酶分子修飾壓縮ppt課件-資料下載頁
2025-01-08 05:48本頁面
【正文】 的相對分子質(zhì)量一般不超過 20220, 因此其應(yīng)用也受到很大限制。 3） 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分類 ? 大量蛋白質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)的測定使得有可能對蛋白質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分類。目前一般將蛋白質(zhì)按照空間結(jié)構(gòu)分成如下幾類： ? ①只含 α—螺旋 , 如血紅蛋白 。 ? ②只含 β—折疊 , 如過 氧化物歧化酶 。 ? ③既有 α—螺旋 , 又有 β—折疊 , 又可分為兩類 α /β類 : α—螺旋和 β—折疊交替出現(xiàn) , 如黃素氧化還原蛋白 。 α+β類 ： α一螺旋和 β—折疊彼此不相關(guān) , 如天花粉蛋白。 其中 , 以第三類為最多 。 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測 ?蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)很大程度上決定了蛋白質(zhì)的功能 , 因此如何獲得蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)并對其分析研究是現(xiàn)代分子生物學(xué)的重要課題。 ?從遺傳信息到最后的遺傳物質(zhì)的表達(dá)即具有活性的蛋白質(zhì) , 可以說包含兩組密碼 , 從 DNA 到蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu) , 再從一級結(jié)構(gòu)到空間結(jié)構(gòu)。 1） 預(yù)測二級結(jié)構(gòu)的方法 ? 預(yù)測二級結(jié)構(gòu)的方法主要有以下幾種 : ? ① 經(jīng)驗預(yù)測法 ? ② 概率預(yù)測法 ? ③ 立體化學(xué)預(yù)測法 ? 由于目前對二級結(jié)構(gòu)中氨基酸的中遠(yuǎn)程相互作用不完全清楚 , 因此預(yù)測準(zhǔn)確率一般在 65% 以下。 2） 蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)預(yù)測 ?蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測的最終目標(biāo)主要有兩個方向 : ?①根據(jù)二級結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)類型和折疊類型預(yù)測的結(jié)果 , 結(jié)合結(jié)構(gòu)間的立體化學(xué)性質(zhì)、親疏水性質(zhì)、氫鍵以及靜電相互作用 , 把可信度較高的 二級結(jié)構(gòu)進(jìn)一步組裝 , 搭建出最后的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu) 。 ?②不依賴二級結(jié)構(gòu)預(yù)測的結(jié)果 , 直接預(yù)測三維結(jié)構(gòu)。 ? 因此 , 若知道了同源蛋白家族中某些蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) , 就可以預(yù)測其他一些序列已知而結(jié)構(gòu)未知的同源蛋白的結(jié)構(gòu) , 可以用同源模型構(gòu)建的方法預(yù)測未知蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)。它的基本原理是根據(jù)同源結(jié)構(gòu)中的保守部分搭建出未知蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)骨架。這是目前最成熟的預(yù)測方法 , 并已有商業(yè)化軟件可以使用。自從 Blurldell 等人于 20 世紀(jì) 80 年代末提出同源蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測以來 , 已有許多此類結(jié)構(gòu)預(yù)測的報道。 教案引言 (2) 反向折疊法 ? 蛋白質(zhì)反向折疊又稱蛋白質(zhì)逆折疊。 ?反向折疊法的主要原理是把未知蛋白質(zhì)的序列和已知的結(jié)構(gòu)進(jìn)行匹配，找出一種或幾種匹配最好的結(jié)構(gòu)作為未知蛋白質(zhì)的預(yù)測結(jié)構(gòu)。然后經(jīng)過對現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫的學(xué)習(xí)總結(jié)，得出可以區(qū)分正誤結(jié)構(gòu)的平均勢函數(shù)，以此來選擇最佳的匹配方式。 二、定向進(jìn)化 定向進(jìn)化屬于蛋白質(zhì)的非合理設(shè)計，它不需要事先了解酶的空間結(jié)構(gòu)和催化機制，人為地 創(chuàng)造特殊的進(jìn)化條件 ，模擬自然進(jìn)化機制（隨機突變、基因重組和自然選擇），在體外改造酶基因，并 定向選擇（或篩選）出所需性質(zhì)的突變酶。 ?試管中的進(jìn)化是生物工程的未來 —— 諾貝爾獎金獲得者 M. Eigen 定向進(jìn)化的原理 ? 在待進(jìn)化酶基因的 PCR擴(kuò)增反應(yīng)中，利用 Taq DNA聚合酶不具有 3’ 5’ 校對功能的性質(zhì)，配合適當(dāng)條件，以很低的比率向目的基因中 隨機引入突變 ，構(gòu)建突變庫，憑借 定向的選擇 方法，選出所需性質(zhì)的優(yōu)化酶 (或蛋白質(zhì) )，從而排除其他突變體。 ? 定向進(jìn)化的基本規(guī)則是“ 獲取你所篩選的突變體 ”。 ? 定向進(jìn)化 =隨機突變 +定向選擇 。前者是人為引發(fā)的，后者雖相當(dāng)于環(huán)境，起著選擇某一方向的進(jìn)化而排除其他方向突變的作用，整個進(jìn)化過程完全是在人為控制下進(jìn)行的。 酶體外定向進(jìn)化的意義 ? 理論上，蛋白質(zhì)分子蘊藏著很大的 進(jìn)化潛力 ，很多功能有待于開發(fā)，這是酶的體外定向進(jìn)化的基本先決條件。 ? 酶的體外定向進(jìn)化技術(shù)極大地拓展了蛋白質(zhì)工程學(xué)的研究和應(yīng)用范圍，特別是能夠解決合理設(shè)計所不能解決的問題 ，為酶的結(jié)構(gòu)與功能研究開辟了嶄新的途徑，并且正在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)藥等領(lǐng)域逐漸顯示其生命力。 （二）隨機突變的策略 ?易錯 PCR技術(shù) (errorprone PCR) ? DNA改組 (DNA shuflling) ?隨機引發(fā)重組 ?交錯延伸 技術(shù) 教案
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