蛋白质分子对接-山东大学课程中心
蛋白质复合物分子对接流程
蛋白质复合物分子对接流程《蛋白质复合物分子对接流程》
嘿呀，今天咱就来讲讲蛋白质复合物分子对接流程这档子事儿哈。
咱就说有一次啊，我在实验室里，就像个好奇宝宝似的观察着这个过程。
首先呢，就像给两个小伙伴找最合适的座位一样，得把蛋白质和它的复合物准备好，这可得精心挑选呢，不能有一点马虎。
然后呢，就开始让它们靠近啦，这感觉就像是在安排一场特别的相亲会，要让它们试着去契合，看看能不能对上眼。
这时候啊，各种数据和信息就像小蜜蜂一样嗡嗡地飞着，可热闹了。
我就瞪大眼睛瞧着，生怕错过啥细节。
接着呀，它们就开始一点点调整姿势，就像跳舞的人在找最佳的舞步一样，这里动一下，那里挪一点，可有意思啦。
如果它们对接成功了，那简直就像是一场完美的演出谢幕，让人特别兴奋！要是没对接好呢，那就得重新再来一遍，就像重新排演一场戏似的。
总之呢，这蛋白质复合物分子对接流程啊，就像一场有趣的冒险，充满了惊喜和挑战。
我在实验室里的那次观察，可真是让我印象深刻呀，到现在都忘不了呢！嘿嘿，这就是我所知道的蛋白质复合物分子对接流程啦，是不是还挺有意思的呀！。
蛋白分子对接
蛋白分子对接蛋白分子对接是生物医学领域中的一个重要研究课题，它可以帮助人们理解蛋白质生物学的基本原理。
本文将从蛋白分子对接的概念、意义、方法、挑战以及应用等方面进行解析，为读者提供一个全面、有指导意义的了解。
一、蛋白分子对接的概念蛋白质是人体中最基本的生物分子之一，它们不仅参与构建人体细胞、器官、组织，还担负着许多生命活动的重要功能。
蛋白分子对接是指通过计算机模拟等方法，预测并优化不同蛋白质分子之间的结合方式，从而为开发新的治疗药物提供理论依据。
二、蛋白分子对接的意义在现代医学中，药物研发是一个非常重要的课题，而蛋白分子对接则是其中不可或缺的步骤。
通过结合蛋白质分子的结构信息，预测蛋白质分子之间的相互作用，可以为药物研发提供更多的目标蛋白质及其配体，从而有助于寻找更加准确、有效的药物靶点，提高药物研发的效率和成功率。
因此，蛋白分子对接对于医学研究、药物研发和临床治疗等领域都具有重要的意义。
三、蛋白分子对接的方法蛋白分子对接方法主要采用计算机模拟等方法。
这些方法可以通过分子力学、分子动力学模拟和量子化学计算等手段，对蛋白质分子结构进行预测和模拟，获得蛋白质分子之间的结合能、结合位点、键合情况等有关信息。
通过这些信息，科研人员可以更好地了解蛋白质分子的相互作用和信号传导途径，为药物研发提供理论基础。
四、蛋白分子对接的挑战由于蛋白质分子结构和功能的复杂性，蛋白分子对接仍面临着一些挑战。
其中最主要的挑战包括模拟精度不高、计算量大、计算时效性差等方面。
因此，在蛋白分子对接领域，科研人员需要不断积累经验，改进算法，提高计算精度，从而能够更好地解决目前面临的挑战。
五、蛋白分子对接的应用蛋白分子对接在生物医学和药物研发领域中具有广泛的应用价值。
例如，在疫苗研发中，研究人员可以通过蛋白分子对接技术来预测疫苗与病毒蛋白之间的结合方式，进而设计出更加有效的疫苗；在药物设计方面，蛋白分子对接也可以为研发新型药物提供有力支持。
蛋白质rna分子对接
蛋白质rna分子对接-概述说明以及解释1.引言1.1 概述蛋白质RNA分子对接是一种在细胞内发生的重要生物分子相互作用过程。
在细胞内，蛋白质和RNA分子通过对接形成特定的复合物，发挥着调控基因表达、蛋白质合成以及其他生物过程的重要作用。
蛋白质是细胞中最重要的功能分子之一，它们不仅可以通过自身酶活性发挥作用，还可以作为信号传导分子、转录因子等参与调控细胞功能。
而RNA分子作为蛋白质合成的载体，具有将DNA信息转录成蛋白质的重要功能。
蛋白质RNA分子对接可以理解为蛋白质和RNA分子之间的结合过程，可以通过相互识别和作用的特定结构域实现。
这种结合过程可以发生在细胞的核内、细胞质、细胞膜等不同的位置，参与调控细胞内的各种生物过程。
蛋白质RNA分子对接的研究具有重要的科学意义和应用价值。
通过研究蛋白质RNA分子对接，可以深入了解细胞内的分子相互作用机制，为阐明细胞生命活动提供重要线索。
此外，对蛋白质RNA分子对接的深入研究还能为药物设计和治疗疾病提供理论依据和新的思路。
本文将重点介绍蛋白质RNA分子对接的重要性、结构特点、对接原理和方法，以及其在生物领域的应用。
通过对这些内容的系统阐述，旨在提高读者对蛋白质RNA分子对接的理解，促进相关领域的研究和应用的发展。
1.2文章结构文章结构本文按照以下顺序组织:第一部分是引言，其中包括概述、文章结构、目的和总结。
第二部分是正文，主要分为蛋白质RNA分子的重要性、蛋白质RNA 分子的结构特点、蛋白质RNA分子对接的原理和方法以及蛋白质RNA分子对接的应用领域。
第三部分是结论，包括对蛋白质RNA分子对接的总结和展望。
通过这样的结构安排，本文将全面介绍蛋白质RNA分子对接的相关知识，从引言部分引导读者了解蛋白质RNA分子对接的背景和意义,接下来在正文部分详细介绍了蛋白质RNA分子的重要性、结构特点和对接的原理和方法，并列举了蛋白质RNA分子对接的应用领域。
最后，在结论部分对蛋白质RNA分子对接进行总结，总结归纳了对接的重要性和挑战，并对未来的研究方向进行了展望。
蛋白-小分子对接
蛋白-小分子对接1.项目说明采用分子对接技术研究化合物1与受体PARP1的结合模式（图1）。
图1.化合物1的化学结构2.计算方法从RCSB Protein Data Bank（）下载PARP1的X-ray晶体结构（PDB 编号：4RV6，分辨率：3.19 Å），以第一个构象作为受体结构。
