蛋白质的错误折叠可造成致命后果
未折叠蛋白反应之欧阳引擎创编
未折叠蛋白反应：从应激通路到稳定调节欧阳引擎（2021.01.01）Peter Walter and David Ron细胞分泌或展示在起表面的大多蛋白质进入它们折叠组装的场所内质网，只有合适的组装蛋白质才能从内质网进入细胞表面。
细胞会根据需要来调节内质网内部蛋白质组装能力，从而确保蛋白质折叠的精确性。
分泌蛋白或膜蛋白在它们被分派到内膜系统其他细胞器、分泌到细胞表面、或释放到胞外之前都在内质网腔内折叠、成熟。
内质网通过激活包内信号转导来反应腔内未折叠蛋白的压力，这统称为未折叠蛋白反应（UPR）。
而且，至少三种明显不同的UPR通路来调节各种不同基因的表达使内质网保持稳态或当内质网应激得不到消除时诱导细胞凋亡。
最近研究进展给UPR的复杂机制及其在各种疾病中扮演的角色带来了一线光明。
泌蛋白或膜蛋白在它们被分派到内膜系统其他细胞器、分泌到细胞表面、或释放到胞外之前都在内质网腔内折叠、成分熟。
UPR，一种保守系统发生信号路径，是内质网的检测器，检测折叠能力的不足并，感知错误折叠的胁迫，从而根据内质网状态来交流信息来调控振和基因表达。
UPR的激活是通过对内质网膜表达的调节，用新合成的蛋白质折叠基质填充来满足需要。
这种长期大范围转录调控伴随着进入内质网的蛋白质流量瞬间减少。
这样UPR建立并维持的稳态的无数其他循环的一个范例。
复杂的细胞器安排发生元件的分子水平上得到阐明时，细胞生物学进展才能完美体现。
UPR就是其中一个例子，他详细表述的分子机制说明了一个真核细胞调控器内质网的能力。
令人感到意外的是，由于这些机制的激增，关于UPR是如何与细胞生理杂乱的各方面协调并维持稳态的，这方面的发现的大门被打开了。
事实上，真核细胞所有用来与环境惊醒信息交流的蛋白都在内质网组装。
它们传出传入的信息决定了器官的健康，比如传递细胞分裂、成熟、分化或死亡的信号。
一个阈值来保证各部分组装的精确性，离开了这些质量控制集体就会陷入混乱局面。
最新牛海绵状脑病64教学讲义PPT课件
现实意义：对治愈严重的神经系统慢性进行性 退化性疾病的启发。
理论意义：20世纪50年代发现了DNA的双螺 旋结构，开辟了分子生物学时代，知道核酸是 决定遗传特性的中心，蛋白质只是核酸信息的 表达形式，所谓感染就是指核酸的感染。那么 朊病毒本身不含有核酸，怎么感染呢？
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展望未来
英国科学家以鼠为实验对象，首次证明治愈动 物的海绵状脑病是可能的，为深入理解海绵状 脑病的发病机理及攻克疯牛病及其人类表现形 式新型克雅氏症等提供了新的线索和希望。
牛海绵状脑病64
疯牛病有多可怕？
死亡率100% ——可能威胁人类生存 比爱滋病更可怕——无法找到防治疫苗 疯牛病毒杀不死——常规消毒杀不死，
非常规消毒玉石俱焚 疯牛病防不胜防——医疗用品食品传播
化妆品也不能排除
疯牛病对化妆品的影响
把化妆品原材料由以牛为来源改为以猪、鸡和 鱼类等动物为来源。此前，以牛为来源的化妆 品合成、制造原料主要是牛的胎盘、胶质和部 分脏器、脑、脊髓、血清等。
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三个典型的非炎性病理变化：
出现双边对称的神经空泡。这是牛海绵状脑病 的主要空泡病变。牛海绵状脑病很少见有其他 类型的大空泡。
星型细胞肥大常伴随于空泡的形成。 大脑淀粉样病变。
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分子病理学变化
牛脑组织提取液中含有大量的异常纤维(SAF)， 可用电镜负染技术观察到。
