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文檔簡介

1、高級生物化學(xué)Joven1舉例說明別構(gòu)酶的調(diào)節(jié)(舉例說明酶活性的調(diào)節(jié))別構(gòu)酶是寡聚酶,含兩個或兩個以上亞基,有多個底物結(jié)合部位(活性中心)和效應(yīng)劑結(jié)合部位(調(diào)節(jié)中心)?;钚灾行呢?fù)責(zé)與底物結(jié)合與催化,調(diào)節(jié)中心負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)酶的反應(yīng)速度。能調(diào)節(jié)酶活性的有別構(gòu)激活劑和別構(gòu)抑制劑。正協(xié)同:E.coli天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶(ATCase)的別構(gòu)調(diào)節(jié)效應(yīng)。這種酶分子由6個催化亞基和6個調(diào)節(jié)亞基組成。它的作用底物是天冬氨酸(Asp)和氨甲酰磷酸。在飽和氨甲酰磷酸存在下,ATCase的活性受ASP濃度調(diào)控:v-Asp作圖為S型。當(dāng)加入別構(gòu)激活劑ATP時,曲線左移,隨著Asp濃度的增大漸趨于雙曲線。并且控制酶活性底物的分

2、子開關(guān)向濃度小的方向移動,而且范圍變窄;加入別構(gòu)抑制劑CTP時,曲線右移,S曲線明顯,分子開關(guān)向濃度大的方向移動。負(fù)協(xié)同:3-磷酸甘油醛脫氫酶(3-PDG)催化糖酵解中唯一的脫氫反應(yīng),是負(fù)協(xié)同別構(gòu)酶的代表。兔肌3-PDG由4個亞基組成,理論上全酶可結(jié)合4分子NAD+,但結(jié)合的親和力不同,實際上通常只能結(jié)合2分子NAD+。即酶分子上只有一半NAD+結(jié)合位點被NAD+占據(jù)。這是一種極端的負(fù)協(xié)同效應(yīng),當(dāng)?shù)谝缓偷诙€NAD+與酶的兩個亞基結(jié)合后,由于別構(gòu)效應(yīng),是的另外兩個亞基對NAD+的親和力下降23個數(shù)量級,說明在一定的底物濃度范圍內(nèi),酶活性不受底物濃度變化的影響,這是另一種意義上的調(diào)節(jié)。2.蛋白質(zhì)

3、的翻譯后修飾有哪些類型?舉例論述兩種蛋白質(zhì)的共價修飾。新生多肽鏈多數(shù)都需經(jīng)過翻譯后修飾才會轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒斓牡鞍踪|(zhì)。許多蛋白質(zhì)要分別經(jīng)過甲基化、羥基化、糖基化、泛肽化、羧基化、磷酸化、乙?;⒅;彤愇煜┗?。例如蛋白質(zhì)的泛肽化、蛋白質(zhì)的可逆磷酸化等。蛋白質(zhì)的泛肽化:蛋白酶體對蛋白質(zhì)的降解通過泛素介導(dǎo),所以又稱為泛素降解途徑。泛素介導(dǎo)的過程被稱為泛素化。蛋白酶體對蛋白質(zhì)的降解作用分為兩個過程:一是對被降解的蛋白質(zhì)進(jìn)行標(biāo)記,由泛素完成;二是蛋白酶解作用,由蛋白酶體催化。蛋白酶體存在于所有真核細(xì)胞中,其活性受干擾素的調(diào)節(jié)。泛素化是對特異的靶蛋白進(jìn)行泛素修飾的過程。一些特殊的酶將細(xì)胞內(nèi)的蛋白分類,從中選

4、出靶蛋白分子。泛素化修飾涉及泛素激活酶E1、泛素結(jié)合酶E2和泛素連接酶E3的一系列反應(yīng):首先在ATP供能的情況下酶E1粘附在泛素分子尾部的Cys殘基上激活泛素,接著,E1將激活的泛素分子轉(zhuǎn)移到E2酶上,隨后,E2酶和一些種類不同的E3酶共同識別靶蛋白,對其進(jìn)行泛素化修飾。根據(jù)E3與靶蛋白的相對比例可以將靶蛋白單泛素化修飾和多聚泛素化修飾。E3酶的外形就像一個夾子,靶蛋白連接在中間的空隙內(nèi)。酶的左側(cè)結(jié)構(gòu)域決定靶蛋白的特異性識別,右側(cè)結(jié)構(gòu)域定位E2酶以轉(zhuǎn)移泛素分子。蛋白質(zhì)的可逆磷酸化:蛋白質(zhì)可逆磷酸化修飾是調(diào)控各種各樣生物學(xué)功能的通用機制。其后,人們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了許多受這種方式調(diào)控的生理生化過程,如基

5、因的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄,分子識別和信號轉(zhuǎn)導(dǎo),蛋白質(zhì)的合成與降解,物質(zhì)代謝與跨膜運輸,細(xì)胞形態(tài)建成與肌肉收縮,細(xì)胞周期的運轉(zhuǎn),細(xì)胞增殖與分化等等。實際上,蛋白質(zhì)的可逆磷酸化是許多信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑實現(xiàn)其生物學(xué)功能的樞紐??赡媪姿峄饔谜{(diào)節(jié)蛋白質(zhì)活性的機制:通過可逆磷酸化向蛋白質(zhì)大分子中引入或去掉一個或不多幾個共價結(jié)合的磷酸基,可使其生物學(xué)活性發(fā)生戲劇性的轉(zhuǎn)變,二者之間的關(guān)系可以歸納為以下幾種:A.單一部位磷酸化導(dǎo)致單一功能的變化,如肝細(xì)胞糖原磷酸化酶中Ser14被磷酸化之后即可從鈍化狀態(tài)變成活化構(gòu)象,催化糖原的磷酸解。 B.多部位磷酸化導(dǎo)致單一功能的變化,肝細(xì)胞中的糖原合酶Ser7和Ser10分別被AMPK和

