2.分子生物学蛋白质研究

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分子生物学 细胞生物学 蛋白生物学

分子生物学 细胞生物学 蛋白生物学

分子生物学、细胞生物学和蛋白生物学是生物学领域中极为重要的三大学科,它们相辅相成,共同构成了生命科学的重要组成部分。

本文将依次介绍这三个学科的基本概念和研究内容,旨在帮助读者更深入地了解这些学科的研究方向和发展趋势。

一、分子生物学1. 概念分子生物学是研究生物分子结构、功能及其相互作用的学科。

它主要研究生物分子的组成、性质、功能以及遗传信息的转移和表达等基本问题。

2. 研究内容分子生物学的研究内容包括DNA、RNA、蛋白质等生物分子的结构和功能、基因表达调控机制、遗传信息的传递和变异等。

在实际应用中,分子生物学还涉及到基因工程、DNA克隆、PCR技术等领域。

3. 发展趋势随着生物技术的不断发展和进步,分子生物学在新药研发、疾病诊断、农业生物技术等方面均有广泛的应用。

未来,分子生物学将继续在生物科学领域发挥重要作用,为人类健康和生存提供更多的帮助。

二、细胞生物学1. 概念细胞生物学是研究细胞结构、功能及其活动规律的学科。

它主要研究生物体内细胞的起源、结构、功能、代谢、增殖和分化等基本问题。

2. 研究内容细胞生物学的研究内容涉及细胞的形态学、生物化学、分子生物学等多个方面,主要包括细胞器的结构和功能、细胞信号传导、细胞增殖和凋亡等。

细胞生物学也与组织学、生理学等学科有着密切的关联。

3. 发展趋势细胞生物学在生物医学、生物工程、再生医学等领域有着广泛的应用,特别是在细胞治疗、干细胞技术、肿瘤治疗等方面具有重要意义。

未来,细胞生物学将继续深入研究细胞活动的机理及应用,为生物医学领域的发展做出更多贡献。

三、蛋白生物学1. 概念蛋白生物学是研究蛋白质结构、功能及其在生命活动中作用的学科。

它主要研究蛋白质的合成、折叠、修饰以及与其他生物分子的相互作用等基本问题。

2. 研究内容蛋白生物学的研究内容包括蛋白质的结构与功能关系、蛋白质质量控制、蛋白质在细胞内外的运输和定位等。

蛋白生物学还涉及蛋白质工程、蛋白质药物研发等应用领域。

分子生物学研究

分子生物学研究

分子生物学研究引言分子生物学是现代生物学的一个重要分支,主要关注生物体内的分子机制。

通过研究核酸、蛋白质等大分子的结构和功能,科学家们能够揭示生命的奥秘。

本文将简要介绍分子生物学的研究内容、方法以及一些重要的研究成果。

研究内容1. 核酸研究核酸包括DNA和RNA,是遗传信息的载体。

分子生物学的重要任务之一就是研究核酸的结构与功能。

例如,DNA双螺旋结构的发现为理解遗传信息的存储和传递奠定了基础。

此外,RNA在基因表达调控中的作用也是研究的重点之一。

2. 蛋白质研究蛋白质是生命活动的主要执行者。

分子生物学研究蛋白质的合成、折叠、功能及其与其他分子的相互作用。

通过了解蛋白质的功能,可以更好地理解细胞的生理过程。

3. 酶学研究酶是一类具有催化作用的蛋白质,能加速生物化学反应。

分子生物学研究酶的结构、催化机制及应用,如在医药和工业上的应用。

4. 信号传导研究细胞通过复杂的信号传导网络进行通信。

分子生物学研究这些信号通路的组成、调控及功能,以揭示细胞间的信息交流机制。

研究方法1. 分子克隆技术分子克隆技术是分子生物学的基本工具,用于获取、扩增和改造特定基因。

常用的方法包括PCR(聚合酶链式反应)和质粒构建。

2. 基因编辑技术CRISPR-Cas9等基因编辑技术的发展,使科学家能够精确地修改基因序列,从而研究基因的功能和治疗遗传疾病。

3. 高通量测序技术高通量测序技术(如NGS)能够快速测定大量DNA或RNA序列,极大地推动了基因组学和转录组学的发展。

4. 结构生物学方法X射线晶体学、核磁共振(NMR)和冷冻电镜(Cryo-EM)等技术用于解析蛋白质和其他生物大分子的三维结构,为理解其功能提供重要信息。

重要研究成果1. DNA双螺旋结构的发现沃森和克里克于1953年提出DNA双螺旋结构模型,这一发现奠定了现代分子生物学的基础。

2. RNA世界假说RNA世界假说认为早期生命形式主要以RNA为基础,RNA既是遗传物质又具有催化功能,为理解生命起源提供了新的视角。

分子生物学研究内容

分子生物学研究内容

分子生物学研究内容
分子生物学是研究生物体内分子层面的结构、功能和相互作用的学科。

其研究内容包括以下几个方面:
1. DNA结构与功能:研究DNA的结构特征、复制、转录和翻译等过程,探究DNA在遗传信息传递中的作用。

2. RNA结构与功能:研究RNA的各种类别、结构和功能,包括mRNA、tRNA、rRNA等,研究转录、剪接和翻译等过程。

3. 蛋白质结构与功能:研究蛋白质的组成、结构和功能,探究蛋白质在生物体内的运输、催化、信号传递等作用。

4. 基因调控:研究基因的转录调控机制,包括启动子区域、转录因子、染色质结构等的相关研究。

5. 遗传学和进化:研究遗传信息的传递和变异机制,探究基因在进化中的作用。

6. RNA干扰:研究RNA干扰的机制和作用,包括小RNA、RNA干扰复合物的功能等。

7. 蛋白质交互作用:研究蛋白质与蛋白质之间的相互作用机制,包括蛋白质复合体的组装、信号传导等。

8. 基因工程和基因治疗:研究使用基因工程技术对基因进行编辑和改造,以及利用基因治疗方法治疗疾病。

9. 分子诊断和药物研发:研究利用分子生物学技术进行疾病诊断和新药研发的方法和技术。

总而言之,分子生物学是以分子层面的结构和功能为研究对象的生物学学科,通过研究基因、DNA、RNA和蛋白质等分子的结构和功能,揭示生物体内分子间的相互作用和调控机制,对生命科学和医学研究具有重要意义。

