蛋白质工程期末复习重点难点)

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蛋白质工程重点

蛋白质工程重点

一、名词解释1、蛋白质工程(Protein Engineering)——以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过化学、物理和分子生物学的手段进行基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类对生产和生活的需求的工程技术。

2、结构模体(supersecondary structure,motif)——介于蛋白质二级结构和三级结构之间的空间结构,指相邻的二级结构单元组合在一起,彼此相互作用,排列形成规则的、在空间结构上能够辨认的二级结构组合体,并充当三级结构的构件(block building),其基本形式有αα、βαβ和βββ等。

3、结构域(domain)——是在二级结构或超二级结构的基础上形成三级结构的局部折叠区,它是相对独立的紧密球状实体。

4、蛋白质的折叠(protein folding)——从体内新生的多肽链或体外变性的多肽链的一维线性氨基酸序列转化为具有特征三维结构的活性蛋白质的过程。

5、分子伴侣(molecular chaperone)——一大类相互之间没有关系的蛋白质,它们具有的共同功能是帮助其他含蛋白质的结构在体内进行非共价的组装和卸装,但不是这些结构在发挥其正常的生物学功能时的永久组成部分。

6、晶胞(Unit cell)——空间点阵的单位(大小和形状完全相同的平行六面体),是晶体结构的最小单位。

7、核磁共振现象(nuclear magnetic resonance ,NMR)——指核磁矩不为零的核,在外磁场的作用下,核自旋能级发生塞曼分裂(Zeeman splitting),共振吸收某一特定频率的射频辐射(radio frequency, RF)的物理过程。

8、化学势(位)移()——在有机化合物中,各种氢核周围的电子云密度不同(结构中不同位置)共振频率有差异,即引起共振吸收峰的位移,这种现象称为化学位移。

9、耦合常数(J)——由于自旋裂分形成的多重峰中相邻2峰间的距离。

蛋白质工程复习要点

蛋白质工程复习要点

1:蛋白质工程与基因工程的区别基因工程:把外源基因转入适当的生物体内,从而表达出蛋白质蛋白质工程:对蛋白质的基因进行改造,从而改造其编码的蛋白质2创造和改造蛋白质的方法改造1活性部位2结构顺序方法:物理化学法_通过变性复性,修饰蛋白质侧链基团,分割肽链,改变表面电荷分布。

生物化学法_利用蛋白酶选择性分割蛋白质;用转糖苷酶,酯酶,酰酶等改变化学集团;用转酰胺酶是蛋白质发生胶连。

基因重组法。

3:氨基酸分类,蛋白质结构分类①氨基酸分类依据一:R基结构,分为脂肪族氨基酸、芳香族、杂环族、杂环亚依据二:R基极性,分为非极性中性氨基酸(甘丙缬亮蛋色苯丙异亮)与极性氨基酸②1极性中性_R基不解离(丝苏酪半胱谷氨天门冬)2酸性3碱性(组赖精)蛋白质结构分类:按结构域分类1α型(α螺旋含量>60%)2β型(桶状或柱状)3α/β型(α包围β,αβα样式)4α+β,α与β空间分离,位于分子不同部位4:蛋白质折叠过程动力学有哪些障碍动力学途径指导折叠过程,避免大量无规则构象的筛取.但会对正确折叠产生障碍:1中间体通过外漏疏水集团结合2不正确的二硫键形成3脯氨酸残基的异构化(分子伴侣等消除此不利)5:蛋白质二级结构,结构域,超二级结构,疏水内核二级结构:多肽链借助氢键形成的局部结构,有α螺旋,β折叠等。

