蛋白質(zhì)的折疊ppt課件-免費(fèi)閱讀
【正文】 如果在折疊過程中配體連接到中間體的一個折疊結(jié)構(gòu)域或者一個亞基時，中間體會更加穩(wěn)定，因而這種穩(wěn)定可改變蛋白質(zhì)再折疊的速度。一個特定的二硫鍵無論對那種構(gòu)象的穩(wěn)定程度都是相同的，是熱穩(wěn)定的需要。 ? 雖然蛋白的兩態(tài)折疊與多態(tài)折疊圖景，都已在實驗上被觀察到，也被計算機(jī)模擬所證實，但是蛋白折疊類型的決定因素尚不十分清楚。 ? 兩態(tài)折疊與多態(tài)折疊的區(qū)別就在于是否存在穩(wěn)定的折疊中間體。 ? 關(guān)于體內(nèi)折疊與體外折疊，細(xì)胞生物學(xué)家比較關(guān)心的一個問題是，它們的折疊方式是不是一樣的，換言之，就是我們從蛋白的體外折疊實驗獲得的認(rèn)識和規(guī)律，是否適用于體內(nèi)折疊。常用的變性劑有溫度、尿素和胍鹽等。在蛋白折疊與去折疊途徑中的每一種狀態(tài)，都可能自發(fā)地或被某些特定條件誘導(dǎo)，向其它狀態(tài)歧化。多肽鏈在某些分子伴侶的幫助下，折疊成具有特定功能的三維結(jié)構(gòu)。在體外條件下，不能再折疊的蛋白質(zhì)通常是因為經(jīng)歷某些干擾性共價修飾過程，從而失去了某些折疊態(tài)所需要的輔助因子，或者產(chǎn)生了沉淀?，F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)有些小分子可以穿越細(xì)胞作為配體與突變蛋白結(jié)合，從而使原已失去作戰(zhàn)能力的突變蛋白逃逸“蛋白質(zhì)質(zhì)量控制系統(tǒng)”而“帶傷作戰(zhàn)”。在正常機(jī)體中， Prion是正常神經(jīng)活動所需要的蛋白質(zhì)，而致病 Prion與正常 Prion的一級結(jié)構(gòu)完全相同，只是空間結(jié)構(gòu)不同。因此，深入了解蛋白質(zhì)折疊與錯誤折疊的關(guān)系對于這些疾病的致病機(jī)制的闡明以及治療方法的尋找將大有幫助。 同時，它還存在重要的潛在應(yīng)用前景，例如以下幾個方面： ? 利用 DNA重組技術(shù) 可以將外源基因?qū)胨拗骷?xì)胞。在概念上有熱力學(xué)的問題和動力學(xué)的問題；蛋白質(zhì)在體外折疊和在細(xì)胞內(nèi)折疊的問題；有理論研究和實驗研究的問題。 分子伴侶 1978 年 , Laskey 在進(jìn)行組蛋白和 DNA 在體外生理離子強(qiáng)度實驗時發(fā)現(xiàn) , 必須要有一種細(xì)胞核內(nèi)的酸性蛋白 核質(zhì)素 (nucleoplasmin) 存在時 , 二者才能組裝成核小體 , 否則就發(fā)生沉淀。它們以非特異性布朗運(yùn)動的方式擴(kuò)散、碰撞、相互黏附，導(dǎo)致大的結(jié)構(gòu)生成并因此而增加了穩(wěn)定性。在溫和的堿性條件下 ,8摩爾的濃脲和大量巰基乙醇能使 4對二硫鍵完全還原，整個分子變?yōu)闊o規(guī)則卷曲狀，酶分子變性。因此， Ellis 于 1987年提出了蛋白質(zhì)折疊的“輔助性組裝學(xué)說”。例如，運(yùn)輸小分子的酶和蛋白質(zhì)通常存在著兩種構(gòu)象，結(jié)合配體的和未結(jié)合配體的。蛋白質(zhì)可憑借相互作用在細(xì)胞環(huán)境(特定的酸堿度、溫度等 )下自己組裝自己，這種自我組裝的過程被稱為蛋白質(zhì)折疊。 