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蛋白质1.蛋白质的功能：1.催化2.调节3.受体4.转运5.贮存6.运动7.结构成分8防御9异常功能2.氨基酸构型：指一个分子中原子的特定空间排布，不同的构型如果没有共价键的破坏是不能互变的3.氨基酸构象：指具有相同的结构式和相同的构型的分子在空间里可能的多种状态，构象形态间的改变不涉及共价键的破坏4.氨基酸的等电点：在某一PH的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等，成为兼性离子，呈电中性，此时溶液的PH值称为该氨基酸的等电点等电点：（PI）在某一PH溶液中，氨基酸解离成阴离子和阳离子的趋势及程度相等，成为兼性离子，呈电中性。此时溶液中的PH值称为氨基酸的等电点。（1）PHPI酸性，解离出正电荷阳离子（2）加酸解离出正电荷5.肽键：由一个氨基酸的a-羧基与别一个氨基酸的a-氨基脱水缩合而形成的化学键，肽键中的C-N键具部分双键性质，不能自由旋转6.肽单位：由于局部双键性质，肽键连接的基团处于同一平面，具有确定的键长和键角，是多肽链中的刚性结构，称为肽单位7.肽平面：肽键具有一定程度的双键性质，参与肽键的六个原子C、H、O、N、Cα1、Cα2不能自由转动，位于同一平面，此平面就是肽平面，也叫酰胺平面。8.蛋白质一级结构：多肽链中氨基酸的排列顺序，由遗传密码的排列顺序决定，一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础，主要化学键是肽键9.Anfinsen原理：决定蛋白质分子高级结构的全部信息都包含在一级结构即多肽链的氨基酸序列中，蛋白质的一级结构决定了二级、三级等高级结构，这就是著名的Anfinsen原理蛋白质二级结构：蛋白质分子中某一段肽键的局部空间结构，即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象10.蛋白质的二级结构：蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，即该肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象。主要化学键：氢键11.二面角：两相邻酰胺平面之间，能以共同的Ca为定点而旋转，绕Ca-N键旋转的角度称∮角，绕C-Ca键旋转的角度称φ角，∮和φ称作二面角，亦称为构象角，决定相邻肽基的几何位置12.拉氏构象图：以肽链的各a-碳的二面角∮为横坐标，φ为纵坐标，在坐标图中标出，该坐标图称拉氏构象图，广泛用于检测实验测定和计算机模型构造的各种蛋白质结构的合理性13.盐析：蛋白质在高浓度中性盐溶液中会沉淀析出，称为盐析，常用的盐为硫酸铵，不同蛋白质所需的盐离子浓度不同，可调节硫酸铵浓度使蛋白质在不同阶段沉淀下来，称为硫酸铵分级沉淀法14.等电点沉淀法：在一定PH值下，蛋白质所带电荷为零，此时PH值为该蛋白质的等电点，蛋白质在等电点时分子向排斥力消失蛋白质沉淀，因此可以通过调节溶液PH值使蛋白质分开15.蛋白质的超二级结构：一级序列上相邻的二级结构在三维折叠中也靠近，彼此按特定的几何排布形成简单的组合，这些组合单位称超二级结构或结构模体，它们是三级结构的建筑模块16.超二级结构的四种基本组合形式：a-a,B-a-B,B-B,B连角-转角27.蛋白质的三级结构及结构域：二级结构和结构模体（超二级结构）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18.蛋白质的三级结构：结构域在三维空间中以专一的方式排布组合，或者二级结构，结构模体在空间中的进一步协同盘曲折叠形成的包括主链和侧链在内的专一结构为蛋白质的三级结构，主要作用力为疏水作用按结构域将蛋白质分类：a型结构域,B型结构域，a/B型结构域，无规则/富含二硫键和金属离子型a型结构域—--四螺旋束：烟草花叶病毒的外壳蛋白，肌蚯蚓血红蛋白，人生长激素B型结构域----上下桶式结构域：视黄醇结合蛋白a/B型结构域------TIM桶式折叠结构域：磷酸丙糖异构酶、受体19.