[1].采用UCSF Chimera软件建立化合物1的三维结构，并进行能量优化。
[2，3].采用Dock Prep模块添加氢原子，并分别添加AMBER ff14SB力场和AM1-BCC电荷。
采用Chimera中的DMS工具以半径为1.4 Å的探针生成受体的分子表面。
[4，5].X-ray晶体结构显示有1个合理的结合位点，对于该结合位点，使用sphgen模块生成围绕活性位点的球状集合（Spheres），使用Grid模块生成Grid文件，该文件用于基于Grid的能量打分评价。
采用DOCK6.7程序进行半柔性对接（semi-flexible docking），生成10000个不同的构象取向（orientation）以及获得配体分子与结合位点的静电和范德华相互作用，并由此计算得到Grid打分。
通过聚类分析（RMSD 阈值为2.0Å），得到打分最佳的构象。
[6].最后，采用PyMOL生成图片。
3.计算结果A.结合构象打分采用DOCK6.7程序预测化合物1在PARP1中的结合模式，保留最多20个结合构象。
计算结果表明，结合位点均有多个对接构象，其打分情况如下（表1）。
根据打分和结合模式选取第二个对接构象进行结合模式分析。
表1.化合物1与受体PARP1的对接打分（单位：kcal/mol）Compound Pose Grid Score Grid_vdw Grid_es Int_energyAG143611-58.413887-57.743397-0.670492 6.865056 2-55.357056-53.782494-1.574563 5.41468 3-55.327587-55.6855090.35792 5.660656B.结合模式分析化合物1七元环上的酰胺羰基氧原子与氨基酸残基Ser904和His862形成氢键相互作用；同时，酰胺氮原子与Gly863形成了3.33 Å的氢键相互作用。
山东大学生物化学精品课程03-2 peptide
生物化学第三章 蛋白质 Proteins第三节 肽 (peptides)一、肽的定义与肽键 二、肽的书写 三、自然界中存在的小肽 四、肽的理化性质一、蛋白质中氨基酸之间的连接键 是主要的是肽键蛋白质肽链结构学说的证据：肽键是一个酰胺键。
（1）蛋白质水解前后的结果分析。
（2）人工合成的多肽和天然蛋白质，都可被蛋白水解酶水解， 人工合成多肽中氨基酸是肽键连接的。
（3）天然蛋白质有双缩脲反应。
（4）人工合成的聚合aa的X-光衍射谱和红外光谱与天然纤维蛋 白相似。
（5）结晶牛胰岛素的成功，完全证明了蛋白质肽链结构学说的 正确性。
肽键的形成两个氨基酸分子头尾连接起来 NH21COOHCarbodiimideNH2脱水2COOHO NH21C N H2COOHJuang RH (2004) BCbasics肽的结构与肽键二、肽的定义与结构氨基酸借肽键连接的分子叫肽，肽是一大类物质，即：1）两个氨基酸组成的肽叫二肽； 2）三个氨基酸组成的肽叫三肽； 3）多个氨基酸组成的肽叫多肽； 4）氨基酸借肽键连成长链，称为肽链，肽链两端有 自由-NH2和-COOH，自由-NH2端称为N-末端（氨基末端）， 自由-COOH端称为C-末端（羧基末端）； 5）构成肽链的氨基酸已残缺不全，称为氨基酸残基； 6）肽链中的氨基酸的排列顺序，一般-NH2端开始，由N指 向C，即多肽链有方向性，N端为头，C端为尾。
肽的结构分析两端氨基酸 N-C-C-N-C-C-N-C-C α-碳为中心 N-C-C-N-C-C-N-C-C 单位小分子 N-C-C-N-C-C-N-C-C 肽键的定位 N-C-C-N-C-C-N-C-Cα α αJuang RH (2004) BCbasics肽的书写写法：从左 右，从N末端 C末端。
三字母用连线，也有用单字母的。
读法：××酰—××酰—… —××酸。
分子对接全
蛋白质二级结构的主要形式
• -螺旋 ( -helix ) • -折叠 ( -pleated sheet ) • -转角 ( -turn ) • 无规卷曲 ( random coil )
-螺旋
-折叠
-转角和无规卷曲
-转角
无规卷曲是用来阐述没有确定规律性的那部 分肽链结构。
❖ 定量指标，需要结合分子动力学进一步评价
AutoGrid 格点中相关能量的计算
AutoDock 构象搜索及评价
❖ 免费软件/
AutoDock分子对接的流程：
1.围绕受体活性位点的氨基酸残基形成一个盒 子（box）,并划分成格点; 2.用配体不同类型的原子作为探针(probe)进 行扫描,计算格点能量; 3.对配体在box范围内进行构象搜索; 4.根据配体的不同构象、方向、位置及能量进 行评分，最后对结果进行排序。
蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接 触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级 结构。
亚基之间的结合力主要是疏水作用，其次 是氢键和 结 构
从一级结构到四级结构
血红蛋白
二、酶及其抑制剂
酶是由活细胞产生的对其特异的底物 起高效催化作用的蛋白质。
酶的分子组成
❖ 单纯酶(simple enzyme)：仅由氨基酸残基构成 ❖ 结合酶(conjugated enzyme)
苏氨酸 threonine Thr T 5.60
3. 酸性氨基酸 4. 碱性氨基酸
天冬氨酸 aspartic acid Asp D 2.97 谷氨酸 glutamic acid Glu E 3.22
