膜蛋白的研究进展
细胞生物学中膜蛋白的研究进展

细胞生物学中膜蛋白的研究进展细胞膜是细胞的外层界面,也是细胞与外界进行交互的重要介质。
细胞膜中最重要的成分是膜蛋白。
膜蛋白作为细胞膜的主要构成成分,发挥着重要的生物学功能,如负责物质的传输、维持细胞稳态、调节细胞信号通路等。
因此,对膜蛋白的研究在细胞生物学领域占有重要地位。
本文将从膜蛋白的类型、结构及功能等方面探讨细胞膜蛋白的研究进展。
一、膜蛋白的类型在细胞膜中,蛋白质大约占总质量的50%,其中约70%是膜蛋白。
膜蛋白按其位置和功能分为三类:跨膜蛋白、周贴膜蛋白和脂联蛋白。
1.跨膜蛋白跨膜蛋白也称为整合蛋白,是一类横跨整个细胞膜的蛋白质。
根据它们在细胞膜中的位置,跨膜蛋白分为单次跨膜蛋白和多次跨膜蛋白两种。
多次跨膜蛋白是由一系列的螺旋结构相互联结而成,而单次跨膜蛋白则通常含有一个棒状结构,它在细胞膜内外平衡地分布着。
2.周贴膜蛋白周贴膜蛋白也称为外周膜蛋白,是位于细胞膜内外表面但不穿透细胞膜的蛋白质。
它们包括附着蛋白、固定蛋白和运输蛋白等。
3.脂联蛋白脂联蛋白是一类较小的蛋白质,在细胞膜外层与膜蛋白和糖脂分子相互作用,从而稳定细胞膜结构,参与细胞吸附和识别等生物学过程。
二、膜蛋白的结构跨膜蛋白的结构为最广泛被研究的膜蛋白,一般来说,跨膜蛋白可以保持在细胞膜中的稳定位置,而不被冲出或分解。
跨膜蛋白结构一般由跨膜区、细胞内和细胞外的蛋白质结构组成。
它们可以通过氢键、半固体或半液态膜状环境中的Vander Waals力及疏水力相互作用稳定在膜中。
然而,不同亚类的跨膜蛋白由于其结构和组成不同而表现出不同的功能。
根据其跨膜区域的不同,单次跨膜蛋白和多次跨膜蛋白具有不同的结构。
周贴膜蛋白并不穿透整个细胞膜,因此其结构可以是单体、二聚体或由多种蛋白链组成的亚复合物。
周贴膜蛋白的结构通常是比较复杂的,包括多个区域,如靶向信号、酶活性、糖基化修饰等。
由于其不同的结构区域和功能,周贴膜蛋白的结构十分多样。
不同类型的脂联蛋白也具有不同的结构,其中最著名的脂联蛋白是 RAMP 蛋白。
膜蛋白结构及功能研究进展

膜蛋白结构及功能研究进展膜蛋白是一类广泛存在于细胞膜上的蛋白质,它们在维持细胞内外环境平衡、传递信号和调节细胞的功能上起着至关重要的作用。
随着科学技术的不断发展,对膜蛋白结构及功能的研究也取得了重要进展。
本文将介绍膜蛋白结构的研究方法、重要的结构发现和膜蛋白功能的进一步探索。
关于膜蛋白结构的研究,传统的方法主要包括X射线晶体学和NMR。
X射线晶体学通过获得膜蛋白晶体的X射线衍射图像来确定其结构,但很多膜蛋白由于难以获得高质量的晶体而难以进行研究。
而NMR则可以在溶液状态下研究膜蛋白结构,但对于大分子膜蛋白来说,其结构的解析相对困难。
近年来,随着冷冻电镜技术的发展,其在膜蛋白结构研究中的应用越来越普遍,尤其是应用于解析大分子膜蛋白结构。
冷冻电镜通过将膜蛋白样品在液氮温度下快速冷冻,然后获取高分辨率的电镜图像,通过图像处理可以重建出膜蛋白的三维结构。
这种方法已经被应用于多个大分子膜蛋白的结构解析,为膜蛋白研究提供了新的突破口。
在膜蛋白结构的研究中,也发现了一些具有重要意义的结构。
例如,G蛋白偶联受体(GPCR)是一类广泛存在于细胞膜上的膜蛋白,对于许多重要的生理过程起着调节作用。
最近,科学家们成功地利用冷冻电镜解析了β2肾上腺素能受体的结构,这是GPCR家族中的一种具有广泛研究重要性的受体。
