基础知识

（一）根据配体特异性的分离方法－亲和色谱法亲和层析法（aflinity chromatography）是分离蛋白质的一种极为有效的方法，它经常只需经过一步处理即可使某种待提纯的蛋白质从很复杂的蛋白质混合物中分离出来，而且纯度很高。这种方法是根据某些蛋白质与另一种称为配体（Ligand）的分子能特异而非共价地结合。其基本原理：蛋白质在组织或细胞中是以复杂的混合物形式存在，每种类型的细胞都含有上千种不 ...

德国科学家最新研究发现，蝾螈体内存在着一种奇特的酶，这种酶可让其肢体和器官重生。科学家认为，人工合成出这种酶，有望让失去了四肢以及某些器官的人再生出新的四肢和器官。

北京大学和海南医学院联合对肝癌细胞特异性标志物甲胎蛋白（AFP）进行长时间的研究，发现AFP具有抑制PTEN的生物学功能，导致肝癌细胞耐受全反式维甲酸诱导的凋亡，这是AFP新功能的发现。

蛋白质的分子设计是蛋白质工程的一个重要方面。设计分成三类： 一是小范围改造，就是对已知结构的蛋白质进行少数几个残基的替换，来研究和改善蛋白质的性质和功能； 二是较大程度的改造，是对来源于不同蛋白质的结构域进行拼接组装，期望转移相应的功能； 三是蛋白质从头设计。所谓蛋白质从头设计就是给定一个目标三维结构，要求找出与已知顺序无明显同源，能折叠成目标结 ...

蛋白质结构的推测与测定一级结构测定 蛋白质一级结构的测定又称蛋白质顺序分析，其基本方法是：①应用化学裂解法和蛋白酶水解法将多肽链专一性裂解。②逐一测定每个纯化的小肽段的顺序。③根据肽段氨基酸顺序中的重叠区确定小肽段的排列次序。④完成整条多肽链的顺序分析。 尽管蛋白质顺序分析已经自动化，但仍然耗时、复杂并且昂贵。重组DNA技术出现后，人们可以从cDNA或基因序列直接推导出蛋白质的氨基酸 ...

蛋白质改造为新的突变蛋白质即蛋白质工程 蛋白质工程是以蛋白质结构功能关系的知识为基础，通过周密的分子设计，把蛋白质改造为合乎人类需要的新的突变蛋白质。蛋白质工程已经成为生命科学中的一个重要分支，它是在基因重组技术、生物化学、分子生物学、分子遗传学等学科的基础之上，融合了蛋白质晶体学、蛋白质动力学、蛋白质化学和计算机辅助设计等多学科而发展起来的新兴研究领域。其内容主要有两个方面： ① ...

蛋白质的分子结构分析蛋白质工程的核心内容之一就是收集大量的蛋白质分子结构的信息，以便建立结构功能之间关系的数据库，为蛋白质结构与功能之间关系的理论研究奠定基础。 蛋白质的一级结构是指多肽链的氨基酸残基的排列顺序。 蛋白质二级结构是指多肽链借助于氢键沿一维方向排列成具有周期性的结构的构象，是多肽链局部的空间结构(构象)，主要有。螺旋、p折叠、p转角和无规则卷曲结构等几种形式。 ...

常用蛋白酶蛋 白 酶分 类作 用 位 点已知抑制物氨基肽酶金属蛋白酶带有自由氨基的L-氨基酸氨基末端；不能分解由X-Pro、-D或-Q组成的肽键2，2�双吡啶，1，10-菲咯啉菠箩蛋白酶巯基蛋白酶无特异性a2巨球蛋白，TPCK TLCK 烷化剂羧肽酶A锌金属蛋白酶带有自由氨基酸的L-氨基酸羧基端；不能分解R、P或羟脯氨酸EDTA EGTA羧肽酶B锌金属蛋白酶KR羧基端EDTA EGTA碱性氨基酸 ...

蛋白质工程与新药开发 1978年，美国Hutchison使用了Lederberg于1960年推荐使用寡脱氧核糖核苷酸作为体外诱变剂，成功地实现了定位突变(site-directedmutagenesis)试验，培育出了多种具有生物学特性的突变株。1981年，美国Genen公司厄尔默(Ulmer)则将此定位突变试验冠以“蛋白质工程”。蛋白质工程的定义是：通过蛋白质化学、蛋白质晶体学和动力学的 ...

纳米粒靶向药物的传输和释放一、靶向传输 表面改性纳米粒另一个激动人心的应用是针对肿瘤和器官的靶向药物传输。如上所述，纳米粒在体内有长循环、隐性和立体稳定等特点。这些特点均有利于药物的靶向，是抗肿瘤药物、抗寄生虫药物的良好载体。 Kreuter等人利用聚山梨醇酯―80改性后的聚氰基丙烯酸丁酯纳米粒负载多种药物，使其成功地穿过血脑屏障。他们认为，改性后的纳米粒注入血液后，载脂蛋白 ...

