什麽是蛋白質結構分析

蛋白質結構

蛋白質結構取決(jue) 於(yu) 組成蛋白質的氨基酸序列以及蛋白質如何折疊成更複雜的形狀。

• 一級結構由組成蛋白質的氨基酸序列決(jue) 定。

• 二級結構由多肽片段的局部間相互作用決(jue) 定，即通過氫鍵結合作用形成α-螺旋和β-折疊。

• 三級結構定義(yi) 蛋白質的整體(ti) 三維結構。

• 四級結構定義(yi) 多個(ge) 蛋白質亞(ya) 基如何相互作用形成更大的複合物。

蛋白質結構測定

在原子分辨率下確定蛋白質三維結構對於(yu) 闡明蛋白質功能、基於(yu) 結構的藥物設計和分子對接十分有用。

• NMR：核磁共振（NMR）光譜用於(yu) 獲取有關(guan) 蛋白質結構和動力學的信息。NMR中，原子的空間位置取決(jue) 於(yu) 其化學位移。對於(yu) 蛋白質NMR，通常用穩定的同位素 (15N,13C,2H)標記蛋白質，增強其靈敏性，便於(yu) 計算結構去卷積。通常蛋白質表達過程在生長培養(yang) 基中進行，通過使用同位素標記的營養(yang) 物引入同位素標記。

• X射線晶體(ti) 學：蛋白質的X射線晶體(ti) 學通過X射線衍射結晶蛋白質可獲得蛋白質的三維結構。提高溶液中蛋白質濃度，促進沉澱使晶體(ti) 生長，並在合適的條件下形成有序的蛋白質晶體(ti) 。將X射線對準蛋白質晶體(ti) ，蛋白質晶體(ti) 將X射線散射到電子檢測器或膠片上。旋轉晶體(ti) 捕獲三維衍射，可以通過傅立葉變換計算出結晶分子中每個(ge) 原子的位置。

蛋白質作圖

蛋白質在特定細胞、組織和器官中的位置和表達水平的定位有助於(yu) 蛋白質組學的功能研究。蛋白質的空間結構是決(jue) 定蛋白質功能的關(guan) 鍵，不恰當的定位或表達會(hui) 觸發各種疾病狀態。諸如人類蛋白質圖譜之類的作圖研究項目為(wei) 發現蛋白質標記物提供了蛋白質組學資源，有助於(yu) 理解疾病病理學。相互作用組作圖有助於(yu) 定義(yi) 細胞水平上發生的分子相互作用，有助於(yu) 理解蛋白質功能，為(wei) 治療疾病提供有價(jia) 值的潛在藥物靶點。