(gè)這樣的鋅指重復(fù)單位。每一個(gè)單位可以其指部伸入DNA雙螺旋的深溝,接觸一定數(shù)量和序列的核苷酸。Zinc finger蛋白結(jié)構(gòu)特征
37、堿性亮氨酸拉鏈 (bZIP) 可形成蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)二聚體的亮氨酸拉鏈 (leucine zipper,LP);具有35個(gè)氨基酸殘基,其中有4個(gè)亮氨酸,每7個(gè)氨基酸出現(xiàn)一次,形成-螺旋時(shí), 每兩圈伸出一個(gè)亮氨酸,由亮氨酸殘基間的疏水作用力形成一條拉鏈,產(chǎn)生蛋白質(zhì)二聚體; 堿性-螺旋與DNA磷酸殘基和堿基互作,二聚體剪刀結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)分子的肽鏈上每隔6個(gè)氨基酸就有1個(gè)亮氨酸殘基,結(jié)果就導(dǎo)致這些亮氨酸殘基都在螺旋的同一個(gè)方向出現(xiàn)。兩個(gè)相同結(jié)構(gòu)的兩排亮氨酸殘基就能以疏水鍵結(jié)合成二聚體,該二聚體的另一端的肽段富含堿性氨基酸殘基,借其正電荷與DNA雙螺旋鏈上帶負(fù)電荷的磷酸基團(tuán)結(jié)合。若不形成二聚體則對DNA的親
38、和結(jié)合力明顯降低。這類蛋白質(zhì)能夠與CAAT框和病毒增強(qiáng)子結(jié)合,其特征就聚體形成域是能形成bZIP二聚體結(jié)構(gòu)。 Leucine-zipper的結(jié)構(gòu)特征an alpha helix with a leucine at every 7th amino acid Leucine-zipper的蛋白的剪刀型結(jié)合模式足跡法技術(shù)用于測定與特殊蛋白質(zhì)結(jié)合在DNA上的結(jié)合位點(diǎn)和相應(yīng)的核苷酸順序。如該技術(shù)提供了RNA聚合酶與啟動(dòng)子之間相互作用的信息并確定了作用位點(diǎn)(啟動(dòng)子)的核苷酸順序。足跡法:Foot Printing研究蛋白在DNA上的結(jié)合位點(diǎn)足跡法:DNA Footprinting足跡法原理利用足跡法確定R
39、NA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)3.蛋白水解酶與人體疾病Cardiovascular diseases 心血管疾病Hemophilia A/B 血友病Programmed cell death / appotosis 細(xì)胞凋亡Alzheimer disease 老年癡呆Cancer metastasis 癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移Arthritis 關(guān)節(jié)炎Parasite disease: malaria/T cruzain 瘧疾Influenza A & AIDS 甲型流感與艾滋病細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)有確定的壽命Proteosome是蛋白質(zhì)降解的專業(yè)機(jī)構(gòu)蛋白質(zhì)降解的泛素蛋白酶體途徑 泛素(ubiquitin,Ub)是76個(gè)
40、氨基殘基組成的小分子多肽,可以以共價(jià)結(jié)合的方式與蛋白質(zhì)的賴氨酸相連。蛋白質(zhì)一旦接有泛素,稱為發(fā)生泛素化(uhiquitylation)。泛素化在ATP的參與下被三種酶依序催化,形成蛋白質(zhì)與一條泛素聚合鏈相結(jié)合的復(fù)合結(jié)構(gòu),進(jìn)入蛋白酶體,然后降解為肽段。此為生物大分子在胞質(zhì)中降解的泛素蛋白酶體途徑(ubiquitin-proteosome pathway)。泛素化是一個(gè)具有普遍意義的免疫生物學(xué)現(xiàn)象。(2004年Nobel化學(xué)獎(jiǎng))蛋白質(zhì)降解的泛素蛋白酶體途徑 蛋白質(zhì)泛素化系統(tǒng)由3個(gè)組分構(gòu)成,一個(gè)稱為泛素激活酶E1,它可利用水解ATP釋放的能量以其 Cys的巰基與泛素C端的Gly形成高能硫酯鍵。然后連