通过该结构的解析,我们可以更好地理解膜蛋白的激活机制,为药物设计和治疗相关疾病提供了新的思路。
此外,膜蛋白的功能也是目前研究的热点之一。
膜蛋白作为细胞的大门,参与物质的跨膜转运、细胞信号传导等重要功能过程。
近年来,一些研究揭示了膜蛋白的结构与功能之间的关系。
例如,研究人员在GABA受体结构中发现了一种自由空间的腔室结构,通过该腔室,离子可以跨过细胞膜进行通道传导。
这一发现为我们理解膜蛋白的离子转运提供了新的线索。
另外一个重要的研究方向是膜蛋白与药物的相互作用。
膜蛋白作为许多药物的靶点,药物与膜蛋白之间的相互作用对于药物的疗效和副作用具有重要影响。
膜蛋白的结构与功能研究

膜蛋白的结构与功能研究膜蛋白是一种存在于细胞膜上的蛋白质。
它具有多种不同的功能,包括传递信号、物质转运和细胞识别等。
由于其在生物体中的重要作用,对膜蛋白的结构与功能研究已经成为了当前生物学领域中的重要研究方向。
膜蛋白的结构及类型膜蛋白基本上由两个主要的结构域构成:一个是偏极性的氨基酸序列域,另一个是跨膜螺旋域。
它的偏极性序列域位于细胞外或细胞内,其中该域常常包含有一些特征性序列,如信号肽或辅助蛋白的识别和结合位点。
而跨膜螺旋域则穿过膜层,并形成稳定的空间构型,以维持蛋白质在膜中的定位。
根据其膜域的组成和结构,膜蛋白可以分为三类:单跨膜蛋白、多跨膜蛋白和周膜蛋白。
单跨膜蛋白只包含一个跨膜域,例如受体和胶原蛋白家族;多跨膜蛋白则有多个跨膜域,如离子通道和转运体系列;周膜蛋白则没有膜域或只有短的跨膜域,例如磷酸酯酶和糖转运蛋白。
膜蛋白的功能和研究进展膜蛋白是一个功能多样的蛋白质,它在细胞的多个过程中扮演着重要的角色。
例如,细胞膜上的受体蛋白能够调控信号转导通路的启动和自身的降解,这是细胞的信号调控过程中不可或缺的一部分。
而转运蛋白则参与细胞内物质的转移和代谢过程,以维持生物体的正常功能。
对于膜蛋白的研究,主要包括了对其生物学功能和结构的探究。
之前的研究主要集中在单跨膜蛋白的结构和功能分析。
然而,由于多跨膜蛋白的复杂结构和功能,对其结构和作用的研究相对滞后。
最近的一些研究表明,采用金属有机骨架材料和电声波等新型技术可以更好地研究多跨膜蛋白的结构和功能。
此外,膜蛋白的药物靶点研究也日益受到关注。
据统计,目前市场上上市的药物中有30%-40%的靶点是膜蛋白,这表明膜蛋白作为药物靶点的重要性日益增加。
因此,对膜蛋白的深入研究能够为新型药物的研究和开发提供重要的帮助。
结语膜蛋白作为生物体中的重要蛋白质,其结构和功能的研究一直是生物学领域的热点之一。
当前,采用新型技术来研究多跨膜蛋白以及其在药物研制中的应用也成为了研究人员的关注焦点。
植物膜蛋白结构与功能研究

植物膜蛋白结构与功能研究植物膜蛋白是一种特殊的蛋白质,其结构和功能在植物生长和发育过程中起着重要的作用。
随着科技的不断进步,人们对植物膜蛋白的研究也越来越深入,下面就从结构和功能两个方面来探究植物膜蛋白的研究进展。
一、结构研究
植物膜蛋白主要存在于细胞膜中,其结构非常复杂,由大量氨基酸组成。
目前研究人员主要通过X射线晶体学、核磁共振、电子显微镜等多种手段对植物膜蛋白的结构进行研究。
研究表明,植物膜蛋白的结构呈现出多种形态,包括单体、二聚体、三聚体等。
几乎所有的膜蛋白都是跨膜蛋白,其跨越膜的结构也是研究的重点之一。
据统计,植物膜蛋白大约有60%以上的氨基酸序列是膜跨越区域,因此其跨膜结构的确定对于揭示植物膜蛋白的功能机制非常重要。
随着技术手段的不断进步,研究人员也逐渐发现了植物膜蛋白