6、PKA磷酸化而鈍化。C.多部位磷酸化分別導(dǎo)致不同功能的變化,如轉(zhuǎn)錄因子STAT1的單體為鈍化狀態(tài),當(dāng)被受體結(jié)合的JAK將其Tyr701磷酸化后,有了二聚化和核轉(zhuǎn)位的能力,再經(jīng)一種MAPK將其Ser727磷酸化,才會充分活化,刺激靶基因的轉(zhuǎn)錄。D.單一部位磷酸化導(dǎo)致多個不同功能的變化,如肝細(xì)胞中的果糖6-磷酸激酶-2/果糖2,6-二磷酸酶,Ser32的磷酸化導(dǎo)致激酶活性的鈍化和磷酶酶活性的活化。3. 試述蛋白質(zhì)泛素化修飾的反應(yīng)歷程及其生物學(xué)意義。真核細(xì)胞中,細(xì)胞溶膠和細(xì)胞核內(nèi)多數(shù)蛋白由泛肽-26S蛋白酶體途徑降解。泛肽是一種高度保守的小蛋白,主要定位于細(xì)胞溶膠和細(xì)胞核,在一系列酶的作用下與靶蛋白

7、共價連接。多泛肽化的靶蛋白可被26S蛋白酶體識別并迅速降解。 泛肽途徑涉及到的酶有泛肽活化酶(E1)、泛肽載體蛋白(E2)、泛肽-蛋白連接酶(E3)和26S蛋白酶體。通常只有一種E1,催化泛肽的活化。而E2和E3卻存在很多種,尤其是E3,主要負(fù)責(zé)泛肽同蛋白質(zhì)結(jié)合的選擇性和降解的專一性,不同的靶蛋白由不同的E3來識別。26S蛋白酶體由至少30多種不同的亞基組成,包括空桶狀的20S蛋白酶體和結(jié)合在其兩端的19S調(diào)節(jié)復(fù)合物,催化多泛肽化靶蛋白質(zhì)降解。 泛肽途徑的酶促過程概括如下:在E1催化下活化的泛肽以硫酯鍵連接在E1上,消耗一分子ATP;在E2作用下,活化的泛肽分子以硫酯鍵結(jié)合于E2上;之后,E3

8、可直接或間接地與特定的靶蛋白結(jié)合,直接或間接地將泛肽從硫酯中間物轉(zhuǎn)移到底物蛋白一個Lys殘基的-氨基N上,形成多泛肽鏈。在E1、E2、E3的作用下,靶蛋白被多泛肽化,隨即被26S蛋白酶體識別并講解。泛肽再經(jīng)去泛肽酶再生之后重復(fù)利用。 多泛肽鏈的形成通常還需要多泛肽鏈延伸因子(E4)的幫助。去泛肽化酶(DUB)可消除錯誤的泛肽化。泛肽結(jié)合蛋白(UBPs)則通過與泛肽化蛋白的相互作用防止單泛肽變成多泛肽鏈,或把信號從泛肽化蛋白傳向下游。 生物學(xué)意義:主要負(fù)責(zé)細(xì)胞溶膠和細(xì)胞核內(nèi)短壽命蛋白和反常蛋白的降解,如轉(zhuǎn)錄因子和限速酶等。這些如不及時降解,會干擾正常的生理活動。降解后,這些酶的數(shù)量由基因表達(dá)來調(diào)

9、控,可以得到更精確的控制。4.蛋白質(zhì)降解途徑以及生物學(xué)意義1、 溶酶體途徑溶酶體富含在酸性條件下起作用的酶,能把經(jīng)內(nèi)吞被攝入細(xì)胞的外源蛋白或經(jīng)受體介導(dǎo)胞飲進(jìn)入的脂蛋白、鐵蛋白、激素、受體等長壽命蛋白迅速降解成肽或者氨基酸。溶酶體系統(tǒng)在某些生理條件下在蛋白質(zhì)水解總量所占份額取決于營養(yǎng)和內(nèi)分泌狀況。在氨基酸供給不足的條件下,自體吞噬泡的數(shù)量增加,細(xì)胞蛋白降解加速,以彌補氨基酸代謝庫的虧缺。許多激素也調(diào)節(jié)著溶酶體系統(tǒng)蛋白降解速率。2.蛋白質(zhì)降解的泛肽途徑從合成多泛肽或者泛肽嵌合蛋白開始,由-氨基泛肽C-端水解酶將他們加工,釋放出泛肽單體。再由E1s 、E2s、 E3s按順序通過依賴ATP的反應(yīng)把泛肽

10、單體連接到靶蛋白上。泛肽化的蛋白或者或被依賴ATP的26S蛋白酶體降解,同時伴隨泛肽的釋放,或者由-氨基水解酶脫泛肽化。蛋白質(zhì)降解生物學(xué)意義1維持細(xì)胞內(nèi)氨基酸代謝庫的動態(tài)平衡 2.參與細(xì)胞程序性死亡和貯藏蛋白的動員 3.按化學(xué)計量或脫輔基蛋白/輔因子比率累積寡聚蛋白的亞基 4.蛋白質(zhì)前體分子的水解裂解加工 5.清除反常蛋白質(zhì)以免其累積到對細(xì)胞有害的水平 6.控制細(xì)胞內(nèi)關(guān)鍵蛋白的濃度,調(diào)節(jié)代謝或控制發(fā)育進(jìn)程 7.參與細(xì)胞防御機制 8.蛋白質(zhì)降解機制研究用于生物技術(shù) 5.生物膜的結(jié)構(gòu)與功能生物膜功能:(1)區(qū)隔化或房室化內(nèi)膜結(jié)構(gòu)將細(xì)胞分隔成若干獨立空間。在每一個膜包裹的空間聚集著特定種類的生物大分

11、子,共同完成著某一項特定的生命活動。如細(xì)胞核主要進(jìn)行DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄等;而線粒體主要進(jìn)行呼吸作用,提供能量;溶酶體則負(fù)責(zé)將一些吸收的或損傷的大分子降解為可以利用的小分子等等。(2)物質(zhì)的跨膜運輸生物膜既要防止細(xì)胞與環(huán)境之間以及細(xì)胞內(nèi)各房室之間的物質(zhì)自由混合,又要維持各區(qū)間物質(zhì)有控制地交流。(3)能量轉(zhuǎn)換為了推動各種生命活動的進(jìn)行和維持自身的結(jié)構(gòu),生物必須保證有足夠的能量供應(yīng)。另外,當(dāng)膜維持著某些特異離子或溶質(zhì)跨膜的濃度差是,能量就儲存于它的跨膜電化學(xué)梯度中,這樣的膜稱為“能勢膜”(4)細(xì)胞識別細(xì)胞通過其表面的特殊受體與胞外信號物質(zhì)分子或配體選擇性地相互作用,觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)一系列生理生化變化,最終