超二级结构:邻近的二级结构在空间折叠上靠近,形成的二级结构聚合体(αα,βββ,βαβ)。

结构域:蛋白质亚基中明显分开的紧密球状结构。

疏水内核:蛋白质结构共同特征,在分子内部,都有一个由疏水侧链堆积形成的结构。

有稳定结构的作用。

6:蛋白质结构测定方法,分子伴侣,增加蛋白质结构稳定性的途径①结构测定方法:X-ray,核磁共振,荧光转移法_纤维衍射法_理论建模法②帮助蛋白质和正确折叠然后离开的蛋白质分子③降低折叠态与非折叠态的熵差,以减少非折叠态的构象(引入二硫键;增加Pro,替换Ala);稳定α螺旋(通过残基替换抵消电荷);填充疏水内核7:蛋白质设计目标及怎样解决1热稳定性(引入二硫桥增加氢键数目与表面盐桥改善内部疏水堆积)2对氧化的稳定性(把Cys-Ala、Ser_Met-Val_Trp-Phe)3对重金属的稳定性(Cys-Ala、Ser_ Met-Val_替换表面羧基)4PH稳定性(替换表面电荷基团_内离子对置换_内His,Cys,Tyr的置换)5提高酶学的性质(增加逆转数_改变酸碱度)热氧化金属PH酶目的:为蛋白质工程提供指导性信息与探索蛋白质折叠机理。

蛋白质工程重点

蛋白质工程重点

一、名词解释1、蛋白质工程(Protein Engineering)——以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过化学、物理和分子生物学的手段进行基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类对生产和生活的需求的工程技术。

2、结构模体(supersecondary structure,motif)——介于蛋白质二级结构和三级结构之间的空间结构,指相邻的二级结构单元组合在一起,彼此相互作用,排列形成规则的、在空间结构上能够辨认的二级结构组合体,并充当三级结构的构件(block building),其基本形式有αα、βαβ和βββ等。

3、结构域(domain)——是在二级结构或超二级结构的基础上形成三级结构的局部折叠区,它是相对独立的紧密球状实体。

4、蛋白质的折叠(protein folding)——从体内新生的多肽链或体外变性的多肽链的一维线性氨基酸序列转化为具有特征三维结构的活性蛋白质的过程。

5、分子伴侣(molecular chaperone)——一大类相互之间没有关系的蛋白质,它们具有的共同功能是帮助其他含蛋白质的结构在体内进行非共价的组装和卸装,但不是这些结构在发挥其正常的生物学功能时的永久组成部分。

6、晶胞(Unit cel l)——空间点阵的单位(大小和形状完全相同的平行六面体),是晶体结构的最小单位。

7、核磁共振现象(nuclear magnetic resonance ,NMR)——指核磁矩不为零的核,在外磁场的作用下,核自旋能级发生塞曼分裂(Zeeman splitting),共振吸收某一特定频率的射频辐射(radio frequency, RF)的物理过程。

8、化学势(位)移( )——在有机化合物中,各种氢核周围的电子云密度不同(结构中不同位置)共振频率有差异,即引起共振吸收峰的位移,这种现象称为化学位移。

9、耦合常数(J)——由于自旋裂分形成的多重峰中相邻2峰间的距离。

蛋白质工程复习资料整理版

蛋白质工程复习资料整理版

蛋白质工程复习资料整理版一.名词解释:1.自由界面扩散法:它是根据蛋白质在不同溶剂中的溶解度不同,选择两种溶解性差别大的溶剂,将溶有待结晶蛋白质的溶液小心地放在另一种溶液的上层,首先在界面区域达到瞬间的过饱和,随着两层溶液互相扩散,各自形成一个浓度梯度,当扩散趋向平衡时,蛋白质的溶液达到一定的过饱和度,便形成了晶核。

2.丝素蛋白:是从蚕丝中提取的天然高分子纤维蛋白,含量约占蚕丝的70%~80%,含有18种氨基酸,其中甘氨酸(gly)、丙氨酸(ala)和丝氨酸(ser)约占总组成的80%以上3.大豆分离蛋白(SPI):是以大豆为原料经过加工制成的,大豆分离蛋白等电点4. 5~5 ,4.PAGE:聚丙烯酰胺凝胶电泳,是一种以聚丙烯酰胺凝胶为支持介质的区带电泳,它是在恒定的、非解离的缓冲系统中分离蛋白质,属于非解离电泳。

