第4章-蛋白质折叠.pptx

第四章蛋白质的折叠(zhédié);蛋白质折叠(zhédié)的定义;蛋白质折叠问题是生命科学领域的前沿课题之一，并且被列为“21世纪的生物物理学”的重要课题，它是分子生物学中心法则尚未解决的一个重大生物学问题。从一级序列预测蛋白质分子的三级结构(jiégòu)并进一步预测其功能，是极富挑战性的工作。研究蛋白质折叠，尤其是折叠早期过程，即新生肽段的折叠过程是全面的最终阐明中心法则的一个根本问题。;蛋白质折叠(zhédié)研究的背景;第二(dìèr)遗传密码;完整的提法应该是遗传密码的第二部分，即蛋白质中氨基酸序列与其空间结构的对应关系(guānxì)，国际上称之为第二遗传密码或折叠密码。;第二(dìèr)遗传密码的特点;简并性的证据(zhèngjù);多意性;全局性;破译“第二遗传(yíchuán)密码”正是“蛋白质结构预测”从理论上最直接地去解决蛋白质的折叠问题，这是蛋白质研究最后几个尚未揭示的奥秘之一。;蛋白质折叠的研究(yánjiū)内容;蛋白质折叠(zhédié)研究的概况;经典的蛋白质折叠自组装(zǔzhuānɡ)学说;SH;随机重组:8个SH形成4个二硫键的概率是:

1/7×1/5×1/3=1/105

核糖核酸酶不仅重新折叠了,而且(érqiě)选择了105种可能方式中正确的一种。;60年代，Anfinsen提出氨基酸序列(xùliè)决定了蛋白质特定三维空间结构的著名假说。;细胞内新合成的多肽链，在其合成终了之后(zhīhòu)，不需要别的分子的帮助，也不需要额外能量的补充，就应该能够自发地折叠而形成它的三维结构。

——所谓翻译后的自发折叠过程。;蛋白质折叠机制(jīzhì)的理论模型;精品PPT;与大量(dàliàng)现代实验相矛盾;新生(xīnshēng)肽链的折叠的新观点:;2、细胞内新生肽链的折叠和成熟为功能蛋白，一般来说是需要帮助的，而不是自发(zìfā)的。

一类新的生物功能的蛋白，能够帮助细胞内的其它蛋白折叠;蛋白质的体外折叠(zhédié)与体内折叠(zhédié);帮助新生肽折叠(zhédié)的蛋白（辅助蛋白）;分子(fēnzǐ)伴侣-蛋白质的保姆;分子(fēnzǐ)伴侣概述;几点说明(shuōmíng)：;2）分子伴侣(bànlǚ)的作用

通过催化的或非催化的方式，加速或减缓组装过程；

传递组装所需要的空间信息；

也可能只是抑制组装过程中不正确的副反应；;3）分子伴侣一定不是最终组装完成的结构的组成部分(zǔchénɡbùfèn)

一些蛋白酶的前导序列及核糖体蛋白的泛尾肽——分子内分子伴侣;4）分子伴侣帮助(bāngzhù)正确的“非共价组装”,排除共价修饰酶.

5）不仅帮助(bāngzhù)新生肽链的折叠，还帮助(bāngzhù)新生肽成熟为活性蛋白，包括转运、越膜定位、亚基组装等。

最大一类蛋白为热激蛋白（Hsp60，Hsp70，Hsp90）;到底非天然构象的什么特征能被分子伴侣识别呢？

确切的原因还未知，目前只知道在天然构象中，疏水残基多半位于分子的内部而形成疏水核，去折叠后就可能暴露出来，或者在新生肽段的折叠过程中，会暂时形成在天然构象中本应该(yīnggāi)存在于分子内部的疏水表面，因此认为分子伴侣最有可能是与疏水表面相结合。;分子伴侣(bànlǚ)的类型;HSP40（DnaJ）;HSP40（DnaJ）;HSP40与HSP70相互作用示意图;Hsp70作为一种重要的内源性保护因子，可提高肺组织对各种损伤的耐受性。肺组织中Hsp70表达的增加可减轻肺水肿及炎性反应，减少(jiǎnshǎo)肺组织细胞凋亡，从而改善氧合功能，降低病死率。

增加心脏组织中Hsp70基因的表达，可使心脏具有抵抗缺血或内毒素损伤的作用;近几年，有关Hsp70的研究已成为分子生物学的一大热点，并逐渐成为临床多种疾病治疗的新途径。由于Hsp能够对各种形式(xíngshì)的组织细胞损伤提供保护作用，随着研究的深人，应用药物或基因工程等技术诱导Hsp作为肺损伤的治疗方法颇具前景。;GroEL（HSP60）型伴侣(bànlǚ)素;GroEL的立体(lìtǐ)结构图;;在未结合(jiéhé)和结合(jiéhé)GroES时GroEL结构域的重排;结合(jiéhé)了ATP和GroES

的GroEL;GroEL/GroES系统(xìtǒng)促进蛋白质折叠过程;折叠酶;折叠(zhédié)酶类型;蛋白(dànbái)二硫键异构酶(proteindisulfideisomerases，PDI);细菌中含有二硫键蛋白质的氧化和异构化过程。

DsbA蛋白负责氧化，