03-博士研究生课-高级生物化学与分子生物学-专题-生物大分子相互作用
有机化学专业硕士研究生课程
有机化学专业博士研究生课程教学大纲课程名称：超分子化学课程编号：0703031F03学分：2总学时数：40开课学期：2考试方式：笔试（开卷）课程说明：超分子化学是研究多个分子通过非共价键作用而形成的功能体系的科学。
它的显著特点是从宏观进入微观，从静态研究进入动态研究，从个别细致研究发展到相互渗透、相互联系的研究，从分子内的原子排列向分子间的相互作用发展。
涉及的领域较广。
已成为当前公认的化学理论与应用技术的前沿课题。
在有机化学专业博士研究生的培养中，该课程帮助研究生了解超分子化学的意义、基本知识及一般研究方法，还要求研究生掌握相关领域的基本原理和知识，熟悉本领域较新的研究动态。
教学内容、要求及学时分配：第一章绪论（2学时）1.1 生物学中的互补性：物种如何适合聚集1.2 非共价键相互作用：建议的作用力1.3 设计原理：螯合与大环效应1.4 超分子系统的特征1.5 溶剂化效应1.6 通告设计1.7总结与展望本章要求：了解超分子化学的定义、作用、发展以及涵盖的领域。
第2章阳离子键合 (4学时)2.1 为什么与阳离子键合2.2 大环配体的合成方法1. 高稀释技术2. 配合模板效应3.去金属化2.3 冠醚2.4 穴状配体2.5球状配体2.6杯芳烃2.7 Sepulchrates墓穴配合物2.8含铁细胞本章要求了解阳离子合成的大环受体结构。
了解基源互补，重排对多配位基受体与阳离子形成配合物的键能和选择性的影响。
明确大多数受体都是通过静电离子-偶极相互作用与阳离子键合，也可通过形成氢键增加键合强度。
熟悉大环受体的合成方法。
第3章阴离子键合 (4学时)3.1 阴离子键合的性质：受体设计原理3.2 为什么与阴离子键合3.3 利用静电作用的识别3.4 利用氢键作用识别3.5 利用路易斯酸主体的识别3.6 几种作用的协同识别1. 多氮大环化合物：静电与氢键协同作用2.胍盐：静电和氢键协同作用3.卟啉类：静电和氢键协同作用4.功能化有机金属胺类化合物：静电和氢键协同作用5.功能化的铀酰胺类化合物：路易斯酸和氢键协同作用6.荷正电的环芳烃类：静电与疏水协同作用7.金属空穴：静电和疏水协同作用本章要求：明确阴离子键合的重要性在于增强识别，而以此识别来设计受体是一个极具生命力的研究领。
01-博士研究生课-高级生物化学与分子生物学-专题-mRNA分子的选择性剪接-黄东阳
剪接体的剪接
• 大部分剪接是依赖剪接体（spliceosome),这类内 含子称为剪接体内含子（spliceosomal introns)。 • 剪接体：由一些特殊的RNA-蛋白质复合体——小 核内核糖核蛋白（small nuclear ribonucleoproteins，snRNP, 常发音为snurps) 与一些其它蛋白质构成。 • 每个snRNP含有一个100-200核苷酸长度的小核 内RNA（small nuclear RNAs, snRNAs)。 • 真核细胞细胞核内比较常见的剪接体snRNA有5 种，因富含U，故称U1,U2,U4, U5和U6。每种 snRNA至少与7个蛋白质亚单位（共约50种蛋白） 构成复合体snRNP ，这是一些从酵母到人类都高 度保守的核酸和蛋白质序列。
• 一个核糖2’-或3’羟基对RNA骨架中的磷 （phosphorus)发动亲核攻击（nucleophilic attack),原磷酸二酯键断开，形成新的磷酸二 酯键。 • Group I 剪接反应需要一个鸟嘌呤核苷即核 苷酸辅助因子（nucleotide cofactor )的3’羟 基作为剪接第一步的亲核基团 （nucleophile)，而不是作为能量。鸟苷3’羟 基与内含子的5’末端形成磷酸二酯键。露出 的外显子的3’羟基即可作为亲核基团去攻击 内含子的3’末端。最后导致内含子被精确切 除，外显子连接在一起。 • Group II内含子的反应形式与Goup I相似， 不同的是，第一步亲核攻击是由内含子当中 的adenosine (A)残基中的2’羟基担当并形成 一个分支的索套结构作为中间体。