生物的生物分子与蛋白质实验

生物的生物分子与蛋白质实验

生物的生物分子与蛋白质实验生物分子和蛋白质是生物体内的重要组成部分,对于生物学的研究具有重要意义。

为了深入了解生物分子和蛋白质的结构、功能以及相互作用,科学家们开展了许多实验研究。

本文将重点介绍生物的生物分子与蛋白质实验的相关内容。

1. 生物分子的实验研究生物分子是构成生物体的基本单位,包括DNA、RNA、蛋白质、碳水化合物等。

科学家们通过各种实验手段对生物分子进行研究,揭示其结构与功能。

其中,核酸和蛋白质的实验研究尤为重要。

1.1 DNA的实验研究DNA是携带遗传信息的重要分子,其结构的解析具有重要的生物学意义。

科学家通过X射线衍射、核磁共振等技术,研究DNA的空间结构和碱基序列,揭示了DNA分子的双螺旋结构和碱基配对规律。

此外,PCR扩增、基因克隆等实验技术的发展,为DNA的研究提供了强大的工具。

1.2 蛋白质的实验研究蛋白质是生物体内功能最为丰富的生物分子,承担着各种生物学功能。

科学家们通过电泳、质谱、免疫学等技术,研究蛋白质的结构、功能及其与其他生物分子的相互作用。

蛋白质的结晶结构解析、蛋白质质谱分析等实验研究为蛋白质功能研究提供了重要的方法和手段。

2. 生物分子与蛋白质的相互作用实验生物分子之间及生物分子与蛋白质之间的相互作用对于生物体的正常功能具有重要意义。

科学家们通过实验研究揭示了许多生物分子之间的相互作用机制,为生物学研究提供了重要的依据。

2.1 蛋白质与DNA的相互作用蛋白质与DNA之间的相互作用是调控基因表达和DNA复制的重要机制。

科学家们通过染色质免疫共沉淀、电泳迁移实验等技术,研究了核蛋白与DNA的结合方式、调控基因表达的机制等内容,揭示了蛋白质与DNA之间复杂的相互作用关系。

2.2 蛋白质与蛋白质的相互作用蛋白质之间的相互作用调节了细胞内的代谢、信号传导等生物学过程。

科学家们通过酶联免疫吸附实验、荧光共振能量转移等技术,研究了信号通路蛋白的相互作用、蛋白互作网络的构建等内容,为了解蛋白质功能及其调控提供了重要线索。

分子生物学与蛋白质组学研究

分子生物学与蛋白质组学研究

分子生物学与蛋白质组学研究随着科技的发展,分子生物学和蛋白质组学研究成为了生命科学领域中重要的研究方向。

这两个领域的研究所起到的作用不仅仅是揭示生命过程中的基本机制,这些研究也为生物医学研究和药物开发等领域提供了强有力的支持和指导。

一、分子生物学研究分子生物学的研究主要是关注生命过程中的分子机理,包括如何将基因转录成RNA分子,如何将RNA翻译成蛋白质和如何这些蛋白质与其他生物分子进行交互等过程。

这些过程中的化学反应和分子传递都是由大量的生物分子协同完成的,如核酸、糖分、脂肪、蛋白质等。

分子生物学的重要研究方向之一是理解这些生物分子如何协同工作,从而在分子水平上取得对生命系统的全面理解。

随着生物技术的不断发展,分子生物学的工具和技术也越来越多样和先进。

例如,PCR技术的开发使得科学家能够以前所未有的速度和准确度扩增合成DNA序列,打开了分子生物学研究的新局面。

同样,基于DNA重组技术的基因工程技术也将人类在调整生命系统的基因和蛋白质结构方面的能力不断拓展。

二、蛋白质组学研究蛋白质组学是一门比较新的学科,它是在分子生物学基础之上产生的。

蛋白质组学的研究重点是通过研究不同生物系统中具有不同功能的蛋白质种类和蛋白质结构,以及它们之间的相互作用,来理解蛋白质在生命过程中所起的作用。

蛋白质是细胞的基本结构单位,是分子生物学研究的最重要的功能分子之一。

蛋白质组学研究所使用的技术包括蛋白质质谱法、二维凝胶电泳、蛋白质芯片等。

这些技术已经被广泛应用于临床医学、遗传学和药物研发领域。

在药物研发领域,蛋白质组学研究可以帮助科学家更好的了解药物和目标蛋白质之间的相互作用关系,进而提高药物的疗效和安全性。

三、分子生物学和蛋白质组学在医学领域中的应用分子生物学和蛋白质组学在医学领域中的应用主要表现在两个方面:遗传检测和药物研发。

通过遗传检测,可以帮助医生了解疾病与基因的关系,从而为疾病的治疗提供指导方案。

例如,在乳腺癌的治疗中,HER2基因变异被认为是乳腺癌的有效标志,一旦确认HER2基因的异常,医生就可以根据此信息制定个性化治疗方案。

1.分子生物学绪论(蛋白质、蛋白组、蛋白组学)