SAF容易纯化，可从正常的膜糖蛋白（PrP）
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首要问题
需要马上解决的问题是必须找到一个简单而又 经济的办法来破坏这种疾病，使将来不再有致 病因子从被毁坏的尸体复生并感染兽群的危险。 还有一种担忧与日俱增：由于普里昂病毒的不 可破坏性，严重感染的兽群放牧过的土地可能 被污染而不再能用来养殖牲畜和种植蔬菜，除 非去掉全部的表层土壤。
第一篇 蛋白质的结构与功能-蛋白质III
PrPc与PrPsc在构象上的主要差别：（1）PrPc；（2）PrPsc
分子伴侣催化蛋白质的折叠
GroEL/GroES复合物的三维结构模式图
PDI的作用机制
PPI催化的反应
与蛋白质错误折叠相关的疾病
阿尔茨海默氏病（Alzheimer's disease，AD） 帕金森氏病（Parkinson's disease，PD） 海绵状脑病（spongiform encephalopathy，SE）
蛋白质折叠的“滑雪”模型
体内蛋白质折叠的不同途径
分子伴侣
帮助体内球状蛋白折叠的一类蛋白质 最常见的分子伴侣有两大类：热激蛋白70类家族 （HSP70类）和伴侣素（chaperonin）家族。 HSP70类分子伴侣通过与部分折叠的蛋白质的疏
水区域的临时结合而促进蛋白质的正确折叠。 伴侣素则形成大的桶状结构容纳部分折叠的蛋白 质完成折叠。一旦蛋白质折叠好，分子伴侣即被 释放，然后再参与另一个新生蛋白质的折叠。
Levinthal氏悖论
假定一个由100个氨基酸残基组成的蛋白质，其每 一个氨基酸残基有2个构象，那么，这个蛋白质的 总构象数目是2100=1.27×1030。再假定此蛋白质为 了寻找总能量最低的构象状态，其每尝试一次构 象耗时10-13秒，则将所有可能的构象都尝试完成 需要的时间是：(10-13)(1.27×1030)=1.27×1017秒= 4×109 年!
nsen实验
牛胰核糖核酸酶的变性和复性实验
体外蛋白质折叠历程
三个阶段的反应： （1）启动—快速地形成局部二级结构，即折叠核。此过程 是可逆的； （2）折叠核协同聚合成结构域； （3）结构域经熔球态（molten globule）中间体最终形成具 有完整三维结构的蛋白质。熔球态中间体被认为是疏水塌 陷（hydrophobic collapse）的结果，这样的状态含有某些 二级结构，但还没有形成正确的三级结构。其形成受疏水 侧链的快速包埋驱动。
《朊病毒及其检测》课件
朊病毒防治的伦理问题
保护隐私
在朊病毒的防治过程中，应尊重患者的隐私权和个人信息保密。
人道关怀
对于感染朊病毒的患者，应提供人道关怀和心理支持，减轻他们的痛苦和恐惧 。
05
朊病毒相关实验及案例分析
实验一：朊病毒的分离和纯化
总结词
朊病毒的分离和纯化是研究朊病毒的基础步骤，涉及到病毒的提取、离心、过滤和纯化等过程。
总结词
要点二
详细描述
体外感染实验是研究朊病毒致病机制的重要手段，可以模 拟病毒在体外环境中的感染过程。
首先，将纯化的朊病毒与敏感细胞进行共培养，观察病毒 对细胞的感染情况。通过荧光染色、免疫学检测等方法检 测病毒感染后细胞内病毒抗原的表达情况。此外，还可以 通过测定细胞病变、细胞死亡等情况来评估病毒感染的严 重程度。这些实验结果有助于深入了解朊病毒的致病机制 和传播途径，为预防和治疗朊病毒感染提供科学依据。
02
朊病毒的致病机理
朊病毒的感染机制
朊病毒通过与宿主细 胞表面的受体结合， 进入细胞内。
朊病毒的感染机制还 包括对细胞膜的破坏 和细胞骨架的改变等 。
在细胞内，朊病毒经 过一系列的生物化学 反应，最终导致细胞 死亡。
朊病毒对宿主细胞的影响
朊病毒可以导致宿主细胞的结 构和功能发生变化，如细胞膜 的通透性增加、细胞骨架的紊 乱等。