• 原始转录本（primary transcript)：一个新合成 的RNA分子。真核生物的mRNA、tRNA分子和细 菌的tRNA分子的原始转录本受到广泛的修饰。 mRNA分子的原始转录本也称前体mRNA （precursor mRNA)，一般包含一个基因的全序 列，尽管编码多肽的序列可能是非连续的。 • 内含子（Intron）：一个转录本的分隔编码区域 的非编码序列。真核细胞基因的大部分都含有内 含子，但有少数例外，如：组蛋白基因(histone) 和酵母的一些基因。内含子长度一般在50-20,000 核苷酸之间。 • 外显子（exon):一个转录本的编码序列 （片段）。 真核生物的mRNA分子外显子的长度多在1000核 苷酸以下，以100-200核苷酸居多。 • 剪接（splicing)：将内含子从原始转录本移去并 将外显子连接在一起, 形成一个成熟的、功能性 RNA分子的过程。
分子生物学高级课程大纲
分子生物学高级课程大纲一、课程介绍1.1 课程名称：分子生物学高级课程1.2 课程学时：共计60学时1.3 开课对象：本科生及研究生1.4 先修要求：分子生物学基础知识二、课程目标2.1 理论掌握：深入理解分子生物学的基本原理和技术方法2.2 实践培养：熟悉并运用各种分子生物学实验技术2.3 学术拓展：培养学生批判性思维和科学研究的能力三、教学内容3.1 DNA与RNA结构与功能3.1.1 DNA的化学结构与双螺旋模型3.1.2 RNA的结构和功能3.1.3 DNA复制与遗传信息传递3.1.4 转录和翻译机制3.2 基因调控与表达3.2.1 转录因子与转录调控3.2.2 染色质结构与基因沉默3.2.3 RNA介导的基因沉默3.3 基因组学与转录组学3.3.1 基因组结构与组装3.3.2 基因组变异与人类疾病3.3.3 转录组测序与分析技术3.4 蛋白质结构与功能3.4.1 蛋白质的合成与摺叠3.4.2 蛋白质与细胞信号传导3.4.3 蛋白质酶与生物反应催化3.5 分子生物学实验技术与方法3.5.1 基本实验技术的原理与应用3.5.2 分子克隆技术和基因工程3.5.3 蛋白质分离与纯化技术四、教学方法4.1 理论授课：通过课堂讲解、案例分析等方式，详细讲解分子生物学的相关知识4.2 实验操作：组织学生进行分子生物学实验，培养实践动手能力4.3 论文讨论：引导学生阅读分子生物学相关论文，进行讨论与分析五、教学评价5.1 平时成绩：课堂参与、作业完成情况等5.2 实验报告：实验设计、数据分析与结果呈现5.3 期末考试：对学生对课程内容的综合掌握进行考核六、教材与参考书目6.1 主教材：《分子生物学导论第5版》6.2 参考书目：- 《分子生物学》- 《分子生物学实验教程》- 《分子生物学与遗传学导论》七、教学团队7.1 主讲教师：XXX7.2 助教：XXX八、备注8.1 本大纲旨在为学生提供课程整体框架，具体课程安排、实验内容和评分比重将由教师在每学期开始前进行说明。
(完整版)《生物化学》教案最新
课程安排与考核方式
课程安排
本课程共分为绪论、蛋白质结构与功能、核酸结构与功能、 糖类代谢、脂质代谢、生物氧化与能量转化、物质代谢的调 节与控制等七个章节。每个章节包含理论讲授、实验操作和 课堂讨论等环节。
考核方式
本课程采用平时成绩和期末考试成绩相结合的方式进行考核 。平时成绩包括课堂表现、作业完成情况、实验报告等；期 末考试成绩采用闭卷考试形式，主要考察学生对生物化学基 本理论和实验技能的掌握情况。
描述甘油三酯的合成与分解过 程，探讨其在能量储存和血脂 调节中的作用。
磷脂代谢
介绍磷脂的合成与分解途径， 以及它们在细胞膜结构和信号 传导中的作用。
胆固醇代谢
分析胆固醇的合成、转运与排 泄过程，以及胆固醇在体内的
生理功能。
氮代谢途径及调控机制
蛋白质降解与氨基酸代谢
阐述蛋白质在体内的降解过程，以及氨基酸 的脱氨基和转氨基作用。
通过控制转录起始、延伸和终止等过 程，实现对基因表达的精细调节。
翻译水平调控
蛋白质修饰与降解
通过蛋白质的磷酸化、糖基化、乙酰 化等修饰，以及泛素-蛋白酶体途径等 降解过程，调节蛋白质的稳定性和活 性。
通过影响翻译起始、延伸和终止等环 节，控制蛋白质合成的速率和数量。
蛋白质组学技术与应用
蛋白质分离技术
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利用基因测序、芯片技术等手段，对 基因突变进行检测和诊断，为疾病的 预防和治疗提供依据。
05 细胞信号传导与受体介导 作用
细胞信号传导途径和机制
细胞信号传导途径
包括膜受体介导的信号传导、胞 内受体介导的信号传导以及细胞
《生物化学》和《分子生物学》课程实验教学大纲
《生物化学》和《分子生物学》课程实验教学大纲