12、導(dǎo)致細(xì)胞的總體生物學(xué)效應(yīng)相應(yīng)改變,這樣的過程稱為細(xì)胞識別生物膜的結(jié)構(gòu):1極性脂雙分子層構(gòu)成生物膜的基本構(gòu)架,膜蛋白鑲嵌在其中。2生物膜是由極性脂和蛋白分子按二維排列的流體,膜的結(jié)構(gòu)組分在其中可以移動并聚集組裝。3生物膜中的蛋白質(zhì)的分布不對稱,有的鑲嵌在脂雙層的表面,有的則部分或全部嵌入脂雙層內(nèi)部,有的則橫跨整個膜。兩者關(guān)系:膜的主要特征包括:1.膜的不對稱性膜脂,膜蛋白和糖類不對稱的分布在脂雙層上,所有的生物膜都具有這種結(jié)構(gòu)的不對稱性,這也是生物膜功能的重要基礎(chǔ)。例如:幾乎所有的糖脂分布在膜的外側(cè),這對于細(xì)胞識別起到了很重要的作用。2.膜的流動性包括脂膜的流動性和脂蛋白的流動性。例如:磷脂雙分

13、子層的相變溫度與其組分固有的結(jié)構(gòu)有關(guān),除極性頭外,疏水尾巴的長短,雙鍵的數(shù)目、構(gòu)型和位置均不同程度的影響其相變溫度。進(jìn)而影響物質(zhì)的跨膜運輸和能量轉(zhuǎn)化。6試述糖生物學(xué)與糖蛋白聚糖部分在細(xì)胞識別中作用糖生物學(xué):糖生物學(xué)主要研究復(fù)合糖中糖鏈的結(jié)構(gòu)及其生物合成:糖鏈信號的破譯、糖鏈信號轉(zhuǎn)導(dǎo);涉及分化和疾病發(fā)生的糖鏈識別以及糖工程和糖生物學(xué)的前沿與應(yīng)用。糖蛋白聚糖部分在細(xì)胞識別中作用:(1) 在受體-配體相互識別中的作用:受體與配體的識別和結(jié)合,實質(zhì)上是受體上的結(jié)合部位與配體上的識別標(biāo)記之間專一的結(jié)合。(2) 在維持血漿糖原蛋白平衡中的作用:血漿中至少有60多種糖蛋白,每種均以一定的速率合成,又經(jīng)網(wǎng)絡(luò)狀

14、內(nèi)吞以一定的速率清除,從而在血漿中保持動態(tài)平衡。(3) 構(gòu)成某些抗原決定簇:生物大分子和細(xì)胞上的抗原決定簇是被生物系統(tǒng)“驗明正身”的識別標(biāo)志,有許多抗原決定粗實際上就是特定的糖結(jié)構(gòu)。(4) 凝集素對單糖和聚糖的識別作用:糖類作為信號分子,某生物學(xué)功能離不開專一識別并與其結(jié)合的另一個類大分子-凝集素。(5) 在病原體-寄主細(xì)胞識別中作用:病原菌對寄主的感覺以及寄主巨噬細(xì)胞吞噬病原體的過程,同樣從細(xì)胞間的專一性識別和粘著開始的。(6) 在配子識別和結(jié)合中的作用:有性繁殖中同種配子之間專一的識別和結(jié)合,使物種的遺傳特性得以世代相傳。(7) 在細(xì)胞粘附中作用:細(xì)胞作為有機生命活動基本單位,必須相互粘合

15、或與胞外基質(zhì)粘合,形成組織、器官和完整的個體,參與細(xì)胞識別與粘合的大分子幾乎都是糖蛋白和蛋白聚糖。7.糖蛋白中聚糖部分的一般生物學(xué)功能(1)聚糖在蛋白質(zhì)分子正確折疊和亞基締合中的作用N-糖基化是伴翻譯過程,必然對肽鏈折疊產(chǎn)生明顯影響。N-寡糖前體中1-3臂外端的Glc殘基是糖蛋白肽鏈正確折疊的重要信號。糖鏈可影響肽鏈的正確折疊,為天然構(gòu)象的形成和酶活性做出貢獻(xiàn),糖鏈本身并不是活性中心的組分,其結(jié)構(gòu)的變化未引起酶失活。(2)聚糖對蛋白質(zhì)的屏蔽效應(yīng)聚糖覆蓋于糖蛋白表面,一個單糖大約覆蓋約0.6nm長度的表面積,聚糖越大,天線數(shù)越多,覆蓋的面積就越大,對糖蛋白抗御蛋白酶水解具有重要的意義。(3)聚糖

16、在糖蛋白細(xì)胞內(nèi)分揀、投送和分泌中的作用溶酶體蛋白上帶有Man-6-P的高甘露糖型N-聚糖是其分揀和投送的信號。合成Man-6-P的關(guān)鍵酶N-乙酰氨基葡萄糖磷酸轉(zhuǎn)移酶的缺失導(dǎo)致溶酶體酶無法投送到位,造成胎死腹中。(4)聚糖對糖蛋白生物活性的影響聚糖并不直接參與糖蛋白酶類的底物結(jié)合與催化過程,多數(shù)糖蛋白酶類去掉糖鏈后催化活力沒有明顯變化。但是,糖鏈?zhǔn)怯H水結(jié)構(gòu),酸性糖鏈還帶有負(fù)電荷,糖鏈的引入必然改變蛋白分子親水表面的大小與布局和/或電荷平衡,影響蛋白質(zhì)的構(gòu)象,從而不同程度地影響其生物學(xué)性質(zhì)。(5)聚糖在分子識別和細(xì)胞識別中的作用糖鏈最重要的生物學(xué)功能是在分子識別和細(xì)胞識別中充當(dāng)信號分子。在受體-配