1.分子生物学绪论(蛋白质、蛋白组、蛋白组学)
蛋白质、蛋白组、蛋白组学
一、蛋白质组研究的开端及蛋白质组含义
(一)1.人类基因 组计划由美国科学 家于1985年率先提 出,1990年正式启 动,美国、英国、 法国、德国、日本 和中国科学家共同 参与。
26 june 2000
1990--2001年,人类基因组序列草图的完成,宣告了
“后基因组时代”的到来,其主体是功能基因组学
直肠癌:
Sanchez等对15例结肠癌和13例正常人的结 肠上皮进行2-DE。建立了包括882和861个斑点 的结肠癌及正常人结肠粘膜的标准胶图。结果 发现在分子量为13kD和pI值为5.6处的蛋白质仅 出现在结肠癌的组织中。经鉴定为:钙粒蛋白B (calgranulin B)及钙卫蛋白(calprotectin)。
/Web/Search/index.htm
ldbESTCSITE 序列模体 http://www.expasy.ch/sport/prosite.html BLOCKS 保守序列 / ProDom蛋白质域http://protein.toulouse.inra.fr/prodom.html SBASE蛋白质域http://base.icgeb.trieste.it/sbase/ 二维电泳(2DPAGE): WORLD-2DPAGE国际2DPAGE库的完整索引
国内研究现状: 国家自然科学基金委于1997年设立了重大项目 “蛋白质组学技术体系的建立”.
中国科学院生物化学研究所、军事医学科学院 与湖南师范大学已启动蛋白质组研究.
中国科学院上海生命科学研究院、军事医学科 学院与复旦大学相继成立了专门的蛋白质组学 研究中心.
国内研究现状:在“重大疾病的功能蛋白质组学” 方面取得了良好的起步:
heidelberg.de/Services/PeptideSearch/PeptideSearchIntro.html