在一定的條件下，許多蛋白質(zhì)處于既不是完全地折疊狀態(tài)，也不是完全地去折疊狀態(tài)，它們的這種狀態(tài)被稱為熔球中間態(tài) (molten globule state), 熔球中間態(tài)的最普遍特征為： （ 1）多肽鏈的尺寸比無規(guī)卷曲小得多，略大于完全折疊態(tài)； （ 2）由遠(yuǎn)紫外 CD測得的二級結(jié)構(gòu)的平均組成同折疊態(tài)相似； （ 3）由近紫外 CD與 NMR可測得其側(cè)鏈處于均一的環(huán)境中，與之相反的是，完全折疊態(tài)內(nèi)部側(cè)鏈處于不同的、非對稱的環(huán)境中； （ 4）許多酰胺基團(tuán)與溶劑交換氫原子的速度比折疊態(tài)要快，比去折疊態(tài)要慢； （ 5）熔球中間態(tài)的焓十分接近于完全去折疊態(tài)，與折疊態(tài)差別大； （ 6）熔球中間態(tài)同完全去折疊態(tài)之間的互變是迅速而非協(xié)同的，它同完全折疊態(tài)之間的互變是緩慢而協(xié)同的。在開始階段構(gòu)象變化很小，可能只是柔性的增強(qiáng)及局部的構(gòu)象改變，但蛋白質(zhì)的平均結(jié)構(gòu)并不改變。變性作用并不涉及共價鍵的破裂，一級結(jié)構(gòu)保持完好。 具有二硫鍵或其它交聯(lián)作用的去折疊的蛋白伸展性較差。 與可溶性蛋白一樣，整合的膜蛋白也具有不同程度的內(nèi)部柔性。第十三屆國際生物物理大會上， Nobel獎獲得者 Ernst在報告中強(qiáng)調(diào)指出， NMR用于研究蛋白質(zhì)的一個主要優(yōu)點在于它能極為詳細(xì)的研究蛋白質(zhì)分子的動力學(xué)，即動態(tài)的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的運(yùn)動與蛋白質(zhì)分子功能的關(guān)系。Anfinsen的“自組裝熱力學(xué)假說”得到了許多體外實驗的證明，的確有許多蛋白在體外可進(jìn)行可逆的變性和復(fù)性，尤其是一些小分子量的蛋白，但是并非所有的蛋白都如此。 ? 在這方面作出重要貢獻(xiàn)的典型研究實例是美國 Anfinsen小組關(guān)于牛胰 RNase的變性和復(fù)性的研究。 ? 疏水塌縮模型（ Hydrophobic Collapse Model） 在疏水塌縮模型中，疏水作用力被認(rèn)為是在蛋白質(zhì)折疊過程中起決定性作用的力的因素。所謂“晶核”實際上是由一些特殊的氨基酸殘基形成的類似于天然態(tài)相互作用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這些殘基間不是以非特異的疏水作用維系的，而是由特異的相互作用使這些殘基形成了緊密堆積。其中stress 60 family存在于真核生物的線粒體、葉綠體中。蛋白質(zhì)氨基酸序列，特別是編碼蛋白質(zhì)的核苷酸序列的測定現(xiàn)在幾乎已經(jīng)成為常規(guī)技術(shù)，從互補(bǔ) DNA（ cDNA）序列可以根據(jù)“三聯(lián)密碼”推定氨基酸序列，這些在上一世紀(jì)獲得重大突破的分子生物學(xué)技術(shù)，大大加速了蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的測定。 許多疾病，如 阿茲海默癥 (Alzheimer39。 蛋白質(zhì)折疊與“折疊病” 蛋白質(zhì)折疊與“折疊病” 人們對由于基因突變造成蛋白質(zhì)分子中僅僅一個氨基酸殘基的變化就引起疾病
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