蛋白質(zhì)折疊

1、蛋白質(zhì)折疊蛋白質(zhì)折疊是生物化學(xué)和分子生物學(xué)的前沿課題之一，近年來蛋白質(zhì)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(zhì)的過程是分子生物學(xué)的核心，通常稱作分子生物學(xué)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(zhì)的功能不僅依賴于其一級結(jié)構(gòu)而且與空間結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)；其二，雖然蛋白質(zhì)中一定的氨基酸順序決定了其特定的空間結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)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(nèi)在的信息及與周圍環(huán)境（包括與各種蛋白質(zhì)因子）的相互作用才能最終了解蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系?；蚬こ毯偷鞍踪|(zhì)工程是近年來生物技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物和先導(dǎo)，但人們發(fā)現(xiàn)通過基因工程和蛋白質(zhì)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(jié)構(gòu)和完整生物學(xué)功能的蛋白質(zhì)，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(zhì)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(zhì)折疊的機理。一、蛋白質(zhì)復(fù)雜的三級結(jié)構(gòu)信息貯存于氨基酸序列中關(guān)于氨基酸序列與蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系研究最早的工作是由C.Anfinsen(1960)關(guān)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(zhì)，有四對二硫鍵，其組合有105[(24)!244!]=105種的可能方式。當(dāng)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(jié)構(gòu)單元，形成折疊框架，其它

4、的側(cè)鏈將適應(yīng)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(jié)構(gòu)是一種具有二級結(jié)構(gòu)但很少有三級相互作用的結(jié)構(gòu)，疏水殘基有很大一部分暴露在溶劑中。三、蛋白質(zhì)的去折疊(unfolding)和重折疊(refolding)蛋白質(zhì)的去折疊和重折疊亦

5、即蛋白質(zhì)的變性和復(fù)性。蛋白質(zhì)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(zhì)的結(jié)構(gòu)被破壞。變性的物理基礎(chǔ)是：pH的改變可使鹽鍵斷裂，使埋藏在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的非解離基團得到裂解而暴露出來，蛋白質(zhì)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(zhì)結(jié)構(gòu)中的氫鍵發(fā)生斷裂，這增加了非極性分子包括氨基酸側(cè)鏈的溶解度，減少了疏水相互作用；脲還可以深入到蛋白質(zhì)分子的內(nèi)部影響蛋白質(zhì)分子的密堆積。此外，去