分子生物学实验中常用的蛋白质提取方法

分子生物学实验中常用的蛋白质提取方法

分子生物学实验中常用的蛋白质提取方法蛋白质提取是分子生物学研究中的一个重要步骤,通过提取出目标蛋白质可以进行进一步的分析和研究。

在实验室中,常用的蛋白质提取方法有多种,本文将介绍几种常见且有效的蛋白质提取方法。

一、细胞裂解法细胞裂解是最基本且重要的蛋白质提取步骤,它将细胞破裂,使内部蛋白质释放到裂解液中。

细胞裂解方法有多种,如机械破碎、超声波破碎和冻融破碎等。

其中,机械破碎是最常用的方法之一,它利用高速旋转的研钵或研磨珠对样品进行机械破碎,快速破裂细胞。

二、溶液裂解法溶液裂解法是一种温和的提取方法,适用于含有脆弱或难以裂解的细胞。

该方法通过将细胞置于含有细胞膜破坏剂的缓冲溶液中,使细胞膜破裂释放蛋白质。

常用的溶液裂解剂有洗涤剂(如SDS、Triton X-100等)和脂质体(如Tween 20)等。

三、超声波法超声波法是一种物理破碎的蛋白质提取方法。

它利用高频超声波的振荡作用,产生机械特效,使细胞破裂释放蛋白质。

超声波法可以实现非接触式破碎,不会污染样品,且对细胞结构的损伤较小,适用于多种细胞类型的蛋白质提取。

四、离心法离心法是一种通过差速离心来分离细胞碎片、细胞核或其他蛋白质复合物的方法。

通过调整离心速度和时间,可以使不同大小和密度的颗粒分层沉淀,从而实现蛋白质的分离和提取。

五、柱层析法柱层析法是一种高效的蛋白质提取方法,通过将样品溶液通过填充有特定亲和剂或离子交换基质的柱子,实现目标蛋白质的选择性吸附和洗脱。

柱层析法具有选择性强、分离效果好的特点,适用于高纯度蛋白质的提取。

六、电泳法电泳法是一种通过电场作用将蛋白质分离和提取的方法。

常见的电泳法有聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)、SDS-PAGE等。

通过将样品经过电泳分离,可以将目标蛋白质从其他蛋白质分子中分离出来,实现蛋白质提取的目的。

总结:以上是分子生物学实验中常用的蛋白质提取方法。

根据实验需要和样品特点的不同,选择合适的提取方法对于蛋白质研究的成功至关重要。

分子生物学实验室常见实验

分子生物学实验室常见实验

分子生物学实验室常见实验1.基因克隆实验:基因克隆实验是一种常见的分子生物学实验,其目的是将感兴趣的DNA序列克隆到重组DNA分子中。

这个实验通常包括DNA的摘取、PCR扩增、限制性内切酶的消化、连接载体、转化大肠杆菌等步骤。

2. 蛋白质表达实验:蛋白质表达实验是一种常见的分子生物学实验,其目的是将感兴趣的蛋白质表达到大肠杆菌等宿主细胞中。

这个实验通常包括将感兴趣的基因克隆到表达载体中,表达载体转化至宿主细胞,利用诱导剂等物质诱导表达蛋白质等步骤。

3. PCR实验:PCR实验是一种基于酶催化反应的分子生物学实验。

该实验通过模板DNA、引物、酶及核苷酸等原料,经一系列温度变化,扩增目标DNA片段。

该实验通常用于基因克隆、DNA测序、点突变检测等领域。

4. DNA测序实验:DNA测序实验是一种常见的分子生物学实验,其目的是确定DNA序列。

这个实验通常包括PCR扩增、DNA纯化、测序反应、数据分析等步骤。

5. RNA干扰实验:RNA干扰实验是一种常见的分子生物学实验,其目的是利用RNA干扰技术抑制特定基因的表达。

这个实验通常包括制备siRNA、合成siRNA、转染细胞等步骤。

6. 蛋白质纯化实验:蛋白质纯化实验是一种常见的分子生物学实验,其目的是将感兴趣的蛋白质从混合物中提纯出来。

这个实验通常包括细胞裂解、纯化、检测等步骤。