朊病毒的生物学特性
传播方式
致病机制
朊病毒可通过接触、消化道、血液等途径 传播，如食用感染朊病毒的动物器官或血 液等。
朊病毒进入宿主细胞后，会诱导正常朊蛋 白错误折叠，形成淀粉样沉淀，导致细胞 功能紊乱和死亡。
疾病类型
诊断与防治
朊病毒可引起多种致命性疾病，如疯牛病 、克-雅病等。
2020届西北工业大学附属中学高三生物第三次联考试卷及答案解析
2020届西北工业大学附属中学高三生物第三次联考试卷及答案解析一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。
每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 某个鼠群有基因纯合致死现象(在胚胎时期就使个体死亡)，该鼠群的体色有黄色(Y)和灰色(y)，尾巴有短尾(D)和长尾(d)。
任意取雌雄两只黄色短尾鼠经多次交配，F1的表现型为黄色短尾∶黄色长尾∶灰色短尾∶灰色长尾＝4∶2∶2∶1。
下列相关说法不正确的是()A．两个亲本的基因型均为YyDdB．F1中黄色短尾个体的基因型为YyDdC．F1中的纯合子在胚胎时期均死亡D．F1中黄色长尾和灰色短尾的基因型分别是Yydd和yyDd2. 在生物组织还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选择，下列叙述错误的是（）A.甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等，都含有较多的糖且近于白色，因此可以用于进行还原糖的鉴定B.花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料C.大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料D.鸡蛋清含蛋白质多是进行蛋白质鉴定的动物材料3. 多个氨基酸分子缩合形成含2条肽链的蛋白质时，相对分子量减少了900，由此推知，此蛋白质分子中所含的氨基酸数和肽键数分别是A.52，52B.50，50C.52，50D.50，494. 1902年，英国科学家斯他林和贝利斯大胆地作出假设，最终发现了在盐酸的作用下，小肠黏膜产生了一种化学物质，这种物质进入血液后，随着血流到达胰腺，引起胰液的分泌(如下图)。
下列相关叙述中，正确的是A.∶过程肯定为神经调节B.∶过程肯定为激素调节C.小肠是控制胰液分泌的神经中枢D.∶∶过程都属于激素调节5. 能说明生长素具有双重作用的是（）A.无子果实B.枝条生根C.顶端优势D.以上都不是6. 下列关于细胞学说的叙述，错误的是（）A.细胞学说的建立者是英国科学家罗伯特．虎克B.细胞学说阐明了生物界的统一性C.在多细胞生物中，细胞是一个相对独立的单位D.细胞学说在修正中前进7. 下列说法正确的是（）A. 病毒没有细胞结构，但是能够单独完成各种生命活动B. 大肠杆菌本身不能够单独完成各种生命活动C. 病毒的生命活动离不开细胞D. 多细胞生物单个细胞能单独完成各种生命活动8. 下列有关A TP的功能的叙述，错误的是（）A.A TP可为细胞的主动运输提供能量B. 变形虫的变形运动是依赖A TP提供能量来完成的C. 合成大分子物质的过程直接或间接地利用ATP提供的能量D. 动物体温的提升或维持都是依赖ATP释放的能量9. 使用高倍显微镜的观察顺序是∶转动细准焦螺旋，直到调清物像为止∶转动转换器，使高倍镜对准通光孔∶在低倍镜下看清物像，再把目标移到视野中央A.∶∶∶B.∶∶∶C.∶∶∶D.∶∶∶10. 下列有关生态系统能量流动的叙述，错误的是A.生态系统中所接收的全部太阳能是流经这个生态系统的总能量B.