17、體相互識別中的作用在維持血漿糖蛋白平衡中的作用構(gòu)成某些抗原決定簇凝集素對單糖和聚糖的識別作用在病原體-寄主細(xì)胞識別中的作用在配子識別與結(jié)合中的作用在細(xì)胞粘附中的作用8.細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)以糖原代謝的激素調(diào)節(jié)為例,說明細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的分子機制答:細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)包括信號分子的接收、信號的放大和效應(yīng)產(chǎn)生三個階段。大多數(shù)胞外化學(xué)信號(第一信使)都通過質(zhì)膜上的專一性受體識別與結(jié)合。受體不僅能區(qū)別不同的外界刺激,而且還能激活特定的信號放大系統(tǒng),產(chǎn)生胞內(nèi)信使(第二信使),后者再通過特定的效應(yīng)分子作用與靶分子,導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、酶活力、膜透性、基因表達(dá)等方面的改變,從而產(chǎn)生一系列生理、病理效應(yīng)。糖原降解時產(chǎn)生的熱穩(wěn)定因子

18、(cAMP)可以促使糖原磷酸化酶活化。許多動物激素都是與受體結(jié)合,激活與其偶聯(lián)的G蛋白,活化的G蛋白作用于ACase,從而改變細(xì)胞內(nèi)的cAMP的濃度。當(dāng)cAMP濃度升高時,蛋白激酶的兩個調(diào)節(jié)亞基與cAMP結(jié)合,導(dǎo)致構(gòu)象改變,對催化亞基的親和力下降,蛋白激酶被激活,每個蛋白激酶分子使許多酶分子磷酸化活化,每個酶分子產(chǎn)生許多產(chǎn)物分子,從而有效地把胞間信號的微小變化轉(zhuǎn)化成大量胞內(nèi)效應(yīng)分子,產(chǎn)生明顯的生物學(xué)效應(yīng)。9.舉例說明異源三聚體G蛋白和小分子G蛋白在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用答:G蛋白即GTP結(jié)合蛋白,是一個蛋白質(zhì)家族,在細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中起著偶聯(lián)膜受體與效應(yīng)器的中介作用。G蛋白的GTP結(jié)合形式為其活化態(tài),G

19、DP結(jié)合形式為其非活化態(tài)。通常按其分子大小分為異源三聚體G蛋白,縮寫為Gp和單鏈小分子G蛋白。(1) 異源三聚體G蛋白在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用:以肌醇磷酸酯酸信號系統(tǒng)為例子,異源三聚體G蛋白能活化磷脂?;紝R坏腜LC,PLC是磷酸信號系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié),決定IP3和DG信號分子的生成。(2) 單鏈小分子G蛋白在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用:以Ras-MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)為例,Ras是最早發(fā)現(xiàn)的小G蛋白,是ras基因的產(chǎn)物。它在細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的主要作用是把上游受體型酪氨酸蛋白激酶接收的信號傳遞到下游的MAPK級聯(lián)系統(tǒng)和PI-3K通路。Ras參與的信號途徑涉及a.成纖維細(xì)胞的生長和癌變b.造血細(xì)胞的增值和分化c.T細(xì)胞的

20、活化d.嗜鉻細(xì)胞瘤細(xì)胞的分化e.上皮細(xì)胞的生長抑制。10.球狀蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)包括哪些層次?應(yīng)該從哪幾方面認(rèn)識蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系?舉例論述蛋白質(zhì)分子的三維結(jié)構(gòu)與其功能之間的聯(lián)系。球狀蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)包括一級結(jié)構(gòu)、二級結(jié)構(gòu)、超二級結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)域、三級結(jié)構(gòu)和四級結(jié)構(gòu)。Pr的功能與其特殊結(jié)構(gòu)有著密切聯(lián)系,結(jié)構(gòu)是特定功能的內(nèi)在依據(jù),功能則是特定結(jié)構(gòu)的外在表現(xiàn)。以Mb和Hb為例。Mb 1)結(jié)構(gòu):是精確的三維結(jié)構(gòu)球蛋白,由一條153個氨基酸殘基組成的多肽鏈和一個血紅素輔基結(jié)構(gòu)構(gòu)成,整個肽鏈有8個長短不一的螺旋段,E、F螺旋之間有一條疏水的裂縫,血紅素就結(jié)合在這個縫內(nèi)。2)功能:貯存氧,在細(xì)胞代謝需要氧時

21、釋放出氧,氧和曲線為雙曲線,適合于通過組織從血液接受氧氣將它儲藏在細(xì)胞內(nèi)備用。游離狀態(tài)下,血紅素對CO的親和力比對O2的親和力大25000倍,而結(jié)合狀態(tài)僅大200倍;且在Mb中,遠(yuǎn)測His(E1)的存在對其與CO的結(jié)合產(chǎn)生更大的位阻效應(yīng),大大降低了對CO的親和力和CO中毒的危險,從而保證生理條件下,Mb能有效地履行貯藏和輸送O2的功能,脫氧Mb與血紅素結(jié)合后,螺旋恢復(fù)至75%,分子結(jié)構(gòu)緊湊,穩(wěn)定性提高,說明血紅素輔基對肽鏈折疊有影響。Hb 1)結(jié)構(gòu):由4個亞基(22)組成,每個亞基含一條多肽鏈和一個血紅素輔基,構(gòu)成一個四面體。2)功能:適合于從肺泡到組織的氧氣運輸,氧合曲線呈S型。Hb與O2結(jié)

22、合存在協(xié)同效應(yīng),即Hb有四個與氧結(jié)合的區(qū)域,先結(jié)合的O2影響同一分子中空閑O2結(jié)合部位對后續(xù)O2的親和力,當(dāng)氧和血紅素結(jié)合時,F(xiàn)e2+外層電子重排,從順時變?yōu)榉磿r,直徑縮小13%,卟啉平面變成扁平,F(xiàn)e移入卟啉而中央小孔,觸發(fā)了Hb亞基構(gòu)象改變,破壞了原來的非共價鍵形成的新的非共價鍵,導(dǎo)致其他三個沒和氧結(jié)合的亞基發(fā)生變化,導(dǎo)致局部的氧和部位構(gòu)象改變,對氧的親和力提高,出現(xiàn)S型曲線。2,3-二磷酸甘油酸(BPG)是Hb別構(gòu)效應(yīng)劑,對穩(wěn)定脫氧血紅蛋白的四級結(jié)構(gòu)發(fā)揮著重要作用,它與脫氧血紅蛋白中亞基間的靜電作用在血紅蛋白氧合后就不存在了。如果沒有BPG,Hb的氧合就不存在協(xié)同效應(yīng)。11.核質(zhì)運輸過程