7. 荧光检测实验:荧光检测实验是一种常见的分子生物学实验,其目的是利用荧光分子标记分子或细胞等,观察其分布、表达及功能等。

这个实验通常包括荧光染色、荧光显微镜观察等步骤。

8. 基因编辑实验:基因编辑实验是一种新兴的分子生物学实验,其目的是通过基因编辑技术,直接改变DNA序列,从而实现对基因的修饰。

这个实验通常包括CRISPR/Cas9等基因编辑技术的设计、实现、检测等步骤。

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2.寡聚蛋白的组装程 : (1)蛋白质绝大多数都以寡聚或多聚体形式存在 (一般来说,具有生物学功能的蛋白质都是以同源 (由相同亚基组成)或异源(由不同的亚基组成) 寡聚体/多聚体的形式出现)。
(2)寡聚体的组装过程是一个分子特异识别的过程: “结构域对换模型(domain swapping model)”:寡聚 体的组装是一个亚基的一个“结构域”被另一相同亚 基的相同结构域置换的结果。
③在哺乳动物细胞中,二级去稳定残基包括天冬氨酸 (Asp)、 谷氨酸(Glu)和半胱氨酸(Cys),;三级去稳定残基是指天冬 酰胺(Asn)和谷氨酰胺(Gln)。
位于N-末端的Asp, Glu和Cys能被一种ArgtRNA-蛋白转移酶(R-transferase)识别,然后在 N-末端加上一个精氨酸残基(为一级去稳定残 基)。而三级不稳定残基先要被一种N末端酰胺 水解酶(N-terminal amidohydrolase)作用而变成 Asp和Glu,之后再被Arg-tRNA-蛋白转移酶作用 而加上一级不稳定残基精氨酸。
(3)分子伴侣蛋白:只与蛋白质分子的非天然构象结合, 而不与已经折叠成天然构象的蛋白分子结合。
(4)蛋白质折叠的质量控制:质量控制的蛋白分子包括 两大类:第一类是分子伴侣蛋白,包括BiP (GRP78), Calnexin, Calreticulin, PDI (Protein disulfide isomerase), PPI (Peptidyl prolyl cis/trans isomerase等等;第二类是糖 基修饰蛋白,包括具有蛋白折叠感受器功能的尿苷二磷酸 -葡萄糖:糖蛋白糖基转移酶(UDP-glucose:glycoprotein glucosyltransferase, UGGT)和糖苷酶II (glucosidase II)等。
异结合,并使之脱离运载复合物,同时使运载的核蛋白也与 输入因子α分离。
在该模型中,帮助运输的蛋白分子需要不断重复地发
挥其作用:Ran-GTP/输入因子β复合物,以及输入因子α 都将被转运回到细胞质中,然后在Ran GTP 激活蛋白 (Ran GTP activating protein, RanGAP)的作用下GTP 被水解成GDP;细胞质中形成的Ran-GDP,在与输入因 子β脱离后,可能通过某种机制再被运回到细胞核中,然 后在一种叫做Ran核苷酸交换因子(Ran nucleotideexchange factor, 又被称为RCC1)的作用下转变成RanGTP形式。这样,输入因子β和Ran-GTP都可以分别在细 胞质中和细胞核中进入另一论的核蛋白转运循环。
这两类蛋白在细胞液中似乎是由不同蛋白因子识别 (分别被称为PTS1R和 PTS2R),到过氧化物酶体膜上
后却利用同一个运输通道,这类信号肽在蛋白进入后将被 切除掉。
(6)蛋白定位出错引起的疾病 Zellweger综合症的病人被发现是因为PTS1R
缺陷引起的。这类病人的过氧化物酶体是空的, 不含基质蛋白,但它们的膜蛋白是完整的(说明 膜蛋白是通过一条不同的途径定位的)。