生态系统中的能量是沿着食物链和食物网流动的C.能量流动的特点是单向的、不循环的D.能量流动是逐级递减的，传递效率是10％～20％11. 如图表示土壤中甲、乙两种元素浓度变化与某植物生长速率关系，下列分析正确的是()A. 该植物生长对甲元素需求大于乙元素B. 当土壤中乙元素浓度为B时，施含乙元素的肥料最有利于该植物生长C. 当该植物生长速率最大时，对甲、乙元素的需求量相近D. 持续保持甲、乙元素供应量相等可能会导致该植物生长不正常12. 某研究小组发现，血液中含有一种名为“GDFI”的蛋白质，其含量减少可导致神经干细胞中端粒酶的活性下降。
内质网应激与心血管疾病研究概述_何云云
生理科学进展 2011 年第 42 卷第 6 期
近年来研究发现内质网应激参与多种心血内质网应激是继死亡受体信号途径和线粒体途径之后新近发现的一条细胞凋亡通路适度管疾病的发生发展通过对相关通路的干预可以产生心肌细胞的保护作用这有望成为防治心脏疾病的新靶点
生理科学进展 2011 年第 42 卷第 6 期
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内质网应激与心血管疾病研究概述
何云云
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内质网是真核细胞中蛋白质翻译合成和细胞内 钙离子的储存场所， 也是甾体类胆固醇和许多脂质 。 Ca2 + 和 的合成场所 蛋白质的正确折叠需要 ATP、 适宜的氧化环境以保证二硫键的正确形成 ， 但当细 胞内钙稳态失衡、 分泌蛋白过度表达、 营养物质缺 乏、 糖基化改变以及缺氧等状态时会造成错误折叠 称为内质 或未折叠蛋白在内质网腔内的大量积聚， 网应激（ ERS） 。针对内质网应激产生的一系列缓解 细胞功能失调的反应称为未折叠蛋白反应 （ UPR ） 。 当应激 过 强 或 长 时 间 不 缓 解 时 即 可 诱 发 细 胞 凋 ［1 ］ 亡 。心血管疾病是目前威胁人类健康的最常见 ERS 参与了多种心血管疾病的发生发展 。 疾病之一， 通过对其在心血管系统疾病中的研究， 有助于我们 更好的认识心血管疾病， 为疾病的治疗提供新的思 路。本文主要针对近年来内质网应激反应在心血管 疾病及其相关防治中的研究做一阐述 。
国家科技部国际科技合作重大专项课题（ 2006DFB32210 ） 通讯作者
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生理科学进展 2011 年第 eukaryotic initiation factor 2 α ， eIF2 α ） 磷酸化， 导致蛋白质整体翻译水平减弱， 进 结合于启 而减少蛋白质的合成。ATF6 激活后入核， （ ERSE ） ， 诱导内质网应 动子内质网应激反应元件 PDI、 XBP1 、 CHOP 等 ） 的基因表 激基因 （ GRP78 /94 、 达。IRE1 激活后剪切 X 盒结合蛋白 （ XBP1 ） 前体 mRNA 形成有活性的 XBP1s。XBP1s 不仅可以诱导 内质网分子伴侣的转录而增加蛋白质的折叠能力 ， 还可以加速错误折叠蛋白的降解 。 （ 二） 凋亡途径 如果应激过强或持续较长时 间时， 生存途径不能缓解 ERS 引 起 的 细 胞 功 能 失 调， 那么细胞凋亡途径就会被激活。 1． 转 录 因 子 GADD153 / CHOP 的 激 活 转 录： CHOP 也称为生长停止和 DNA 破坏诱导基因 153 （ growth arrest and DNA damage inducible gene 153 ， GADD153 ） ， 是 ERS 特异的转录因子， 属 C / EBP 转 ATF6 以及 IRE1 都能诱导 录因子家族成员。