23、核被膜將細(xì)胞核與胞漿分隔開,二者之間的物質(zhì)運輸需經(jīng)核孔復(fù)合物進(jìn)行。分子量小于5kDa的物質(zhì)隨機擴散通過核孔;550kDa的物質(zhì)可能經(jīng)被動擴散進(jìn)入核內(nèi),也可能經(jīng)由主動運輸;分子量50kDa的物質(zhì),像組裝的核糖體亞基和信息體等巨大的核蛋白復(fù)合物,必須經(jīng)由NPC主動運輸。大分子的核質(zhì)運輸依賴于溫度和能量供給,還需要運輸因子的介導(dǎo)和核孔復(fù)合物蛋白的參與。(1)核輸入:輸入細(xì)胞核的蛋白質(zhì)內(nèi)有一段特殊的氨基酸序列作為輸入信號,稱為核定位信號(nuclear localization signal, NLS)。NLS介導(dǎo)的蛋白質(zhì)核輸入是個多步驟、單向、溫度和能量依賴的復(fù)雜過程,并表現(xiàn)出競爭飽和性。輸入素(5

24、8kDa)有識別NLS的功能,是NLS受體;輸入素(97kDa)則與NPC組分相互作用。NLS蛋白與異源二聚體結(jié)合是核輸入的起始步驟;輸入素·NLS蛋白復(fù)合物借助于在核孔周圍聚集。NLS蛋白-輸入素復(fù)合物進(jìn)入細(xì)胞核需消耗能量,而且至少需要Ran和NTF2(p10)蛋白,可能還需要一些Ran結(jié)合蛋白(Ran BP)和Ran GAP的協(xié)同作用。Ran是廣泛參與細(xì)胞過程的一種小G蛋白,通過結(jié)合輸入素使二聚體解聚,并促進(jìn)輸入素從核孔復(fù)合物結(jié)合部位釋放出來。NTF2(p10)可與NPC中心區(qū)的糖蛋白p62結(jié)合,引導(dǎo)NLS蛋白·輸入素復(fù)合物到達(dá)中心通道。還有一些蛋白和受體入核需要Hsp

25、70Hsc70的參與。(2) 核輸出:與核輸入形成對照,輸出的多為巨大的核蛋白顆粒(RNP),轉(zhuǎn)位時打開成為直徑的25nm的顆粒,可能是NPC最大輸出尺寸。對蛋白質(zhì)等大分子上核輸出信號(nuclear export signal, NES)所知有限,這些NES常常是接應(yīng)蛋白的結(jié)合部位。已鑒定的輸出素(exportin)為CRM1CAS。CRM1與NPC的CANNup 214相結(jié)合;CAS以一種依賴Ran·GTP的方式與輸入素結(jié)合。12.泡囊運輸?shù)鞍踪|(zhì)等生物大分子通過質(zhì)膜進(jìn)出細(xì)胞(內(nèi)吞外排),以及經(jīng)由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-Golgi器運輸?shù)劫|(zhì)膜和其它內(nèi)膜系統(tǒng),均需依賴有被泡囊運輸(coated ve

26、sicle traffic)系統(tǒng)。1.泡囊運輸過程可劃分成三個階段:貨物在供體膜上聚集,膜發(fā)生凹陷,出芽,形成有被小泡;運輸小泡在細(xì)胞內(nèi)定向轉(zhuǎn)移(靶向);小泡??吭谑荏w膜(靶膜)上,拆卸外被,小泡膜與靶膜融合,釋放出內(nèi)涵物,完成貨物運送。2.泡囊運輸中至少形成三類不同的外被:網(wǎng)格蛋白或包涵素包被的小泡,負(fù)責(zé)運輸液泡溶酶體蛋白;COP包被的小泡,負(fù)責(zé)ER到Golgi器以及Golgi器各區(qū)間的蛋白質(zhì)運輸;lace-like包被的小泡,負(fù)責(zé)Golgi網(wǎng)到質(zhì)膜及分泌蛋白的運輸。3.以受體介導(dǎo)的內(nèi)吞(receptor-mediated endocytosis)為例,說明泡囊運輸?shù)牟襟E接合蛋白復(fù)合物AP2

27、被募集到質(zhì)膜內(nèi)側(cè),??吭趕ynptotagmin上;AP2在質(zhì)膜內(nèi)側(cè)自動群集,并募集網(wǎng)格蛋白三叉輻射體組裝成網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu);dynamin被募集到AP2-網(wǎng)格蛋白網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)上,彎曲,形成有被小窩;受體自動聚集到有被小窩(有的受體在結(jié)合配體時才聚集到有被小窩);配體與受體結(jié)合,觸發(fā)有被小窩內(nèi)陷(開始出芽),通過一個狹口粘在質(zhì)膜內(nèi)側(cè),dynamin在缺口上重新分配;膜的外葉開始融合,小泡出芽,這個過程需水解ATP和GTP;釋放網(wǎng)格蛋白,Hsc70和auxilin介導(dǎo)外被的拆卸,這個過程也要水解ATP;釋放AP2,失去外被的內(nèi)吞小泡與胞內(nèi)體融合,釋放出所結(jié)合的配體。內(nèi)吞小泡與初級溶酶體融合形成次級溶酶體

28、,其中的水解酶可將配體降解。含有受體的小泡可與質(zhì)膜融合,使受體循環(huán)使用,或?qū)⑹荏w送入溶酶體降解。13.酶活性調(diào)節(jié)主要包括別構(gòu)調(diào)節(jié)、酶原的激活、可逆共價修飾、滯后酶和記憶酶。別構(gòu)調(diào)節(jié):酶分子的非催化部位與某些化合物非共價結(jié)合后發(fā)生構(gòu)象的改變,進(jìn)而改變酶活性狀態(tài),稱為酶的別構(gòu)調(diào)節(jié),具有這種調(diào)節(jié)作用的酶稱為別構(gòu)酶。包括兩種模型:齊變模型:又稱對稱模型。該模型假設(shè),別構(gòu)酶至少以兩種構(gòu)象存在,即松弛態(tài)S和緊固態(tài)T。一個酶分子中所有原體必須保持同一構(gòu)象,全為T或全為R,為結(jié)合配體的R態(tài)與T態(tài)酶分子間保持動態(tài)平衡。序變模型:此模型人為不存在R0與T0平衡,因此同一分子存在不同狀態(tài)的原體。配體結(jié)合影響同一分子

