蛋白质结构预测和分子动力学:作为结构基因组研究的互补,蛋白质结构预测的目标是发展出有效的能够提供未知结构(未通过实验方法得到)蛋白质的可信的结构模型。目前较为成功的结构预测方法是同源建模;这一方法是利用序列相似的蛋白质(已知结构)的结构作为“模板”。而结构基因组的目标正是通过解析大量蛋白质的结构来为同源建模提供足够的模板以获得剩余的未解析的同源蛋白结构。从序列相似性较差的模板计算出精确的结构模型对于同源建模法还是一个挑战,问题在于序列比对准确性的影响,如果能够获得“完美”的比对结果,则能够获得精确的结构模型。蛋白质具有一级、二级、三级、四级结构,蛋白质分子的结构决定了它的功能。83881-52-1
蛋白质的细胞功能:蛋白质功能发挥的关键在于能够特异性地并且以不同的亲和力与其他各类分子,包括蛋白质分子结合。蛋白质结合其他分子的区域被称为结合位点,而结合位点常常是从蛋白质分子表面下陷的一个“口袋”;而结合能力与蛋白质的三级结构密切相关,因为结构决定了结合位点的形状和化学性质(即结合位点周围的氨基酸残基的侧链的化学性质)。蛋白质结合的紧密性和特异性可以非常高;例如,核糖核酸酶克制蛋白可以与人的血管促生蛋白以亚飞摩尔(sub-femtomolar,即<10-15 M)量级的解离常数进行结合,但却完全不结合(解离常数>1 M)angiogenin在两栖动物中的同源蛋白抗核糖核酸酶。95-44-3机体所有重要的组成部分都需要有蛋白质的参与。
蛋白质纯化:为了进行体外(in vitro)研究,必须先将目的蛋白质从其他细胞组分中分离提纯出来。这一过程通常从细胞裂解开始(对于分泌性蛋白质的提纯则不需要裂解细胞),通过破坏细胞膜将细胞内含物释放到溶液中,从而获得含有目的蛋白质的细胞裂解液。然后通过超速离心将细胞裂解液中膜脂和膜蛋白、细胞器、核酸以及含有可溶蛋白质的混合物分离出来。盐析法是一种较为常用的通过沉淀从裂解液中分离浓缩蛋白质的方法。基于目的蛋白质的化学性质(如分子量、带电情况和结合活性),可以利用不同的色谱法来进一步分离提纯蛋白质。纯化的程度可以用电泳(已知目的蛋白质的分子量)、光谱学(目的蛋白质具有独特的光谱学特征)或者酶活分析反应(目的蛋白质具有特定的酶活性)来衡量。另外,蛋白质可以使用电聚焦根据其电荷被分离。
氨基酸是什么?哪些是比较重要的:1.氨基酸的种类20 种蛋白质氨基酸在结构上的差别取决于侧链基团 R 的不同。 通常根据 R 基团的化学结 构或性质将 20 种氨基酸进行分类 根据侧链基团的极性。2.非极性氨基酸(疏水氨基酸)8 种 丙氨酸(Ala)缬氨酸(Val)亮氨酸(Leu)异亮氨酸(Ile)脯氨酸(Pro)苯丙氨酸 (Phe) 色氨酸(Trp)蛋氨酸(Met)3.极性氨基酸(亲水氨基酸): 1)极性不带电荷:7 种 甘氨酸(Gly)丝氨酸(Ser)苏氨酸(Thr)半胱氨酸(Cys) 酪氨酸(Tyr)天冬酰胺(Asn)谷氨酰胺(Gln) 2)极性带正电荷的氨基酸(碱性氨基酸) 3 种 赖氨酸(Lys)精氨酸(Arg)组氨酸 (His) 3)极性带负电荷的氨基酸(酸性氨基酸) 2 种 天冬氨酸(Asp)谷氨酸(Glu)。氨基酸的作用与功效:阻止过多的二价金属离子与皮肤中的胶原蛋白发生交联作用。
蛋白质生物合成过程:1.氨基酸的活化与搬运:氨基酸的活化以及活化氨基酸与tRNA的结合,均由氨基酰tRNA合成酶催化完成。反应完成后,特异的tRNA3’端CCA上的2’或3’位自由羟基与相应的活化氨基酸以酯键相连接,形成氨基酰tRNA。2.活化氨基酸的缩合——核的蛋白体循环:活化氨基酸在核的蛋白体上反复翻译mRNA上的密码并缩合生成多肽链的循环反应过程,称为核的蛋白体循环。核的蛋白体循环过程可分为三个阶段:⑴起动阶段:①30S起动复合物的形成。在IF促进下,30S小亚基与mRNA的起动部位,起动tRNA(tRNAfmet),和GTP结合,形成复合体。②70S起动前复合体的形成。IF3从30S起动复合体上脱落,50S大亚基与复合体结合,形成70S起动前复合体。③70S起动复合体的形成。GTP被水解,IF1和IF2从复合物上脱落。氨基酸的添加顺序是从一个mRNA模板通过遗传代码读取的,是生物体基因的RNA拷贝。95-44-3
原核细胞中每种mRNA分子常带有多个功能相关蛋白质的编码信息。83881-52-1
蛋白质的性质: 蛋白质是由不同的L型α-氨基酸所形成的线性聚合物。目前在绝大多数已鉴定的天然蛋白质中发现的氨基酸有20 种。所有氨基酸都有共同的结构特征,包括与氨基连接的α碳原子,一个羧基和连接在α碳原子上的不同的侧链。但脯氨酸有着与这种基本结构不同之处:它含有一个侧链与氨基连接在一起所形成的特殊的环状结构,使得其氨基在肽键中的构象相对固定。标准氨基酸的侧链是构成蛋白质结构的重要元素,它们具有不同的化学性质,因此对于蛋白质的功能至关重要。多肽链中的氨基酸之间是通过脱水反应所形成的肽键来互相连接;一旦形成肽键成为蛋白质的一部分,氨基酸就被称为“残基”,而连接在链的碳、氮、氧原子被称为“主链”或“蛋白质骨架”。83881-52-1