蛋白質(zhì)理化性質(zhì)ppt課件-文庫吧資料
2025-05-10 12:08本頁面
【正文】 PrPC和 PrPSc處于熱力學(xué)平衡，而 PrPSc單體不穩(wěn)定，聚集在一起后變得穩(wěn)定。 80年代中期我國學(xué)者譯之為朊病毒。 What causes mad cow? 盶蛋白－ PRION Stanley Prusiner， 1997， Nobel Price ? 作為傳染性海綿腦?。貌《静。┰偷木d羊癢病已有 260多年歷史 ? 1982年 Prusiner首次提出朊病毒假說，人們才認(rèn)識到它的病源物 ； Prusiner博士也因朊病毒的發(fā)現(xiàn)而獲得諾貝爾生理和醫(yī)學(xué)獎。 ? 某些腫瘤 ? 抑癌基因突變造成抑癌基因編碼的蛋白質(zhì)穩(wěn)定性改變引起的一些癌癥的發(fā)生。主要分為兩類：含有沉淀樣 β 蛋白（ A β ）的沉淀樣斑， tau蛋白引起的神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)自損傷。 (“構(gòu)象病 ” ) ? “分子病 ” :由于基因突變造成蛋白質(zhì)分子中僅僅一個(gè)氨基酸殘基的變化就引起疾病的情況，如地中海鐮刀狀紅血球貧血癥 ? “ 折疊病 ” :蛋白質(zhì)分子的氨基酸序列沒有改變，只是其結(jié)構(gòu)或者說構(gòu)象有所改變引起的疾病。 ? 這一 “ 瓶頸 ” 問題的徹底解決有待于對新生肽鏈折疊更多的認(rèn)識。 目前生物制藥大多采用大腸桿菌作為宿主細(xì)胞 ? 效率高、產(chǎn)量大 ? 周期短、成本低 ? 工藝穩(wěn)定、質(zhì)量可控 ? 缺點(diǎn)是易形成包含體 大腸桿菌表達(dá)的重組蛋白易形成包含體 ? 高效表達(dá)的目的蛋白 在大腸桿菌內(nèi)形成大 量無活性包含體。 折疊機(jī)制的理論模型 五、蛋白質(zhì)折疊研究意義 ? 生物工程應(yīng)用 ? 認(rèn)識與折疊有關(guān)的疾病 ? 蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì) ? 。晶核的形成是折疊起始階段限速步驟。 折疊機(jī)制的理論模型 凝聚 生長模型（ NuclearCondensationGrowth Model） 根據(jù)這種模型，肽鏈中的某一區(qū)域可以形成 “ 折疊晶核 ” ，以它們?yōu)楹诵模麄€(gè)肽鏈繼續(xù)折疊進(jìn)而獲得天然構(gòu)象。球形中間體調(diào)整為致密的、無活性的類似天然結(jié)構(gòu)的高度有序熔球態(tài)結(jié)構(gòu)。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。在形成任何二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu)之前首先發(fā)生很快的非特異性的疏水塌縮。這個(gè)模型認(rèn)為即使是一個(gè)小分子的蛋白也可以一部分一部分的進(jìn)行折疊 , 其間形成的亞結(jié)構(gòu)域是折疊中間體的重要結(jié)構(gòu)。 在折疊過程中脯氨酰從非天然的反式構(gòu)象向天然態(tài)的順式構(gòu)象轉(zhuǎn)變的慢異構(gòu)化過程導(dǎo)致了折疊的慢相反應(yīng) The rules governing protein folding are plex ? 熱力學(xué) ? 動力學(xué) ? 特殊蛋白 ? ？？？ 被列為“ 21世紀(jì)的生物物理學(xué)”的重要課題 四、折疊機(jī)制的理論模型 1框架模型（ Framework Model） 框架模型假設(shè)蛋白質(zhì)的局部構(gòu)象依賴于局部的氨基酸序列。 ? 不僅僅受 “ 熱力學(xué) ” 控制，也受到 “ 動力學(xué) ”的控制。 1型人胰島素生長因子實(shí)驗(yàn) ? 存在 2種穩(wěn)定構(gòu)象 ? 天然構(gòu)象 ? 錯(cuò)配二硫鍵的非天然構(gòu)象 ? 多肽鏈具相似自由能 ? 但二級結(jié)構(gòu)成分不同 3.“動力學(xué)假說 ” ? 90年代輔助蛋白 (Accessory protein ) 的發(fā)現(xiàn) ——細(xì)胞內(nèi)新生肽段的折疊一般意義上說是需要幫助的，而不是自發(fā)進(jìn)行的。 ? 底部表示所有的中間體都到達(dá)了天然結(jié)構(gòu)。 ? 折疊過程中漏斗變窄表示構(gòu)象的種類下降。 熔球態(tài) (melton globule) ? 熔球態(tài)是折疊的中間體，快速步驟，在折疊途徑中第一個(gè)可觀測的、柔性無序的未折疊多肽鏈卷折成局部有組織的球狀態(tài)，稱為熔球體。 ? 在蛋白質(zhì)從變性態(tài)折疊成天然態(tài)的過程中，通常要經(jīng)歷若干個(gè)中間的分子構(gòu)象狀態(tài)，即蛋白折疊中間體，也叫做部分折疊態(tài)。 ? 僅僅考慮蛋白的主鏈，每個(gè)殘基在未折疊時(shí)假設(shè)只有 3個(gè)構(gòu)象，對一個(gè)有 100AA的多肽來說將有 3100 構(gòu)象。因此 ,從吉布斯自由能的變化值來考慮 ,多肽鏈的折疊是熱力學(xué)中的自發(fā)過程 3.“熱力學(xué)假說 ” ? 天然蛋白質(zhì)多肽采取的構(gòu)象是在一定環(huán)境條件下熱力學(xué)上最穩(wěn)定的構(gòu)象，采取天然構(gòu)象的多肽鏈和它所處的一定環(huán)境條件（如溶液組分、 pH、溫度、離子強(qiáng)度等）整個(gè)系統(tǒng)的自由能最低，所以處于變性狀態(tài)的多肽鏈在一定的環(huán)境條件下能夠自發(fā)折疊成天然構(gòu)象。 ? 對于典型的蛋白質(zhì)來說 ,對折疊結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性做出單項(xiàng)最大貢獻(xiàn)的是疏水殘基引起的 ΔS溶劑。 ? ΔH鏈與 ΔH溶劑值都不大 ,一般對折疊不起主要作用。 ? ΔH溶劑對疏水側(cè)鏈?zhǔn)秦?fù)值 ,有利于折疊態(tài)。 疏水作用是熵驅(qū)動的自發(fā)過程 ΔG= ΔH TΔS ? 吉布斯自由能變化應(yīng)同時(shí)考慮多肽鏈和溶劑兩者對體系焓值變化和
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