29、中其余空閑部位對配體的親和力,如增強親和力則表現(xiàn)正協(xié)同,反之則為負(fù)協(xié)同。酶原的激活:酶原在一定條件下轉(zhuǎn)化為有活性的酶的過程稱為酶原的激活??赡婀矁r修飾:酶蛋白分子中的某些基團可以在其他酶的催化下發(fā)生可逆共價修飾,從而導(dǎo)致酶活性的改變,稱為可逆共價修飾調(diào)節(jié)。滯后酶和記憶酶:滯后酶,從T到R轉(zhuǎn)變時間需要數(shù)分鐘。記憶酶,以對底物親和力較低的穩(wěn)定構(gòu)象存在,與底物結(jié)合后轉(zhuǎn)變?yōu)橛H和力較高的另一種構(gòu)象,釋放后仍呈現(xiàn)易結(jié)合底物的構(gòu)象的酶。14.cAMP(環(huán)核苷酸胞內(nèi)信使)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑cAMP的產(chǎn)生與滅活:許多動物激素都是通過與G蛋白偶聯(lián)的受體相結(jié)合,激活膜內(nèi)側(cè)與受體偶聯(lián)的G蛋白,活化的G·GTP即可

30、作用于ACase,改變細(xì)胞內(nèi)cAMP的濃度,產(chǎn)生預(yù)定的生物學(xué)效應(yīng)。如果配體與刺激性受體結(jié)合, 激活的Gs·GTP可使ACase活性增大,胞內(nèi)cAMP上升;如果配體作用于抑制性受體,活化的Gi·GTP則抑制ACase,胞內(nèi)cAMP下降。磷酸二酯酶(PDE)使cAMP水解而滅活,在cAMP信號通路中有著重要的作用。cAMP信號傳遞:cAMP信號產(chǎn)生之后,通過激活依賴cAMP的蛋白激酶PKA,對靶蛋白的Ser/Thr進(jìn)行磷酸化修飾,調(diào)節(jié)其活性,產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)。PKA全酶由兩個調(diào)節(jié)亞基(R)和兩個催化亞基(C)組成,至少有3種催化亞基(C,C,C),有4種調(diào)節(jié)亞基(R,R,R,R)

31、。R與R有組織分布專一性,對cAMP類似物的親和力和自身磷酸化能力有所不同。無cAMP時,R2與兩個C結(jié)合成全酶C2R2并抑制其催化活性。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)cAMP濃度升高時,R2即與cAMP結(jié)合,導(dǎo)致構(gòu)象改變,對C的親和力下降4個數(shù)量級,C2R2隨即解離,釋放出有活性的催化亞基,使靶蛋白Ser/Thr磷酸化。cAMP信號途徑調(diào)節(jié)的生理過程:cAMP信號途徑的功能都是靠激活PKA來實現(xiàn)的。PKA的靶蛋白很多,包括糖代謝、脂類代謝、蛋白質(zhì)代謝和類固醇合成等過程關(guān)鍵的酶類;膜運輸系統(tǒng);轉(zhuǎn)錄因子等.15.跨膜運輸。(主動運輸)(一)小分子物質(zhì)的主動運輸:細(xì)胞經(jīng)常逆著濃度梯度選擇性地吸收或排出這些物質(zhì),同時伴隨

32、著能量的消耗,稱為主動運輸。主動運輸?shù)奶攸c:需要供給能量;專一性;運輸速率可達(dá)到“飽和”狀態(tài);方向性;選擇性抑制。主動運輸可再劃分為初級主動運輸、次級主動運輸和基團移位。(1)初級主動運輸:初級主動運輸系統(tǒng)直接通過ATP等高能化合物提供能量,推動離子和某些代謝物的主動運輸。Na+-K+-ATPase(或稱鈉鉀泵):幾乎所有的細(xì)胞都有Na+-K+-ATPase活力,可把細(xì)胞內(nèi)的Na+泵出細(xì)胞外,同時又把細(xì)胞外的K+泵入細(xì)胞內(nèi)。自然界存在三種類型的離子泵:P型離子泵、F型離子泵、V型離子泵。細(xì)菌結(jié)合蛋白傳送系統(tǒng):革蘭氏陰性菌具有周質(zhì)結(jié)合蛋白傳遞系統(tǒng),主動運輸一些糖、氨基酸、磷酸鹽等。(2)次級主動

33、運輸:次級主動運輸系統(tǒng)不直接通過水解ATP提供能量來推動,而是依賴于以離子梯度形式貯存的能量。例如一些動物細(xì)胞質(zhì)膜有Na+-K+-ATPase和透性酶組成這樣的協(xié)同運輸系統(tǒng),細(xì)胞就能依靠細(xì)胞外高濃度的Na+離子順著電化學(xué)梯度驅(qū)動糖和氨基酸逆著濃度梯度進(jìn)入細(xì)胞。(3)基團移位:物質(zhì)跨膜運輸通常并不需要進(jìn)行化學(xué)修飾,但有些細(xì)菌攝入糖時需進(jìn)行磷酸化反應(yīng),以糖-磷酸形式進(jìn)行細(xì)胞,稱為基團移位。如細(xì)菌的磷酸烯醇式丙酮酸:糖-磷酸轉(zhuǎn)位系統(tǒng)(PTS)由三種酶(E1、E11、E111)和熱穩(wěn)定蛋白(HPr)組成,其中E1和HPr均為可溶性蛋白,E11為跨膜蛋白,E111結(jié)合于膜內(nèi)側(cè),通過一系列反應(yīng)把糖攝入細(xì)胞

