蛋白质折叠问题简介

《蛋白质折叠问题简介》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、7.88课堂笔记-17.24/7.88J/5.48J蛋白质折叠学生复习：•L氨基酸的侧链和它们的pK值•L和D型氨基酸的差异•肽键的平面性课程综述：•蛋白折叠的简介•本课程和你的角色•肽键和多肽链•纤维状蛋白和Pauling/Coreyα-螺旋蛋白质折叠的简介A.蛋白质功能的多样性：蛋白既是生命组成的基本构件，又是所有细胞的组成零件。它们实现了无数不同的功能，使得细胞能够生长并繁殖。•酶–合成和降解•荷尔蒙•受体•膜蛋白o细胞外膜孔道蛋白o离子通道o转运蛋白o光合成oATP/能量再生o光受体•复制酶和

2、聚合酶•球形蛋白–微管蛋白，鞭毛蛋白•纤维状蛋白–胶原蛋白，角蛋白•发动机蛋白–驱动蛋白，肌浆球蛋白B.氨基酸序列决定了蛋白的性质：二战以前，人们普遍认为蛋白质的性质是由它们的组成决定的。然而，随着FrederickSanger(1949-1951)提出的沿着多肽链顺序分析氨基酸方法的发展，以及其后胰岛素序列的完全确定，事实已经变得很清楚，蛋白质的性质取决于其氨基酸的序列。典型的蛋白质：•20种不同的氨基酸的线性聚合体，没有分支；•一个物种所有的分子都有严格的特异的氨基酸序列，没有改变。思考：为什么氨

3、基酸序列没有分支？下周一进行讨论：通过结构研究，我们了解了氨基酸序列；通过对氨基酸序列组合的研究，我们找到了问题的关键点。然而，去折叠的蛋白几乎没有任何特性！ScrambledEggs:Jell-O:蛋白的性质反映了侧链的线性序列和决定其空间的因素之间的相互作用。C.在高度协同的三维结构中，功能依赖于序列序列和结构之间的关系是现代生物学和本课程中最基本的问题。D.生命有机体中有多少种蛋白？完整基因组测序的进展使得我们可以相对精确地估计有机体使用的蛋白种类：•原核生物：1,600–5,000•真核生物：

4、10,000–50,000E.生物学上多肽链长度的分布图1.0:蛋白长度(氨基酸)上面的数据显示了不同的物种中多肽链长度的分布：•8个微生物基因组中，平均长度大约是340个残基•大多数是190个残基•真核生物较长，因此酵母的平均长度是470个残基5500个结构(10,800个结构域)154个免疫球蛋白结构域222个T4溶菌酶的结构•Gerstein：估计有1135个代表性的结构域，无重复结构•所以看来达到了1200个独一无二的结构域•蛋白数据库中，平均长度是170个残基，结构致密的更短，为120个短的

5、蛋白是什么样呢？它们的序列已经确定，很显然，非常短的序列极少是由基因编码的。但在动物中，通常是由长链的水解产生的……F.可能的氨基酸序列是一个天文数字：假定使用20种氨基酸，多肽链长度一定，从理论上可以推测，氨基酸序列不同的组合数将是一个天文数字。假设在多肽链的每一个位置可以使用20种氨基酸中的任何一个，那么即便是一个200个200氨基酸残基组成的小蛋白，其可能的序列组合(20)就已经远远超过了宇宙中的所有原子数目之和。正是由于序列的复杂性才导致了生命有机体的复杂性。这赋予了蛋白识别、选择和催化的特异

6、性权力，正如形成基本成分的结构一样。G.氨基酸序列究竟有多么的复杂？大多数蛋白都使用20种氨基酸的大部分吗？答案是肯定的。考虑这些蛋白质组的已公布数据……因此复杂性估计并不太遥远……生命有机体中使用了多少序列？图1.1:折叠的语法是什么语言或是什么代码：•与人类的语言有很大的不同；成对的比较发现，单个的频率总体上是随机的，ee,qu,oo,om要远比fp,uu,zr等频繁。•在序列中，粗略估计，当单独的序列出现的时候，其后通常跟着成对的序列wh。问题并非如此简单。由于存在20种不同的氨基酸，许多不同的

7、化学相互作用参与了蛋白折叠，这要比普通的聚合物复杂得多。图1.2:天然环境H.核糖体合成多肽链：地球上截至目前生物体内所有细胞使用的蛋白都是由复杂的机器—核糖体通过阅读遗传密码子并合成的。因此所有进化后的序列都是经过核糖体50S亚基的通道后出现的。我们将在以后的专题中详细的予以讨论。大肠杆菌中每秒合成10-20个氨基酸；在哺乳动物纤维原细胞中，氨基酸的合成速率是每秒5-10个。细胞内，在数秒到几分钟的时间里，这些肽链迅速折叠成不连续的、高度有序紧密包裹的结构。对于生命有机体而言，多肽链聚合体的进化几乎

8、肯定是一次重要的飞跃。尽管在进化的早期，所有已知的物种编码和使用20种氨基酸与现在有很大的不同。我们并不知道为什么是特定的20种，但我们需要了解正在使用的氨基酸的性质。如果你还不了解它们，请学习和复习“氨基酸侧链的结构”这一部分的内容。NB:在大多数的分析中，色氨酸、组氨酸和酪氨酸是疏水的。当然，几乎所有的自复制的进化都取决于核糖体装配器的生物进化。核糖体合成多肽链遵循下面的原则：HN-C(H)–C(=0)–NH–C(CH2-COOH)-C(=0)–NH