5.角蛋白:是非水溶性蛋白质,存在于皮肤、毛发、羽毛、指甲、爪和蹄中。

角蛋白中含有大量胱氨酸,二硫键的形成是非水溶性的主要原因。

6.蛋白质纤维:是指基本组成物质为蛋白质一类的纤维,按来源分有天然的和人造的和再生的两种。

7.结构域:二级结构和结构模式以特定的方式组织连接,在蛋白质分子中形成两个或多个在空间上可以明显区分的三级折叠实体,称为结构域。

8.胶原蛋白:是构成细胞外基质的主要成分之一, 广泛存在于哺乳动物体内。

其良好的生物相容性, 稳定的理化性质使其成为生物工程和生物制药中的重要载体。

9.蛋白质工程:按人们意志改变蛋白质的结构和功能或创造新的蛋白质的过程。

包括在体外改造已有的蛋白质,化学合成新的蛋白质,通过基因工程手段改造已有的或创建新的编码蛋白质的基因去合成蛋白质等。

为获得的新蛋白具备有意义的新性质或新功能,常对已知的其他蛋白质进行模式分析或采取分子进化等手段。

10.热塑性挤出:指含水量低的粉状原料在剪切场中同时受压受热,形成塑块,迫使其通过成型模具。

11.固定化酶:水溶性酶经物理或化学方法处理后,成为不溶于水的但仍具有酶活性的一种酶的衍生物。

蛋白质工程复习要点

蛋白质工程复习要点

1.定点突变技术:它以单链的克隆基因为模板在一段含有一个或几个错配碱基的寡核苷酸引物存在下合成双链闭环DNA分子。

用该双链闭环DNA分子转入宿主细胞,可解链成两条单链,各自可进行复制,合成自己的互补链,从而可得到野生型和突变型两种环状DNA,分离出突变型基因, 并引入到表达载体中就可经转化利用宿主细胞获得突变型的目的蛋白质。

2.杂合蛋白技术:原理:将不同来源的功能结构域经过组合,产生具有新的生物学功能的杂合多肽举例:鼠源scFv+大肠杆菌β-半乳糖苷酶N-末端3.易错PCR(error prone PCR, EP PCR):利用低保真度TaqDNA 聚合酶,或者改变PCR 反应体系的条件,在新链DNA 聚合过程中随机引入错配碱基,经多轮PCR 扩增,构建序列多种多样的突变库。

特点:不改变基因长度,突变频率控制在适度范围,能有效地获得有益突变体举例:厌氧菌N. patriciarum 中,木聚糖酶4.DNA 改组技术(DNA shuffling):原理:先切割产生随机大小的DNA 片段,再用无引物PCR 将其连接成为接近目的基因长度的DNA分子,最后进行扩增得全长基因举例:α-干扰素5.交错延伸( Stagger extension process):原理:a.在PCR 反应中把常规的退火和延伸合并为一步,并大大缩短其反应时间(55 →5s),从而只能合成出非常短的新生链,b.经变性的新生链再作为引物与体系内同时存在的不同模板退火而继续延伸。

c.此过程反复进行,产生间隔的含不同模板序列的新生DNA 分子。

酯酶KCTC1767稳定性和底物耐受性。

6.酶工程:是酶学基本原理与化学工程相结合而形成的一门新兴的技术科学。

研究酶制剂大规模生产及应用所涉及的理论与技术方法。

7.蛋白质工程:通过对蛋白质已知结构和功能的了解,借助计算机辅助设计,利用基因定位诱变等技术,特异性地对蛋白质结构基因进行改造,产生具有新的特性的蛋白质的技术,并由此深入研究蛋白质的结构与功能的关系,并使蛋白质更好地造福于人类。

