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正文內(nèi)容

蛋白質(zhì)的生物合成ppt課件-資料下載頁(yè)

2025-05-02 08:56本頁(yè)面
  

【正文】 otein, HSP) 常見(jiàn) hsp70 hsp60 功能 :結(jié)合尚未離開(kāi)核糖體的新生肽鏈或正 在穿膜的肽鏈 ,防止肽鏈?zhǔn)杷五e(cuò)誤 聚集 ,有利于肽鏈的正確折疊 . ? 跨膜時(shí)保持蛋白質(zhì)未折疊的狀態(tài),利用蛋白質(zhì)通過(guò)跨膜通道。 ? 跨膜后時(shí)蛋白質(zhì)折疊為正確的構(gòu)象。 (四 ).蛋白質(zhì)的正向轉(zhuǎn)運(yùn)和逆向轉(zhuǎn)運(yùn) 真核細(xì)胞 分泌蛋白 前體合成后靶向輸送過(guò)程: 細(xì)胞質(zhì)核糖體 → 粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng) → 形成輸送小泡 →高爾基體 → 形成分泌小泡 → 泡吐到細(xì)胞外部. ?正向轉(zhuǎn)運(yùn): 在內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基系統(tǒng)中,運(yùn)載蛋白質(zhì)的小泡不斷的從 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體 的運(yùn)輸過(guò)程。 COPⅡ ?逆向轉(zhuǎn)運(yùn) :某些蛋白質(zhì)進(jìn)入高爾基體后通過(guò)特殊的信號(hào),從 高爾基體返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 的小泡的運(yùn)輸過(guò)程。 COPⅠ 逆向運(yùn)輸可以不負(fù)載任何貨物。對(duì)保持內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜體系的穩(wěn)定十分重要。 ? 細(xì)胞質(zhì)膜的分類(lèi) 分 5型: Ⅰ 型,跨膜一次, N端在細(xì)胞外 Ⅱ 型,跨膜一次, C端在細(xì)胞外 Ⅲ 型,多次跨膜 Ⅳ 型,多個(gè)一次跨膜的亞基組成的跨膜通道 Ⅴ 型,脂或糖脂蛋白,靠脂肪酸鏈插入膜中 Ⅵ 型, GPI(糖基磷酯酰肌醇)錨定蛋白。 流體鑲嵌模型 質(zhì)膜蛋白的跨膜次數(shù)取決于特殊的拓?fù)洚悩?gòu)序列: 包括 N端信號(hào)序列, 內(nèi)部信號(hào)序列, 停止序列。 目 錄 肽鏈轉(zhuǎn)位,輸入因子解聚 48氨基酸 GTPase (一)功能蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) (motif) 定義:又稱(chēng)模體,二個(gè)或者三個(gè)具有二級(jí)結(jié)構(gòu)的肽段,在空間上相互接近,形成的特殊的空間構(gòu)象。 鈣結(jié)合蛋白中結(jié)合鈣離子的模體 鋅指結(jié)構(gòu) ① 定義: ? 分子量大的蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)??杀环指畛梢粋€(gè)或一個(gè)以上的球狀或纖維狀的區(qū)域,折疊的較為緊密,各行其功能,稱(chēng)為結(jié)構(gòu)域。 ? 如纖維連接蛋白( fibrenectin), 它由兩條多肽鏈通過(guò)近 C端的兩個(gè)二硫鍵相連而成,含有 6個(gè)結(jié)構(gòu)域,每一個(gè)結(jié)構(gòu)域執(zhí)行獨(dú)立的功能,如細(xì)胞結(jié)構(gòu)域、膠原結(jié)構(gòu)域、 DNA結(jié)構(gòu)域和肝素結(jié)構(gòu)域等。 整合酶的作用就是將病毒 DNA插入到宿主基因組中。 ? 結(jié)構(gòu)域中的氨基酸是 關(guān)鍵氨基酸 ,它們?cè)谝患?jí)結(jié)構(gòu)中是分散的,但經(jīng)過(guò)肽鏈的盤(pán)曲和折疊,在三級(jí)結(jié)構(gòu)中相互靠近,構(gòu)成 識(shí)別或結(jié)合中心 。在抗原 抗體、配體 受體、酶 底物的相互識(shí)別和結(jié)合中,都是這種局部肽鏈間的相互作用。 