在细胞生长和发育中的作用,这也为植物膜蛋白的研究提供了更
广阔的空间。
二、功能研究
植物膜蛋白在植物生长和发育中扮演着不可替代的角色。
例如,它们可以调控离子和水分的通道,促进物质的运输和吸收;它们
还可以通过信号转导途径参与细胞间的相互作用,从而调节植物
的生长和发育。
另外,植物膜蛋白还可以参与植物对环境的适应性调节,如对
气候变化的适应、对外界压力的响应等,这些功能机制也是植物
膜蛋白研究领域的热点之一。
总之,植物膜蛋白作为一种特殊的蛋白质,其结构和功能被广
泛研究,这不仅有助于揭示植物生长和发育的机制,也有助于研
发植物基因工程和生物技术。
未来,植物膜蛋白研究将进一步深入,为植物科学的发展和人类福利的提高做出更大的贡献。
膜生物学中膜蛋白的结构与功能研究

膜生物学中膜蛋白的结构与功能研究膜生物学是生物学中的一个重要分支,研究细胞和生物体内膜的结构、功能以及代谢调节机制等。
其中,膜蛋白是膜生物学中最为重要的研究对象之一,因为它不仅是构成细胞膜的基本组分,还参与了多种细胞活动,具有多种功能。
本文将就膜蛋白的结构与功能研究的最新进展展开讨论。
一、膜蛋白的结构与性质膜蛋白是嵌入细胞膜中的蛋白质,主要为跨膜蛋白或膜附着蛋白。
跨膜蛋白是指跨越膜层的蛋白质,通常由单一或多个α螺旋或β折叠结构组成。
膜附着蛋白则通过非共价键附着于膜层上,并且通常含有膜结合域和蛋白质结构域。
不同的膜蛋白在结构和性质上存在较大差异。
跨膜蛋白通常包含膜内、膜外和跨膜区域,其中跨膜区域具有疏水性,这也是它能够穿过膜层的关键。
而膜附着蛋白因其不直接穿过膜层,因此不具备该性质。
此外,膜蛋白中的不同区域还可能具有各自的功能,例如负责信号传导的结构域和负责物质转运的载体结构域等。
二、膜蛋白的功能研究膜蛋白具有多种功能,其中最基本的是调节物质在细胞膜中的转运,包括离子、小分子化合物以及大型分子如蛋白质等物质。
此外,膜蛋白还参与了多种生物体内的代谢调节、信号转导等细胞活动,并且在许多生理病理状态中发挥了重要作用。
近年来,膜蛋白功能研究的重点在于探究其与疾病的关系。
例如,一些膜蛋白异常会导致癌症、免疫系统疾病和神经系统疾病等。
因此,对膜蛋白的深入研究不仅有助于揭示其基本的生物学功能,也将有助于发展新药和治疗手段。
三、膜蛋白的研究进展近年来,多种技术手段的推出使得膜蛋白的结构和功能研究取得了重大进展。
其中,X射线晶体学、电子显微镜技术、核磁共振技术等被广泛应用于研究膜蛋白结构。
此外,基于高通量筛选技术的研究也为发现新的膜蛋白提供了可能。
在功能研究方面,近年来兴起的膜蛋白体外重构技术为研究膜蛋白功能提供了新的手段,能够使研究人员在其自然状态下体外表达和纯化膜蛋白,并进行各种功能性实验研究。
此外,结合膜蛋白结构和功能的研究也得到了广泛关注。
Ⅱ型高尔基体膜蛋白GP73的研究进展

( i t e e ai s GC ga — l h p t i, H) n cl t 的病 原 学 研 究 中 发 现 , GC 是 肝炎 中一种 罕见 的形式 , 能与病 毒性致 病 H 可 原感 染 有关 。在 近几年 的研 究 中发 现此 GP 3不仅 7
与病毒 感染 、 肝脏 疾 病 相关 , 和其 它 疾 病 , 其是 肿 尤 瘤 疾病 都有 一定 的 关联 , 该 蛋 白的研 究 目前 仍处 但 于初 步 阶段 , 是否 能够代 替 甲胎 蛋 白( p a{t— 它 Alh 一eo
记 ) 其功 能 尚不 清楚 。紧邻 跨膜 区发 现 了一 些卷 曲 ,