课程名称：生物化学与分子生物学实验技术
英文名称：Experiment Technology of Biochemistry and Molecular Biology
课程编号：实验课性质：必修
课程负责人：崔行开放实验项目数：3
一、学时、学分
课程总学时：70
课程总学分：2.0
二、适用专业及年级
本大纲适用于医疗、公共卫生、口腔、护理、预防医学七年制学生。
三、实验教学目的与基本要求
掌握人体生命的物质基础，生物大分子的结构和功能。
掌握各种生物物质能量的正常代谢过程，代谢调节，代谢障碍和临床疾病的关系。
通过实验掌握基本的生物化学实验技术及验证部分课堂理论知识。
在实验教学中，要求学生掌握电泳技术、层析技术、分光光度法、离心技术、蛋白质及分子生物学等技术。
掌握蛋白质、核酸、酶类的提取、测定，学习血液成分生化测定，以及部分生物化学理论知识的验证。
掌握紫外—可见分光光度计、高速离心机、PCR仪、层析系统、电泳仪系统、电热恒温水浴箱、凝胶扫描仪、电动匀浆器等仪器的使用，了解其性能、适用范围及注意事项。
四、主要仪器设备
紫外—可见分光光度计、高速离心机、PCR仪、层析系统、电热恒温水浴箱、凝胶扫描仪、电泳仪、电动匀浆器等。
生物化学与分子生物学讨论课(含答案版)
自身免疫性疾病
免疫相关基因表达失调， 引发免疫系统攻击自身组 织。
靶向药物设计原理及应用实例
原理
针对疾病相关基因或其产物，设计特 异性药物，通过干预基因表达或蛋白 质功能达到治疗目的。
酪氨酸激酶抑制剂
针对癌症中过度表达的酪氨酸激酶， 抑制其活性，从而阻止癌细胞增殖。
B细胞活化因子抑制剂
针对自身免疫性疾病中B细胞过度活 化的问题，抑制B细胞活化因子，降 低免疫反应。
氮代谢途径及调控机制
氨基酸的代谢
包括氨基酸的脱氨基作用、转氨基作用和 联合脱氨基作用，产生氨、α-酮酸和相应 的氨基酸。
氮代谢的调控机制
包括激素调节（如生长激素、胰岛素和胰 高血糖素）和基因表达的调节（如转录因 子和表观遗传学修饰）。
氨的代谢
氨在肝脏中可转化为尿素排出体外，也可 通过谷氨酰胺合成途径储存于肌肉等组织 中。
糖酵解途径
将葡萄糖分解为丙酮酸，产生 ATP和NADH。
糖原合成与分解
储存和释放葡萄糖以维持血糖 水平稳定。
糖代谢的调控机制
包括激素调节（如胰岛素和胰 高血糖素）和酶活性的调节 （如别构效应和共价修饰）。
脂类代谢途径及调控机制
甘油的合成与分解
甘油可由糖酵解中间产物磷酸二 羟丙酮转化而来，也可通过脂肪 动员分解为甘油和脂肪酸。
应用领域拓展
基因工程、基因治疗、生物制药、农 业生物技术等领域广泛应用，如生产 重组蛋白药物、基因诊断试剂盒、转 基因作物等。
PCR技术原理及在科研中应用举例
PCR技术原理
利用特异性引物和DNA聚合酶，在体外快速扩增特定DNA片段的一种分子生 物学技术。
在科研中应用举例
用于基因克隆、突变分析、DNA序列测定、基因表达研究等，如检测新冠病毒 核酸、分析基因突变等。
《生物化学》教学大纲
信号传导的级联放大效应
通过磷酸化级联反应、酶促级联反应等方 式实现信号的放大和传递。
受体介导的细胞内吞作用和外排作用
受体介导的细胞内吞作用
01
包括网格蛋白依赖性和非网格蛋白依赖性的内吞作用，涉及膜
受体的聚集、内陷和分离等过程。
受体介导的细胞外排作用
02
包括ABC转运蛋白家族介导的外排作用，涉及药物、代谢废物
生物化学技术在基因治疗和细胞治疗中应用
基因治疗载体设计 利用生物化学方法设计和构建基因治疗载体，如病毒载体 和非病毒载体，以实现目的基因的高效传递和表达。
细胞治疗技术研发 应用生物化学技术培养、扩增和改造细胞，如CAR-T细胞 疗法中T细胞的体外培养和基因修饰。
疗效评价与安全性研究 通过生物化学方法检测基因或细胞治疗产品的生物活性、 纯度和安全性等指标，以确保其临床应用的有效性和安全 性。
和毒性物质的排出。
内吞和外排作用在细胞信号传导中的意义
03
通过调节膜受体的数量和分布，影响细胞对信号的响应和传递。
信号传导异常与疾病关系
01
信号传导异常与肿瘤发生
肿瘤细胞中常出现信号传导通路的异常激活或抑制，导致细胞增殖失控
和凋亡受阻。
02
信号传导异常与神经退行性疾病
如阿尔茨海默病、帕金森病等，神经元内信号传导通路的异常导致神经
阐述氮平衡的概念、影响因素和生理意义， 以及蛋白质营养在维持氮平衡中的作用。
04
基因表达调控与蛋白质组 学