41、接在其上的泛素被轉(zhuǎn)移到另一個(gè)泛素結(jié)合酶E2上,同時(shí),被選中的靶蛋白與第三個(gè)組分即靶蛋白泛素連接酶E3結(jié)合。E2然后將與其連接的泛素轉(zhuǎn)移到靶蛋白上,并與靶蛋白 Lys -NH2基團(tuán)形成異肽鍵(isopeptide bond),E2被釋放。選擇什么樣的蛋白質(zhì)進(jìn)行泛素化主要取決于E2和E3。血栓形成與消除血栓形成(Thrombosis) 活體心臟、血管內(nèi)血液的某些成分析出,凝集形成固體質(zhì)塊的過程稱血栓形成,形成的固體質(zhì)塊叫血栓。內(nèi)膜損傷后血小板粘集,形成血小板小堆;以后內(nèi)源性凝血系統(tǒng)、外源性凝血系統(tǒng)激活,形成纖維蛋白,血小板與纖維蛋白等形成血小板血栓,阻礙血流,血流下游形成漩渦,形成新的血小板血栓,
42、如此往復(fù)形成不規(guī)則梁索狀或珊瑚狀突起,稱為血小板小梁,在小梁間則由網(wǎng)有大量紅細(xì)胞的纖維蛋白網(wǎng)填充。后血栓逐漸增大,阻塞血管,血流停止,血液發(fā)生凝固,形成更大血栓。 Thrombin 凝血酶Plasmin血纖蛋白溶酶甲型流感病毒與艾滋病毒Influenza Virus流行性感冒病毒簡稱流感病毒,是引起流感的病原體。流感是一種上呼吸道急性傳染病,它傳染性強(qiáng)、傳播快、潛伏期短、發(fā)病率高。已引起數(shù)次世界性大流行,僅19181919年的世界大流行,死亡人數(shù)就達(dá)2000萬,對人類的生命健康危害極大。流感病毒分類流感病毒(Influenza virus)屬正粘液病毒科,流感病毒屬,包括甲、乙、丙三型,甲型抗
43、原變異性最強(qiáng),感染人類和其他動(dòng)物,引起中、重度疾病,侵襲所有年齡組人群,常引起世界性大流行。乙型變異性較弱,僅感染人類,一般引起輕微的疾病,主要侵襲兒童,可引起局部爆發(fā)。丙型抗原性比較穩(wěn)定,僅引起嬰幼兒感染和成人散發(fā)病例。甲型流感病毒根據(jù)H和N抗原不同,又分為許多亞型,H可分為15個(gè)亞型(H1H15),N有9個(gè)亞型(N1N9)。其中僅H1N1、H2N2、H3N2主要感染人類,其它許多亞型的自然宿主是多種禽類和動(dòng)物。其中對禽類危害最大的為H5、H7和H9亞型毒株。Life Cycle of Influenza A virusA型流感病毒的HA(血凝素)的結(jié)構(gòu)域受蛋白水解酶活化后才有感染細(xì)胞的能力
44、艾滋?。ˋIDS)艾滋病的醫(yī)學(xué)全稱是“獲得性免疫缺陷綜合征(Acquired Immunodeficiency Syndrome,縮寫AIDS)”,其病原為“人類免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus,縮寫HIV)”。HIV專門攻擊人體的T淋巴細(xì)胞,致使人體免疫功能缺陷,進(jìn)而導(dǎo)致人體喪失了對各種病原體的抵抗能力而發(fā)生多種機(jī)會(huì)性感染、惡性腫瘤和多系統(tǒng)損害的綜合征,最終導(dǎo)致死亡。HIV外界環(huán)境中的生存能力較弱,對物理因素和化學(xué)因素的抵抗能力較低。對熱很敏感,體外56處理 30min 可使其失去感染性,但 不能完全滅活血清中的HIV,100處理20 min可將其完全滅
45、活。除此之外,75%的酒精也可滅活,但紫外線不能滅活。變異強(qiáng):艾滋病毒的變異性很強(qiáng),給研制預(yù)防性疫苗和治療性藥物帶來了極大困難。易感性:人群普遍易感,無國界、無季節(jié)性。HIV感染與人類的行為密切相關(guān),如:多性伴、吸毒等。AIDS病毒生活史Protease cuts up the protein 癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移需要蛋白水解酶的幫助課后作業(yè)(2)經(jīng)過多年努力后,你分離純化了一種蛋白水解酶。經(jīng)過定點(diǎn)誘變發(fā)現(xiàn)突變65位Glu為Arg后,底物專一性下降,請解釋機(jī)理。突變108位Ser為Ala后,酶失去活性,請問機(jī)理。測定某種淀粉酶活性,1g酶初提物溶在1L水中,測蛋白濃度為0.1mg/ml,取1ml酶溶液
46、每5min分解0.25g淀粉,計(jì)算該酶提取物的總活力單位數(shù)和比活(活力單位規(guī)定為最適條件下每小時(shí)分解1g淀粉的酶量為一個(gè)活力單位)某種酶的Km=4.7X10-5mol/L,Vmax=22 mol/L/min,底物濃度為2X10-4mol/L,請計(jì)算:1)競爭性抑制劑;2)非競爭性抑制劑;3)反競爭性抑制劑 的濃度均為5X10-4 mol/L時(shí)酶的催化速率,設(shè)定Ki均為3X10-4 mol/L。5. 酶抑制劑與藥物開發(fā)病人通過服用不同的藥物攻擊在不同的階段艾滋病病毒。抑制蛋白酶(Protease inhibitors,PIs)抑制艾滋病病毒活動(dòng)所需要的蛋白酶的活動(dòng)。通常也可以用來抑制復(fù)制活動(dòng)。如