蛋白质的等电点：在某一PH值溶液中，蛋白质酸性基团和碱性基团的解离程度相当蛋白质分子所带正负电荷相等，净电荷为零，此时溶液的PH值称为蛋白质的等电点PHPI正电PHPI负电20.沉淀：蛋白质分子相互聚集而从溶液中析出的现象称为~21.蛋白质的变性：天然蛋白质分子受到某些物理因素或化学因素影响时，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，这一过程称为变性22.分子伴侣：分子伴侣是细胞中一大类蛋白质，是由不相关的蛋白质组成的一个家系，它们介导其他蛋白质的正确装配，但自己不成为最后功能结构的组分，广泛存在于生物体内，分子伴侣主要属于三类高度保守的蛋白质家族23.蛋白质折叠病：由于蛋白质的三维空间结构异常，导致病蛋白分子通过分子间作用感染正常蛋白质而致病，致病蛋白质分子与正常蛋白质分子的构成完全相同，只是空间结构不同，如疯牛病、老年性痴呆症、家族高胆固醇症、家族样淀粉沉淀病等24.包涵体：指细菌表达的蛋白在细胞内凝集，形成无活性的固体颗粒，主要为在重组蛋白的表达过程中缺乏某些蛋白质折叠的辅助因子，或环境不适，无法形成正确的次级键等原因形成的25.蛋白质化学修饰：蛋白质的化学修饰是通过各种修饰剂与蛋白质分子侧链上特定的功能基团发生化学反应而实现的，通过化学基团的引入或去除，使蛋白质共价结构发生变化26.生物反应器：指利用生物系统大规模生产有重要商业价值的外源蛋白质，用于医疗保健和科学研究，目前作为生物反应器的生物系统主要有微生物、动物和植物27.人-鼠嵌合抗体：在基因水平上将鼠源单克隆抗体的可变区与人抗体的恒定区连接起来，在合适的宿主当中表达的抗体称为人-鼠嵌合抗体，在此种抗体中，可变区的基因部分来源于鼠，恒定区的基因序列来源于人28.单克隆抗体：由经过特定的抗原处理过的效应B细胞和骨髓瘤细胞杂交得到的杂交瘤细胞产生的具有特异性识别某抗原上的某一特定抗原决定簇的抗体，由于是由单一杂交瘤细胞产生的纯抗体，故称单克隆抗体29.蛋白质组：指的是由一个细胞、组织或整个生物体表达的所有蛋白，蛋白质组学是在蛋白质水平上定量、动态、整体性地研究生物体，它旨在阐明生物体全部蛋白质的表达模式及功能模式30.蛋白质组学：指应用各种技术手段来研究蛋白质组的一门新兴学科，其目的是以整体的角度分析细胞内动态变化的蛋白质组成成分、表达水平和修饰状态，了解蛋白质之间的相互作用与联系，揭示蛋白质功能与细胞生命活动规律31.蛋白质芯片：也叫蛋白质微阵列，研究对象是蛋白质，是将已知的蛋白质分子产物固定在固相载体，根据这些生物分子的特性，捕获能与之特异性结合的待测蛋白，经洗涤、纯化，再进行确认和生化分析，它为获得重要生命信息提供有力的支持32.生物信息学：伴随人类基因组计划产生的一门新兴的交叉学科，从事对生物信息的获取、处理、存储、分配、分析和解释，并综合应用数学、计算机科学、物理学、化学和生物学工具，阐明和理解大量生物数据包含的生物学意义生物信息学的主要研究内容：1.生物信息的收集、处理、存储、分配2.基因组序列信息的提取和分析3.生物大分子结构模拟和药物设计4.生物信息分析的技术与方法研究33.PAGE:聚丙烯酰胺凝胶是由单体丙烯酰胺和交联剂N,N-甲叉双丙烯酰胺在加速剂TEMED和催化剂过硫酸铵的作用下聚合交联成三维网状结构的凝胶，可以根据蛋白质带电荷、分子量大小等将蛋白质分离，以此凝胶为支持物的电泳称为聚丙烯酰胺凝胶电泳简称PAGE。34.SDS:多数蛋白质都溶于水、盐溶液或有机溶液，分离纯化某一蛋白质首先要求把蛋白质从组织或细胞以溶解的形态释放出来，并保持原来的天然状态。在变性聚丙烯酰胺凝胶电泳中由于SDS带有大量的负电荷，由于不同的SDS-蛋白质复合体具有相同的荷质比和相同的构象，因此迁移率不受原有的电荷、分子形状的影响，只取决于蛋白质分子量，因此经过一段时间电泳后蛋白质混合物会按其分子量大小分离。选择1.各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16﹪样品中蛋白质：1g氮≈6.25g蛋白质——1／16﹪2.