蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-01-17 10:02本頁(yè)面
【正文】 螺旋的兩端各加上 1個(gè) Gly，以便中斷螺旋，加上連接肽段 。整個(gè)四螺旋束結(jié)構(gòu)具有對(duì)稱性。相鄰螺旋反平行，螺旋軸夾角大約 18度，疏水殘基在內(nèi)部，極性殘基在表面，整個(gè)螺旋呈兩性。由于四螺旋束中 4條鏈的相互制約，每段螺旋的末段都向外張開，創(chuàng)造了一個(gè)潛在的結(jié)合位點(diǎn)。 ? 該設(shè)計(jì)實(shí)例被譽(yù)為蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)的 里程碑 。 Degrado等設(shè)計(jì)的四螺旋束 2022/2/11 35 2． FELIX四螺旋束 ? 右圖也是 四螺旋束 ，稱為FELIX，由 Duke大學(xué)的Richardson夫婦設(shè)計(jì)并基因表達(dá)成功。該四螺旋束完全由 非重復(fù)序列 組成，根據(jù)螺旋形成的一些規(guī)律，如電荷、疏水性分布等設(shè)計(jì)的。在 4螺旋之間形成了二硫鍵。 2022/2/11 36 3． β 喇叭筒狀蛋白質(zhì)（ beta barrel bellshaped protein） 從頭設(shè)計(jì)的 β 結(jié)構(gòu) ——betabellin ? 該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)稱 betabellin，由 2個(gè)完全相同的 β 折疊片層組成，每一片層包含 4條 β 折疊股。前3條 β 折疊股各有 8個(gè)氨基酸殘基，最后一條 β 折疊股由 7個(gè)殘基組成，因而每一片層包含 31個(gè)殘基。 ? 考慮形成 β 折疊的傾向性以及肽鏈之間的相互作用，選擇了Thr、 Ser、 Val、 Leu、 Ile和Ala等殘基。 2022/2/11 37 3． β 喇叭筒狀蛋白質(zhì)（ beta barrel bellshaped protein） ? 這些殘基當(dāng)中： ? Thr和 Ser是極性殘基，位于表面上，以便與溶劑形成氫鍵； Val、 Leu和 Ile是 β 形成體；Ala的體積小，有利于內(nèi)部堆積。 ? 在排布?xì)埢恢脮r(shí)，充分考慮了 β 鏈之間的成對(duì)效應(yīng) ，即 盡可能地安排疏水殘基與疏水殘基相對(duì)排列 ， 帶異性電荷的殘基相對(duì)排列 ， 帶有大支鏈殘基與不帶支鏈殘基相對(duì)排列 ，這樣的排布使得在肽鏈之間產(chǎn)生最強(qiáng)的相互作用。兩個(gè)片層依靠交聯(lián)分子連接在一起，形成了一個(gè)筒狀結(jié)構(gòu)。 ? 該結(jié)構(gòu)是由 Rockfeller大學(xué) 的 Erickson和Richardson夫婦合作完成的。 2022/2/11 38 蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)的意義 ? 從頭設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)是在人們認(rèn)識(shí)蛋白質(zhì)，掌握其結(jié)構(gòu)規(guī)律，了解結(jié)構(gòu)功能關(guān)系的基礎(chǔ)上進(jìn)行的 。同時(shí)它也是人們更加深入全面理解蛋白質(zhì)的一個(gè)過程，他的目的是人工創(chuàng)造出自然界中不存在的蛋白質(zhì)分子，使之具有特定的特殊結(jié)構(gòu)和功能，為人類所利用。 ? 目前人類已經(jīng)邁進(jìn)蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)的時(shí)代，并且正在以越來越快的步伐前進(jìn)。 蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)有助于進(jìn)一步揭示蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)原理以及結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，同時(shí)也有助于指導(dǎo)藥物合成以及工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì) 。 2022/2/11 39 本章小結(jié) ? 第一類為 “ 小改 ” ，可通過定位突變或化學(xué)修飾來實(shí)現(xiàn)； ? 第二類為 “ 中改 ” ，對(duì)來源于不同蛋白的結(jié)構(gòu)域進(jìn)行拼接組裝； ? 第三類為 “ 大改 ” ，即完全從頭設(shè)計(jì)全新的蛋白質(zhì)（ de novo protein design）。 2022/2/11 40 課后作業(yè)題 ? 一、名詞解釋：分子設(shè)計(jì)、小改、中改、大改 ? 二、簡(jiǎn)述 蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)的過程 2022/2/11 41 2022/2/11 42 ? 定點(diǎn)突變技術(shù) ：通過刪除或置換 DNA片段中的核苷酸，使基因發(fā)生改變，從而產(chǎn)生新的蛋白質(zhì)。 ? 盒式替換技術(shù) ： 1985年 Wells提出的一種基因修飾技術(shù) —— 盒式突變，一次可以在一個(gè)位點(diǎn)上產(chǎn)生 20種不同氨基酸的突變體，可以對(duì)蛋白質(zhì)分子中重要氨基酸進(jìn)行 “ 飽和性 ” 分析。 利用定位突變?cè)跀M改造的氨基酸密碼兩側(cè)造成兩個(gè)原載體和基因上沒有的內(nèi)切酶切點(diǎn)，用該內(nèi)切酶消化基因，再用合成的發(fā)生不同變化的雙鏈 DNA片段替代被消化的部分 。 這樣一次處理就可以得到多種突變型基因。 2022/2/11 43 量子化學(xué) ? 是理論化學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科，是應(yīng)用量子力學(xué)的基本原理和方法，研究化學(xué)問題的一門基礎(chǔ)科學(xué)。 ? 量子化學(xué)的研究范圍包括穩(wěn)定和不穩(wěn)定分子的結(jié)構(gòu)、性能，及其結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系；分子與分子之間的相互作用；分子與分子之間的相互碰撞和相互反應(yīng)等問題。
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