蛋白(bái)質作(zuò)爲一種生物大(dà)分子,是生物體的基本構成要素。蛋白(bái)質折疊是當今分子生物學的核心研究領域之一,它主要包括三個分支:折疊過程與機理(lǐ)的研究、蛋白(bái)質結構預測和(hé)蛋白(bái)質的結構與功能(néng)關系。蛋白(bái)質結構和(hé)折疊機理(lǐ)的研究依賴于蛋白(bái)質結構解析技術和(hé)變性複性實驗。現(xiàn)在常用(yòng)的蛋白(bái)質解析技術主要有兩種:X 射線晶體衍射和(hé)核磁共振。
蛋白(bái)質的折疊是指一個蛋白(bái)質從(cóng)它的變性狀态轉變到(dào)它的特定的生物學天然構象的過程。在這(zhè)一過程中,除了(le)二硫鍵之外(wài),主要是氫鍵等一些(xiē)非共價鍵的斷裂和(hé)形成。近年來(lái),許多實驗手段被用(yòng)來(lái)研究蛋白(bái)質的折疊過程,比如,各種光譜技術、質譜和(hé)核磁共振等。迄今,已積累了(le)相當可觀的動力學數據并出現(xiàn)了(le)相應的蛋白(bái)質折疊數據庫,爲系統研究蛋白(bái)折疊規律提供了(le)新的機遇。
揭示蛋白(bái)折疊機理(lǐ)是分子生物學領域的一大(dà)挑戰,具有重要的理(lǐ)論和(hé)實踐意義。在揭示生物大(dà)分子的運動規律,及蛋白(bái)質結構預測和(hé)工(gōng)業用(yòng)酶、農(nóng)藥醫(yī)藥的合理(lǐ)化設計(jì)方面都有重要的應用(yòng)價值。
蛋白(bái)結構分類
我們通常把蛋白(bái)結構分爲四類:一級結構、二級結構、三級結構和(hé)四級結構。從(cóng)氨基酸到(dào)多肽,經折疊形成三維空(kōng)間結構,從(cóng)而發揮蛋白(bái)功能(néng)。目前,常用(yòng)的蛋白(bái)質結構分類體系主要有兩個:SCOP和(hé)CATH。
蛋白(bái)折疊機理(lǐ)研究
兩态折疊蛋白(bái)與多态折疊蛋白(bái)的兩個代表性的結構
蛋白(bái)折疊類型的決定因素
蛋白(bái)折疊預測
作(zuò)爲折疊過程的起點,蛋白(bái)質序列的屬性原則上(shàng)決定了(le)蛋白(bái)折疊的動力學。
蛋白(bái)折疊過程模拟:通過計(jì)算(suàn)機模拟蛋白(bái)從(cóng)無結構的伸展狀态到(dào)有結構的天然構象的折疊過程,既可以檢驗蛋白(bái)質折疊理(lǐ)論,也(yě)可以輔助蛋白(bái)質結構和(hé)功能(néng)設計(jì),是蛋白(bái)折疊研究領域不可或缺的手段。
蛋白(bái)結構預測:作(zuò)爲蛋白(bái)折疊過程的終點,蛋白(bái)質天然結構的最直接預測方法就是蛋白(bái)折疊過程模拟。但(dàn)受限于當前的計(jì)算(suàn)能(néng)力,太大(dà)的蛋白(bái)則需要根據經驗規則來(lái)預測蛋白(bái)結構。
此外(wài),對(duì)于蛋白(bái)折疊過程相關參數及結構特征參數的預測,有助于蛋白(bái)折疊速率及結構形成機制的研究。
重組蛋白(bái)表達平台