蛋白质工程的原理和应用重难点

蛋白质工程的原理和应用重难点

蛋白质工程的原理和应用重难点一、蛋白质工程的原理蛋白质工程是一种通过改变蛋白质的结构和功能来设计和构建新的蛋白质的技术。

它是蛋白质科学领域的一项重要研究方向,可以用于改善或增强蛋白质的性能,开发新的药物或生物材料。

蛋白质工程的原理主要包括以下几个方面:1.1 蛋白质结构设计蛋白质的结构是其功能的基础,通过合理设计蛋白质的结构可以增强其稳定性和活性。

蛋白质结构设计会考虑到蛋白质的二级结构、三级结构和四级结构等方面,通过改变氨基酸序列、添加或删除结构域等手段来调节蛋白质的功能。

1.2 重组蛋白质技术重组蛋白质技术是蛋白质工程中常用的一种方法,通过利用基因工程技术,将目标蛋白质的基因导入到宿主细胞中,使其表达出目标蛋白质。

这样可以大量产生目标蛋白质,并帮助研究人员研究其功能。

1.3 蛋白质工程的模拟和计算蛋白质工程的原理还包括模拟和计算。

通过使用计算机模拟和计算方法,可以对蛋白质的结构进行预测和分析,为蛋白质工程的设计提供指导。

例如,可以通过分子动力学模拟来研究蛋白质的稳定性和折叠动力学。

二、蛋白质工程的应用重难点蛋白质工程的应用涵盖了多个领域,包括药物研发、生物技术和生物工程等。

然而,在实际应用中,常常会面临以下几个重难点:2.1 蛋白质的稳定性蛋白质在多种条件下都会发生失活或降解,而在许多应用中需要蛋白质具有较好的稳定性。

如何提高蛋白质的稳定性,防止其在储存、传输和应用过程中发生降解,是一个重要的难题。

常见的解决方法包括选择稳定性较高的蛋白质模板、引入稳定性突变、改变环境条件等。

2.2 蛋白质的活性蛋白质的活性是衡量其功能的重要指标,但在蛋白质工程中,常常会遇到如何增强或恢复蛋白质活性的问题。

这包括如何通过改变蛋白质结构来提高其催化效率、抑制剂结合性等。

解决蛋白质活性问题的方法包括结构设计、基因工程和蛋白质修饰等。

2.3 蛋白质的特异性蛋白质的特异性是指其与特定受体或底物的识别和结合能力。

在某些应用中,需要蛋白质具有较高的特异性,但在设计和构建蛋白质时往往会面临如何提高或调节蛋白质的特异性的问题。

蛋白质工程复习资料

蛋白质工程复习资料

蛋白质工程复习资料一级结构:蛋白质多肽链中氨基酸残基的排列顺序。

二级结构:一段连续的肽单位借助于氢键,排列成的具有周期性结构的构象。

超二级结构:相邻的二级结构单位组合在一起,彼此相互作用,行为规则排列的组合体,以同一结构模式出现在不同的蛋白质中。

结构域:二级结构和结构模体以特定的方式组织连接,在蛋白质分子中形成两个或多个在空间上可以明显区分的三级折叠实体。

三级结构:蛋白质的多肽链在各种二级结构的基础上再进一步盘曲或折叠形成具有一定规律的三维空间结构。

四级结构:由两条或两条以上具有独立三级结构的多肽链组成的蛋白质就是寡聚蛋白质分子中多肽链间通过次级键相互组合而形成的空间结构。

蛋白质的变性:天然蛋白质分子受到某些物理因素或者化学因素的影响时,会引起蛋白质天然构象的破坏,导致生物活性的降低或完全丧失的过程。

蛋白质的复性:当变性因素除去后,变性蛋白又可以重新恢复到天然构象的现象。

第二遗传密码:氨基酸顺序与蛋白质三维结构之间存在着对应关系。

分子伴侣:一类可介导蛋白质的正确折叠与装配,但并不构成被介导的蛋白质组分的蛋白。

小改:进行蛋白质修饰或基因定位突变中改:进行蛋白质分子裁剪拼接晶体:离子,原子和分子这些微粒在三维空间中周期性重复排列形成的结构。

盐析现象:蛋白质在高浓度中性盐溶液中会沉淀析出的现象。

盐溶现象:在蛋白质水溶液中加入晒量的中性盐(如硫酸铵,硫酸钠,氯化钠)会增加蛋白质分子表面的电荷,增强蛋白质分子与水分子的作用,从而使蛋白质在水溶液中的溶解度增大的现象。

