讲稿1-蛋白质工程 绪论

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1、蛋白质化学Proteinchemistry绪论1．蛋白质(Protein)源出自希腊文它是“最初的”，“第一重要的”意思。蛋白质~~来源于对蛋清（清蛋白）的研究“造物主”最初带给生命以几种形式或一种形式，然后进化接着开始从如此简单的形式开始，永不停息地产生出业已存在的最美丽的最有价值的东西，而且今后仍将进化下去。《物种起源》达尔文生命的起源必然是通过化学途经实现的，只要把蛋白质的化学成份弄清楚以后，化学就能着手制造出活的蛋白质来，如果化学有一天能用人工的方法制造蛋白质，那么这样的蛋白质就一定会显示出生命现象。《反杜林论》恩格斯主要由20多种α－aa以肽

2、键（peptidebond）连接而成的（肽链chain）具有确定构像的生物大分子。2．蛋白质的非氨基酸成份如糖、脂、核苷酸、磷酸、金属离子等。辅基（成键），配基（分子间力）。3．蛋白质化学的先驱者--穆尔4．穆尔与斯坦(Stein)合作荣获化学界的最高荣誉奖——诺贝尔化学奖。125．穆尔的重要贡献1948年完成了当时世界上第一台能分折蛋白质水解物中17个常见氨基酸的自动测定装置，回收率为l00±3％，蛋白质用量约2．5mg。6．研究蛋白质的结构与功能始终是生命科学最基本的例题，为什么？(1)体内催化各种物质代谢反应的酶是蛋白质。  (2)调节代谢反应的

3、某些激素是蛋白质或肽。(3)红细胞运输O2、CO2要靠Hb（Hemoglobin）、还有脂蛋白、运铁蛋白等转运蛋白或叫载体蛋白。(4)心跳、胃肠蠕动等，躯体、器官的运动，依靠与肌肉收缩有关的蛋白质来实现，如肌球蛋白、肌动蛋白。(5)机体抵抗外来侵害的防御机能，靠抗体，抗体是蛋白质。(6)鸡蛋清蛋白、牛奶中的酪蛋白是营养和储存蛋白；胶原蛋白、纤维蛋白等属于结构蛋白。还有甜味蛋白、毒素蛋白等都具有特异的生物学功能。7．蛋白质的主要元素组成碳50％氢7％氧23％氮16％硫0－3％其它(磷、铁、铜、碘、锰、锌和钼等)微量8．蛋白质组成的特征性元素~凯氏(Kje

4、dahl)定氮测定蛋白质含量的计算基础，其特点：蛋白质中氮元素，一般在15%~17％，平均为16％，即100g蛋白质中含有1216g氮。据此可测蛋白质含量＝蛋白氮×6.25。9．均一的蛋白质某一种给定的蛋白质，它的所有分子在氨基酸的组成和顺序以及肽链的长度方面都是相同的。10．寡聚蛋白质（oligomerioprotein）由两个或更多个蛋白质亚基（多肽链）通过非共价结合而成的蛋白质。11．寡聚蛋白特性①不是由共价键连接成的整体分子②在一定条件下可以解离成它们的亚基；③在生物体内是相当稳定的；④可以从细胞或,组织中以均一的甚至结晶的形式分离出来；12．

5、不含辅基的简单蛋白质，用110除它的分子量即可约略估计其氨基酸残基的数目，Why?①蛋白质中20种氨基酸的平均分子量约为138，但在多数蛋白质中较小的氨基酸占优势。因此平均分子量接近128。②又因每形成一个肽键将除去一分子水（分子量18），所以氨基酸残基的平均分子量约为128－18＝110。第一章21世纪蛋白质研究进展基因组计划的完成研究重心转向蛋白质组的研究。干什么？●在对应基因组的整体蛋白质水平上系统研究调控细胞生命活动的蛋白质。●蛋白质组学是生物化学在后基因组时代的最新发展；●蛋白质组学利用化学小分子为工具和手段，12以基于靶蛋白质功能的新战略探

6、测体内蛋白质组，是新一代的功能蛋白质组学。1928年证实了DNA是细菌的遗传物质。1953年的DNA的双螺旋结构模型及“中心法则”。使遗传信息的携带者→→基因→→成为人类生命科学研究的重点。1985年提出了人类基因组计划，这一工程被人称为继“迈哈顿计划”和“阿波罗”登月计划以后的第三大创举。2000年6月26日六国联合宣布人类基因草图绘制完成。那么人类的基因有多少？如何解释众多生命现象？基因不能回答！所以，在人类基因组测序工程完成的同时，一个世界顶尖级的蛋白质组学研究小组宣布全球“人类蛋白质组研究组织(HUPO)”成立。干什么？▲确认蛋白质的功能；▲确

7、认由基因编码的蛋白质的表达方式；▲确认蛋白质的产生方式即蛋白质组与疾病状态的联系；如此，蛋白质组学研究可导致新疗法的问世。第一节走近蛋白质组研究一、什么是蛋白质组研究？生物体内真正发挥作用→→蛋白质：★扮演着构筑生命大厦的“砖块”角色，★是生命活动的真正执行者和体现者。基因→→好比一张制造飞机和坦克的图纸，蛋白质就是根据图纸制造的真正进行战斗的飞机和坦克。有了图纸是否就能进行战争？12虽然目前已完成了对人类基因的全部序列测定，但是单凭制造飞机和坦克的图纸，不可能演绎出一场战争，也不会知道一场战争是如何发生、如何进行的。▲基因的主要功能是通过其表达产物~

8、~蛋白质来实现的，▲蛋白质亦具有自身特有的活动规律，▲蛋白质随着生命活动的进程表现出极其动态的