赖氨酸
lysine
Lys K 9.74
精氨酸 arginine Arg R 10.76
合成生物学_山东大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
合成生物学_山东大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.标准化是所有工程学科的关键部分。
答案:正确2.生物安全包括哪些方面？答案:合成生物的泄露对研究人员造成的伤害_合成生物的泄露对公共环境造成的伤害_用合成生物技术发动生化战争3.单输入和多输入都是串联结构。
答案:正确4.关于核糖体结合位点的叙述，错误的是：答案:核糖体结合位点可以启动基因的转录。
5.现代生命科学的发展历史上，所经历的3次革命是：答案:合成生物学革命_基因组学革命_分子生物学革命6.单输入SIM的特点是，子模块表达的顺序与其功能相吻合。
答案:正确7.能与阻遏蛋白相结合的调控序列，叫做答案:operator8.分解代谢的中间产物，经常对代谢途径具有正反馈作用。
答案:正确9.当细胞对某种物质的需求量较高时，通常采用前馈的调节方式。
答案:错误10.“或”门逻辑的一致性前馈C1-FF结构，对于上升刺激的影响具有延迟效应，但对下降刺激的影响，则没有延迟效应。
答案:错误11.关于生物模块（biological module）叙述错误的是：答案:生物模块在细胞内，是与Part、Device和System并列的一个层次结构。
12.合成生物学是汇聚研究范式的典型。
答案:正确13.合成生物学工程化的研究策略中涉及的概念有：答案:抽提_解耦_标准化14.相比于基因工程，合成生物学又拓展出的一些工具包括：答案:抽提_标准化_DNA的从头合成15.合成生物学在生物医药领域里的应用体现在哪些方面：答案:个体化医疗_免疫细胞设计_开发天然药物_开发生产疫苗16.常见的装置的种类有：答案:基因开关_逻辑门_接收器_蛋白质生成装置17.下列哪些是组合型Part (composite part) ?答案:蛋白质生成装置_转换器18.与基因工程相比较，合成生物学的特点包括：答案:学科交叉的特点_网络分析是其核心内容之一_广泛使用数学模拟工具_标准化零件的特点19.一个标准的生物砖（BioBrick），其前后缀之间不能含有EcoRI酶切位点。
蛋白蛋白分子对接
蛋白蛋白分子对接蛋白质是生命体系中最基本的结构和功能单元之一，其具有广泛的生物学功能，包括代谢、信号传递、免疫、结构支持等等。
然而，蛋白质的功能不仅仅取决于其本身的结构，还取决于其他生物分子（如小分子或其他蛋白质）与之相互作用和配对的方式。
因此，蛋白质对接是生命科学领域中的一个基本问题，其目的是描述蛋白质和其他分子之间的配对方式。
蛋白质对接可以理解为两个分子之间的相互作用，其中一个分子通常称为配体，另一个分子称为受体。
配体和受体通过非共价或共价作用结合在一起，形成一个稳定的配合物。
这个过程涉及到配体和受体之间的空间构形匹配、电荷、氢键和范德华力的相互作用。
蛋白质对接旨在预测配体和受体之间的相互作用模式，并提供基于此的药物设计和分子模拟等领域的研究基础。
蛋白质对接是一个具有挑战性的问题，因为蛋白质本身就是非常复杂的分子结构之一。
另外，配体和受体之间的交互也非常复杂，需要考虑多种相互作用类型和空间限制的影响。
尽管如此，蛋白质对接研究发展迅速，现在已经拥有许多对接方法，其中主要包括基于结构的对接、基于能量的对接、基于机器学习的对接和基于数据驱动的对接等等。
基于结构的对接是蛋白质对接中最常见的方法之一，它通过预测配体和受体之间的结合位点和空间构形匹配程度，来预测蛋白质和其他分子之间的互作方式。
该方法通常利用蛋白质和配体/受体的三维结构信息来预测它们之间的相互作用，并在此过程中考虑蛋白质和其他小分子之间的相互作用。
这种方法的主要优点是它可以给出在生物系统中可能存在的配对模式，并对药物设计等领域的研究提供了实用的基础。
该方法的缺点在于，由于依赖已经解析的蛋白质结构，因此不能处理未知的蛋白质结构。
基于机器学习的对接方法是近年来发展迅速的一种方法。
该方法利用大量的已知配对信息和蛋白质结构来训练一个分类器或回归器，以预测未知配对的可能性。
机器学习算法的优点在于可以利用大量的数据来预测未知的蛋白质结构，具有较高的预测精度。
山东大学分子生物学章节习题及参考答案03DNA的生物合成(复制)
第三章 DNA的生物合成（复制）一、选择题1．F．Crik中心法则遗传信息的传递方式不包括A．RNA→蛋白质B．DNA→rRNAC．DNA→DNAD．RNA→DNAE．DNA→mRNA2．M.Meselson和F.W.Stahl用15NH4Cl 证明的机制是A. DNA混合式复制B. DNA转录为mRNAC. mRNA翻译为蛋白质D. DNA半保留复制E. DNA全保留复制3．不参与原核DNA复制的物质是A．dNTPB．Dna GC．Uvr BD．SSBE．NTP4．复制中维持DNA单链状态的蛋白质是A．Dna BB．UvrBC．SSBD．Rec AE．Lex A5．DNA复制时, 合成5'-TAGATCC-3'的互补序列是A．5'-GGATCTA-3'B．5'-CCTAGAT-3'C．5'-GGAUCUA-3'D．5'-GGAUAGA-3'E．5'-ATCTAGG-3'6．关于DNA-pol Ⅲ的叙述，错误的是A．有3'→5'外切酶活性B．有5'→3'外切酶活性C．复制延长中催化核苷酸聚合D．细胞中含量最少比活性最高E．有5'→3'聚合酶活性7．