第二类为由3条肽链形成的“三链螺旋(triple helix)”,如胶 原蛋白等;
(1)线粒体蛋白的定位 : “基质导入序列”(matrix-targeting sequence):
富含带正电荷的氨基酸(主要是精氨酸和赖氨酸),常
含有丝氨酸和苏氨酸,不含酸性氨基酸(如天门冬氨酸
和谷氨酸)。进入线粒体基质和插入线粒体内膜的蛋白 (如柠檬酸合酶和细胞色素c氧化酶等)只含有上述信号 肽。而进入膜间质的蛋白前体(如细胞色素c)上除了含 有上述信号肽之外还含有一段紧接在后面的所谓“膜间 质导入序列 (intermembrane-space-targeting sequence) ”。 在将插入到外膜的前体蛋白(如外膜孔道蛋白,porin) 的上述共同信号肽之后紧接有一段所谓的“停止转运和 外膜定位序列 (stop-transfer and outer-membrane localization sequence) ”。
(4)膜蛋白的插入和定位: 拓扑序列 (topogenic sequences)(25个氨基酸残
基):内质网跨膜信号序列(ER cross-membrane signal sequences),可以位于肽链的N末端或是内部); 停止转运序列(stop-transfer sequences);膜锚定序列 (membrane-anchor sequences)。有时候两个、甚至三 个这样的拓扑序列合而为一,比如在细胞色素P450
一、蛋白分子的折叠、组装、细胞内定位及降解
1.蛋白质的折叠: (1)热力学角度:微量热(microcalorimetry)技术(通 过测定所产生的微小热量来估算一个蛋白溶液在热变性过 程中的焓变(enthalpy))。
(2)动力学角度:巨大数目的原子的参与而导致的复杂 性和原子之间相互作用的协同性(cooperativity) 而导致的 快速性(一般在毫秒,甚至更短的时间范围内发生)。
(2)蛋白质的结构特征: ①纤维状蛋白:
一类为由2或3股α-螺旋相互缠绕而成的超螺旋性质的所谓 盘绕圈(coilded coils)结构,在氨基酸序列上表现为由7个残基组 成的周期性重复,其中的第一和第四个残基一般为疏水性残基 (如Leu, Ala等),如纤维蛋白原、肌球蛋白、血影蛋白、角 蛋白、神经丝等;
二、蛋白质的结构与功能
1.蛋白质结构: (1)根据结构进行的蛋白质归类: ①纤维状蛋白(fibrous proteins),如胶原蛋白、蛛丝蛋白、 蚕丝蛋白等,完成功能时相对比较被动,由较为单一的重 复性二级结构单位组合而成; ②球形蛋白(globular proteins),如酶、运输蛋白、防御蛋 白等等,完成功能时相对比较主动(在发挥生物学功能的 时候进行分子识别),经常由结构和功能都具有一定独立 性的结构域(domains)组成,含有混合的二级结构成分(α 螺旋和β片层)和随机绕曲。
并在信号肽被切除后,在分子伴侣的作用下折叠成其天然 构象(如果是寡聚体蛋白,在还需要进行组装)。
信号肽决定去向:1). 通过高尔基体和运输小泡而被调 节性地(如胰岛 细胞中的胰岛素、胰岛 细胞中的胰高 血糖素、胰岛腺泡细胞中的各种蛋白酶原、乳腺细胞中的 酪蛋白和乳白蛋白等等)或非调节性地(如肝细胞中的白 蛋白和转铁蛋白、淋巴细胞中的免疫球蛋白、成纤维细胞 中的胶原蛋白和粘连蛋白等等)运送到细胞外面去;2). 通 过运输小泡被运送到溶酶体中(各种酸性水解酶);3). 先 输送到高尔基体,然后再通过运输小泡送回到内质网腔中。
(3)分泌蛋白的定位: 信号序列:长度一般为16-30个残基;含1或多个碱性