PERK、 CHOP 的 转 录，其 中 PERKeIF2 α ATF4 是 激 活 CHOP 蛋白表达的主要途径。 CHOP 主要是通过促 ERO1 α 和 TRB3 等的表达及下调抗凋 进 GADD34 、 2 等促进细胞凋亡［2］。 亡蛋白 Bcl2． 激酶 ASK1 / JNK 的激活： 活化的 IRE1 胞浆结 构域通过募集接头分子的肿瘤坏死因子受体相关因 子 2 （ tumour necrosis factor receptor － associated factor 2， TRAF2 ） 到 细 胞 膜 而 激 活 凋 亡 信 号 调 节 激 酶 1 （ apoptosis signalregulating kinase 1 ，ASK1 ） 形 成 IRE1TRAF2ASK1 复合物， Jun 氨基末 既而激活 cJNK ） ， 端激酶（ c － Jun N － terminal kinase， 通过磷酸 2 家族成员的活性而介导细胞凋亡 。 化调节 Bcl3． Caspases 的激活： caspase12 定位于内质网膜 上， 在生理状况下以无活性的酶原形式存在 ， 当 ERS ， caspase12 。 caspase12 发生时 酶原被激活 活化的 9 进而激活 caspase3 等效应 caspases， 激活 caspase最终诱导细胞凋亡。 二、 内质网应激反应与心血管疾病的关系 内质网应激反应在多种疾病的发生、 发展中有 重要的作用， 如神经系统退行性疾病、 肿瘤、 糖尿病 等。近年来， 多项研究证实内质网应激反应也参与 了心血管系统疾病的发生。 Zeng 等［3］发现 XBP1 在 ApoE － / － 小鼠的血管分 且与病变 叉处和动脉粥样硬化损伤（ AS） 区高表达， 的严重性相关。在动脉同系物移植模型中发现， 将 XBP1s ） 转 染 至 携带 XBP1s 基 因 的 腺 病 毒 （ Ad－/－ ApoE 4 周后单核细胞浸润、 小鼠血管壁， 内皮细
2024年重庆市普通高中学业水平选择性考试高考模拟调研卷(四)生物试题及答案
浅的不同，可能是因为温度或光照不同导致色素合成量不同，并设计了如下实验来证明
他们的猜测：利用 Ｆ？自交得到 Ｆ？，将Ｆ？植株全部种植在．
＿的环境
下， 观察Ｆ？辣椒果实的表型。若
＿，则证明他们的猜想正确。
在高浓度 ＮａＣＯ？胁迫下，虽然部分叶绿体受损消失，但仍然存在部分叶绿体；而用
低浓度 ＮａＣＯ？处理不耐盐碱的植物，叶绿体内外膜会受损，用高浓度 ＮａＣＯ？处理会
导致叶绿体结构破坏，基粒片层消失。说明赖草具有抗盐碱能力的原因
是
１７．赏食兼用型紫色辣椒是辣椒中稀有的种质资源，为了研究辣椒果色的遗传，某学校
康德 ２０２４年重庆市普通高中学业水平选择性考试高考模拟
调研卷（四）生物试题
学校：
姓名：
班级：
考号：
一、单选题
１．多种元素和化合物共同构成了生物体结构和功能的基本单位——细胞，进而形成多
姿多彩的生命世界，下列有关元素和化合物的说法正确的是（）
Ａ．脂肪由三分子甘油和一分子脂肪酸构成， 室温下一般呈固态
１１．免疫系统具因分自我与非我的能力，这种能力跟一类称为 ＭＨＣ 的糖蛋白有关，
ＭＨＣ可以分为ＭＨＣＩ类分子和 ＭＨＣⅡ类分子，下图表示病毒入侵人体后的免疫过程， 下列说法正确的是（）
ＭＨＣ
病毒
寄主
细胞
辅助性Ｔ细胞
ＭＨＣＴ抗原
）活化
０＇
白细胞
介素Ⅱ
穿孔素
细胞裂解
活化
巨噬细胞
白细胞介素Ｌ
吞入抗原巨噬细肺
Ｄ．清除细胞中的 ＦＤＸ１ 后，细胞质中 Ｃ？Ｈ？Ｏ？增多，有氧呼吸第二、三阶段都
不能正常进行
４．生命科学的进步离不开每一位科学家的细心、勤奋、坚持和对科学的热爱， 下列有