DNA复制保真性的叙述，错误的是A．DNA-polⅠ的即时校读功能B．DNA-pol 对碱基的选择性C．DNA-pol 对模板的依赖性D．DNA-pol对模板的高亲和性E．严格的碱基配对原则8．DNA拓扑异构酶的作用是A．解开DNA双螺旋间氢键B．复制时理顺DNA链C．使DNA异构为核小体D．辨认复制起始点E．稳定和保护单链DNA9．复制中，RNA引物的作用是A．活化SSBB．使冈崎片段延长<P%2@`���<NTEXT style="LINE-HEIGHT: 18pt; TEXT-INDENT:7.9pt">C．参与构成引发体D．协助解螺旋酶作用E．提供3'-OH末端供dNTP加入10．紫外线照射最常引起的碱基二聚体是A．C-CB．C-TC．T-TD．T-UE．U-C11．DNA切除修复时①DNA-polⅠ；②DNA连接酶；③Uvr A；④Uvr C、Uvr B 作用顺序是A．③、④、①、②B．①、②、③、④C．②、③、①、④D．③、②、④、①E．①、③、④、②12. 着色性干皮病的分子基础是A．Uvr类蛋白缺乏B．DNA-pol δ基因缺陷C．DNA-pol ε基因突变D．Lex A类蛋白缺乏E．XP类基因缺陷13. 关于逆转录酶的叙述，错误的是A．以单链RNA为模板B．以单链DNA为模板C．水解杂化双链中的RNAD．促使新合成DNA转入宿主细胞E．能生成cDNA双链14. 能直接以DNA为模板合成的物质是A．阻遏物B．hnRNAC．引物酶D．诱导剂E．辅阻遏物15. 参与DNA复制的物质不包括A．引物酶B．拓扑酶C．连接酶D．核酶E．SSB16. 关于端粒酶的叙述，错误的是A．以染色体DNA为模板B．是RNA-蛋白质复合物C．催化端粒DNA生成D．含有RNA模板E．有逆转录酶活性17.产生冈崎片段的原因是A．复制速度过快B．拓扑酶作用生成C．多个复制起始点D．复制与解链方向相反E．RNA引物过短18. 关于突变的叙述, 错误的是A．点突变导致错配B．缺失一定引起框移突变C．插入不一定引起框移突变D．插入可改变密码子阅读方式E．A取代G是突变19. 为真核生物DNA连接酶供能的物质是A．GTPB．ATPC．NAD+D．NADPHE．FAD20. 不需要DNA连接酶参与的过程是A．DNA复制B．切除修复C．SOS修复D．DNA复性E．DNA重组二、名词解释1. 中心法则（the central dogma）2. 基因和基因表达(gene and gene expression)3. 半保留复制（semiconservative replication）4. 端粒和端粒酶(telomere and telomerase)5.逆转录和逆转录酶(reverse transcription and reverse transcriptase)三、问答题1．DNA复制时是如何保证其保真性的?2．论述参与DNA复制的主要物质及各自的功能。
多糖-蛋白分子对接_解释说明以及概述
多糖-蛋白分子对接解释说明以及概述1. 引言1.1 概述在生物体内，多糖和蛋白质是两种常见的生物分子，它们在细胞功能和生物过程中起着关键作用。
多糖通常由许多简单糖分子组成，具有复杂的化学结构和多样的功能。
蛋白质是一类重要的生物分子，具有广泛的生物活性，包括酶催化、信号传导、组织结构等。
多糖-蛋白分子对接是指多糖与蛋白质之间相互作用和结合的过程。
1.2 文章结构本文将详细介绍多糖-蛋白分子对接的概念、原理以及相关实验方法和技术进展。
首先，我们将回顾多糖和蛋白质的基本概念，探讨它们在生物体内的重要性。
随后，我们将解释多糖-蛋白相互作用对于生物过程中的意义，并介绍多糖-蛋白分子对接的定义和原理。
然后，我们将探讨多糖-蛋白分子对接过程中关键步骤包括双向道具动态模型介绍及应用、多糖和蛋白质的相互识别和结合机制，以及结合力与反应速率对于多糖-蛋白分子对接的影响因素。
接下来，我们将讨论现有的多糖-蛋白分子对接实验方法和技术进展，包括X射线晶体学技术、质谱与光谱技术以及生物传感器技术的应用。
最后，我们将总结目前的研究进展和重要意义，并展望未来多糖-蛋白分子对接领域的研究方向和挑战。
1.3 目的本文旨在提供关于多糖-蛋白分子对接的详细解释说明和概述，从基础理论到实验方法等方面进行全面介绍。
通过阅读本文，读者可以了解多糖-蛋白分子对接的重要性、基本原理以及相关实验手段，促进该领域的深入研究和技术发展。
2. 多糖-蛋白分子对接解释说明：2.1 多糖和蛋白的基本概念：多糖是一种由许多单糖分子组成的生物高分子，这些单糖可以简单连接或以复杂的方式相互连接形成不同类型的多糖。
多糖在生物体内扮演着重要的功能和结构角色，如能量储存、细胞信号传导和细胞表面识别等。
蛋白质是由氨基酸残基组成的生物高分子，它们具有多样化的结构和功能。
蛋白质在生命活动中起到许多关键作用，包括酶催化、信号转导、运输物质、结构支持等。
2.2 多糖-蛋白相互作用的重要性：多糖-蛋白相互作用在生物体内广泛存在，并且对于细胞功能和各种生理过程至关重要。
分子对接简明教程
分子对接(Molecular Docking)理论所谓分子对接就是两个或多个分子之间通过几何匹配和能量匹配相互识别找到最佳匹配模式的过程。
分子对接对酶学研究和药物设计中有重要的应用意义。
分子对接计算是在受体活性位点区域通过空间结构互补和能量最小化原则来搜寻配体与受体是否能产生相互作用以及它们之间的最佳结合模式。
分子对接的思想起源于Fisher E的”钥匙和锁模型”，主要强调的是空间形状的匹配。
但配体和受体的识别要比这个模型更加复杂。
