当前课程知识点：分子生物学 > 第九章 蛋白质分子折叠定位和修饰降解 > 第1节 蛋白质分子的折叠 > 蛋白质分子的折叠
同学们好
我是中南大学湘雅三医院的邓昊
今天
我介绍的这个知识点是
蛋白质分子的折叠
首先
介绍一个名词解释
蛋白质折叠
是从一条伸展无序的多肽链
折叠成具有正确空间结构的蛋白质
分子的过程
有效折叠成正确空间结构的条件是
遵循热力学的能量最稳态的原则
第二个是要
突破动力学上的限制
蛋白质分子折叠
释诠蛋白质折叠机制
体现热力学 动力学和能量学
理论的和谐统一
首先要符合
自组装热力学假说
蛋白质的体外折叠模型
它是一个动力学控制的过程
蛋白质的折叠
是能级形貌理论和谐统一
自组装热力学假说
主要体现在
天然蛋白质多肽链
可以在体外复性
天然蛋白质
在生物学环境中处于
热力学最稳定的状态
多肽链氨基酸序列包含可以形成
热力学意义上
稳定天然结构所需的全部信息
Anfinsen提出
将此假说发展成
蛋白质一级结构决定高级结构
他由此获得了1972年诺贝尔化学奖
蛋白质折叠是一个动力学控制的过程
从总体上说
蛋白质折叠遵循从
高能态向低能态转变的热力学理论
但是蛋白质折叠途径中
存在某些能级势垒
阻碍蛋白质形成最稳定的空间构象
从而使蛋白质结构处于某种亚稳态
受动力学的控制
能级形貌理论的话呢
是体现在
在折叠过程中
各分子沿着各自的途径进行折叠
折叠初期 分子结构松散
自由能大
可以选择的构象熵也大
蛋白质多肽链通过构象塌陷
表面张力或疏水作用
形成紧凑结构
这些结构在拓扑学上
同蛋白质活性结构相类似
表现出局部趋稳性
随着折叠的进行
这些结构经过局部的重构造
折叠中间体数目不断减少
形成的折叠中间体构象也越来越稳定
即自由能越来越小
这样的话
最终形成热力学上最稳定的
自由能最小的
唯一的天然构象
这一系列逐步收敛的变化呈漏斗形
就是说蛋白质开始是松散的
自由能大的
然后随着这个构象塌陷
然后根据能级形态貌
进行改变
形成唯一的空间构象
这是蛋白质通过松散的结构
然后形成
较紧密的天然构象的多肽链
不同的模型
可以从不同的视角
描述蛋白质的折叠过程
有各种各样的模型的提出
如成核-快速生长模型
拼图模型
框架模型
快速疏水垮塌模型
扩散-碰撞-缔合模型
动力学模型
格点模型等等
蛋白质体内折叠同时受
内在因素和外部条件的制约
内在因素指
氨基酸的侧链和肽链的二级结构
细胞内的特殊环境
是蛋白质折叠的外部条件
内在因素
氨基酸侧链影响二级结构
具有一定的倾向性
就是本身的氨基酸序列
可以影响二级结构
它有一定的倾向性
二硫键形成和脯氨酸残基酰胺键的顺反
异构化是折叠过程中的“慢”反应
形成的α-螺旋起始阶段
是一个慢反应过程
单个结构域作为独立单位进行折叠
外部条件是
细胞内大分子拥挤效应
影响多肽链的折叠过程
温度和pH值也影响多肽链的折叠
金属离子配位效应
也可以影响蛋白质的天然结构
在细胞内至少有三类辅助分子
参与多肽链的折叠
包括
分子伴侣蛋白质
是蛋白质在体内进行正确折叠的最主要辅助分子
第二个是折叠酶
它辅助共价键的形成
第三个是分子内分子伴侣
是具有前导肽的蛋白质分子前体形式
具有类似分子伴侣的功能
这个知识点就介绍到这里
-第1节 分子生物学的定义
--分子生物学的定义
-第2节 分子生物学的主要研究内容
-第3节 分子生物学发展简史与学习方法
-第一章 测试
-第一章 课件
--第一章 课件
-第1节 染色体
--染色体
-第2节 染色体病与染色体畸变
-第3节 常染色体病
--常染色体病
-第4节 性染色体病
--性染色体病
-第二章 测试
-第二章 课件
--第二章 课件
-第1节 细胞凋亡概述
--细胞凋亡概述
-第2节 细胞凋亡的分子机制
-第3节 细胞凋亡与疾病
--细胞凋亡与疾病
-第4节 细胞凋亡的检测
--细胞凋亡的检测
-第三章 测试
-第三章 课件
--第三章 课件
-第1节 单基因病的概念
--单基因病的概念
-第2节 常染色体显性/隐性遗传病
-第3节 X连锁显性/隐性遗传病
-第4节 Y连锁遗传病
--Y连锁遗传病
-第四章 测试
-第四章 课件
--第四章 课件
-第1节 基因的概念和组构
--基因的概念和组构
-第2节 基因分型
--基因分型
-第3节 基因组
--基因组
-第五章 测试
-第五章 课件
--第五章 课件
-第1节 基因结构与功能的生物信息学分析原理
-第2节 基因启动子及调控序列的结构分析方法
-第3节 基因编码区结构分析方法
-第4节 基因功能分析方法
--基因功能分析方法
-第六章 测试
-第六章 课件
--第六章 课件
-第1节 DNA甲基化与基因表达的表观遗传调控
-第2节 组蛋白修饰与基因表达的表观遗传调控
-第3节 染色质重塑与基因表达的表观遗传调控
-第七章 测试
-第七章 课件
--第七章 课件
-第1节 基因治疗的策略
--基因治疗的策略
-第2节 基因转移技术
--基因转移技术
-第3节 基因干预
--基因干预
-第4节 基因治疗的应用研究
-第八章 测试
-第八章 课件
--第八章 课件
-第1节 蛋白质分子的折叠
--蛋白质分子的折叠
-第2节 蛋白质分子的定位
--蛋白质分子的定位
-第3节 蛋白质的修饰
--蛋白质的修饰
-第4节 蛋白质的降解
--蛋白质的降解
-第九章 测试
-第九章 课件
--第九章 课件
-第1节 长链非编码RNA
--长链非编码RNA
-第十章 测试
-第十章 课件
--第十章 课件
-第1节 基因组学
--基因组学
-第2节 转录组学
--转录组学
-第3节 蛋白质组学
--蛋白质组学
-第4节 其他组学
--其他组学
-第十一章 测试
-第十一章 课件
--第十一章 课件
-第1节 PCR技术概述
--PCR技术概述
-第2节 PCR实验要点
--PCR实验要点
-第3节 PCR的应用及其衍生技术
-第十二章 测试
-第十二章 课件
--第十二章 课件
-第1节 蛋白质印迹概述
--蛋白质印迹概述
-第2节 蛋白质印迹实验流程
-第3节 蛋白质印迹常见问题分析
-第十三章 测试
-第十三章 课件
--第十三章 课件
-第1节 神经示踪的定义、用途、原理
-第2节 示踪剂的要求和分类
-第3节 神经示踪的应用
--神经示踪的应用
-第十四章 测试
-第十四章 课件
--第十四章 课件
-第1节 遗传修饰动物概述及应用
-第2节 动物遗传修饰策略
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-第3节 遗传修饰常用技术
-- 遗传修饰常用技术
-第4节 动物遗传修饰实验方法
-- 动物遗传修饰实验方法
-第十五章 测试
-第十五章 课件
--第十五章 课件
