结构生物学介绍及进展.pptVIP

结构生物学

;结构生物学的定义;结构的重要性;疯牛病等构像病的罪魁祸首—;分子生物学：

现代生物学的主流方向;结构在现代生物学里的中心地位;举例;;1962;1962;1964;1982;1985;1988;1997;2002;2003;2006;2009;内螺旋;钾离子通道的离子导通机理;钾离子通道;结构生物学进展：

;;同步辐射

;;各种生物基因组和功能基因组数据;获得生物大分子结构的主要技术;?;蛋白质晶体;什么是同步辐射？;同步辐射装置示意图;三种发光元件;发光元件;同步辐射的亮度（单位时间，单位面积，单位立体角，一定光子能量范围内的光子数）和转靶X光机的比较。;;实际的蛋白质单晶;分子置换法（，）

同晶置换法（，，）

反常散射法（，，）

直接法（）;;（多对同晶置换）;一个同晶置换可以得到两个可能的解。;两个同晶置换就可以得到唯一的解。;“同步辐射+硒代+样品冷冻”已经

成为解析全新结构的标准方法。;多波长反常衍射（）;原子散射因子;;同步辐射的作用;();同步辐射促进了蛋白质结构的解析;生物学家的评论;实验的波长选择;四个可选择的波长;几个波长？;反常衍射的分类;波长得到的相角三个波长得到的相角;人源“”蛋白;同步辐射蛋白质晶体学的发展;目前，10微米左右的质量良好的晶体已经能够解析出生物大分子结构。（，发表于J...,367,310-318.2007）

：可能达到5微米。;;小角散射

;获得生物大分子结构的困难;;;小角散射（）;小角散射所需的样品;小角散射的优点;小角散射（1D）衍射（3D）;图片来自8.;小角散射的缺点;经典应用;最近发展;M.B.,V.V.D.I.

J...(1997).30,811–815;用虚拟原子来表示生物大分子形状。模拟退火这些虚拟原子的位置，使得计算谱线与实验最接近。

程序：和

D.I.，(1999).76,2879–2886;重建晶体结构中丢失部分;生物大分子复合物;研究实例（一）

从基因到功能：脱氨酶;206：S.;;2O;;206:,;;;;;;;;;;;;研究实例（二）：;图片来自8.;图片来自8.;图片来自8.;在结合后的变化并不支持晶体学研究的结果。;的结果的仔细分析否认了的机???。

以及P(r)的变化远比机制导致的小。;导致晶体学结构出问题的原因：

结晶时产生的;图片来自8.;研究实例（三）：;2×L-glutamate;;的催化机理示意图;;实验结果：

1：a亚基；2：；

3：b亚基。

黑点：实验数据；

红线：模型（外形）；

绿色点划线：a2（曲线1）和

a4b（曲线2）晶体学模型；

绿色三角（曲线3）：单体b；

绿色圆（曲线3）：二体b；

蓝线：刚体拟合后的a4（曲线

1）和()4；

蓝色圆（曲线3）：拟合后的

b单体与二体混合模型。;a4;a4;a4;;自由电子激光

;各种生物基因组和功能基因组数据;解决的方法：分子不排队，让光子排队;;分子的散射：在原子空间排列无序的条件下，出射光子的方向不受限制，因此出射的X射线强度变得非常微弱。入射X射线的光子如果没有确定的位相关系（相干），那么即使目前最强的光源，这些无序到达的光子产生的信号还是弱得无法探测。（强度相加，N个光子N倍信号）;除非入射X射线的光子“排着整齐的队伍”，具有确定的位相关系（相干），散射的光子产生的信号就有确定的相位关系，能够进行振幅叠加，N个光子产生N2倍信号（类似共振）。;关键：光源;什么是自由电子激光？;溶菌酶;30

;可能的问题;作用下溶菌酶分子的离解;实验技术的问题;实验技术（1）：

;实验技术（2）：

;使用一束脉冲足够短的激光，就可以得到可信的散射信号。;晶体衍射相位问题的根源：傅立叶取样定律和衍射的中心对称性;;傅立叶取样定律如是说：;;(a)A;相位问题解决了，我们可以得到一个电子密度。;单颗粒重构;病毒的真实结构

2，3;提供的其他机遇（一）

时间分辨;机遇和困难;上的纳米晶衍射实验：证明了在样品损坏之前可以获得衍射图像以解析结构。;但是，晶体还是需要的;;一些参考书籍和文献;Thankyouforattention!