必需氨基酸的線性分布及空間分布 對(duì)于結(jié)構(gòu)域分子基礎(chǔ)的認(rèn)識(shí),為開(kāi)發(fā) 模擬蛋白質(zhì)功能的小肽(模擬肽) 奠定了理論基礎(chǔ)。 ? 隨機(jī)多肽文庫(kù) ? 抗原決定簇文庫(kù) ( 1)定義: 人工合成隨機(jī)肽段( 6~ 9肽)的編碼 DNA片段,并將其插入絲狀噬菌體的外膜蛋白基因中,使其展示在噬菌體表面;每一個(gè)噬菌體表面展示一種多肽序列,它們的集合體即構(gòu)建成一類(lèi)多肽文庫(kù)。 ( 2)應(yīng)用: 根據(jù)生物大分子之間特異的相互作用(例如抗原 抗體、配體 受體、酶 底物間的特異性結(jié)合反應(yīng)),從文庫(kù)中 篩選出能模擬某些生物大分子功能的短肽小分子 。 (二)噬菌體表面肽庫(kù) —— 隨機(jī)多肽文庫(kù) ( 3)基本原理 :含有 關(guān)鍵氨基酸殘基的短肽能模擬蛋白質(zhì)分子中的功能 ; 蛋白質(zhì)分子間的相互作用或識(shí)別是通過(guò) 局部肽段間 的相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的; ( 4)特點(diǎn): 模擬肽是基于肽與酶、肽與抗原 /抗體、肽與受體 /配體之間實(shí)際 結(jié)合的親和力 而篩選出來(lái)的,而不是從純理論推導(dǎo)出來(lái)的,因而更符合生物體內(nèi)的情況。 ① 模擬肽是用 人工選擇 的方法替代長(zhǎng)期自然選擇進(jìn)化過(guò)程,快速實(shí)現(xiàn)功能肽的開(kāi)發(fā); ②有了多肽文庫(kù),就有可能用所需的蛋白直接從中篩選出能與其特異結(jié)合的模擬小分子,經(jīng)噬菌體 大量 增殖后,再分離純化該肽段;還可以直接利用多肽合成儀,批量固相 合成 這些小肽。 ? 這種文庫(kù)的基本思路與隨機(jī)多肽文庫(kù)沒(méi)什么本質(zhì)的區(qū)別,只 是通過(guò) DNA酶 I降解一個(gè)特定的基因片段形成隨機(jī)的 DNA片段(一般 100~300bp大?。?, 用以替代多肽文庫(kù)構(gòu)建時(shí)完全隨機(jī)合成的 DNA片段,這樣做可以減小文庫(kù)的復(fù)雜性和提高文庫(kù)的篩選效率;而且還可以簡(jiǎn)化與載體的連接過(guò)程。 ? 噬菌體抗原決定簇文庫(kù)的建立為從巨大的抗原蛋白質(zhì)分子中篩選有抗原功能活性的小分子模擬抗原提供了方法學(xué)和理論上的創(chuàng)新,具用廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。 ? 目前,又建立了細(xì)菌表面多肽展示文庫(kù)等新的展示技術(shù)和種類(lèi)、真核細(xì)胞和全身在體篩選技術(shù),為多肽文庫(kù)的研究提供了進(jìn)一步完善和發(fā)展的前景。 (三)噬菌體抗原決定簇文庫(kù) (一)后基因組時(shí)代和蛋白質(zhì)組學(xué) 1990年 10月由美國(guó)首先提出并啟動(dòng)了人類(lèi)基因組計(jì)劃 , 于 2022年 6月 26日全部完成 。其中我國(guó)完成了第 3號(hào)染色體中的 3千萬(wàn)個(gè)堿基序列測(cè)定任務(wù) 。 二、蛋白質(zhì)組學(xué)與藥物蛋白質(zhì)組學(xué) 后基因組時(shí)代的任務(wù)就是研究基因 組的功能活動(dòng),也就是從揭示生命的 所有遺傳信息轉(zhuǎn)移到在整體水平上對(duì) 生物功能的研究 .當(dāng)前所做的大量的 基因表達(dá)檢測(cè)取得很好進(jìn)展。 其具體內(nèi)容主要包括以下方面: ( 1)鑒定 DNA序列中的基因 即對(duì)基因組序列進(jìn)行 “ 注釋 ” , 包括鑒定和描述所推測(cè)的基因、非基因序列及其功能。這就需要進(jìn)行全基因組掃描、鑒定內(nèi)含子與外顯子、尋找全長(zhǎng)開(kāi)放閱讀框( ORFs)、確定多肽鏈編碼序列等工作。 ? 因?yàn)橥椿蛟谶M(jìn)化過(guò)程來(lái)自共同的祖先,因此通過(guò)核苷酸或氨基酸序列的同源性比較,就可以推測(cè)基因組內(nèi)相似功能的基因。 ? 對(duì)基因進(jìn)行缺失或剔除是最常采用的實(shí)驗(yàn)方法,結(jié)合缺失或剔除后所觀察到的表型變化即可推測(cè)基因功能。在這方面, YKO(酵母基因剔除)工程( yeast knockout project)為研究者提供了很多可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。 ? 功能基因組學(xué)在描述基因表達(dá)模式時(shí)涉及兩個(gè)重要概念,這就是轉(zhuǎn)錄組( transcriptome)和蛋白質(zhì)組( proteome。轉(zhuǎn)錄組就是指一個(gè)細(xì)胞內(nèi)的一套 mRNA轉(zhuǎn)錄物,包含了某一環(huán)境條件、某一生命階段、某一生理或病理(功能)狀態(tài)下,生命體的細(xì)胞或組織的表達(dá)的基因種類(lèi)和水平。 ? 人們可以同時(shí)分析多種候選藥物對(duì)疾病相關(guān)基因和基因產(chǎn)物的潛在影響,發(fā)掘新藥并針對(duì)基因組多樣性設(shè)計(jì) 更安全有效的個(gè)性化治療方案,這就是 “ 藥物基因組學(xué) ” 的研究目標(biāo),將推動(dòng) “ 新一代藥物 ” 開(kāi)發(fā)。 ? 在整體水平上研究細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)組成及其活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。 蛋白質(zhì)組: 一個(gè)細(xì)胞或者機(jī)體或特定組織類(lèi)型所表達(dá)的全部蛋白質(zhì)的總和。 蛋白質(zhì)組學(xué) :是對(duì)一定時(shí)間內(nèi)或某一特定的環(huán)境下 ,組織或有機(jī)體內(nèi)所表達(dá)的所有蛋白質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)的 ,總的研究的一門(mén)科學(xué) .是以動(dòng)態(tài)的方式研究那些可表達(dá)的基因組部分 . ① 通過(guò)二維 PAGE( 2DPAGE) 電泳將細(xì)胞或組織中個(gè)別蛋白質(zhì)加以分離 ②從膠中回收個(gè)別的蛋白質(zhì)進(jìn)行微測(cè)序 或用質(zhì)譜儀進(jìn)行鑒定 ③利用生物信息學(xué)的手段對(duì)上述資料 進(jìn)行比較、分析和儲(chǔ)存。 ④高通量的檢測(cè)技術(shù) ( Highthroughput Technique)將在其中起到關(guān)鍵的作用,如蛋白質(zhì)芯片技術(shù),除了可用于檢測(cè)已知抗體的特異性外,還可以根據(jù)抗體的交叉反應(yīng)發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)相互作用的新途徑,特別適用于配體與受體、及藥物作用機(jī)制的研究 ⑤酵母雙雜交實(shí)驗(yàn) ( Yeast Twohybrid System)可以幫助獲得有關(guān)相互作用的蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)之間的信息,是研究蛋白質(zhì)功能的最佳實(shí)驗(yàn)選擇。 ? 三大基本技術(shù) ? 雙向電泳技術(shù) ? 計(jì)算機(jī)圖像分析與大規(guī)模數(shù)據(jù)處理技術(shù) ? 質(zhì)譜技術(shù) 指以闡明藥物代謝、藥物運(yùn)轉(zhuǎn)和藥物靶分子的基因的多態(tài)性與藥物作用的一門(mén)學(xué)科。 ? 人們可以同時(shí)分析多種候選藥物對(duì)疾病相關(guān)基因和基因產(chǎn)物的潛在影響,發(fā)掘新藥并針對(duì)基因組多樣性設(shè)計(jì) 更安全有效的個(gè)性化治療方案,這就是 “ 藥物基因組學(xué) ” 的研究目標(biāo),將推動(dòng) “ 新一代藥物 ” 開(kāi)發(fā)。 ? 對(duì)比健康狀態(tài)與疾病狀態(tài)的細(xì)胞和組織的蛋白質(zhì)組表達(dá)的分析,用于藥物研究或藥物受體研究或藥物治療前后蛋白質(zhì)表達(dá)的總體分析,以評(píng)價(jià)藥物類(lèi)似物得結(jié)構(gòu)與活性關(guān)系,尋找高活性的藥物,而發(fā)展起來(lái)的一門(mén)學(xué)科。 ? 藥物蛋白質(zhì)組學(xué)更著眼于一簇或一條代謝或信號(hào)通路中所有蛋白質(zhì)的研究,比藥物基因組研究更為直接和有效。
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