基因表达调控机制
转录水平调控
通过转录因子和启动子 的相互作用，控制基因
转录的起始和速率。
转录后水平调控
包括RNA剪接、修饰和 转运等过程，影响
mRNA的稳定性和翻译 效率。
生物大分子相互作用的研究方法及应用
生物大分子相互作用的研究方法及应用生物大分子相互作用是生命科学的一个重要领域，掌握生物大分子相互作用的研究方法和应用，对于研究生命科学的基本规律、开发新药物等具有重要意义。
本文将从三个方面介绍现代生物大分子相互作用研究的方法和应用，包括分子动力学模拟、核磁共振和免疫学技术。
一、分子动力学模拟分子动力学模拟是一种通过计算机模拟分子运动、分子间相互作用和化学过程的计算方法，可以对生物分子的结构、构象和相互作用进行研究，从而深入了解其生物学功能。
分子动力学模拟可以模拟自然界中的物理现象，比如温度、压力、离子浓度等。
模拟结果与实验结果、理论计算结果进行比较，可以验证实验结果和理论模型的准确性和可靠性。
分子动力学模拟在药物研发中有重要的应用。
药物的作用机制和效果与药物与生物分子之间的相互作用密切相关。
通过分子动力学模拟可以计算药物在特定受体上的结合强度、位点结构以及行为方式等参数，从而帮助研发人员更好地开发新药物。
二、核磁共振技术核磁共振(NMR)技术是一种基于核磁共振现象的物理现象的技术，可用于测量核自旋的行为和原子核周围电子密度的空间分布。
该技术已被广泛应用于生物分子研究领域。
生物分子的结构、构象和相互作用通过核磁共振技术可以被精确测量和分析。
得到的核磁共振谱可以反映分子的结构、蛋白质的结晶状态、溶液中的构象状态和相互作用等。
该技术已应用于研究蛋白质、核酸、糖类、小分子等各种生物分子，提高了对生物分子结构和功能的理解。
三、免疫学技术免疫学技术包括免疫印迹、免疫沉淀、酶联免疫吸附法、蛋白质芯片等多种方法。
这些技术都能用于生物大分子相互作用的研究。
其中，免疫印迹是一种检测蛋白质的方法。
通过将分离的分子分子电泳，然后使用抗体进行检测蛋白质。
免疫沉淀则是利用抗体与要分析的蛋白质相互作用，降低背景干扰，并可以用于检测蛋白质互作、蛋白质结构等。
酶联免疫吸附法是一种测定生物分子中某个蛋白质分子特异性或反应性的方法，重点在于定量分析。
生物化学与分子生物学-教学大纲(中西医)
《生物化学与分子生物学》课程教学大纲(Biochemistry and Molecular Biology)一、课程基本信息课程编号：14232051课程性质：学科专业基础课适用专业：中西医学分：4学分总学时：72学时其中：讲授56学时，实验16学时先修课程：解剖学、组织胚胎、有机化学、医学生物学后续课程：生理学、病理生理学、药理学等临床专业课程授课学期：第2学期选用教材：生物化学与分子生物学[M].北京：科学出版社，2016生物化学实验指导 2016年( 自编教材)必读书目：[1] 周爱儒，生物化学（第八版）[M]. 北京：人民卫生出版社，2013年[2] 陈诗书，医学生物化学（第八版）[M].北京：科学出版社，2009[3] 药立波，医学分子生物学（第八版）[M]. 北京：人民卫生出版社，2014年二、课程教学目标：通过本课程的学习，使学生获得生物大分子的化学组成、结构及其功能等相关知识，在此基础上进一步掌握其代谢过程及其调节规律等生化及分子生物学的基本理论和基本技能，为学习其它后继基础医学和临床医学课程，在分子水平上探讨疾病发生机理，为中西医结合诊断疾病、制定预防和治疗措施等奠定基础。
作为一名医学院校的学生，只有具备扎实的以生物化学为立足点的医学基础知识，才能学好医学相关的专业技能和知识，才能更深入理解生理学、病理学等学科的内容。
总之，通过本门课程的学习，学生应能全面、系统地领会和掌握生物化学与分子生物学的基础理论、基本知识和基本技能，为学习其它基础医学课程和临床医学课程奠定基础。
三、理论教学课时安排、课程内容与基本要求教学内容与学时安排第一章绪论1、教学目的与基本要求(1)掌握：生物化学与分子生物学的概念。
(2)熟悉：生物化学与分子生物学研究的主要内容及其与医药学的关系。
(3)了解：生物化学与分子生物学的发展史。
2、教学内容（1学时）(1)生物化学与分子生物学发展简史(2)当代生物化学与分子生物学研究的主要内容：重点阐述当代生物化学的概念，生物化学与分子生物学研究的主要内容。
生物化学与分子生物学
蛋白质因子与翻译调控 一些蛋白质因子可以与mRNA结合并调控其翻译 过程，如RNA结合蛋白（RBP）和翻译起始因子 等。