首先，配体和受体在对接过程中会由于相互适应而产生构象的变化。
其次，分子对接还要求能量匹配，对接过程中结合自由能的变化决定了两个分子是否能够结合以及结合的强度。
1958年D.E.Koshland提出分子识别过程中的诱导契合概念，受体分子活性中心的结构原本并非与底物完全吻合，但其是柔软和可塑的。
当配体与受体相遇时，可诱导受体构象发生相应的变化，从而便于他们的结合进而引起相应的反应。
分子对接方法根据不同的简化程度分为三类：刚性对接、半柔性对接和柔性对接。
刚性对接指在对接过程中，受体和配体的构象不发生变化，适合研究比较大的体系如蛋白-蛋白之间以及蛋白-核酸之间，计算简单，主要考虑对象之间的契合程度。
半柔性对接常用于小分子和大分子的对接，在对接过程中，小分子的构象可以在一定范围内变化，但大分子是刚性的。
这样既可以在一定程度上考察柔性的影响，又能保持较高的计算效率。
在药物设计和虚拟筛选过程中一般采用半柔性的分子对接方法。
柔性对接方法一般用于精确研究分子之间的识别情况，由于允许对接体系的构象变化，可以提高对接准确性但耗时较长。
分子对接的目的是找到底物分子和受体分子最佳结合位置及其结合强度，最终可以获得配体和受体的结合构象，但这样的构象可以有很多，一般认为自由能最小的构象存在的概率最高。
搜寻最佳构象就要用到构象搜索方法，常用的有系统搜索法和非系统搜索法。
系统搜索法通过改变每个扭转角评估所有可能的结合构象，进而选取能量最低的。
山东大学课程中心
附件2山东大学通识教育核心课程建设立项申请表课程名称：人与自然课程负责人：刘忠国联系电话：88392824开课单位：控制科学与工程学院填表日期：2013年11月山东大学教务处二O一三年五月一．课程基本情况课程名称（中）人与自然课程名称（英）Human and Nature课程中心网站/G2S/Template/View.aspx?action=view&courseType=0&courseId=2225学时36 学分 2 是否作为全校文化素质教育通选课开设过是计划开课时间2014年9月是否全英文授课是授课对象要求全日制本科生课程类别□国学修养□创新创业□艺术审美□人文学科□社会科学□自然科学■工程技术课程负责人情况姓名刘忠国性别男职称副教授研究方向生物医学工程学历/学位博士出生年月1966年2月E-mail liuzhg@近两年上课情况课程名称学时上课人数上课学年、学期学生评价生物医学信号处理58 30 2012年春季学期100分DSP原理与程序设计36 30 2011年秋季学期100分生物医学信号处理58 30 2013年春季学期100分DSP原理与程序设计36 30 2012年秋季学期100分课程组成员情况姓名职称学位所在单位项目中承担的任务签名刘园园讲师硕士控制学院教材建设，课堂教学王新沛讲师博士控制学院课程建设，课堂教学杨立才教授博士控制学院课程建设，课堂教学刘伯强教授博士控制学院网站建设，课堂教学刘常春教授学士控制学院教材建设，课堂教学课程组成员近两年开设的相关课程及学生的评价：开设了《生物医学电子学》、《定量生理学》、《生物医学工程导论》、《数字图像处理》、《Matlab程序设计与应用》等课程。
多数课程获得了学生的肯定与好评。
其中《定量生理学》等课程获得了学生评价100分的成绩。
二．课程建设基础（本门课程或相近课程的历史沿革、教学条件）《人与自然》是从生物医学工程的角度出发，对自然界和人体中的一些现象进行解读。
基于分子对接技术对维生素Dsub3sub羟化酶底物谱的筛选及验证
2.1. 材料
含有 pET28a-Vdh 表达质粒的大肠杆菌 BL21 (DE3)菌株由实验室构建并保藏。卡那霉素(KAN)、六 水氯化铁(FeCl3-6H2O)、异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)和 6-磷酸葡萄糖(G6P)购自 Solarbio 公司。5-氨 基乙酰丙酸(5-ALA)、菠菜铁氧还蛋白(Fdx)和铁氧还蛋白还原酶(Fdr)、葡萄糖脱氢酶(GDH)、还原型烟酰 胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)均购自 Sigma 公司。LB 培养基购自青岛高科技工业园海博生物技术有限 公司。SDS-PAGE 变性丙烯酰胺凝胶快速制备试剂盒、蛋白预染 Marker、二氯甲烷、甲醇等均购自生工 生物工程(上海)股份有限公司，β-环糊精(PMβCD)购自国药(上海)国际医药卫生有限公司。
2.3. 配体的准备
从 PDB 数据库中下载 Vdh 酶与 VD3 的复合物结构(PDB ID: 3A50) [9]，以其复合物的结构为模板进 行虚拟筛选。该晶体使用 PyMol 保留同源二聚体中的 A 链，并分别保存 Vdh 蛋白和 VD3 的结构。使用 Chimera 对蛋白进行处理[10]，只保留 A 链并补全缺失的结构，去掉水分子，添加氢原子，对酸性和碱性 氨基酸进行质子化处理。将蛋白导入 AutoDock 4.2 软件中，合并非极性氢，最后保存为.pdbqt 格式的文 件备用。
2.4. 小分子库的准备
以 VD3 为结构基础在 ZINC 库中进行筛选，随后用 OpenBabel 软件将.sdf 格式转换为.mol2 格式[11]。 接着对小分子化合物进行预处理：ChemBio3D Ultra13.0 中的 calculations-MM2 minimize 进行第一次能量 最小化，最后再使用 calculations-GAMESS interfere-minimize (Energy/Geometry)进行能量最小化，保存能 量最小化结构的小分子，最后利用脚本将小分子生成.pdbqt 格式文件进行下一步操作。