34、內(nèi)。(二)大分子物質(zhì)的主動運輸:生活細(xì)胞需要主動地攝入或排出蛋白質(zhì)、多核苷酸、多糖等大分子,即使在細(xì)胞內(nèi),不同的細(xì)胞器、房室之間也有大分子的跨膜轉(zhuǎn)位。以蛋白質(zhì)為例,蛋白質(zhì)的跨膜運輸有三種基本途徑:孔門運輸,即蛋白質(zhì)在胞液與核之間的運輸。核孔復(fù)合物具有選擇控制功能,能主動運輸特定的大分子和大分子復(fù)合物??缒まD(zhuǎn)位,即蛋白質(zhì)通過膜上的轉(zhuǎn)位器或轉(zhuǎn)位復(fù)合物從胞液進(jìn)入線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、過氧化物酶體等細(xì)胞器。囊泡運輸,即可溶性蛋白從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體、溶酶體等房室,以及分泌到質(zhì)膜或攝入細(xì)胞,特點就是要包裝成特定的運輸小泡。16.信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑之間的關(guān)系(cAMP與Ca通路間的互作):cAMP與Ca2+信號途徑之間

35、在不同層面上的交談:Ca2+活化CaM之后,可激活依賴Ca2+-CaM的PDE,從而降低cAMP的濃度;另一方面,PKA可將與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca2+泵結(jié)合的受磷蛋白磷酸化,或使質(zhì)膜Ca2+泵C-端磷酸化激活Ca2+泵,把Ca2+泵入鈣庫或胞外而降低胞漿中的Ca2+濃度。在這一點上兩條信號通路之間實為負(fù)反饋相互抑制作用。Ca2+·CaM激活的肌球蛋白輕鏈激酶(MLCK)如先被PKA磷酸化便難以結(jié)合Ca2+·CaM,二者在此相互拮抗。PKA和CaMPK共同的底物糖原合酶被磷酸化后鈍化,而糖原磷酸化酶激酶(PhK)同時被PKA激活,PhK的一個調(diào)節(jié)亞基實際就是CaM,必須與Ca2+結(jié)合才

36、能被激活,因此cAMP和Ca2+信號促進(jìn)糖原的降解同時抑制糖原合成,兩條信號途徑在這一點上相互協(xié)同。PKA和CaMPK都能活化轉(zhuǎn)錄因子CREB,促進(jìn)相同的基因表達(dá),也表現(xiàn)為協(xié)同作用。大多數(shù)ACase亞型都能被Ca2+·CaM激活,表現(xiàn)為Ca2+信號可促進(jìn)cAMP信號;而PKA將IP3R磷酸化使這個Ca2+通道對IP3刺激的敏感性下降,抑制Ca2+信號的強度。Ca2+·CaM活化的蛋白磷酸酶2B(PP2B)可使PDE脫磷酸而活化,加速cAMP的降解;PP2B還催化PP1抑制蛋白(I-1)脫磷酸而失去抑制作用,從而使PP1活化,把被PKA磷酸化的靶蛋白脫磷酸,逆轉(zhuǎn)cAMP信號途

37、徑的作用,表現(xiàn)為拮抗性相互作用。其實PKA的靶蛋白還有許多,受Ca2+調(diào)節(jié)的酶和生理過程更多,這兩條信號途徑之間的關(guān)系還要錯綜復(fù)雜得多。17.胱天蛋白酶(caspase):由于這個家族成員均屬于Cys蛋白酶,特異地識別四肽模體并切斷Asp之后的肽鍵,活性中心為半胱氨酸,均以酶原(pro-caspase)形式合成與存在,介導(dǎo)細(xì)胞凋亡。分子量3050kDa,基本結(jié)構(gòu)包括:N-端結(jié)構(gòu)域,一個大亞基(20kDa)和一個小亞基(10kDa)。N-端結(jié)構(gòu)域由23216個殘基組成,序列高度可變,參與酶原激活的調(diào)節(jié)。pro-caspase活化時,首先要切下C-端的小亞基,再從大亞基片段前切除N-端結(jié)構(gòu)域,活性

38、酶就是兩個大亞基和兩個小亞基組成的異源四聚體。18.caspase誘發(fā)細(xì)胞凋亡的機理:(2)滅活細(xì)胞抗凋亡蛋白:活化的caspase-3可以把CAD(caspase-activated DNase 或DNA fragmentation factor)-ICAD (inhibitor of CAD)中的ICAD降解,釋放出有活性的CAD,進(jìn)入細(xì)胞核之后在核小體之間裂解染色體DNA,使之片段化。凋亡抑制因子Bcl-2家族的一些抗凋亡成員也被活化的caspase降解而喪失抗凋亡作用,有些片段甚至具有促凋亡作用。(2)破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu):活化的caspase-6可通過剪切直接拆毀細(xì)胞結(jié)構(gòu),如特異地切割核纖層

39、蛋白(lamin),將lamin首尾聚合形成的支持核膜和使染色質(zhì)組織化的剛性結(jié)構(gòu)核板破壞,促使染色質(zhì)固縮。(3)破壞細(xì)胞損傷監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和修復(fù)機制:細(xì)胞中存在著精巧的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),以便及時探測DNA的損傷,并在DNA修復(fù)期間推遲細(xì)胞周期的進(jìn)程。監(jiān)測基因組狀態(tài)和調(diào)節(jié)細(xì)胞周期進(jìn)程的兩種重要的蛋白質(zhì)p53和pRb在凋亡期間被caspase-3和其它效應(yīng)caspase裂解。(4)激活啟動細(xì)胞死亡的蛋白激酶:已知在細(xì)胞凋亡期間至少有13種蛋白激酶被caspase-3和其它效應(yīng)caspase裂解,如MEKK1、PAK2、Mst1/Krs、PKC、PKC、PKC1和PRK2等。19.蛋白質(zhì)磷酸化特點、調(diào)節(jié)活性的機制

40、及其意義:(1)蛋白質(zhì)可逆磷酸化作用的特點原核細(xì)胞通過蛋白質(zhì)可逆磷酸化進(jìn)行調(diào)控的生理生化過程相對較少。隨著生物進(jìn)化,越是高等生物這種調(diào)節(jié)方式的使用越普遍,表明蛋白質(zhì)可逆磷酸化作用具有顯著的優(yōu)勢和特殊的重要性。這種調(diào)控方式至少具有以下特點:1 專一性強:胞外信號經(jīng)胞內(nèi)信使控制蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性,通過對特定靶蛋白進(jìn)行可逆的磷酸化修飾調(diào)節(jié)細(xì)胞生理過程,與別構(gòu)調(diào)節(jié)相比顯然較少受胞內(nèi)代謝物的影響,能較專一地對胞外刺激作出準(zhǔn)確的應(yīng)答。2 級聯(lián)放大效應(yīng):信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程包括一系列連鎖反應(yīng),前面的反應(yīng)對下一步的酶進(jìn)行可逆磷酸化修飾,從而使微弱的原始信號逐級放大,同時級聯(lián)系統(tǒng)各層次的可調(diào)控性增強了對生理生化