表观遗传调控机制
DNA甲基化与基因表达
DNA甲基化是一种常见的表观遗传修饰方式，可以在不改变DNA序列的情况下调控基因表达。 甲基化通常与基因沉默相关。
人工生命体的设计与构建
通过设计和构建人工基因组，实现对生命过 程的人工控制。
代谢工程的应用拓展
利用代谢工程技术，改造微生物代谢途径， 生产高附加值的化合物。
生物安全与伦理问题的关注
随着合成生物学的发展，生物安全和伦理问 题也日益受到关注。
系统生物学领域发展现状及趋势
组学技术的融合发展
基因组学、转录组学、蛋白质组 学、代谢组学等技术的融合，为 系统生物学提供了更全面的数据 支持。
利用生物信息学方法预测药物作 用靶点、筛选候选药物分子、优 化药物设计方案等，提高药物研 发效率和成功率。同时，生物信 息学还可用于评估药物安全性、 预测药物副作用等方面。
06
生物化学与分子生物学前沿领 域及发展趋势
Chapter
合成生物学领域发展现状及趋势
基因编辑技术的不断革新
CRISPR-Cas9等基因编辑工具的出现，为合 成生物学提供了更强大的手段。
包括酵母双杂交系统、免疫共沉淀、蛋白质芯片等技术，用于研究蛋白质之间的相互作 用及调控机制，揭示细胞信号转导、代谢调控等生命活动规律。
蛋白质组学在疾病诊断与治疗中的应用
通过比较正常与病变组织或细胞的蛋白质组差异，发现疾病相关的特异性蛋白质标志物， 为疾病早期诊断、预后评估及新药研发提供重要依据。
生物化学和分子生物学考研科目
③630生物化学
④834细胞生物学
生物化学：糖、脂、蛋白质、核酸、维生素、激素的结构、性质、功能；合成和分解及相关调控；酶学；能量转换；染色体的组成、结构，原核与真核复制、转录、翻译及相关调控以及表达调控的相关物质及性质
细胞生物学：细胞的基本结构与功能；细胞骨架、细胞分泌和运动机理；细胞分裂、分化和死亡在个体发育中的作用及其调节机制；细胞信号传导机制；细胞器及其能量转换；细胞工程
专业代码
071010
专业名称
生物化学与分子生物学
09硕士实招人数
15
硕士招生
硕士研究方向
硕士考试科目
覆盖范围
参考书目
01蛋白质生物化学
02植物分子生物学
03基因工程与生物技术
04医学分子生物学
05基因组学
06蛋白质工程
07环境基因组学
08系统生物学
①101政治理论
马原野
01大脑高级功能
①英语②细胞生物学③神经生物学
王晋辉
01神经信号精确计算的细胞分子机理
①英语②生理学或细胞生物学③神经生物学
徐林
01学习记忆的神经机制
①英语②细胞生物学③神经生物学
何生
01视觉认知
①英语②细胞生物学③神经生物学
唐铁山
01神经退行性病变分子机理02衰老机理
①英语②细胞生物学③神经生物学
胡新天
01感觉运动整合02精神系统疾病动物模型
①英语②细胞生物学③神经生物学
毕国强
01神经可塑性02神经发育与疾病
①英语②生理学或细胞生物学③神经生物学或生物化学与分子生物学
胡兵
01斑马鱼视觉神经发育02神经损伤修复
生物化学与分子生物学专业攻读博士学位研究生培养方案医
生物化学与分子生物学专业攻读博士学位硕士培养方案（医学）（专业代码：071010 ）一、培养目旳1、热爱祖国，品德优良，具有强烈旳事业心和团体精神。
2、培养博学多才，在本领域具有坚实广阔旳理论基础和系统深入旳专门知识；熟悉本学科旳最新研究状况及发展趋势；具有独立从事科学研究工作能力，在本领域中做出创新性成果旳高层次发明性人才。
3、精通一门外语，能纯熟地阅读本专业旳外文资料并具有一定旳外语写作和国际学术交流旳能力。
假如第一外语不是英语，则第二外语必须选英语。
4、身心健康。
二、研究方向1.肿瘤有关基因旳多层次体现调控机制2.肿瘤分子药理学及调控网络3．蛋白质旳构造及功能分析4．肿瘤多药耐药旳分子机制及新靶点分析5. 骨有关疾病旳分子生物学6. 基因型分析与疾病诊断三、学制与学习年限学制为4年。
四、培养方式博士硕士旳培养实行导师负责和集体指导相结合旳培养方式。
成立由导师任组长旳、由3-5名本专业及有关学科专家（必须具有副专家及以上职称）构成旳博士硕士指导小组，专家组中应有一名校内跨学科旳导师或校外导师。
五、课程学习规定应修总学分：15学分，其中必修13学分，选修2学分。
博士硕士课程分为必修课与选修课两大类。
（一）必修课：1.马克思主义理论课2学分2.专业外语2学分。
3.学位专业课3学分。