山东大学_分子生物学试验_试验教学日历
开课学院：生命学院学生班级：2013级基地班、生态
学生人数：20学分：2总学时：72讲课学时：（含多媒体学时：）
实验学时：72考核方式：实验操作和实验报告任课教师：刘红
日/月
周次
时数
教学方式
内容
作业布置名称及分量，必读教材或参考书章节
执行情况
9/9
1
4菌种活化，试剂配制等实验室一 Nhomakorabea列准备7/10
5
4
十一放假
14/10
6
4
质粒DNA的琼脂糖凝胶电泳检测
实验指南，实验2-3
21/10
7
4
限制性内切酶原理；
载体与外源DNA的酶切反应；
实验材料、试剂及培养基的配制、灭菌
实验指南，实验4-1
28/10
8
4
酶切结果的电泳检测；
载体与外源DNA的连接
实验2-3&4-4
31/10
8
2
大肠杆菌感受态细胞的制备；
菌种活化，试剂配制等实验室一系列准备
16/9
2
4
实验室安全教育；培养基配制，玻璃器皿和塑料制品的清洗和灭菌等准备实验，接种及发酵液的制备；实验整体安排介绍
培养基配制，玻璃器皿和塑料制品的清洗和灭菌等准备实验，接种及发酵液的制备
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碱变性法大量制备的质粒DNA
实验指南，实验3-1
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质粒DNA的纯化（去蛋白和RNA等）
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拓展实验设计
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学生PPT展示实验设计；
教师讲评并介绍实际构建流程
山东大学分子生物学章节习题及参考答案05蛋白质的生物合成(翻译)
第五章蛋白质的生物合成（翻译）一、选择题1．仅有一个密码子的氨基酸是A．色氨酸、赖氨酸B．苏氨酸、甘氨酸C．甲硫氨酸、甘氨酸D．亮氨酸、丙氨酸E．色氨酸、甲硫氨酸2．密码与反密码配对时，不遵从碱基配对规律，称为A．密码的简并性B．密码的偏爱性C．密码的连续性D．密码的摆动性E．密码的通用性3．真核生物核蛋白体中没有的rRNA是A．18SB．23SC．5SD．28SE．5.8S4．反密码存在于A．DNAB．tRNAC．mRNAD．rRNAE．cDNA5．不符合密码的通用性的细胞器是A．细胞核B．微粒体C．线粒体D．内质网E．高尔基体6．氨基酰-tRNA合成酶的校正活性是A．水解酯键B．水解3’，5’磷酸二酯键C．水解磷酸酯键D．形成酸酐键E．形成磷酸酯键7．关于核蛋白体，错误的是A．由rRNA和多种蛋白质组成B．分为大小亚基C．是翻译的场所D．在细胞核内起作用E．一个mRNA上可附着多个核蛋白体8．能促使大小亚基解离的因子是A．IF1B．IF2C．IF3D．EF-TsE．IF1与IF39．EF-Tu的功能是A．协助氨基酰-tRNA进入A位B．促进核糖体亚基聚合C．促进核糖体解聚D．促进mRNA与核糖体分离E．促进肽酰-tRNA移位10．延长因子EFG具有哪种酶的活性A．转肽酶B．酯酶C．转位酶D．转甲酰酶E．转氨酶11．肽链延长过程的叙述，错误的是A．又称为核蛋白体循环B．每循环一次延长一个氨基酸C．分为进位，成肽和转位三步D．需要EFT、EFGE．需要ATP供能12. 翻译终止时激活转肽酶为酯酶活性的是A．RF-1B．RF-2C．RF-3D．RF-4E．RR13. 蛋白质合成中不消耗能量的阶段是A．氨基酸活化B．翻译起始C．进位D．成肽E．转位14. 关于多肽链一级结构的翻译后修饰，描述错误的是A．蛋白质合成过程中N端总是甲酰甲硫氨酸B．天然蛋白质N端多数不是甲酰甲硫氨酸C．脱甲酰基酶可除去N端甲酰基D．氨基肽酶可除去N端氨基酸E．翻译终止才能除去N端甲酰基15. 鸦片促黑皮质素原水解加工生成的是A．胰岛素B．糖蛋白C．脂蛋白D．ACTHE．TSH16. 可被信号肽酶裂解的部位是A．加工区B．疏水核心区C．碱性氨基末端区D．酸性羧基末端区E．亲水区17.关于信号肽识别粒子（SRP）的描述，错误的是A．由蛋白质与RNA组成的复合体B．能特异识别结合信号肽C．具有暂停蛋白质合成的作用D．可将正在合成蛋白质的核蛋白体带至膜外E．SRP需与对接蛋白结合18. 白喉毒素可共价修饰的因子是A．EF3B．eEF1C．EF1D．eEF2E．EF219. 干扰素通过何种方式使eIF2失活A．甲基化B．ADP核糖基化C．羧化D．磷酸化E．乙酰化20. 可辨认结合分泌蛋白新生肽链N端的是A．转肽酶B．信号肽识别颗粒C．GTP酶D．RNA酶E．对接蛋白二、名词解释1. 多聚核蛋白体(polyribosome)2. 信号肽(signal peptide)3．开放阅读框架（open reading frame, ORF）三、问答题1．三种RNA在蛋白质合成中各起何作用?2．原核与真核生物翻译起始阶段各有何异同？3．细胞核蛋白合成后如何靶向输送到细胞核？4．举例说明抗生素在翻译水平抑菌的作用机理。
(完整版)山东大学细胞生物学期末考试题(4)
医学细胞生物学问答题答：1）、定义：细胞摄入的胆固醇是合成细胞膜所必需的，由于胆固醇不溶于水，必须与蛋白质结合成LDL复合物，才能转运到各组织中参与代谢。
