高级生化整理加强版

2026/1/27 12:45:08

RNase变性-复性实验表明,它的氨基酸序列包含指导其正确折叠和四个二硫键正确匹配的信息。而枯草杆菌蛋白酶变性之后却不能复性,因为它的前体在成熟时将N-端部分片段切掉了,表明被切去的N-端片段含有指导酶原正确折叠的重要信息。

16.酶的催化机制

1.中间复合物学说:在酶促反应中,首先酶与底物结合成一个不稳定的中间产物(ES),然后再分解成产物和原来的酶。

酶与底物形成中间络合物的方式:(1) 锁钥假说lock and key hypothesis)整个酶分子的天然构象是具有刚性结构的,酶表面具有特定的形状。酶与底物的结合如同一把钥匙对一把锁一样。(2) 诱导契合假说(induced–fit hypothesis): 酶表面并没有一种与底物互补的固定形状,而只是由于底物的诱导才形成了互补形状.当底物与酶接近时,底物分子可以诱导酶活性中心构象发生改变,使之成为能与底物分子密切结合的构象。

17. 研究酶活性中心的方法 1.物理学方法:

用X射线衍射法直接检测底物或其类似物与酶形成的中间复合物(包括酶和底物)的相对位置。

2.化学修饰法: (1)非专一性化学修饰 用非专一性的修饰试剂与氨基酸侧链基团作用。 若某基团被修饰后: 酶活性不变——该基团可能不是酶的必需基团; 酶活性降低或丧失——该基团可能是酶的必需基团,但不能确定化学试剂是同活性中心内的必需基团结合。

(2)专一性化学修饰(基团专一性修饰)用专一性化学修饰剂修饰酶活性中心的某一氨基酸残基的侧链基团。

(3)亲和标记(位点专一性修饰)采用的修饰试剂是根据底物的化学结构设计合成的含有活泼反应基团的底物类似物。作用机制:利用酶对底物的特殊亲和力将酶加以修饰标记。 3.动力学参数测定法:活性部位AA残基解离状态和酶活性直接相关,通过动力学方法求有关参数, 对酶活性部位化学性质作出判断。

4.蛋白质工程方法(定点诱变法)将酶相应的cDNA定点突变,突变的cDNA只表达一个或几个氨基酸被置换的酶蛋白,测定其活性可知被置换的氨基酸是否为活力所必需。

肌红蛋白是一个只有三级结构的蛋白质,有8段α –螺旋结构,分别成为A B C D E F G H肽段。整条多肽链折叠成紧密球状分子,氨基酸残基上的疏水侧链大都在分子内部,富极性及电荷的则在分子表面,因此水溶性较好。Mb分子内部有个袋形空穴,血红素居于其中。

血红蛋白具有四个亚基组成的四级结构,每个亚基中间有一个疏水局部,可携带一个血红素并携带一分子氧,因此1分子Hb共结合四分子氧。Hb各亚基的三级结构与Mb极为相似。Hb亚基之间通过八对盐键,使四个亚基紧密结合而形成亲水的球状蛋白。

肌红蛋白(myoglobin,Mb)与血红蛋白都是含有血红素辅基的蛋白质。血红素是铁卟啉化合物,与蛋白共价结合,由4个甲炔基相连成为一个环形,Fe2+居于环中。铁离子有6个配位键,其中4个与吡咯环的N配位结合,1个配位键和肌红蛋白的93位组氨酸残基结合,氧则与Fe2+ 形成第6个配位键,接近第64位(E7)组氨酸。当血红素不与氧结合的时候,有一个水分子从卟啉环下方与亚铁离子配位结合

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影响血红蛋白氧亲和力的因素

1.H+和CO2促进O2的释放-波尔效应

H+浓度和CO2促使分压的提高,能够降低血红蛋白分子对O2的亲和力,促使氧合血红蛋白的氧解离曲线右移。这就是波尔效应( Bohr effect )。 2.BPG(2,3-二磷酸甘油酸)降低血红蛋白对O2的亲 和力

BPG是红细胞中大量存在的糖代谢的中间产物。它能够降低血红蛋白对O2的亲和力,使血红蛋白的氧合曲线右移。1个脱氧血红蛋白分子能够与1分子的BPG结合。

总结:

一级结构决定高级结构,高级结构决定功能 核糖核酸酶变性复性实验 镰刀型贫血病

细胞色素C与进化树 高级结构决定功能

肌红蛋白与血红蛋白 血红蛋白的变构效应 RNase变性复性实验 构象改变与疾病

构成生物膜的脂类有磷脂(phospholipids)、糖脂(glycolipids)、类固醇(steroids) 磷脂主要是甘油磷脂和鞘氨醇磷脂,

18 细胞表面受体类型:

离子通道型受体 烟碱型乙酰胆碱受体(nAchR)、γ-氨基丁酸受体、甘氨酸受体、谷氨酸/天冬氨酸受体、5-羟色胺受体等均属配体依赖的离子通道型受体。还有电压依赖型受体/离子通道复合体

G蛋白偶联的受体 蛋白偶联的膜受体是一类十分重要的受体,如肾上腺素β受体、肾上腺素α受体、毒蕈碱型乙酰胆碱受体、视紫红质等。一般有7个疏水的跨膜α-螺旋,膜外部分构成它的配体结合部位,膜内部分特别是C-Ⅲ区构成它的G蛋白偶联部位。

具有酶活性的受体 具有酶活性的膜受体是具有跨膜结构的酶蛋白,其胞外域与配体结合而被激活,通过胞内酶活性域催化的反应将信号传至胞内。许多生长因子如表皮生长因子(EGF)、血小板生长因子(PDGF)和胰岛素的受体均属于此类。整个分子可分为3个结构区:即胞外的配体结合区,跨膜螺旋区和膜内侧的酪氨酸蛋白质激酶结构域,激酶结构域包含ATP结合区和底物结合区

与酪氨酸蛋白激酶偶联的膜受体 胞内部分虽然没有酶活性,却结合着非受体型酪氨酸蛋白激酶JAK。

19. Ras-MAPK信号传递途径

Ras在细胞信号转导中的主要作用是把上游受体型酪氨酸蛋白激酶接收的信号传递到下游MAPK级联系统和PI-3K通路。Ras参与的信号途径涉及 ① 成纤维细胞的生长和癌变;② 造血细胞的增殖与分化;③ T细胞的活化;④ 嗜铬细胞瘤细胞的分化;⑤上皮细胞的生长抑制。

许多细胞因子的受体具有酪氨酸蛋白激酶(RPTK)活性,RPTK通过自身磷酸化而激活,与PLCγ的SH2结合,将其Tyr残基磷酸化使之活化活化的RPTK与PI-3K调节亚基

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p85的SH2结合,使其催化亚基p110从钝化状态变成活化构象;通过接头分子Grb2-SOS活化Ras-MAPK通路。可溶性接头蛋白Grb2中部的SH2结构域与活化的RPTK中Y-结合,两端的SH3结构域与一种鸟苷酸交换因子Sos富含Pro残基的区域相结合,把它募集到质膜内侧,促使邻近的Ras-GDP转变成Ras·GTP而活化。活化的Ras即可激活MAPKKK,启动MAPK级联反应。MAPKKK中的一种Raf是Ser/Thr蛋白激酶,它与一种14-3-3蛋白结合而处于非活化状态。Ras·GTP可促使14-3-3解离并与Raf结合,从胞质转移至质膜,并发生Ser259自身磷酸化。膜中磷脂酰丝氨酸与Raf结合进一步活化。同时膜结合的一种非受体型酪氨酸蛋白激酶Src催化Raf中Tyr340和Tyr341磷酸化,使Raf完全活化。活化的Raf催化MAPKK上Ser残基磷酸而将其激活。活化的MAPKK是一种Thr/Tyr蛋白激酶,可催化MAPK中TXY模体中Thr和Tyr磷酸化。MAPK被激活后可进入细胞核,作用于许多转录因子,调节基因表达并促进细胞增殖。

20.蛋白质可逆磷酸化的生物学意义

蛋白质可逆磷酸化在信号转导中的调控作用

1.通过蛋白质之间的相互作用建立正确协调的信号传递途径 2. 形成信号转导元件

3. 调节信号转导蛋白质与质膜的结合 4. 参与信号转导网络的调节

蛋白质可逆磷酸化在基因转录中的调节作用 1.组蛋白的磷酸化参与了基因表达调控 2.调节转录因子的核转位

3.调节转录因子的DNA结合活性 4.直接调节转录因子的活性

5.调控转录活化因子和转录抑制因子的活性 6.对RNA聚合酶的调节

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