烷基化反应：烷基化修饰剂：2,4-二硝基氟苯，碘乙酸，碘乙酰胺-NH2,-SH,-COOH酰化反应:修饰剂：三硝基苯磺酸，丹磺酰氯-NH2,-SH,-OH氧化还原反应：还原剂：2-巯基乙醇，DTT等可作用基团：二硫键3.活性中心出现频率最高：lys,Asp,Glu.Cys,His,Tyr,Ser4.凝固与变性变性蛋白质不一定沉淀（强酸，强碱处理蛋白质，使得蛋白质表面带上一定电荷，排斥）沉淀蛋白质不一定变性（盐析，等电点）变性蛋白质不一定凝固凝固的蛋白质不一定变性5.脯氨酸（亚氨基酸）--a-螺旋终结者，甘氨酸，半胱氨酸6.X射线---蛋白质晶体核磁共振----液体状态1.简述α螺旋的要点（至少说出两点）（1）棒状结构肽链主链沿一维方向形成左手螺旋，R侧链向外伸出（2）每圏螺旋含3.6个氨基酸残基，螺距为0.54nm，α-C-二面角（-57，-47）（3）维系化学键为氢键，氢键方向与螺旋轴基本平行。（4）α-螺旋为螺旋偶极子，螺旋中所有的氢键都沿螺旋向同一方向，总效果是在N-末端积累了正电荷，C-末端积累了部分负电荷。（5）α-螺旋为两亲性螺旋，α螺旋的一侧分布着亲水残基，另一侧主要集中疏水残基，常以疏水面聚合2.蛋白质分离纯化的一般步骤，并说出其中一个步骤的主要方法。①材料前处理②蛋白质粗分离③蛋白质细分离⑴材料的前处理根据实验材料不同选择不同的处理方法，液体材料通常用过滤或离心去除固体杂质，固体材料要经过材料洗涤、破碎等处理，动物细胞先剔除结缔组织和脂肪组织，植物材料去壳，选择适当的方法将组织和细胞破碎⑵蛋白质的粗分离使用缓冲液提取实验材料后，所获得的目的蛋白含量往往比较低，一般通过透析或超滤的方法可使目标蛋白质浓缩并可以同时去掉少量杂质，蛋白质粗分离常用的实验方法有：盐析，等电点沉淀法，有机溶剂沉淀法，透析及超滤法⑶蛋白质的细分离样品经过粗分离之后体积小，大部分杂质蛋白已被去除，可通过离子交换层析、凝胶过滤及亲和层析等方法进一步进行纯化，最后得到晶体蛋白3.根据蛋白质溶解度不同，分离蛋白质的方法有很多，列举出两种，并简述其中一个的机理。（1）盐析蛋白质在高浓度中性盐溶液中会有沉淀析出，称为盐析。常用盐为：硫酸铵。不同蛋白质所需的盐离子浓度不同，可调节硫酸铵浓度时蛋白质在不同阶段沉淀下来，称为硫酸铵分级沉淀。（2）等电点沉淀法PHPI带正电，PHPI带负电。在一定PH值下蛋白质所带电荷为零，此时PH为该蛋白质的等电点。蛋白质在等电点时分子间排斥力消失，蛋白质沉淀，因此可以通过调节溶液的PH值使得蛋白质分开。（3）低温有机溶剂沉淀法当水溶液中加入有机溶剂，如甲醇，乙醇货丙酮，会影响蛋白质分子间的电荷作用。会破坏蛋白质分子表面的水膜面引起蛋白质沉淀。特点：引起蛋白质变性。4.简述结构域的特征（1）结构域是蛋白质三级结构的基本单位，它可由一条多肽链或多肽链的一部分独立折叠形成稳定的三级结构（2）一个分子中的结构域区之间以共价键相连接，这是与蛋白质亚基结构的根本区别。（3）较大的结构域都有多个域区存在，他们可以以不同的方式组合，从而以有限的域区结构组合成极为复杂多样的蛋白质整体结构。（4）结构域是功能单位，不同的结构域常常与蛋白质不同的功能相关联。5.离子交换层析原理蛋白质具有两性性质，即可用阳离子交换层析也可以用阴离子交换剂进行分离纯化，离子交换剂为固定相，而洗脱液为流动相，蛋白质在两相中进行分配，洗脱液本身为电解质，可与蛋白质竞争和离子交换剂的结合。目标蛋白带负电荷，能和阴离子交换剂结合，选择阴离子交换剂（1）目标蛋白和带正电的杂蛋白分离，杂蛋白不能和阴离子交换剂结合，目标蛋白和阴离子交换剂结合，选择合适的洗脱液洗脱目的蛋白。（2）目标蛋白和同样带负电的杂蛋白分离一般通过梯度阶段洗脱，通过调节洗脱液的盐离子浓度或者进行洗脱。两者的PI不同，越接近洗脱液的PH,所带负电荷越少，蛋白容易洗脱。两者的PI相同，不能分离。阳离子交换剂：母体上含带负电的基团，能和带正电的蛋白结合。阴离子交换剂：母体上含带正电的基团，能和带负电的蛋白结合。6.Hartley1986年总结出蛋白质定位突变设计的目标及解决方法设计目标解决办法热稳定性引入二