蛋白质芯片:也叫蛋白质微阵列,是将大量蛋白质有规则地固定到某种介质载体上,利用蛋白质与蛋白质,酶与底物,蛋白质与其他小分子之间的相互作用检测分析蛋白质的一种芯片。

噬菌体技术:将目的基因克隆在丝状噬菌体衣壳蛋白的基因中,是外源基因产物与衣壳蛋白融合,伸展在噬菌体表面,可用来直接检测表达产物的某些活性。

蛋白质组:基因组表达的全部蛋白质及其存在方式。

蛋白质工程复习题

蛋白质工程复习题

蛋白质工程复习题名词解释构造域:生物大分子中具有特异构造和独立功能的区域,特别指蛋白质中这样的区域基因突变:基因组DNA分子发生的突然的、可遗传的变异现象融合蛋白:将两个或多个开放阅读框按肯定序列挨次连接,融合阅读框表达出一杂合蛋白。

蛋白的表达模式:蛋白质的分子设计:构型:是一个分子中原子的特定空间排布。

构型转变必需有共价键的断裂和重形成。

最根本的分子构型为L-型和D-型,这种异构体在化学上可以分别。

构象:组成分子的原子或基团绕单键旋转而形成的不同空间排布。

构象转变,无共价键的断裂和重形成,化学上难于区分和分别α-氨基酸:原核表达:是指通过基因克隆技术,将外源目的基因,通过构建表达载体并导入表达菌株的方法,使其在特定原核生物或细胞内表达蛋白质的二级构造:在一段连续的肽单位中具有同一相对取向,可以用一样的构象角来表征,构成一种特征的多肽链线性组合。

构造域:二级构造和构造模体以特定的方式组合连接,在蛋白质分子中形成2 个或多个在空间上可以明显区分的三级折叠实体,称为构造域。

蛋白质的三级构造:构造域在三维空间中以专一的方式组合排布,或者二级构造、构造模体及其与之相关联的各种环肽链在空间中的进一步协同盘曲、折叠,形成包括主链、侧链在内的专一排布。

蛋白质分子的四级构造:指蛋白质分子的亚基构造〔subunit〕,亚基的数目、类型、空间排布方式和亚基间相互作用的性质,构成四级构造的根本内容。

亚基:很多蛋白质作为完整的活性分子,是由两条以上的多肽链组成,它们各自以独特的一级、二级、三级构造相互以非共价作用联结,共同构成完整的蛋白质分子,这些肽链单位称为亚基。

其聚合整体称为寡聚体蛋白质的分子设计:从蛋白质分子水平上通过数据库等大量试验数据,结合现代的理论方法通过计算机设计的分子。

分子伴侣:一类在序列上没有相关性但有共同功能的蛋白质,它们在细胞内帮助其他含多肽的构造完成正确的组装,而且在组装完毕后与之分别,不构成这些蛋白质构造执行功能时的组份启动子:由核苷酸组成,本身并不掌握基因活动而是通过与转录因子的这种蛋白质结合而掌握基因活动的增加子:能强化转录起始的一段DNA序列为增加子或强化子乳糖操纵子:是参与乳糖分解的一个基因群,由乳糖系统的阻遏物和操纵序列组成,使得一组与乳糖代谢相关的基因受到同步的调控。

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蛋白质工程期末复习重点难点基本概念知识点部分蛋白质的二级结构常见的结构单元有α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲等几种。

2、根据形状、结构和溶解度等的不同,可以将自然界中的蛋白质分为三类。

既纤维状蛋白质、球状蛋白质和膜蛋白。

3、目前,体外翻译系统有兔网织红细胞系统、麦胚提取物系统、E.coli S 30系统三种。

4、蛋白质晶体结构的X-射线衍射分析包含样品制备、蛋白质结晶和晶体生长、衍射数据收集和处理、位相求解、模型建立和修正等五个主要步骤。

5、酶的蛋白质工程是指根据蛋白质的结构规律及其与功能的关系,对蛋白质进行改造,以生产出性能更加优良、更能满足人类社会需要的新型酶分子。

6、构建融合蛋白的基本原则是:将第一个蛋白基因的终止密码子删除,再接上带有终止密码子的第二个蛋白或多肽基因,即可实现两个基因的融合表达,融合蛋白具有衍生因子的双重活性。

