教程案例教案

第四章蛋白質(zhì)功能課外話M.Perutz佩魯茨（英國，1914-2002年，年月日生于奧地利維也納。年畢業(yè)于維學獎）攻讀生理學。在霍奇金（1964年化學獎獲得者）的引導(dǎo)下，佩魯茨改而從事蛋白質(zhì)的X射線衍射的研究，并于1940年獲大學生物化學博士。100倍以上。因此，當時誰都認為佩魯茨的研究不可能有任何結(jié)果，但他面對沒有退縮。佩魯茨與同事肯德魯共同開發(fā)了重X射線照射溶液。X射線照射到晶體時形成衍射，并在溶液后面的照相底板上形成點陣衍射圖像。為了得到更有價值的圖像，他在血紅蛋白中加入有機，從而得到分子201959年測定出肌紅蛋白的空間結(jié)構(gòu)并獲得也因此先于導(dǎo)師霍奇金兩年榮獲1962年化學獎。肽鏈在肌紅蛋白分子中的空間排列順序。1959年，他闡明了肌紅蛋白分子的詳細結(jié)構(gòu)，從而證實了化學家鮑林（1954年化學獎獲得者）關(guān)于蛋白質(zhì)分子中存在螺旋體模型的設(shè)想。為此，肯德魯及其同事佩魯茨了1962年化學獎?？系卖敽茉缇蛥⑴c了由佩魯茨主持的分子生物學的工作，在此開始了他研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)問題的科學生涯。蛋白質(zhì)的測定工作前后歷時近半個世紀，至此才獲得比較的解肯德魯和佩魯茨在試圖測出蛋白質(zhì)分子更精密結(jié)構(gòu)的過程中，把重金屬如金、水銀等金屬的單個原子加進蛋白質(zhì)的分子中，再進行X從而獲得比較清晰的空間結(jié)構(gòu)圖。之后，再由電子計算機運算，最終獲得了球狀蛋白質(zhì)分子的精確三結(jié)構(gòu)圖像。組成蛋白質(zhì)分子肽鏈的螺旋區(qū)與非螺旋區(qū)之間還存在有三的不同的排列方式。這類排魯茨稱他們所測定的螺旋體和散開的肽鏈在球狀蛋白質(zhì)分子中盤來扭去的結(jié)合方式為蛋白質(zhì)定，1962年，二人共同獲得化學獎。永久性卷發(fā)（燙發(fā)）是一項生物化學工二硫鍵還原，切開交聯(lián)形成兩個半胱氨酸殘基。濕熱氣體使氫鍵斷開，引起多肽鏈的α螺旋硫鍵，但這些半胱氨酸對與處理前不同。在洗滌和冷卻頭發(fā)后，多肽鏈回復(fù)α螺旋構(gòu)象。由于新形成的二硫鍵造成頭發(fā)纖維α螺旋卷曲束的一些和變形，現(xiàn)在頭發(fā)纖維卷曲成了人們想要的式樣。永久性卷發(fā)并不真正永久，因為頭發(fā)是生長的，新生頭發(fā)中的α-角蛋白是天膠原Pro殘基在由脯氨酰羥化酶催化的反應(yīng)中轉(zhuǎn)變?yōu)镠ypC維持活性。如果飲口愈合不良甚至。山黧豆癥（lathyrism）由長期攝入山黧屬（Lathyrusodoratus）甜豆引起，其中1類膠原的突變會imperfecta（而不同，即使單個氨基酸的變化也能導(dǎo)致致命的。是Ehlers-Danlos綜合癥。C.Anfinsen與核糖核酸酶(ChristianBoehmer華德·斯坦(WilliamHowardStein)共獲1972年化學獎。安芬森（，1916~1995年，1916年3月26日生于賓夕法尼亞洲，1937年畢業(yè)于斯沃思莫爾大學，1939年獲賓夕法尼亞大學理學后，赴丹麥卡爾斯伯格深造，1940年返回后到哈佛醫(yī)學院學習，1943年獲哈佛大學生物化學博士后留任哈佛藥理學院直到1950年。