蛋白質折疊

1、蛋白質折疊蛋白質折疊是生物化學和分子生物學的前沿課題之一，近年來蛋白質折疊的研究日益引起人們注意的原因是多方面的。其一，遺傳信息由DNA到RNA再到蛋白質的過程是分子生物學的核心，通常稱作分子生物學的中心法則，經(jīng)過多年的研究人們對由DNA到RNA再到多肽鏈的過程已基本清楚，但是蛋白質的功能不僅依賴于其一級結構而且與空間結構緊密相關；其二，雖然蛋白質中一定的氨基酸順序決定了其特定的空間結構的假說已被人們廣泛接受，但是怎樣由一定的氨基酸排列

2、的多肽鏈生成具有一定的空間結構的蛋白質的問題仍未解決。只有透徹地了解了多肽鏈是如何通過自身內在的信息及與周圍環(huán)境（包括與各種蛋白質因子）的相互作用才能最終了解蛋白質的空間結構與功能的關系。基因工程和蛋白質工程是近年來生物技術發(fā)展的產(chǎn)物和先導，但人們發(fā)現(xiàn)通過基因工程和蛋白質工程所獲得的多肽鏈有時并不能自身卷曲成有一定空間結構和完整生物學功能的蛋白質，其原因在于在多肽鏈的折疊上出了問題。因此從基因工程和蛋白質工程產(chǎn)物的翻譯后加工的角度也要求

3、人們了解蛋白質折疊的機理。一、蛋白質復雜的三級結構信息貯存于氨基酸序列中關于氨基酸序列與蛋白質空間結構的關系研究最早的工作是由C.Anfinsen(1960)關于核糖核酸酶的研究工作。他研究了核糖核酸酶的去折疊和重折疊過程。該酶是由124個氨基酸組成的蛋白質，有四對二硫鍵，其組合有105[(24)!244!]=105種的可能方式。當用還原劑如b巰基乙醇(HOCH2折疊單元作為一個核心吸引和穩(wěn)定其它擺動著的二級結構單元，形成折疊框架，其它

4、的側鏈將適應這個框架。2.疏水折疊模型(HyhobicCollapseModel)和熔融球態(tài)模型(MoltenGlobuleModel):該模型提出折疊是由疏水折疊開始的，即四體石蠟的疏水片段首先聚集在一起，然后進一步聚集長大，形成一種稱為熔融球蛋白中間體。此種結構是一種具有二級結構但很少有三級相互作用的結構，疏水殘基有很大一部分暴露在溶劑中。三、蛋白質的去折疊(unfolding)和重折疊(refolding)蛋白質的去折疊和重折疊亦

5、即蛋白質的變性和復性。蛋白質的折疊狀態(tài)只有在最適條件下才可存在。環(huán)境的改變，諸如溫度、pH、變性劑、壓力等作用都可使蛋白質的結構被破壞。變性的物理基礎是：pH的改變可使鹽鍵斷裂，使埋藏在蛋白質結構內部的非解離基團得到裂解而暴露出來，蛋白質去折疊以減少靜電相互作用；變性劑如脲和鹽酸胍等可使蛋白質結構中的氫鍵發(fā)生斷裂，這增加了非極性分子包括氨基酸側鏈的溶解度，減少了疏水相互作用；脲還可以深入到蛋白質分子的內部影響蛋白質分子的密堆積。此外，去