学位专业课由导师组开设，可采用如下三种形式之一：①经典著作或文献阅读：写出读书汇报3篇，由导师或导师小组评估成绩，每篇为1学分。
②由本专业组织统一讲课，采用课程考试方式③由本专业（未统一开课旳）命题并组织考试，详细旳考试方式由各专业自行决定。
4.前沿讲座与社会实践5学分。
前沿讲座意在使硕士熟悉本学科旳重要学术理论和前沿性成果，提高博士硕士参与学术活动旳爱好和学术交流能力。
前沿讲座可采用讨论班、学术论坛、参与国际、国内学术会议等多种形式，内容包括国内外研究动态简介、文献讲座、新技术与新成果简介等。
鼓励博士硕士使用外国语进行前沿讲座。
生物化学、化学生物学、分子生物学,三者联系与区别
一、生物化学、化学生物学、分子生物学，三者联系与区别欧洲化学生物学的一个专门刊名为ChemBioChem刊物，这部刊物在我所阅读的文献中被反复提及，我查到该文献的两位主编分别是Jean-Marie Lehn教授和Alan R. Fersht教授，他们在诠释刊物的宗旨[1]时指出：ChemBioChem意指化学生物学和生物化学，其使命是涵盖从复杂的碳水化合物、多肽蛋白质到DNA/RNA，从组合化学、组合生物学到信号传导，从催化抗体到蛋白质折叠，从生物信息学和结构生物学到药物设计，这一范围宽广而欣欣向荣的学科领域。
既然化学生物学涵盖面这么广泛，它到底和其它学科之间怎么区分呢？想到拿这个题目出来介绍是因为这是我在第一节课课堂讨论中的内容，我们小组所参考的文献主要是关于对化学生物学这门学科的认识，化学生物学的分析手段以及一些新的研究进展，比如药物开发和寻找药物靶点。
当时课堂上对于题目中三者展开过热烈讨论，作为新兴学科的化学生物学，研究的是小分子作为工具解决生物学问题的学科，它如何从生物化学和分子生物学中分别出来，这也是我自己最开始产生过矛盾的问题，这里我结合所查阅的文献谈一下自己的理解。
1.1 生物化学(Biological Chemistry)生物化学是研究生命物质的化学组成、结构、化学现象及生命过程中各种化学变化的生物学分支学科[1]。
根据一些生物化学的书我归纳了一下，其研究的基本内容包括对生物体的化学组成的鉴定，对新陈代谢与代谢调节控制，生物大分子的结构与功能测定，以及研究酶催化，生物膜和生物力学，激素与维生素，生命的起源与进化。
生物化学对其他各门生物学科的深刻影响首先反映在与其关系比较密切的细胞学、微生物学、遗传学、生理学等领域。
通过对生物高分子结构与功能进行的深入研究，揭示了生物体物质代谢、能量转换、遗传信息传递、光合作用、神经传导、肌肉收缩、激素作用、免疫和细胞间通讯等许多奥秘，使人们对生命本质的认识跃进到一个崭新的阶段。
生物化学与分子生物学课程标准
《生物化学与分子生物学》课程标准二、课程性质、地位和目标（一）课程性质、地位《生物化学与分子生物学》是我校医学生必修的基础医学课程，近二十多年来分子生物学迅速崛起，极大的提高了人们对生命本质的认识，也大大促进了其他学科的发展，本课程要探讨的是最深入、最微观、最基础和最前沿的知识，主要研究生物体的分子结构与功能、物质代谢与调节及其在生命活动中的作用，为学习其它基础医学和临床医学课程、在分子水平上认识病因和发病机理、诊断和防止疾病奠定扎实的基础，是学习基础医学、临床医学和军事医学课程的必备课程，在医学人才培养中具有不可代替的作用。
（二）课程目标通过本课程的学习，使学员掌握人体的化学组成、重要生命物质的结构和物质代谢的基本规律，以及物质结构、代谢与生命活动的联系；掌握基因信息的传递、表达，了解其调控及基因诊断、基因治疗和基因工程等领域的基本理论和基本技术，为其它后续课程的学习及今后的发展提高打好基础。
三、内容标准绪论[教学目标]了解：生物化学与分子生物学的发展简史。
理解：1. 解释生物化学与分子生物学的概念，阐述生物化学与分子生物学基本内容。
2. 比较生物化学与分子生物学与其他生命学科的关系，说明其在现代医学发展中的地位和作用。
应用：能使用生物化学与分子生物学的学习方法。
[重点难点]重点：生物化学与分子生物学的概念及基本内容。
难点：在现代医学发展中的地位和作用。
[学时分配] 1学时第一篇生物大分子的结构与功能第一章蛋白质的结构与功能[教学目标]了解：1. 描述肽单元和分子伴侣。
2. 举例几种重要的生物活性肽。
3. 描述多肽链中氨基酸序列分析的原理（自学）。
4. 描述蛋白质空间结构预测的原理和意义（自学）。
5. 描述蛋白质的沉淀，等电点沉淀，凝胶过滤，超滤和超速离心。