1950年至1982年，先后任職于丹麥卡爾斯伯格、斯德哥爾、哈佛大學、國家疾病。年后任職于霍普金斯大學直至退休。年月日，安芬森逝世于馬里蘭。安芬森的父母都是來自于挪威的，父親是工程師，家境較好，安芬森從小受到良好程師，以繼承自己的事業(yè)。因為從事技術(shù)比從事化學、生物研究等純科學研究更易找到理想安芬森繼承了父輩北歐人的遺傳，身材高大、體格健壯而勻稱，而且英俊瀟灑，言談幽默風趣。他既是棒球和橄欖球場上的健將，也是一流的舞者，在學校里深受異性青睞。甚至的精力放在學習上，各種活動只不過是調(diào)節(jié)生活的一種。體育運動既讓他練就不曾脫離過實驗，但又決不僅僅依靠實驗，他將自己在有機合成領(lǐng)域的特長運用于現(xiàn)物德里克·桑格的進一步確定了部分核糖核酸酶肽鏈的基本結(jié)構(gòu)和氨基酸序列。20世紀70年20世紀80年代，他著重研究各種酶的純化及重新激活等特性。他用尿素的2-巰基乙醇溶液活性。經(jīng)透析法除去最初加入的試劑后，酶可恢復(fù)初始構(gòu)象和活性。這一反應(yīng)過程最顯著的特征是，雖然由伸展的肽鏈在恢復(fù)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)時，8個-SH基形成4對二硫鍵共有105種可能方式，但它們卻總是以同一種正確方式形成。這說明氨基酸序列含有足夠的信息整系的能量降至最低，這就是蛋白質(zhì)鏈折疊的熱力學假設(shè)。后來，安芬森的蛋白系瘧疾和血紅蛋白瘧疾是影響人類致命的傳染性疾病。瘧疾流行區(qū)域的25億人中，有1億人患病，每年有100萬人，其中多數(shù)為幼小的兒童。瘧疾是由寄生于蚊子的瘧原蟲Plasmodium細血管壁上，血液流向維持生命的，從而導(dǎo)致。帶有鐮狀細胞的純合因血紅蛋白的突變而飽受鐮狀紅細胞貧血的困擾，而雜合（擁有血紅蛋白A和S）的人就比較幸運了，雜合突變對他們的血紅蛋白功能幾乎無影響，并且他們在嚴重的惡性瘧疾后癥狀輕微，且較正常人有更強的抵抗力。在赤道附近的非洲地區(qū)是鐮狀細胞的流行區(qū)，其瘧疾的比沒有這種的人低，表明鐮血紅蛋白S(HbS)的抗瘧疾機制是什么早在20世紀40年代，研究人員就注意到，被稱作血紅蛋白S（或稱鐮狀細胞血紅蛋白）的血紅蛋白S的血型是如何能夠保護人們來抵抗瘧疾。S這種異常血細胞結(jié)構(gòu)的紅細胞看來能夠限制這種瘧①M.Cyrklaff,C.P.SanchezandN.Killanetal.HemoglobinsSandCInterferewithActinRemodelinginPlasmodiumfalciparum–InfectedErythrocytes,Science2December2011,Vol.334no.6060pp.1283-1286CyrklaffS的紅細胞中，該瘧原蟲高度適應(yīng)性隨著海拔高度的上升，氣壓下降，在海拔10000英尺的高度上，氧分壓只有海平面的70％，約110torr。為了維持正常的動pO2水平（pO2水平低85torr將導(dǎo)致智力損傷，一天就會有明顯的適應(yīng)。這是由于紅細胞中大量合成了BPG,BPG的增加降低了血紅蛋白與O2p50增加血紅蛋白在毛細血管中釋放氧的數(shù)量（BPG沒BPG不能穿過紅細胞膜。