蛋白質(zhì)與蛋白組學(xué)課件

第三章Protein，proteomeandproteomics蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)組與蛋白質(zhì)組學(xué)Protein是執(zhí)行生命功能的大分子

結(jié)構(gòu)蛋白、運輸?shù)鞍?、信號蛋白、調(diào)節(jié)蛋白、馬達蛋白一、蛋白質(zhì)的化學(xué)組成二、蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)三、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系四、蛋白質(zhì)的分離純化五、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)六、蛋白質(zhì)分子序列及空間結(jié)構(gòu)分析第一節(jié)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能一、蛋白質(zhì)分子的化學(xué)組成

C、H、O、N、S等普遍存在，部分蛋白質(zhì)含有P、Se或其他金屬元素。蛋白質(zhì)的N元素含量較為穩(wěn)定，平均含氮量約為16％

N克數(shù)/每克樣品×6.25×100=蛋白質(zhì)含量（g%）①非極性疏水性AAAA的R側(cè)鏈是脂肪烴或芳香烴疏水基團。烴鏈越長疏水性越大。存在部位：常因相互疏水作用而處于球狀蛋

白內(nèi)部或生物膜的跨膜雙脂層中。②極性、中性AA（不解離極性AA）AA的R側(cè)鏈是帶有極性的烴基、巰基和酰胺基團，故有親水性，但不解離.③酸性AA特點：R側(cè)鏈含有羧基，可解離而帶負電荷

α-C上有一個羧基（COO-)外，R基上還含有一個羧基.(二)氨基酸的理化性質(zhì)+H+-H+-H+H++1.氨基酸是兩性電解質(zhì)AA等電點（isoelectricpH,pI）

當溶液的pH值達到某一特定值時，AA所帶正負電荷相等，AA分子凈電荷為零，對外不顯電性時溶液的pH值稱之。2.AA分子的水溶性

AA由于側(cè)鏈極性不同而導(dǎo)致在親水環(huán)境中溶解度不同，據(jù)此將AA分為：親水類：Arg/Asp/Asn/Glu/Gln/Cys/Gly/His/Lys/Thr/Ser

疏水類：

Ala/Ile/Leu/Met/Phe/Pro/Trp/Tyr/Val

AA的側(cè)鏈可以直接影響Pr或者多肽鏈的空間折疊方式。胞質(zhì)蛋白中富含疏水氨基酸的構(gòu)成肽段大多折疊于蛋白質(zhì)分子的內(nèi)部，而親水氨基酸構(gòu)成肽段則排列于蛋白質(zhì)表面。3.部分AA有紫外吸收峰

色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸都有芳香環(huán)側(cè)鏈，其中的共軛雙鍵可以在280nm的紫外線形成吸收峰，可作為分析樣品中Pr含量的方法。4.茚三酮反應(yīng)茚三酮和α-AA共熱，AA脫去其α氨基和α羧基，茚三酮被還原，產(chǎn)物可以和脫下的氨基再結(jié)合一分子茚三酮形成藍紫色化合物，在570nm具吸收峰，由于吸光度與AA脫氨量有關(guān)，可據(jù)此測定AA含量.二、蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)

蛋白質(zhì)或多肽是AA的聚合體，氨基酸通過肽鍵連接形成肽（peptide）。肽平面:

肽中AA之間肽鍵的六個原子在同一平面，連接羧基的α1碳原子和連接氨基的α2碳原子在對角位置。Motif模體結(jié)構(gòu)域

Pr的二級結(jié)構(gòu)（secondarystructure）：

Pr分子中某一段肽鏈的局部空間結(jié)構(gòu)，即該段肽鏈的主鏈骨架原子的相對空間位置，不涉及AA側(cè)鏈的構(gòu)象

化學(xué)鍵：H鍵

α螺旋（αhelix）、β折疊（βsheet）、

β轉(zhuǎn)角（βturn）、無規(guī)卷曲（randomcoil）蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)（primarystructure）：

肽鏈中AA殘基（residue）的排列次序。

化學(xué)鍵：肽鍵、二硫鍵空間結(jié)構(gòu)的折疊需要分子伴侶的參與17蛋白質(zhì)的超二級結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域超二級結(jié)構(gòu)(supersecondarystructure）*：由相鄰的幾個二級結(jié)構(gòu)相互作用形成有規(guī)則的組合體。是特殊的序列或結(jié)構(gòu)的基本組成單元，又稱基序或模序（motif)*.可進一步組建成結(jié)構(gòu)域。超二級結(jié)構(gòu)包括：

αα、

ββ、βαβ

組合。鈣結(jié)合蛋白中結(jié)合鈣離子的模序鋅指結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)tertiarystructure