残基;随后接着是6-12个疏水性残基。 当合成的肽链长度为大约70个氨基酸残基时,最先被
翻译出来的N-末端序列作为“信号序列 (signal sequence)” 伸出了核糖体,并被存在于细胞液中的所谓“信号识别颗 粒 (signal recognition particle, SRP)”所特异结合,同时新生 肽链的合成也暂时停止。然后所形成的复合体再与内质网 膜上的所谓SRP受体特意识别和结合。之后,信号识别颗粒 及其受体将脱离核糖体,同时,新生肽链进入存在于内质 网膜上的转位子 (translocon)打开的通道中。这时,新生 肽链的合成重新启动,合成的新剩肽链假如内质网腔中,
步骤:1).前体蛋白在细胞液中的自由核糖体上被合成, 并释放到细胞液中。2).细胞液中的分子伴侣蛋白,线粒体 输入刺激蛋白(mitochondrial import stimulating factor, MSF)或Hsp70(为细菌中DnaK的同源蛋白),与还未完
全折叠好的前体蛋白分子结合,以维持这种非天然构象, 并阻止它们之间的聚集。3). 前体蛋白上的信号序列与线粒 体外膜上的特异受体/外膜转运酶复合体(Translocase of outer membrane, TOM complex)识别、并被转运跨过外膜。 4). 前体蛋白在膜间质中与位于内膜上的“内膜转运蛋白复 合体(translocase of inner membrane, TIM complex)”接 触并被转运进入线粒体基质。5). 前体蛋白上的基质导入序
列被线粒体基质中的特异蛋白水解酶切除,然后蛋白分子 自发地或在分子伴侣蛋白帮助下折叠形成其天然结构。
(2)细胞核蛋白的定位: “核定位信号(nuclear localization signal, NLS)”。而且都
是通过体积巨大的细胞核孔复合体(大约是核糖体的30倍) 进入细胞核的。
步骤:1). 在细胞质中,核蛋白被合成、并折叠成特定 的三维空间结构,然后暴露在表面的核定位信号(NLS)与 存在于细胞质中的“输入因子α(importin α)”结合,同时, 输入因子α又与另一存在于细胞质中的输入因子β (importin β) 结合。2). 载运蛋白/输入因子α/输入因子β复合物通过输入因 子β与核孔复合体识别,并被转运进入细胞核中(需要消耗 ATP)。在细胞核中,一个叫做Ran的蛋白的GTP结合形式 (Ran-GTP)与进入细胞核中的运载复合物上的输入因子β特
4.蛋白降解: (1)末端规则: ①N-末端为精氨酸、赖氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、 异亮氨酸、酪氨酸、或色氨酸等“一级去稳定残基
(primary destabilizing residues)”的话,蛋白质分子的寿命 不会长于3分钟; ②当N末端为半胱氨酸、丙氨酸、丝氨酸、苏氨酸、甘氨酸、 缬氨酸、或蛋氨酸等“稳定残基 (stabilizing residues)”的时 候,蛋白分子在细胞内可以存在30个小时以上而不被蛋白 酶水解。
3.蛋白定位: 蛋白分子在细胞内的定位决定于其自身的结构 。
定位于细胞不同部位的蛋白分子携带有不同的结构 信号。
20世纪70年代,德国出生的美国科学家Blobel就 提出“信号假说”:每一种蛋白质在真核细胞器中 的定位是通过新生肽链中短暂存在的“信号”序列 协助完成的。1999年,Blobel“因发现蛋白质具有内 在的、支配它们在细胞内的转运和定位的信号”而 获得了诺贝尔生理学和医学奖。
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