螺旋 结构 , 该结 构参 与蛋 白之 间 的相互 作 用 。G 7 P3 可 能代表 着另 一种 高 尔基 Ⅱ型膜 蛋 白 , 高 尔 基磷 如
酸 蛋 白 G P 3 , 种 蛋 白与 GP 3结 构 相似 , P 10 这 7 都含 有 大量 的酸 性氨基 酸 , 有卷 曲结构 。 都
示 约 为 7 a 这 比理 论 的 4 a 大 的 多 。 3KD , 5KD 要
GP 3有 很 强 的 亲 水性 , 是 却 有 着 疏 水 的 氨 7 但 基端 , 在氨 基端编 码 的跨 膜 区 中 , 2 第 8与 2 个 氨 基 9
酸之 间有一 潜 在 的信 号 肽 裂解 位 点 。GP 3的 羧 基 7 端位 于细胞 外 , 五个 糖 基 化 位 点 ( 1 2边 框 标 有 图 、
poenAF ) 为 肝癌 诊 断 的 新标 记 物 , 是 成 为 rti P 作 或
其它 肿瘤 诊断 或治 疗 的辅 助 指 标 , 有 待更 深 层 次 都 的研 究 。本 文查 阅 了近 几 年 GP 3现 有 的研 究 状 7 况, 综述 如下 , 以期 为广 大 的科 研工 作者 提供参 考 。
生物物理学中膜蛋白的结构和功能研究

生物物理学中膜蛋白的结构和功能研究膜蛋白是存在于生物膜上的一种大分子,是膜结构中最重要的成分之一。
它们能够与细胞内外环境进行特定的相互作用和传递信息,实现细胞与外界交互和内部控制。
因此,膜蛋白的结构和功能研究具有极大的意义。
生物物理学在此方面发挥了重要的作用,为我们提供了深入了解膜蛋白的手段和思路。
1. 膜蛋白的结构膜蛋白的晶体结构是研究膜蛋白结构和功能的基础。
1994年,生物物理学家约翰·麦克劳德首先用X射线晶体学技术解析了一种膜蛋白的晶体结构,由此开创了膜蛋白晶体学的新时代。
以晶体学为基础的膜蛋白结构研究不仅能够解决膜蛋白精细结构的问题,还能够为疾病控制和药物设计提供基础信息。
膜蛋白的结构与聚集状态、跨膜结构和外部化学环境密切相关。
许多膜蛋白具有跨越生物膜的跨膜结构,在膜双层中形成水通道或离子通道,在细胞内外传递物质或信息。
跨膜膜蛋白的结构解析历程中涌现了许多重要的技术手段,例如薄层技术,电子显微镜技术,核磁共振技术等。
其中,作为跨膜膜蛋白结构研究的突破性技术,二氧化碳保护浸入法和毛细管配对技术是最具代表性的。
2. 膜蛋白的功能膜蛋白的功能与其结构密切相关。
因此,通过研究膜蛋白的结构可以深入探究其功能。
膜蛋白能够与细胞环境相互作用,并发挥许多不同的生理过程作用,比如信号传递、稳态维持、离子传输、代谢调控等。
信号通路是膜蛋白的重要功能之一。
细胞膜上大约50%的蛋白都是受体蛋白,其中G蛋白偶联受体是最著名的家族之一。
鸟嘌呤酸和亲苯胺是G蛋白偶联受体的典型配体,这两种物质能够激活受体与特定的G蛋白结合,从而导致G蛋白发生构象变化,激活或抑制腺苷酸酶,并最终调节细胞内的信号传递。
因此,研究G蛋白偶联受体的结构与功能对于认识细胞信号传递通路并提高靶向药物治疗效果具有重要意义。
膜蛋白还扮演着维持细胞稳态的中心角色。
离子通道、转运蛋白和水通道都是膜蛋白的重要类型。
它们能够通过跨膜的方式调节细胞内外物质的平衡状态,从而维护细胞内部环境,排除代谢废物,进一步调节细胞功能和新陈代谢。
细胞膜蛋白及其功能研究的最新进展

细胞膜蛋白及其功能研究的最新进展随着生物学领域中基因组学和蛋白质组学技术的不断发展,越来越多的蛋白质被鉴定出来,其中包括细胞膜蛋白。
