2.2 生物大分子复合物在线视频

同学们好

在上一次我们已经了解到

几类主要的生物大分子

以及它们的基本结构特征

显然它们的结构与功能是相应的

今天我们会通过一些例子来看一下

同类的生物大分子

甚至不同类的生物大分子

之间还可以相互作用

形成生物大分子复合物

而发挥更加广泛的生物活性

不同的生物大分子之间

可以通过共价修饰形成复合物

例如

一个或多个单糖

可以通过其半缩醛羟基以糖苷键的形式

与脂质共价结合形成糖脂

最常见的是修饰甘油脂形成甘油糖脂

或者修饰鞘氨醇形成鞘糖脂

一个典型的例子就是我们ABO血型抗原

就是由红细胞膜上的鞘糖脂组成

另外

糖也可以以糖肽键共价修饰蛋白质

形成糖蛋白

参与蛋白质功能的调节

增加抗原性

促进细胞间的识别等等

或者形成蛋白聚糖

成为细胞外基质的重要组分

更多的时候

生物大分子之间可以

通过各种非共价键相互作用

形成生物大分子复合物

这种相互作用可以发生

在同一种生物大分子之间

例如参与组成微管的基本结构单元

则是由a微管蛋白

和b微管蛋白形成二聚体

二聚体再首尾相接组成微管

微丝则是由actin聚合而成

生物大分子的相互作用

也可以发生在同一类的不同分子之间

例如

蛋白质抗原与抗体的结合

就是通过不同蛋白质之间

的非共价键相互作用

形成高特异性的结合

再比如

许多细胞内信号转导中

都有支架蛋白（scaffold protein）

它们与信号通路中的

多个信号分子互相作用

形成复合体

并将这些信号通路的信号分子

以复合体的形式定位在细胞的特定区域

这方面最经典的例子就是KSR支架蛋白

在诸如EGF等酪氨酸激酶受体

被激活的情况下

KSR招募Ras-Raf-MEK-MAPK这一信号

通路的信号分子

并将它们固定在细胞膜受体附近

提高局部信号分子的浓度

和磷酸化激活的级联反应的效率

上面这些我们看到的主要是

同类的生物大分子之间的相互作用

另外

不同类的生物大分子之间

也可以通过相互作用形成超分子复合物

例如脂蛋白

是由脂质与蛋白质

以非共价键结合而形成的复合物

以血浆脂蛋白为例

是由甘油酯和胆固醇酯组成核心

包以磷脂或游离胆固醇

然后外层结合

载脂蛋白而形成的球形颗粒

辅助脂质在血液中的转运

另外

蛋白质与核酸这两类生物大分子之间

可以发生更加广泛的相互作用

事实上

整个分子生物学都是

围绕着核酸与蛋白质的相互作用而展开的

包括我们后面要讲的DNA的复制

基因的表达与调控

都是蛋白质与核酸的相互作用

在主导这些分子过程

关于这些

我还会在相应的章节再次强调

核酸与蛋白质结合组成的

大分子复合物称为

核糖核蛋白（ribonuleoprotein）

典型的例子是核糖体

由多种核糖体蛋白和核糖体RNA组成

参与蛋白质的翻译

另外

端粒酶也是核糖核蛋白

由包含逆转录酶在内的

蛋白质和端粒酶RNA组合而成

还有剪切体（splicesome）

由小核RNA（snRNA）和蛋白质组成

还有所有的病毒颗粒

也都是由蛋白质

外壳包裹DNA或者RNA而形成的颗粒

这样的例子

不胜枚举

多种生物大分子相互作用

形成结构或者功能单元的例子

在生物膜里得到了极佳的诠释

首先是由磷脂分子通过

脂肪酸的疏水相互作用形成脂双层

糖可以通过共价的糖苷键

修饰膜脂中的鞘氨醇或者甘油酯

形成鞘糖脂或者甘油糖脂

蛋白质可以通过疏水残基

嵌入脂双层成为膜整合蛋白

或者通过共价键与脂质相结合

锚定在膜表面称为锚定蛋白

或者通过非共价键 例如离子键

氢键等 与脂质的极性头部

或者其他膜整合蛋白的亲水部分相互作用

而成为膜外周蛋白

这些蛋白质本身也可以

被糖基共价结合修饰形成糖蛋白

如果这个生物膜是核膜

那么细胞核内的染色质

还可以通过蛋白质复合物而固定于核膜上

因此我们可以看出

各类生物大分子之间

通过共价和非共价相互作用

构成了一个有机的功能整体

构成了一个有机的功能整体

在接下来的分子生物学的课程中

我们就着重来学习核酸和蛋白质

这两种生物大分子是如何通过相互作用

来协同完成遗传信息的传递

以及基因表达调控等分子过程的