6. 说出蛋白质的分类。
理解：1. 说明蛋白质的元素组成特点，解释氨基酸的结构通式和氨基酸的分类，熟记氨基酸三字和一字英文缩写符号。
2. 解释肽、肽键与肽链和生物活性肽的概念，说明多肽链的书写规则。
“生物化学课件-生物大分子的结构与功能”
糖蛋白
揭示糖蛋白的结构和糖基化 修饰，探索其在细胞识别和 免疫应答中的重要性。
脂质的结构与功能
1
细胞膜
2
研究细胞膜的组成和结构，探索脂质在
细胞透过性和信号转导中的作用。
3
脂质组分
了解脂质的不同类型，包括甘油三酯、 磷脂和固醇。
脂肪代谢
揭示脂肪的储存和代谢机制，了解其对 能量平衡和健康Байду номын сангаас影响。
生物分子的互相作用
生物化学课件——生物大 分子的结构与功能
一、生物大分子概述 了解生物大分子的基本概念和重要性，探索它们在生命过程中的作用。
蛋白质的结构与功能
1
结构多样性
探索蛋白质的四级结构，了解各种结构与功能之间的关系。
2
功能多样性
研究蛋白质在生物体内扮演的各种重要角色，如酶、激素和抗体。
3
蛋白质折叠
揭示蛋白质如何通过特定的折叠方式达到稳定和功能性。
蛋白质相互作用
研究蛋白质之间的相互作用，如酶-底物相互作用和 蛋白质复合物的形成。
核酸与蛋白质的相互作用
探索DNA结合蛋白质的结构和功能，解析它们在基 因表达和染色质调控中的作用。
酶催化反应的机理与特点
了解酶的基本特点和催化机制，探索酶如何调控生物化学反应的速率和特异 性。
生物大分子的分子动力学
核酸的结构与功能
双螺旋结构
探索DNA和RNA的双螺旋结构，解析其在遗传信息 传递中的作用。
基因表达
研究基因表达的分子机制，包括转录和翻译过程。
碳水化合物的结构与功能
简单糖
了解葡萄糖和其他简单糖的 结构，探索其在能量代谢和 细胞通信中的作用。
多糖
研究多糖（如淀粉和纤维素） 的结构和功能，了解其在食 物消化和纤维素的生物合成 中的作用。
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Primary structure of Grb2 protein
3-54 SH3
59-149
SH2
160-212
SH3
-3
1 ME AIAK
+7
-2
+2
Y*DF*KATADDE*LSFKRGDILKVLNEECDQN
MKPH PWFFGKIPRAKA
36
W*YKAELNGKDGFIP*Y*IE
F108 R86 R67
H107
K109
H135
structural and functional integration
Na+/H+ exchanger isoform 1 (NHE1)
PIP2: phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate CHP: calcineurin homologous protein
Methylase
O
C H2 C H2 NH C O C H3
H N C C C H2 C H2
O
H N C C H C H2 C H2 C H2 C H2 H3C NH+ C H3
O
Lysine C H2
C H2 NH3+
-N,N-Dimethyllysine
H N C C H C H2 C H2 C H2 O
Y716
P
Grb2
Grb2：Adapter GAP
P85
P
P
Y740 Y751
P
Y771
GAP：GTPase activating protein
PLC：PLC gamma SH-PTP-2：Phosphatase-2
SH-PTP-2
P
Y1009
P
P85：PI3K subunit
PLC Src：Kinase
H N C C H C H2 C H2 HO C H C H2 NH2
H
-N-Methyllysine
H O N C C H
O C
C
N-Acetyllysine Acyltransferase
H N C C H C H2 C H2
O
C H2 C H2
Methylase
C H2 C H2 C H2 C H2 NH2+ C H3
H O N C C H CH 2 CH2 CH2 N H NH C NH NH
H O C C CH2 S
(Adenosine diphosphate ribose)
ADP-ribosylation of Gsαby cholera toxin.