细胞膜蛋白是细胞膜上的蛋白质,可以通过它们在膜上的位置和结构来调节细胞与外部环境之间的交互。
它们在细胞内外交流、细胞分化和信号转导等生命过程中发挥着关键作用。
细胞膜蛋白的研究一直是生物学研究的重点之一,最新的研究成果推动了该领域的发展。
1. 蛋白质组学技术的应用在过去的几十年中,研究者们对细胞膜蛋白的研究主要通过对单独的蛋白或蛋白家族的研究来进行。
但是现在人们可以使用蛋白质组学技术来快速鉴定大量的细胞膜蛋白。
这种技术利用质谱分析技术和凝胶电泳技术等来分离、测量和鉴定蛋白质。
这种技术的出现使得研究者们能够全面地理解细胞膜蛋白的特点和功能。
2. 细胞膜蛋白的结构细胞膜蛋白的结构是研究的一个重点。
细胞膜蛋白分为两种类型:跨膜蛋白和外周膜蛋白。
跨膜蛋白包括单跨膜蛋白和多跨膜蛋白。
单跨膜蛋白只具有一个穿过细胞膜的螺旋结构,而多跨膜蛋白则有多个穿过细胞膜的螺旋结构。
另外外周膜蛋白则存在于细胞膜的负向一侧。
研究表明,细胞膜蛋白的结构对其功能发挥有着重要作用。
3. 细胞膜蛋白的功能细胞膜蛋白是细胞内外信息传递的重要媒介。
根据其位于细胞膜的位置和结构,细胞膜蛋白可以调节离子、氨基酸、小分子物质等的通过细胞膜,以及识别和响应细胞信号。
最新的研究表明,细胞膜蛋白对细胞增殖、分化、凋亡和代谢等生命过程中有着至关重要的作用。
其中,一些肿瘤对细胞膜蛋白的异常表达或功能缺陷导致了癌细胞的形成和发展,因此细胞膜蛋白研究对肿瘤治疗也具有重要意义。
4. 细胞膜蛋白的药物开发由于细胞膜蛋白的重要作用,它们成为了研究和发现新药物的重要靶点。
以人类乳腺癌细胞中的HER2为例,小分子靶向药物靶向HER2并抑制其活性,从而防止癌细胞的生长和扩散。
最近,针对其他细胞膜蛋白的小分子靶向药物也在研发中,这些药物对治疗多种疾病都有潜在的作用。
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• 膜蛋白具有的生理功能包括: • 1.选择性离子通道; • 2.进行能量的转换; • 3.响应细胞膜一侧的信号,并将其传递到膜的
另一侧; • 4.形成可溶性代谢物(葡萄糖和氨基酸)的跨
膜转运系统; • 5.通过与细骨架中的非膜结合 大分子以及胞外基质的相互作用 来调节细胞的形态结构。
• 1、膜蛋白结构研究的进展 • 2、膜蛋白与能量转换的研究进展 • 3、膜蛋白与物质运输的研究进 • 4、膜蛋白与信息跨膜转导的研究进展 • 5、膜蛋白与医学的关系 • 6、膜蛋白的技术、方法的研究进展
丙型肝炎病毒(HCV)
HCV属于黄病毒家族的一员,其基因组全长约9.4kb,编码3010~ 3 033个氨基酸的多蛋白前体。
E1糖蛋白是一个约30~35kD的糖基化蛋白, 含N-糖基化位点5~6个,脱糖基后为21kD。 E2糖蛋白含糖基化位点约11个,其糖蛋白的 分子量为58kD~70kD,在内源性糖基化酶 的作用下,得36kD~40kD的脱糖基蛋白。
成员:黄换开 叶灿华 梁焯玲 梁婉华
膜蛋白-生物膜所含的蛋白叫膜蛋白, 是生物膜功能的主要承担者
膜蛋白的分类(与脂双层的位置关 系)
1.整合蛋白又称整合蛋白(integral protein) 2.外周蛋白(peripheral protein) 3.锚定蛋白 (lipid-anchored protein)
美国Chang与Roth成功地从大肠杆菌中分离、 纯化一种具有多药耐受性的ABC载体转运体 (ATP-bingding cassette transport)的同 系物MsbA。这种ABC蛋白转运体以二聚体 形式存在。