47、Saquinavir, Indinavir, Ritonavir, Kaletra, Nelfinavir等藥物. 抑制逆轉(zhuǎn)錄酶(reverse transcriptase inhibitors,RTIs)抑制逆轉(zhuǎn)錄酶的活動(dòng)。逆轉(zhuǎn)錄酶是艾滋病病毒用于復(fù)制的酶缺乏這種酶可以阻止艾滋病病毒建立RNA和DNA。它有三種形式: 非核苷酸反轉(zhuǎn)錄酶抑制劑(Nonnucleoside reverse transcriptase inhibitors,NNRTIs),如Nevirapine, Efavirenz等藥物; 核苷酸反轉(zhuǎn)錄酶抑制劑( NARTIs或NRTIs,Nucleoside analog re
48、verse transcriptase inhibitors),如齊多夫定(AZT), Stavudine(d4T), Didanosine(ddI), Zalcitabine(ddC), 拉米夫定(3TC), Abacavir(AZT+3TC);抑制進(jìn)入的藥物:抑制艾滋病進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),如Maraviroc (Celsentri) 和 Enfuvirtide (Fuzeon)。 注意:每一種有效的藥物都有副作用,有些甚至是嚴(yán)重的或是致命的。常見的副作用包括嚴(yán)重的惡心、腹瀉、肝臟的損毀和衰竭、黃疸、高血脂、糖尿病、脂肪組織移位、貧血、腎結(jié)石。抗流感病毒藥物I神經(jīng)氨酸酶抑制劑ZanamivirSia
49、lic acid 唾液酸GS4104扎那米韋(Zanamivir,瑞沙)GG167(Glaxo Wellcom),為神經(jīng)氨酸酶(NA)抑制物,主要用于早期流感(發(fā)病兩天內(nèi))治療,對甲、乙型流感均有效。然而,對具有合并癥的流感療效較差,對全身性感染幾乎無效。1999年美國政府正式批準(zhǔn)其使用。 奧司他韋(Oseltamivir,Tamiflu,達(dá)菲) 一種有效的抗病毒藥物,用于由A型流行性感冒和B型流行性感冒病毒感染導(dǎo)致的流感的預(yù)防和治療。是流感病毒神經(jīng)氨酸酶(Neuramindase)的特異性抑制劑,通過抑制神經(jīng)氨酸酶的作用,抑制成熟的流感病毒脫離宿主細(xì)胞,從而抑制流感病毒在人體內(nèi)的傳播,而起到
50、預(yù)防和治療流行性感冒的作用。Oseltamivir本身屬于前體藥(Prodrug),在肝臟內(nèi)被水解后產(chǎn)生的活性代謝物自由羥基Oseltamivir才是神經(jīng)氨酸酶抑制物。 抗流感病毒藥物II-金剛烷(Amantadine)作用于Matrix Protein 2 (M2) 蛋白(一種離子通道),為病毒在細(xì)胞內(nèi)解體時(shí)需要。但是對CNS有副作用。鹽酸金剛乙胺 金剛烷胺抗流感病毒藥物III-作用于DNA聚合酶病毒DNA聚合酶的抑制劑,真核生物的DNA聚合酶不敏感嘌呤或嘧啶核苷類似物,轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的三磷酸核苷酸,參入復(fù)制到DNA,導(dǎo)致鏈終止,抑制DNA依賴的DNA聚合酶活性。抗AIDS病毒的藥物(I)作用機(jī)
51、制:直接抑制病毒特異的DNA多聚酶和逆轉(zhuǎn)錄酶 膦甲酸碘脫氧尿苷利巴韋林阿糖腺苷疊氮胸苷扎西他濱2,3-二脫氧胞苷去羥肌苷二脫氧肌苷核苷類抗AIDS藥物作用原理 HIV protease 作用于AIDS病毒專有的蛋白水解酶抗AIDS病毒的藥物(II)Viracept (Nelfinavir, Agouron, 1998)Crivivian (Indinavir, Merck, 1997)Invirase (Sequinavir, Roche, 1995)Norvir (Ritonavir, Abbot, 1997)計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)幫助新藥研發(fā)特別適合抗結(jié)核病,抗艾滋病毒等藥物的研發(fā)Aspiri