對于患有諸如各種貧血和冠狀動脈缺血病等限制血的氧合（低氧癥）的來講，BPG濃度也會有類似的增加。pO2的調(diào)節(jié)劑。過度呼吸是另一個對高度的早期反應(yīng)，可能導(dǎo)致呼吸性堿。有趣的是，與較低海拔高度的人們相比，安第斯山和喜馬拉雅山地區(qū)的人們的肺活量高、血紅蛋白水平高和增大（反映出心臟輸出能力。其他的氧轉(zhuǎn)運蛋白質(zhì)地球大氣中氧氣的存在和在代謝燃燒中的利用推動了貯氧和轉(zhuǎn)運氧的多種機制的進O2在水中溶解度小的限制。菌中的類血紅蛋白的零星出現(xiàn)增加了進化過程中在一點或多點從動物向細菌傳遞的可能75000CuHis殘基相連，當His和酸性殘基結(jié)合，氧合時為紫色（脫氧時為無色。蚯蚓血紅蛋白多數(shù)在胞內(nèi)，而血合部位超過100。這些蛋白質(zhì)多數(shù)在胞外蛋白質(zhì)中占主導(dǎo)地位。它們還有其他的功能，如作pH的變化和滲透壓的波動等。在一些無脊椎動物中，氧結(jié)合蛋白還可作為凝集gltninlectin的早期用詞，常見于復(fù)合詞和組合詞中，如植物凝集素（phytoagglutininPNA）、大豆凝集素（soybeanagglutinin）等。凝集素的最大特點是其結(jié)構(gòu)中含有糖識別域（carbohydraterecognition,CRD），能識別細胞膜表面許多糖蛋白或糖脂中的寡糖。一種凝集素只與某一種特異性糖基專一結(jié)合，如菜豆凝集素只與N-乙酰乳糖胺結(jié)合。細胞黏著細胞黏著（celladhesion）是指在細胞識別的基礎(chǔ)上，同類細胞發(fā)生形成CAM（integrins淋巴細胞歸巢循環(huán)在血液中的淋巴細胞傾向于回到它原先的淋巴細胞部位，如淋，這一回歸現(xiàn)象稱為淋巴細胞歸巢（lymphocytehoming）。淋巴細胞歸巢的分子基礎(chǔ)是淋巴細胞與各組織、血管內(nèi)皮細胞黏著分子的相互作用。通常將淋巴細胞所表達的黏著分子稱為淋巴細胞歸巢受體（lymphocytehomingreceptor,LHR），而將其對應(yīng)的血管內(nèi)皮細胞上的黏著分子稱為血管地址素（vascular細胞含有識別不同血管地址素的歸巢受體，因此被定向歸巢至特定的淋巴。例如B淋巴細胞主要歸巢到黏膜締合淋巴組織，而T淋巴細胞歸巢到淋。研究表明，腫瘤細胞的轉(zhuǎn)半壽期（half-life）。促生成素與促甲狀腺素含有可被肝細胞上的凝集素（受體）識別的些動物（包括流感）通過和宿主細胞表面的寡糖相互作用附著到它們的宿主細胞上，流感的凝集素（血細胞凝集素蛋白）是進入和宿主細胞所必需的。凝集素結(jié)合到宿主細胞膜糖鏈的唾液酸殘基上。進入宿主細胞后，被，新合成的顆粒被一部分質(zhì)膜包裹，像芽一樣突出于細胞表面。唾液酸酶修剪掉宿主細胞寡糖末端的唾液酸殘基，從而釋放顆粒，并防止與該細胞的。另一輪又開始。治療流感時，臨應(yīng)用抗藥oseltamivir（Tamiflu）和zanamivir(Relenza)是糖類似物。這些糖類似物通過與宿主細胞寡糖競爭結(jié)合位點，從而抑制了唾液酸酶，這就防止從的細胞釋放，同時也造成顆粒，這兩者阻斷了另一輪。如，多數(shù)胃潰瘍是由幽門螺旋桿菌（Helicobacterpylori）引起的。螺旋桿菌通過其質(zhì)膜桿菌識別的結(jié)合部位中有一個斯b寡糖