。
我国的研究现状 总之,内在膜蛋白三维结构的解析虽然取得不少
可喜的成绩。但总的来说仍未取得突破性进展, 任道而重远。虽然探索性很强,难度很大,周期 很长,但鉴于它的重要性,世界各国仍给予很大 的关注,从最近几年的发展情况来看,与英国、 德国相比较,美国和日本有后来居上的趋势。 我国对生物膜三维结构的解析研究也艰难地开始 起步
膜蛋白与信息跨膜转导的研究进展
信号转导受体都是膜固有蛋白,有一个或 几个疏水跨膜序列。
信号转导受体的胞外区位于亲水环境下, 单独表达的胞外区比较容易结晶。信号转 导受体的胞外是受体与配基结合的部位, 且一般保留着与配基结合的性质,因此能 提供 大量的信息。
而质膜信号转导受体往往是药物作用的靶标,阐明受 体的结构与功能不仅有重要的基础 研究意义,而且有 重要的应用前景。 随着对膜蛋白晶体结构解析能力的提高,更多的受体 结构将被阐明,而从膜的角度研究受体与膜脂的相互 作用、受体在膜上侧向扩散的规律、受体在体外与脂 质体的重组等研究也会越来越深入。
• 总之,内在膜蛋白三维结构的解析,
无论对整个细胞重要功能的深入探索,
还是从后基因组研究考虑都是十分重要的。
• 此外,内在膜蛋白三维结构的解析也有很明显的的 应用前景,与医学的关系尤为密切。有人估计, 50%的受体和通道可能是药物的靶标。内在膜蛋白 的异常与一些遗传病【如囊性纤维变性受体 (cystic fibrosis)】癌症甚至神经退行性疾病 【如老年性痴呆(Alzheimer disease)、铂金森 病(Parkinson’s disease)】等
威斯康辛大学化学系教授Robert Hamers指出这项研 发成果可以帮助进一步探索细胞膜蛋白未知的领域,并 将细胞膜蛋白的研究推进原子层级,创造与X光结晶绕 射法结合的可能性,让细胞膜蛋白研究进入新的里程碑。
科学家成功开发荧光光谱新技术 研究膜蛋白运动
该项研究成果解决了在该领域存在的长期争论: 一个钾离子的4个亚单元究竟是各自独立发挥作用 还是协同发挥作用。
利伊诺大学 (University of Illinois) 的生化学家 Stephen Sligar研发出一项新的技术来解决研究细胞膜蛋白的难 题。
细胞膜蛋白之所以难研究是在于它们从细胞膜上纯化出来以后就无 法行使其正常功能。为了解决这项难题,Stephen Sligar等人研 发出一种脂质纳米圆盘来替代细胞膜上磷脂双层 膜 (phospholipid bilayer),让被纯化出来的细胞膜蛋 白能够与一般细胞膜蛋白一样行使其正常功能。
• 整合蛋白占
膜蛋白的70%~80%。
• 它们部分或全部嵌入膜内, 有的则全部跨膜分布,如受 体、通道、离子泵膜孔 (proe)、运载体 (transporter)以及各种膜 酶等。
• 要深入了解膜蛋白的功能必须解析它们的三维 结构。在整个真核细胞所包含的蛋白质中,据 估计,1\4~1\3为内在蛋白。人类基因组研究的 初步结果表明,在全长约30亿碱基对中只有 30000~40000个基因能编码并表达蛋白质,其中 内在膜蛋白也差不多占1\4~1\3.其他模式生物 的基因组所表达的蛋白质中,内在蛋白也占相 似的比例。
因此,研究针对HCV包膜蛋白的体液免疫具有重要意 义。
HCV感染后血清中病毒含量极低,同时目前缺 乏有效的体外培养系统及合适的动物模型繁殖 病毒,无法获得大量的天然病毒抗原.