6、超滤法是利用压力或离心力使溶液中的小分子物质通过超滤膜,而大分子则被截留,一次实验可以把蛋白质混合物分为分子大小不同的两个部分。

8、植酸酶是催化植酸和植酸盐水接成肌醇和磷酸的一类酶的总称。

9、蛋白质一级结构决定其空间结构,蛋白质空间结构决定其生物学功能。

10、表达蛋白质组学研究某种细胞或组织中蛋白质表达的整体变化。

11、蛋白质的定向进化,关键步骤是创造基因的多样性,主要是利用易错PCR或是DNA改组技术。

12、蛋白质分子设计按照被改造部位的多少可以分为“小改”、“中改”、和“大改”三种类型。

13、有人把一级结构决定空间结构的密码叫做“第二遗传密码”14、蛋白质折叠的研究最根本的科学问题就是多肽链的一级结构如何决定它的空间结构。

15、蛋白质晶体是有序的分子聚集体,蛋白质的结晶受到各种物理、化学和生物化学等很多因素的影响。

16、蛋白质三级结构的稳定主要靠次级键,包括氢键、疏水键、盐碱以及范德华力等。

17、聚丙烯酰胺凝胶是由丙烯酰胺和甲叉双丙烯酰胺在催化剂作用下聚合而成。

18、在不连续电泳系统中,所带电荷、分子大小和形状不同的蛋白质在凝胶中能够被分离,主要基于以下三个物理效应:“电荷效应”、“浓缩效应”、和“分子筛效应”19、分子印迹的机理主要有共价法和非共价法两种。

20、抗体酶又称催化性抗体,是一类具有催化功能的抗体分子,在其可变区赋予了酶的属性,它既具有抗体的高度选择性,又具有酶的高效催化效率。

21、蛋白质工程需要有合适来源的蛋白质作为研究对象。

目前,蛋白质主要主要来源于微生物、植物和动物。

22、生物信息学的发展大致经历了三个阶段:前基因组时代(包括生物数据库的建立、检索工具的开发以及DNA和蛋白质序列分析);基因组时代(包括基因寻找和识别、网络数据库系统的建立和交互界面的开发等);后基因组时代(标志是大规模基因组分析、蛋白质组分析以及各种数据的比较和整合)23、蛋白质组学的研究内容主要包括表达蛋白质组学,结构蛋白质组学和功能蛋白质组学。

24、结构蛋白质组学是指对全部蛋白质精确三维结构的测定。

25、图谱分析作为双向电泳的重要一步,其作用是评价和量化电泳结果。

26、结构域:是指二级结构和结构模体以特定的方式组织连接,在蛋白质分子中形成两个或多个在空间上可以明显区分的三级折叠实体。

27、蛋白质分子设计:蛋白质的分子设计就是为有目的的蛋白质工程改造提供设计方案。

28、表面展示技术:是利用基因工程手段将外源基因或一组一定长度的随机寡核苷酸片段克隆到特定的表达载体中,使其表达产物与外膜蛋白或噬菌体外壳蛋白以融合蛋白的形式呈现在细胞表面或噬菌体表面。

29、抗体工程:是通过对抗体分子结构和功能关系的研究,有计划地对抗体蛋白序列进行改造,改善抗体某些功能的技术。

30、基因工程抗体:是指利用基因重组技术对编码抗体的基因按不同需求进行加工改造和重新装配,引入适当的受体细胞,由其表达生产出的预期的抗体分子,又称重组抗体。

31、蛋白质的一级结构是由20种氨基酸通过肽键连接而成。

32、蛋白质是一类重要的生物大分子,主要含有碳、氢、氧、氮以及少量的硫。

33、蛋白质的分子生物学改造主要有基因突变、基因融合和掺入非天然氨基酸等方法。

34、根据用途的不同,蛋白质芯片可分为蛋白质功能芯片和蛋白质检测芯片35、分子印迹技术是模拟自然界所存在的分子识别作用,如酶与底物、抗体与抗原等,以目标分子为模板合成具有识别功能的分子印迹聚合物的一种技术。