一條完整多肽鏈全部氨基酸的相對空間位置

化學(xué)鍵：氫鍵、疏水作用、離子鍵、范德華力結(jié)構(gòu)域(domain)：在超二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進一步組合折疊形成半獨立較緊密的球狀結(jié)構(gòu)，具有簡單的生物學(xué)功能。結(jié)構(gòu)域是多肽鏈的一個部分,它們可用限制性蛋白酶從多肽鏈上切割下來而不改變其性質(zhì)。結(jié)構(gòu)域的組合就形成了Pr的完整三級結(jié)構(gòu)。催化結(jié)構(gòu)域NAD+結(jié)合結(jié)構(gòu)域19

結(jié)構(gòu)域有兩個重要的功能*：第一，像亞基那樣，能作為一個模式結(jié)構(gòu)來有效地參與蛋白質(zhì)分子的裝配。獨立結(jié)構(gòu)域的存在可以把蛋白質(zhì)肽鏈的折疊、盤曲過程簡化為個別的簡單步驟。這對于分子量很大的蛋白質(zhì)來說更顯得特別重要。第二，結(jié)構(gòu)域能夠活動。對底物的結(jié)合、變構(gòu)控制以及巨大結(jié)構(gòu)的裝配具有決定作用。三、蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)是空間結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)特定的空間構(gòu)象主要是由蛋白質(zhì)分子中肽鏈和側(cè)鏈R基團形成的次級鍵來維持一級結(jié)構(gòu)相似的蛋白質(zhì)，其構(gòu)象及功能也相似

促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)和促黑激素(MSH)均

為垂體分泌的多肽激素。ACTH4～10位的氨基酸結(jié)構(gòu)與β－MSH的11～17位一樣，故ACTH有較弱的MSH的生理作用Pr一級結(jié)構(gòu)中參與功能活性的殘基(關(guān)鍵部位)，發(fā)生異常改變其功能。

鐮狀RBC貧血(β

Glu→Val)22鐮刀型紅細胞性貧血：*僅發(fā)生在一級結(jié)構(gòu)中：

β6Glu換成β6Val

由此引起：

三級結(jié)構(gòu)多一疏水鍵，四級結(jié)構(gòu)發(fā)生線性締合結(jié)果：導(dǎo)致紅細胞發(fā)生溶血

蛋白質(zhì)的功能與其空間構(gòu)象密切相關(guān)

構(gòu)象發(fā)生變化，其功能活性也隨之改變：

在生物體內(nèi)，當某種物質(zhì)特異地與蛋白質(zhì)分子的某個部位結(jié)合，觸發(fā)該蛋白質(zhì)的構(gòu)象發(fā)生一定變化，從而導(dǎo)致其功能活性的變化，這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的別構(gòu)效應(yīng)(allostericeffect)。

如：寡聚蛋白質(zhì)的一個亞基和配體結(jié)合后改變了構(gòu)象，這種構(gòu)象的變化傳遞可影響其他的亞基構(gòu)象，進而改變了分子的生物學(xué)活性。

四、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)(一)蛋白質(zhì)的兩性解離

蛋白質(zhì)除了N端的氨基和C端的羧基可以解離外，側(cè)鏈中的某些基團在一定pH環(huán)境下也可以解離蛋白質(zhì)分子所帶電荷狀況決定于特定pH環(huán)境下所有氨基酸殘基可解離集團的的荷電情況。蛋白質(zhì)的等電點（pI）：當?shù)鞍踪|(zhì)分子在某一pH值的溶液中解離成正、負離子的趨勢相等，成為兼性離子，凈電荷為零時溶液的pH值(二)蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)

蛋白質(zhì)分子具有膠粒(0.001～0.1μm)的特性。

其溶液穩(wěn)定原因：

1.表面常是親水AA，可以結(jié)合水分子在蛋白

質(zhì)表面形成一層水化膜，從而阻斷蛋白質(zhì)分

子相互靠近聚集，防止蛋白質(zhì)析出。

2.由于蛋白質(zhì)帶有電荷，同種電荷相互排斥

使得蛋白質(zhì)不能聚集。(四)蛋白質(zhì)的紫外吸收

蛋白質(zhì)含有芳香族氨基酸，在280nm處有吸收峰。在一定范圍內(nèi),蛋白質(zhì)溶液濃度與A280nm成正比。(五)蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)

Pr水解產(chǎn)生AA也可發(fā)生茚三酮顯色反應(yīng)

Pr在稀堿溶液中和硫酸銅共熱時可以呈現(xiàn)紫色或

者紅色，稱為雙縮脲反應(yīng)。(一)透析(dialysis)及超濾原理：利用Pr不能透過半透膜而將Pr與小分子物質(zhì)分開截留分子量的超濾膜（正壓或離心）半透膜五、蛋白質(zhì)的分離純化（二）常用沉淀方法1.鹽析(saltprecipitation)原理--將（NH４）2SO4、Na2SO4、NaCl等加入蛋白質(zhì)溶液，破