目前只能通过合成肽或基因重组的方法,获得 HCV包膜蛋白抗原,用于研究HCV感染者中针 对HCV包膜蛋白的免疫特征。
膜蛋白研究新技术
这种纳米圆盘的结构就像一般细胞膜一样,由两层背对 背的磷脂 (phospholipid)所组成,为了使纳米圆盘表面 保持平坦,其研究小组模仿制作日本寿司的方式,将其 纯化出来的膜蛋白当做馅儿,将其磷脂当作海苔包装纸 使磷脂紧密围绕在膜蛋白周围。
由于纳米圆盘看起来酷似套在膜蛋白的戒指,为了展现戒指的光芒— 也就是印证嵌在里头的膜蛋白能够发挥正常功能,Sligar的研究 生, Andrew Leitz,纯化出一种治疗心脏病药物的目标膜蛋白--β2肾 上腺素接受器szlig; 将其嵌入纳米圆盘中,并观察其加入药物后膜蛋白 变化。结果发现到药物与接受器结合后,使其构型发生改变,并且让 细胞内重要的讯息传导物质G protein释放出来,证实嵌在纳米圆盘 的膜蛋白能够行使其功能。
目前的研究表明,HCV E1、E2蛋白通过非共 价键相连形成异源二聚体,代表了HCV包膜糖 蛋白的天然构象。
HCV包膜糖蛋白的体液免疫 HCV外膜区B细胞表位。
病毒的包膜蛋白对于宿主产生体液免疫反应很重要, 因为宿主首先接触的是包膜蛋白,而且这些蛋白的表 达水平较高;宿主的保护性免疫常依赖于针对病毒表 面蛋白的抗体,该抗体能阻断病毒与敏感细胞的结合, 也可能通过加强细胞免疫清除病毒
பைடு நூலகம்
膜蛋白的主要功能是控制细胞与其周边环境 的离子交换
离子通道类似于一台小型纳米机器或纳米阀门, 如果这些微小阀门运转失灵,将引发人体肌肉、 中枢神经系统和心脏等发生各种遗传疾病。
与照相机的光圈原理相似,这些膜蛋白通过
开启和关闭动作来控制细胞与其周边环境的离子 交换运动,这种离子交换运动促成了沿着我们神 经细胞的电信号的传输。这些细微阀门的尺寸大 约是人眼瞳孔大小的百万分之一。加美科学家所 采用的新技术可测量到单离子通道,并可研究离 子通道内部不同部分之间如何进行信息沟通。
有关。
• 因此内在膜蛋白三维结构无疑对新药 的发现、设计、筛选都有很大的作用。
大肠杆菌MsbA的三维结构
根据世界卫生组织的统计,全世界各种感染疾 病约有60%与多药耐受性的细菌有关,每年大 量癌症患者的不治身亡也与肿瘤细胞的多要耐 受性有关。导致多药耐受性的原因之一在于细 胞质膜存在一种内在膜 蛋白——ABC转运体,因此研究解析 它的结构对于寻找开发新 药显然很重要的。
我国光合作用膜蛋白研究获重大成果——测定菠菜 主要捕光复合物晶体结构
光合作用由捕光系统和光反应系统共同完成 ,捕光复 合物这种膜蛋 白的三维结构是研究植物如何高效利用 光能的结构基础。
LHC —Ⅱ是绿色植物中含量最丰富的主要 捕光复合物 ,它是由蛋白质分子、叶绿素 分子、类胡萝 卜素分子和脂类分子组成 的一个复杂分子体系 ,被镶嵌在生物膜中, 具有很强的疏水性 ,难以分离和结晶。
由加拿大蒙特利尔大学物理系教授里 卡德.布朗克牵头的联合小组对基于4个 同样的亚单元建立的钾离子通道进行了 研究,这种钾离子通道形成了可以穿过 膜的微细小孔,小孔能够打开和关闭以 开通或阻断离子传导。
科学家使用新开发出的荧光光谱技术, 区分出4个亚单元,首次实现了对4个 亚单元的运动分别进行跟踪研究。 他们发现,4个亚单元分子是协同 发挥作用的,从而解释了为何在电 生理学实验中没有在电流中发现中间级。