2）、LDL颗粒分子结构：①由胆固醇脂、游离胆固醇、磷脂及载脂蛋白组成的球形颗粒。
②外膜：磷脂和游离的胆固醇分子。
③核心：胆固醇分子被酯化成长的脂肪酸链。
④配体：载脂蛋白apoB100LDL颗粒通过apoB100与细胞膜上的LDL受体相结合。
3）、内吞过程：①LDL与有被小窝处的LDL受体结合，有被小窝凹陷，缢缩形成有被小泡进入细胞。
②有被小泡脱去外被网格蛋白形成无被小泡。
③无被小泡与内体融合，内体膜上有H+泵，在内膜酸性环境下，LDL与受体解离，受体经转运囊泡又返回质膜被重复利用。
④LDL被内体性溶酶体中的水解酶分解，释放出游离胆固醇，载脂蛋白被水解成氨基酸，被细胞利用。
有被小窝→有被小泡→无被小泡→与内体融合→LDL与受体解离→LDL和载脂蛋白被利用4）、调节：①当细胞需要利用胆固醇时，这些细胞就制造LDL受体蛋白，并插入细胞膜上，进行受体内吞，摄入胆固醇。
②如果细胞内游离胆固醇积累过多，细胞就会停止合成胆固醇，并且停止合成LDL受体。
5）、意义：①胆固醇可提供细胞膜大部分的所需。
②此过程中断，胆固醇在血液中聚集，沉降于血管壁从而导致动脉粥样硬化。
答：（1）组成：脂类、蛋白质、糖类（2)脂类主要有三种：磷脂、胆固醇、糖脂磷脂：构成细胞膜的基本成分。
胆固醇：提高脂双层膜的力学稳定性、调节脂双层膜的流动性和降低水溶性物质的通透性。
糖脂：均位于膜的非胞质面单层，糖基暴露于细胞表面，可能是某些大分子的受体，与细胞识别及信号转导有关。
膜脂的功能：①构成膜的基本骨架,去除膜脂，则使膜解体；②是膜蛋白的溶剂，一些蛋白通过疏水端同膜脂作用，使蛋白镶嵌在膜上以执行特殊的功能；③维持膜蛋白(酶)构象、表现活性提供环境,膜脂本身不参与反应；④膜上有很多酶的活性依赖于膜脂的存在。
蛋白同源建模及分子对接知识讲解ppt课件.ppt
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• 与在线建模软件相比， Modeller还可进行模 型的修饰、多模版建模等操作。
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Easymodeller建模——确定模板
NCBI blast，blastp选择pdb数据库，identity>30%模板 可用。也可用Swiss-model来寻找合适模板。
Autodock 4.0分子对接
• 受体：以Swiss-model构建的CueO模型为例， 未经优化。
• 配体：文献中所给出的CueO的底物之一— —二乙醇胺（Diethanolamine）
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Diethan olamine
准备受体和配体 CueO
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Grid box参数设置
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蛋白模型的优化
Chiron网站界面
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蛋白质复合物分子对接流程
蛋白质复合物分子对接流程《蛋白质复合物分子对接流程：一场微观世界的奇妙“拼图游戏”在分子生物学这个神秘而又充满魅力的领域里，蛋白质复合物分子对接流程就像是一场微观世界里的奇妙“拼图游戏”，而我们科学家就像是在这个微观世界里摸索的“游戏玩家”。
开始这个对接流程前，那感觉就像是面对一堆形状各异还不知道正确组合方式的小拼图块，心里满是期待又有点小忐忑。
首先，得准备好我们的“原材料”，也就是蛋白质的结构数据。
这就好比是从一个装满宝藏的箱子里找出那些带有独特标记的拼图块，我们要从各种数据库里挖掘出我们感兴趣的蛋白质结构信息，而且还得确保这个信息准确可靠，不然就像是拿着错误的拼图块在强行拼凑，肯定得不到正确的结果咯。
当把这些必要的数据都准备好后，就到了选择我们的“对接工具”这一关键环节。
市场上有着多种多样的对接软件，什么AutoDock、RosettaDock之类的，这就像站在一排琳琅满目的工具箱前，每个工具都声称自己很厉害，但是我们得根据自己的需求和经验去挑选出最适合的那一个。
然后，激动人心又充满挑战的对接环节开始啦！这就像是真正开始拼拼图。
我们把两种蛋白质想象成两片复杂的拼图，要想办法让它们完美地契合在一起，使得相互作用位点恰到好处地连接起来。
在这个过程中，软件在后台疯狂计算，就像是一个看不见的小助手在努力尝试各种可能的组合姿态。
有时候，因为数据稍微有点偏差或者参数没选对，这个过程就没有那么顺利，就像两块拼图边缘似乎有点不合适，但又找不到具体哪里出了问题，那时候真的是有点抓狂的，感觉都想手动把这些微观的拼图掰一掰、挤一挤，让它们合适起来。
对接完成后，可不是就万事大吉了。
这时候还得对结果进行一番审视和评判，看看这个“拼图”的结果是不是在合理的范围内。
就好比我们好不容易拼成了一个看似完整的图案，但还得检查一下每一块是不是放得确实是它该在的位置上。
我们会通过查看结合能的数值、比较复合物的形成跟之前的研究或者预期是否相符等方式来评判结果的好坏。
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可溶螺旋构象 PDB ID：1ZOQ
聚集的片层构象 PDB ID：2NNT
6.4.1 四级结构的获取：实验方法
X射线衍射法 X-ray Crystallography
