蛋白质结构研究现状与展望

新乡学院毕业论文

论文题目: 蛋白质结构研究现状与展望

学生姓名孙雪

院(系)名称化学与化工学院

专业名称生物制药技术

年级班级2009级2班

指导教师姓名陈磊山

指导教师职称副教授

目录

内容摘要 (1)

关键词 (1)

Abstract (1)

Key words (1)

前言 (2)

1.蛋白质简介 (2)

1.1蛋白质的作用 (2)

1.2蛋白质的元素组成及分子组成 (2)

2.蛋白质的研究 (3)

2.1研究方法简介 (3)

2.2蛋白质结构研究的方法 (4)

3.蛋白质结构预测 (5)

3.1蛋白质几何的表示方法 (6)

3.2势能函数与势能搜索方法 (6)

4.蛋白质结构 (6)

4.1.蛋白质结构分类与比较 (7)

4.2蛋白质结构确定 (7)

5.蛋白质相互作用 (8)

5.1酵母双杂交技术 (8)

5.2串联亲和纯化技术 (8)

5.3荧光共振能量转移技术 (9)

6.蛋白质折叠机理的研究 (9)

6.1分子生物学的中心法则与蛋白质折叠的研究概况 (9)

6.2蛋白质折叠的热力学和动力学 (10)

6.3蛋白质折叠与分子伴侣 (11)

前景展望 (11)

参考文献 (13)

致谢 (14)

内容摘要：蛋白质是一种生物大分子，多是由20种氨基酸以肽键连接成肽链。肽链再进一步空间卷曲折叠成为特定的空间结构，包括二级结构和三级结构。有的蛋白质由多条肽链组成，每条肽链称为亚基，亚基之间又有特定的空间关系，称为蛋白质的四级结构。因此蛋白质分子往往具有特定的复杂的空间结构。对蛋白质结构的解析可以从根本上阐明蛋白质功能的分子机制和基础，同时也是研究蛋白质功能的一个重途径。本文将对蛋白质结构的研究概况以及意义进行综述，并在此基础之上对今后蛋白质结构的研究提出了一些自己的看法。

关键词：蛋白质结构研究相互作用折叠

Abstract:Proteins are biological macromolecules, mostly from 20 kinds of amino acids connected by peptide bonds into the peptide chain. Further space in the peptide chain folds into a specific space curled structure, including secondary and tertiary structure. Some of the protein by the number of peptide chains, called subunits of each peptide chain, subunits have specific spatial relationships between the known quaternary structure of proteins. So often with a specific protein complex spatial structure. For protein structure analysis can clarify the fundamental mechanism of protein function and molecular basis of protein function is also an important way. This paper will overview the study of protein structure and meaning are reviewed, and on this basis for future studies of protein structure presented some of his views.

Key words:Protein structure interaction fold

前言

人类进入21世纪之际，生命科学也迎来了一个崭新的时代。2001年2月12日参与人类基因组计划的六国科学家共同向世人正式公布了人类基因组图谱及初步分析结果，这是生命科学史，也是人类科学史上的又一次飞跃，同时标志着后基因组时代的来临，但是随着大量生物体全基因组序列的获得，人们发现仅从基因组序列的角度根本无法完整、系统地阐明生物体的功能。蛋白质作为生命体的主要组成成分和生命活动的主要执行者，正在成为新的研究热点；而蛋白质结构则是蛋白质研究领域中的一个重要环节。以蛋白质为主体的生物大分子的功能主要取决于它们的三维结构、运动及相互作用。只有全面了解相关蛋白质及其复合物、组装体的精细三维结构、运动和相互作用网络，及其在亚细胞、细胞层次上表现出来的生命活动的功能关系，才能最终阐释人类个体发育、生长、衰老和凋亡机理，才能在分子和原子水平上理解神经活动、认知等脑功能表现机理，细胞增殖、分化和凋亡机理，信息传递和作用机理，疾病发生、发展机理等一切生命科学问题。

1.蛋白质简介

1.1蛋白质的作用

蛋白质（Protein）是细胞组分中含量最为丰富、功能最多的高分子物质，在生命活动过程中起着各种生命功能执行者的作用，几乎没有一种生命活动能离开蛋白质，所以没有蛋白质就没有生命。在人体中，蛋白质的主要生理作用表现在六个方面：(1)构成和修复身体各种组织细胞的材料；(2)构成酶、激素和抗体；(3)维持正常的血浆渗透压，使血浆和组织之间的物质交换保持平衡；(4)供给肌体能量；(5)维持肌体的酸碱平衡；(6)运输氧气及营养物质。

1.2蛋白质的元素组成及分子组成

蛋白质是化学结构复杂的一类有机化合物，是人体的必须营养素。其主要是由碳、氢、氧、氮、硫、磷、碘、铁、锌等元素组成。

蛋白质分子的基本单位是氨基酸，它是由多种不同的氨基酸通过肽键相互连接而成。蛋白质在受到酸、碱或酶的作用下最终水解成氨基酸。组成自然界蛋白质的氨基酸主要有20种，其化学结构具有共同的特点，即在连接羧基的α-碳原子上，还有一个氨基，故称α-氨基酸。可用下式表示：