52、n(水楊酸)等的作用靶位COX1和COX2計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的Celecoxib只抑制COX2抗癌藥物的研究動(dòng)態(tài)化療(Chemotherapy)藥物抗轉(zhuǎn)移藥物單克隆抗體藥物血管生成抑制藥物免疫增強(qiáng)藥物增敏藥物基因治療腫瘤疫苗PEG化的Asparaginase, 等化療藥物講究靶向特異性MMP inhibitorcdk2/cdk4 inhibitor, EGFR/K InhibitorPoly(ADP-ribose) polymerase (PARP) inhibitorGlycinamide Ribonucleotide formyl transferase (GRFT) inhibitorTelom
53、erase inhibitorAppotosis blocker inhibitorArtemisinin(青蒿素), 等等6. 新方向與新技術(shù)1、Proteomics2、Biochip3、Display/molecular evolution engineering4、Gene knockout mice A comprehensive knowledge about all the proteins of a cell at a specific given time.What is Proteomics?Proteome and Proteomics蛋白質(zhì)組學(xué)指應(yīng)用各種技術(shù)手段來研究蛋白
54、質(zhì)組的一門新興科學(xué),其目的是從整體的角度分析細(xì)胞內(nèi)動(dòng)態(tài)變化的蛋白質(zhì)組成成份、表達(dá)水平與修飾狀態(tài),了解蛋白質(zhì)之間的相互作用與聯(lián)系,揭示蛋白質(zhì)功能與細(xì)胞生命活動(dòng)規(guī)律。蛋白質(zhì)組是澳大利亞學(xué)者Williams和Wilkins于1994年首先提出。對應(yīng)于基因組的所有蛋白質(zhì)構(gòu)成的整體,不是局限于一個(gè)或幾個(gè)蛋白質(zhì)。同一基因組在不同細(xì)胞、不同組織中的表達(dá)情況各不相同。在空間和時(shí)間上動(dòng)態(tài)變化著的整體。發(fā)展簡史1994年,澳大利亞學(xué)者Williams和Wilkins首先提出蛋白質(zhì)組。1996年,澳大利亞建立了世界上第一個(gè)蛋白質(zhì)組研究中心。NCI投資1,000萬美元建立肺、直腸、乳腺、卵巢腫瘤的蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)庫。NC
55、I和FDA共同投資數(shù)百萬美元建立癌癥不同階段的蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)庫。英國建立三個(gè)蛋白質(zhì)組研究中心對已完成或即將完成全基因組測序的生物體進(jìn)行蛋白質(zhì)組研究。Celera公司投資上億美元獨(dú)自啟動(dòng)了全面鑒定和分類匯總?cè)祟惤M織、細(xì)胞和體液中的蛋白質(zhì)及其異構(gòu)體,構(gòu)建新一代的蛋白質(zhì)表達(dá)數(shù)據(jù)庫的工作。1997年召開了第一次國際“蛋白質(zhì)組學(xué)”會(huì)議1998年在美國舊金山召開了第二屆國際蛋白質(zhì)組學(xué)會(huì)議 1999年1月在英國倫敦舉行了應(yīng)用蛋白質(zhì)組會(huì)議 1998年,我國也于啟動(dòng)了蛋白質(zhì)組學(xué)研究2003,成立了中國人類蛋白質(zhì)組組織,03-04召開國內(nèi)第二及第三屆蛋白質(zhì)組學(xué)會(huì)議及國際蛋白質(zhì)組學(xué)大會(huì),并將其納入863及973發(fā)展規(guī)劃。蛋白質(zhì)組學(xué)的重要技術(shù)雙向凝膠電泳(2-DE)以質(zhì)譜為代表的蛋白質(zhì)鑒定技術(shù)。 LC(分離)-MS(分子量)/MS(部分序列)多維色譜技術(shù)(LC/LC-MS/MS),根據(jù)蛋白質(zhì)帶電性及疏水性不同,用MS分離多肽復(fù)合物。肽質(zhì)譜指紋圖(peptide mass fingerprinting,PMF
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