41、過程的調(diào)控作用。3 節(jié)省而有效的調(diào)節(jié):可逆的磷酸化使被修飾的蛋白質(zhì)激活或被“凍結(jié)”,在不改變蛋白質(zhì)總量的情況下,只需消耗很少的ATP,就能有效地調(diào)節(jié)活性蛋白質(zhì)的含量。與重新合成和分解相比,這種方式使細(xì)胞得以快速、有效、節(jié)省地對外界刺激作出反應(yīng)。4 功能上的多樣性:蛋白質(zhì)的磷酸化與脫磷酸化幾乎涉及所有的生理過程,除調(diào)節(jié)酶活性這個主要功能外,有些蛋白質(zhì)的磷酸化導(dǎo)致其亞細(xì)胞定位改變;此外從磷蛋白為胚胎發(fā)育提供營養(yǎng)到調(diào)控細(xì)胞的生長發(fā)育、分裂分化、基因表達(dá)甚至癌變,都有蛋白質(zhì)可逆磷酸化的參與。可逆磷酸化的靶蛋白包括許多酶類、受體、膜上運輸系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)蛋白、調(diào)節(jié)蛋白等其它功能蛋白。最近還發(fā)現(xiàn)某些功能蛋白被磷

42、酸化后對其活性并無影響,稱為“啞態(tài)”磷酸化。這類蛋白磷酸化后常常成為蛋白降解的靶子,因此推測磷酸化作用參與活性蛋白的滅活,成為某生理過程調(diào)節(jié)機制的一部分。5 持續(xù)的時效:信號引起的細(xì)胞效應(yīng)中,有些是相當(dāng)持久的,如細(xì)胞分裂、分化等過程。雖然胞內(nèi)信號分子的壽命很短促,蛋白激酶一旦被激活,即通過自身磷酸化等方式把活性維持較長的時間,被它們磷酸化的靶蛋白則可更長久地維持其效應(yīng),直至被蛋白磷酸酶脫去磷酸。6 時空上的精確性:雖然受可逆磷酸化調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)很多,但每種蛋白質(zhì)的磷酸化修飾具有自己的細(xì)胞周期特異性、發(fā)育階段周期性、種屬和組織分布的特異性,從而呈現(xiàn)出特有的時空分布模式。這種分布上的廣泛性與時空上的

43、特異性相結(jié)合,構(gòu)成了對生命過程更精確和更有效的調(diào)控。(2)可逆磷酸化作用調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)活性的分子機制據(jù)目前研究的水平可從下述幾方面予以說明:Ø 磷酸化導(dǎo)致蛋白質(zhì)整體構(gòu)象發(fā)生較大變化:磷酸化位點雖然遠(yuǎn)離活性部位,導(dǎo)入一個負(fù)電基團帶來的結(jié)構(gòu)信息經(jīng)遠(yuǎn)距離的構(gòu)象傳導(dǎo)使得活性部位的構(gòu)象發(fā)生巨大改變。許多別構(gòu)酶的磷酸化位點在遠(yuǎn)離催化部位的N-端或C-端。例如肝細(xì)胞糖原磷酸化酶亞基由842個氨基酸組成,N-端結(jié)構(gòu)域(1484位)含有磷酸化位點(Ser14)、AMP和ATP等效應(yīng)劑結(jié)合部位和糖原??坎课?;C-端結(jié)構(gòu)域(485842)Lys680共價連接一個輔因子磷酸吡哆醛,活性中心Arg569在結(jié)構(gòu)域界

44、面處。非磷酸化的二聚體是其鈍化狀態(tài)(GPb),活化形式為磷酸化的二聚體(GPa),磷酸化的Ser14距活性中心約3.5nm。對GPa和GPb晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行的解析表明,磷酸化之后引發(fā)了巨大的構(gòu)象變化:GPb的N-端形成兩個-螺旋夾一個帽狀結(jié)構(gòu)(1-cap-2),位于亞基界面;磷酸化之后Ser14- 與另一亞基帽狀結(jié)構(gòu)中的Arg43相互作用,將它拉向自己的螺旋,產(chǎn)生一個對別構(gòu)激活劑AMP高親和力的結(jié)合部位。其次,在GPb中活性部位離分子表面約1.5nm,殘基282286形成的環(huán)阻塞了活性中心通道,把Arg569個隔在內(nèi)部;磷酸化導(dǎo)致上述環(huán)移開,使活性中心暴露。Ø 磷酸化導(dǎo)致功能部位區(qū)域構(gòu)象

45、發(fā)生變化:當(dāng)磷酸化部位靠近功能部位時,引入的磷酸基團與功能區(qū)域某個或某些殘基相互作用,導(dǎo)致功能部位構(gòu)象的改變或調(diào)整。例如PKA催化亞基呈雙葉瓣結(jié)構(gòu),活性中心在兩個葉瓣之間的裂隙底部。在催化部位附近的Thr197是其自身磷酸化位點,Thr197- 與催化殘基Asp166以及相鄰的Asp165相互作用,還與上下葉瓣的某些殘基(如His87、Lys189)也相互作用,使催化部位呈更為緊湊的結(jié)構(gòu)。PØ 磷酸基的位阻效應(yīng)導(dǎo)致功能喪失:有些蛋白質(zhì)被磷酸化后構(gòu)象并未發(fā)生明顯改變,但由于引入的磷酸基團的位阻效應(yīng)而喪失其功能。以異檸檬酸脫氫酶為例,當(dāng)它的Ser113磷酸化后活性中心的構(gòu)象并未變化,但是Ser113- 占據(jù)了底物異檸檬酸一個羰基的位置,因而喪失活性。異檸檬酸脫氫酶對蘋果酸的活性比對其生理底物低得多,被磷酸化后雖

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