老鼠TLR3胞外 域双体结合 dsRNA形成的 复合体结构 (PDB ID: 3CIY)
冷冻电子显微镜技术 Cryoelectron Microscopy
6.4.3 四级结构的获取：蛋白质-蛋白质分子对接
ZDOCK：全能在线对接工具
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对接结果链接会发 送至邮箱（不接受 免费的邮箱，如 hotmail，gmail等）。
选择或者排除某些残基参与蛋白质相互作用。比如，从发表文献中已知 LYS732是参与蛋白质相互作用的重要氨基酸，所以就要在“Select Binding Site Residues”里选中它。
JAVA插件
6.4.3 四级结构的获取：蛋白质-蛋白质分子对接
PDBePISA：蛋白质相互作用分析软件
/msdsrv/prot_int/pistart.html
注意：输入的复合体应 为一个PDB文件，其中 不同的单体表示为不同 的链（chain）。
6.4.3 四级结构的获取：蛋白质-蛋白质分子对接
输出值都为多个对接状态（根据能量高低排序，能量低的排名靠前）。 结果可用VMD查看。
GRAMM-X的输出结果，即多个对接状态都保存在同一个PDB文件中。 该PDB文件包含多个Frames，每个Frame为一个对接状态。保存输出结 果中的某一个状态：在VMD main中选中当前的文件，右键Delete Frames， 删去不要的那些状态，再右键Save Coordinates，保存唯一留下的没删的 状态。
生物信息学
Bioinformatics 0233301510
巩晶 癌症研究中心 山东大学 医学院
2015.11.27
6.4 四级结构的获取
蛋白质四级结构是独立的三级结构单元聚集形成的复合物，其中每个 独立三级结构称为亚基，也称为单体（monomer）。含两个亚基的蛋白 质称为二聚体（dimer）；含三个亚基则称三聚体（trimer）；还有四聚 体（tetramer）；五聚体（pentamer）；六聚体（hexamer）等。
6.4.3 四级结构的获取：蛋白质-蛋白质分子对接
分子对接（docking）：蛋白质-蛋白质 分子对接
蛋白质相互作用常用对接软件
ZDOCK: /
GRAMM-X: /resources/gramm/grammx
/
其他
6.4.3 四级结构的获取：蛋白质-蛋白质分子对接
分子对接（docking）：蛋白质-蛋白质 分子对接
尝试所有可能的结合形式，并 根据打分函数给每种形式打分 排名。 对接的过程中会考虑如下因素： 形状互补 亲疏水性 表面电荷分布
两种蛋白质-蛋白质分子对接： Rigid Docking 刚性对接 --- 目前可用的大多数软件为刚性对接少，且多为收费软件。
电子显微镜加同 源建模得到的人 TLR5双体结构 (PDB ID: 3J0A)
6.4.2 四级结构的获取：数据库获取
蛋白质相互作用关系数据库
DIP (the Database of Interacting Proteins) : 实验方法测定的蛋白质之
间的相互作用。/dip/Main.cgi
二聚体 Toll样受体
四聚体 血红蛋白
六聚体 热休克蛋白
6.4 四级结构的获取
蛋白质异常聚集导致的疾病
诱发神经系统退行性病变的淀粉样蛋白（amyloid-protein，A）是蛋白 质序列相同但四级结构不同而诱发疾病的典型代表。阿尔茨海默病 （Alzheimer disease，AD ）：在AD发生过程中出现淀粉样蛋白。A是由 特殊水解酶对其前体蛋白的水解作用产生的。A有两种构象，一种为螺 旋且可溶而存在于健康个体脑组织，此类A为单体没有四级结构；另一 种为片层且是多个A聚集形成的链间片层，此类A不溶且出现在AD患者 脑组织。诱发A从可溶螺旋转变成不溶片层聚集体的机制不清，但已广 泛被证实这种构象转变是AD的重要诱因。
分子对接（docking）：小分子化合物-蛋白质 分子对接
Rigid Docking 刚性对接 – 小分子总 是柔性的，蛋白质上结合小分子的部 位被认为是刚性的。
BioGRID (the Biological General Repository for Interaction Datasets) :
主要收集模式生物物种中涉及的蛋白质间相互作用，是各种相互 作用的数据集。/
STRING – 实验测定已知的及计算方法预测的蛋白质间相互作用。
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6.4.3 四级结构的获取：蛋白质-蛋白质分子对接
ZDOCK：全能在线对接工具
确认一下你的选择， 没问题点OK。保存 下面的链接，大约30 分钟后到该链接所指 网页收结果。
6.4.3 四级结构的获取：蛋白质-蛋白质分子对接
ZDOCK：全能在线对接工具
对接后，ZdockA.pdb（receptor） 的位置没有改变，ZdockB.pdb （ligand）产生了500个可能的对接 结果，点“Top 10 Predictions”可 下载前十个。如果要下载更多或全 部500个，需要运行下面的JAVA插 件。通常前十个状态已经足够了。
PDBePISA：蛋白质相互作用分析软件
6.4.3 四级结构的获取：蛋白质-蛋白质分子对接
PDBePISA：蛋白质相互作用分析软件
相互作用面的面积 大小及能量高低
6.4.3 四级结构的获取：蛋白质-蛋白质分子对接
PDBePISA：蛋白质相互作用分析软件
6.4.4 四级结构的获取：小分子-蛋白质分子对接