36、体外翻译系统:又称无细胞蛋白质合成系统,是一种相对胞内表达系统而言的开放表达系统。

37、分子置换法就是把已知结构的蛋白质分子放到待测蛋白质晶体的晶胞中建立起初始结构模型并借助此模型计算待测蛋白质晶体各个衍射点的位相的方法。

38、蛋白质在高浓度中性盐溶液中会触电析出,称为盐析。

39、蛋白质组是指基因组表达的全部蛋白质及其存在方式。

40、蛋白质的一级结构并没有活性41、蛋白质粗分级主要包括硫酸铵分级沉淀、有机溶剂沉淀、超速离心、等电点沉淀、透析、超过滤、蛋白质结晶等。

42、功能蛋白质组学主要通过分离蛋白质复合物系统地研究蛋白质间的相互作用,以建立细胞内信号转导通路的复杂网络图。

43、根据数据来源又可将生物信息学数据库分为一次数据库和二次数据库两大类。

44、核磁共振是指核磁矩不为0的核,在外磁场的作用下,核自旋能级发生赛曼分裂,共振吸收某一特定频率辐射的物理过程。

45、原子核从激发状态回复到平衡排列状态的过程叫弛豫过程。

它所需的时间较弛豫时间,弛豫过程有两种,既自旋晶格弛豫和自旋-自旋弛豫。

46、蛋白质在水溶液中以稳定的胶体形式存在,其表面的水膜和电荷是其稳定存在的主要原因。

47、常用的离心机根据其转速分为三种主要类型:普通离心机、高速冷冻离心机和超速离心机。

48、原子力显微镜主要由力传感器、光学检测系统和位置控制系统三部分构成。

49、对酶分子的改造工作主要着眼与两个方面,一个基于序列的合理化设计,包括化学修饰、定点突变等方法;另一种是利用基因的可操作性,进行非合理设计,包括定向进化、杂合进化等。

50、蛋白质组表达模式的鉴定技术主要有以质谱为核心的技术、蛋白质微测序和氨基酸组成分析等。

51、广义上的范德华力包括三种教弱的作用力:定向效应、诱导效应、分散效应52、蛋白质细分级常用的实验技术主要有层析和电泳。

53、蛋白质印迹聚合物的聚合方法主要有包埋法、表面印迹法和抗原决定基法。

54、通常根据抗体的制备方法和技术,将抗体分为多克隆抗体、单克隆抗体和基因工程抗体三类。

55、目前报道的基因工程抗体很多,大体可以分为三类:嵌合抗体、人源化抗体和小分子抗体。

56、蛋白质工程:是在生物化学、分子生物学、分子遗传学等学科的基础之上,融合了蛋白质晶体学、蛋白质动力学、基因工程技术以及计算机辅助技术等手段的新兴研究领域,是以蛋白质的结构和功能为基础,通过基因修饰或基因合成而改造现存蛋白质或组建新型蛋白质的现在生物技术,是基因工程的深化和发展。

57、蛋白质的四级结构:由两条或两条以上具有独立三级结构的多肽链组成的蛋白质就是寡聚蛋白,分子中多肽链间通过次级键相互组合而形成的空间结构称为四级结构。

58、定向进化:自然进化实在整个有机体繁殖和存活的过程中自发出现的一个非常缓慢的过程。

我们可以在实验室中模仿自然进化的关键步骤-突变、重组和筛选,在较短时间内完成漫长的自然进化过程,有效地改造蛋白质,使之适于人类的需要。

这种策略只针对特定蛋白质的特定性质,因而被称为定向进化。

59、生物信息学:是生物学与计算机科学以及应用数学等学科相互交叉形成的一门新兴学科。

它通过对生物学实验数据的获取、加工、存储、检索与分析,进而揭示数据所蕴含的生物学意义的目的。

60、蛋白质芯片:蛋白质芯片也叫蛋白质微阵列,是将大量蛋白质有规则地固定到某种介质载体上,利用蛋白质与蛋白质、酶与底物、蛋白质与其它小分子之间的相互作用检测分析蛋白质的一种芯片。