蛋白质的分子结构 蛋白质分子的结构有4个严格的层次，即蛋白质的一级至四级结构。 蛋白质的一级结构(primary structure)是指多肽链的氨基酸残基的排列顺序。胰岛素的一级结构 线性的多肽链在空间中折叠成特定的三维空间结构，称为蛋白质的空间结构或构象。蛋白质的空间结构包括二级结构、超二级结构、结构域、三级结构和四级结构。 蛋白质二级结构(secondarystru ...

反向折叠法预测蛋白质的结构 蛋白质三维结构很大程度上决定了蛋白质的功能，因此如何获得蛋白质的结构并对基序分析研究是现代分子生物学的重要课题。目前应用X线晶体衍射图谱法和NMR法已测定出1万多种蛋白质及其复合物的结构。但与已测得的30多万种蛋白质序列相比，还有很大的差距，大大地影响了人们对蛋白质结构和功能关系的研究。因此，发展一种不依赖实验而又有一定准确性的理论蛋白质结构预测方法显得格外重要 ...

蛋白质的创造与改造 蛋白质的分子设计是蛋白质工程的一个重要方面。设计分成3类：①小范围改造，是对已知结构的蛋白质进行少数几个残基的替换，来研究和改善蛋白质的性质和功能。②较大程度的改造，就是对来源于不同蛋白质的结构域进行拼接组装，期望转移相应的功能。③蛋白质从头设计(denovo or ab initio protein design)，所谓蛋白质从头设计就是给定一个目标三维结构，要求找出 ...

蛋白质结构的测定(一)蛋白质一级结构的测定 蛋白质一级结构的测定又称蛋白质序列分析。其基本方法是：①应用化学裂解法和蛋白酶水解法将多肽链专一性裂解；②逐一测定每个纯化小肽段序列；③根据肽段氨基酸序列中的重叠区确定小肽段的排列次序；④完成整条多肽链的序列分析。 尽管蛋白质序列分析已经自动化，但仍然耗时、复杂并且昂贵。重组DNA技术出现后，人们可以从cDNA或基因序列直接推导出蛋白质的氨基 ...

比较建模法预测蛋白质的结构 比较建模法(comparative modeling method)是基于知识的蛋白质结构预测方法，又称为同源结构预测，是根据大量已知的蛋白质三维结构来预测序列已知而结构未知的蛋白质结构。 按照目前的定义，若待模型构建蛋白质的序列与模板序列经比对(alignment)后的序列同源性(sequence identity)在40%(也有人认为在35%)以上， ...

组织因子途径抑制物(TFPI)的结构和功能 组织因子途径抑制物(tissue factor pathway inhibitor，TFPI)是外源性凝血途径的天然抑制物，，它能与FXa直接结合并抑制其活性，形成的FXa/TFPI复合物，既可以与启动外源性凝血途径的FVIIa/TF复合物结合，同时可抑制其活性，从根本上阻止外源性凝血途径的活化。同时TFPI还具有抗炎、抑制血管平滑肌增生等生物活 ...

嵌台抗体和人源化抗体 免疫球蛋白的空间结构呈Y型，由二条重链和二条轻链通过二硫键相互连接而构成。每条链可分为可变区(N端)和恒定区(C端)，抗原的吸附位点在可变区，细胞毒素或其他功能因子的吸附位点在恒定区。每个可变区中有3个部分在氨基酸序列上高度变化，在三维结构上是处在臼折叠端头的松散结构(CDR)，是抗原的结合位点，其余部分为CDR的支持结构(FR)。不同种属的CDR结构是保守的，这样就 ...

蛋白质从头设计实例 长期以来，设计目标都是一些结构简单、规律明显的分子。最著名的是四螺旋捆结构，这个结构可以作为一个独立的折叠单位，易于独立研究。Degrado等应用“设计循环”的策略，在1986年完成了一个四聚体螺旋捆，每个单体为16个残基，这个序列仅使用Leu作为疏水残基，放在螺旋的内侧，用Lys或Glu作为极性残基，置于螺旋的外侧，每个螺旋用Gly(螺旋终结者)结束，而Gly又为将来 ...

TFPI的基因工程 下面以我们实验室研制的TFPI为例，具体描述基因工程的步骤和方法。 (一)获取目的基因 获取目的基因的方法很多。对于大多数已知基因，借助反转录酶，以mRNA为模板，进行酶促合成相应的cDNA，是获得真核细胞基因最主要和最常用的方法。TFPI基因可用此法获得。 1．搜索t-PAmRNA序列 (1)登陆美国国家生物技术信息中心(national ce ...

TFPI的蛋白质工程 应用蛋白质工程改造TFPI，主要目的是减少其在肝脏的摄取，从而延长半衰期，降低用药剂量和减少给药次数。 TFPI1-161是TFPI的缺失突变体，主要包括前两个Kunitz结构域及N端。该突变体由于缺少K3和C端，半衰期明显延长，但同时其抗凝活性不及野生型，而且丧失了抗炎等非抗凝功能。如何尽最大可能地保全TFPI结构和功能，同时延长其半衰期，是TFPI的蛋白质工 ...