Modification of Lysine
H N H
来自于日常生活的启示-2
信号灯的启示
目的地、方向指示与信号辨认
共同规则的制定、遵守与维护
违规现象与规则修改
9 7 5 3
Cell signal transduction web
1 3 5
7
9
来自于日常生活的启示-3
汽车修理工具：扳手与套筒的启示
A B C D E F
G
H
I
J
K
2
Alterations of cell behaviors
3
4
Function
MEK
EGFR EGF Expression alterations of related genes Cyr61, CTGF, SDC2, ATF3
( Invasiveness–related genes, cell proliferation–related genes)
来自于日常生活的启示-1
门的启示
A
B
C
D
E
在一个相对独立的功能体中，各种活动性功能组件往往是后来
逐步加上去或加工完成的。
功能体上的每一个关键组件所处的位置，以及各位置之间的相
互关系是高度协调的，合理的，与整个的功能体的功能的发挥 相一致。
功能体上的关键组件是随环境变化，不断向前发展变化的。
71 EEMLSKQRHDGAFLIRESESAPGDFSLSVKFGNDV 106 QHFKVLRDGAGKYFLWVVKFNSLNELVDYHRSTSVS 0R 143 NQQIFLR DIEQVPQQPT YVQAL
F*DF*DPQEDGE*LGFRRG
VNRNV
181 DFIHVMDNSDPN
Summary about function and regulation of ezrin in ESCC
? 1 SP1/AP1 ERK
TGF-beta/smad2/3 MAPK or …
Cytoskeletal remodeling MMP-2 and MMP-9 activities
Ezrin overexpression and translocation
L
M
N
扳手：传力器/信号转导
各种形式的套筒接头，一种特殊形式的扳手的一部分，克服
空间位阻障碍，使许多不可能的过程变为可能，化繁为简。
PDGF- (platelet derived growth factor ) receptor
Src
P P
Y579 Y581
Kinase insert domain Kinase domain
Ezrin、Fascin和NGAL在细胞中的定位及其功能联系
Ezrin/Fascin……
功能性复合物 ?
Ezrin 主要在细胞膜蛋白 CD44 与细胞骨架微丝 F-Actin 之间发挥一种连 接蛋白的作用 Fascin主要在细胞骨架微丝F-Actin之间发挥一种连接捆绑蛋白的作用 NGAL，一种分泌性蛋白，具有保护基质金属蛋白酶MMP9的活性，促 进细胞外基质降解的功能，同时还与细胞骨架的重组有某种关联。
29
Ezrin与Fascin，两种蛋白之间可能 还存在着直接的相互作用, 而且相互之间的联系非常广泛
Ezrin蛋白(E)和Fascin蛋白(F) 分子对接结果
不同颜色标注说明 黄色：Ezrin蛋白 绿色：Fascin蛋白 粉色：潜在的PKC修饰位点， 丝氨酸（S） 红色：潜在的PKC修饰位点， 苏氨酸（T）
Ezrin激活Smad2/3，上调Cyr61， 一种细胞分裂增殖、侵袭转移相关基因的实验证据
癌 正常 Cyr61 Ezrin
敲降Cyr61
克隆数下降
移动能力下降
侵袭能力下降
李恩民课题组. Int J Cancer. 2009,124(11):2549-58. (IF 4.69)
10
我们的研究工作-Ezrin部分
W*WKGACHGQTGMFP*RNY*VTP
* proline-rich ligand binding site
Tertiary structure of SH2
MKPHPWFFGKIPRAKAEEMLSKQRHDGAFLIRESESAP GDFSLSVKFGNDVQHFKVLRDGAGKYFLWVVKFNSLNE LVDYHRSTSVSRNQQIFLRDIEQVP
BioMacroMolecular InterActionology Biommialogy
生物大分子相互作用学
生物分子及其相互作用
DNAs, Genomics
RNAs, RNomics
Proteins, Proteomics Lipids, Lipomics
Saccharides, Sacchariomics
Hydroxylase -Hydroxylysine
HO C H C H2 NH3+
C H2 -N,N,N-Trimethyllysine H3C N + C H3 C H3
Methylase
Figure 1.5
CpG island
methylation
-CH3
-CH3
coding region
MKPHPWFFGKIPR67AKAEEMLSKQRHDGAFLIR86ESES APGDFSLSVKFGNDVQH107F108K109VLRDGAGKYFLWVV KFNSLNELVDYH135RSTSVSRNQQIFLRDIEQVP pTyr binding pocket unique binding pocket
ERM: ezrin, radixin or moesin
NIK: Nck-interacting kinase CaM: calmodulin
Hsp70: heat shock pritein 70
CAII: carbonic anhydrase II
p90RSK: p90-ribosomal protein S6 kinase ROCK1: Rho kinase 1 14-3-3: serin binding protein
Ezrin与食管癌发生发展相关，部分实验证据
组织表达 独立的预后不良判定因子 细胞表达
9
生存期 307例
RNA干扰
Smad2/3通路
克隆形成能力
分裂增殖能力
裸鼠成瘤能力
裸鼠瘤重
下游靶基因表达 mRNA水平
移动能力
侵袭能力
黏附能力
MMP2/MMP9活性
下游靶基因表达 蛋白水平
李恩民课 题组论文
1. J Histochem Cytochem, 2006,54:889-96 (IF 2.45) 2. Int J Cancer. 2009,124(11):2549-58. (IF 4.69) 3. J Biol Chem, 2009,284:7995-8004 (IF 5.52)