综合部分1.维持蛋白质空间构象的作用力有哪些?分别说明。

蛋白质的一级结构是通过肽键连接成的多肽链,二级结构是靠肽链骨架中的酰胺与羰基之间形成的氢键维持稳定的,而维持三级结构稳定主要靠大量的非共价因素,其中包括疏水效应、氢键、范德华力相互作用和离子相互作用等次级键。

对于寡聚蛋白的亚基之间的作用力主要是一些非共价键,如疏水相互作用、静电引力等。

虽然这些次级键单独存在时作用力比较弱,但大量的次级键加在一起,就产生了足以维持蛋白质天然构象的作用力。

(1)疏水效应蛋白质分子内都有一个疏水内核,由紧密堆积的疏水侧链构成。

蛋白质的疏水基团彼此靠近,聚集以避开水的现象称为疏水相互作用或疏水效应。

疏水相互作用即是蛋白质折叠的主要驱动力,在稳定蛋白质的三维结构方面起重要作用。

(2)氢键和范德华力酰氨基与羰基之间常常形成氢键使肽链产生α-螺旋和β-折叠结构。

另外,在多肽链骨架和水之间,多肽链骨架和极性侧链之间,两个极性侧链之间以及极性侧链和水之间可以形成氢键。

(3)共价交联和离子相互作用除氢键以为,共价交联(如二硫键)也有助于某些球蛋白的天然构象的稳定。

大多数情况下,二硫键是在多肽链的β转角附近形成的。

特别对于分泌蛋白,当离开细胞内环境时,由于有二硫键的存在,可使得蛋白质对去折叠以及降解不敏感,而维持蛋白质的稳定。

带有相反电荷的侧链之间的离子相互作用也能帮助稳定球蛋白的结构,虽然这种作用很弱。

离子化的侧链一般都出现在球蛋白的表面,所以是溶剂化的,对整个球蛋白的结构稳定影响较小。

(4)配位键两个原子之间由单方面提供共用电子对形成的共价键成为配位键。

不少蛋白质含有某种金属离子,如Fe2+、Cu2+、Mn2+、Zn2+等。

金属离子往往以配位键与蛋白质连接,参与蛋白质高级结构的形成与维持。

当用螯合剂除去金属离子时,会造成蛋白质四级结构或三级结构的破坏,丧失生物学功能。

2.简述蛋白质分子设计的层次及其分类蛋白质分子设计依据蛋白质立体结构可以分为两个层次:一是在蛋白质三维结构已知基础上的分子设计。

该层次的设计直接将三维结构信息与蛋白质的功能相联系,是一种高层次的设计。

二是在三维结构未知的情况下,借助一级结构序列信息及生物化学性质进行分子设计工作。

在蛋白质分子设计的实践中,常依据改造部位的多少将蛋白质分子设计分为三类(1)定点突变或化学修饰这类蛋白质分子设计只进行小范围改造,是指在已知结构的天然蛋白质分子多肽链内确定位置上,进行一个或少数几个氨基酸残基的改变或进行化学修饰,以研究和改善蛋白质的性质和功能,也称为“小改”。

(2)拼接组装设计法这类蛋白质分子设计需进行较大程度的改造,是指对来源于不同蛋白质的结构域进行剪裁、拼接、组装,以期待能转移相应的功能,获得具有新特点的蛋白质分子,也称为“中改”。

(3)从头设计全新蛋白质这类蛋白质分子是从设计氨基酸序列结构开始进行全新蛋白质的设计,即从头设计一个全新的自然界不存在的蛋白质,使之具有特定的空间结构和预期的功能,也称为全新蛋白质设计或蛋白质从头设计。

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