壞蛋白質(zhì)在水溶液中的穩(wěn)定性因素而沉淀。2、丙酮、乙醇等有機溶劑沉淀（1）原理：極性較大有機溶劑破壞pr水化層導(dǎo)致Pr沉淀析出；（2）0～4℃，丙酮10倍于Pr溶液體積，盡快操作，防止變性。3.免疫沉淀

Pr具有抗原性，用特異抗體形成免疫復(fù)合物，沉淀分離（三)

電泳（electrophoresis)：

蛋白質(zhì)在高于或低于其pI的溶液中是帶電的，在電場中能向電場的正極或負極移動。電泳：通過蛋白質(zhì)在電場中泳動而達到分離各種蛋白質(zhì)的技術(shù)。分類：紙電泳凝膠電泳等（四）應(yīng)用相分配或親和原理-層析

分離

(chromatography)層析也叫色譜是分離蛋白質(zhì)常用的方法：當?shù)鞍踪|(zhì)溶液（流動相）經(jīng)過一個固態(tài)物質(zhì)（固定相）時，待分離蛋白質(zhì)顆粒大小、電荷多少、親和力差異等不斷將蛋白質(zhì)在固定相中重新分配，并且以不同速度流經(jīng)固定相。層析法分離、純化：Pr、多肽和AA

蛋白質(zhì)溶液流經(jīng)固定相的陰離子交換樹脂時帶負電荷的蛋白質(zhì)成分就與固定相結(jié)合，而帶正電荷的成分則完全通過固定相，進一步用帶負電荷的溶液（如Cl-）洗脫固定相就可以得到蛋白質(zhì)。

離子交換層析陽離子交換層析（陰離子交換層析）依據(jù)：Pr和AA一樣，是兩性電解質(zhì)，在某一特定pH時，各蛋白質(zhì)的電荷量及性質(zhì)不同。35固定相：1.纖維素DEAE纖維素、

CM纖維素2.葡聚糖

凝膠過濾(gelfiltration)（分子篩）原理：

層析柱中填滿帶有小孔的顆粒（一般由葡聚糖制成）。Pr溶液加于柱的頂部，任其往下滲漏，小分子蛋白質(zhì)進入孔內(nèi)，因而在柱中滯留時間較長，大分子Pr不能進入孔內(nèi)而徑直流出，因而不同大小的Pr得以分離。373839親和層析法1.原理：利用生物高分子具有能和某些相對應(yīng)的專一分子可逆結(jié)合的特性。

如，酶的活性部位能和底物\抑制劑\輔助因子專

一性地結(jié)合,改變條件又能使這種結(jié)合解除.[酶的變構(gòu)中心與變構(gòu)因子（或稱效應(yīng)物）之

間、抗體與抗原之間、激素與受體之間，結(jié)

合蛋白與結(jié)合物之間]。

這些被作用的對象物質(zhì)稱之為配基（ligand)。

40固定相--配基固定在固相載體上41(五)利用蛋白質(zhì)顆粒沉降行為-超速離心（ultracentrifugation)原理：Pr在高速離心時，在溶液中逐漸下降，直至其浮力與離心所產(chǎn)生的力相等，此時沉降停止。不同Pr其密度與形態(tài)不同，沉降停止的位置就不同，從而達到分離Pr的目的。密度梯度離心六、蛋白質(zhì)分子序列及空間結(jié)構(gòu)分析蛋白質(zhì)序列測定：

Sanger逐級降解、末端分析、再結(jié)合Edman降解法測定肽段的AA序列

基因著手先找到編碼特定蛋白質(zhì)的DNA序列及mRNA序列，推出AA序列?？臻g結(jié)構(gòu)測定：物理方法X衍射，核磁共振等，計算機輔助—生物信息學(xué)第二節(jié)蛋白質(zhì)組與蛋白質(zhì)組學(xué)

1994年9月在意大利MarcWilkins正式提出了蛋白質(zhì)組（proteome）的概念。

用于指代(在)特定時間一個基因組或者一種組織產(chǎn)生并利用的所有蛋白質(zhì)。差異蛋白質(zhì)組學(xué)的研究方法和應(yīng)用(一)差異蛋白質(zhì)組學(xué)的研究內(nèi)容

比較蛋白質(zhì)組學(xué)

尋找不同生理或者病理狀態(tài)下組織或細胞的蛋白質(zhì)組變化，鑒定并研究這些差異蛋白在生命過程中的作用。

1.蛋白質(zhì)鑒定用電泳結(jié)果分析差異蛋白分子量、pI等,結(jié)合蛋白雜交、

免疫學(xué)檢測初步鑒定蛋白質(zhì)種類。

2.蛋白質(zhì)的修飾確定蛋白質(zhì)的化學(xué)修飾類型

3.蛋白質(zhì)功能確定酵母雜交技術(shù)、噬菌體展示技術(shù)、RNA干擾技術(shù)(二)差異蛋白質(zhì)組學(xué)研究方法及技術(shù)路線

1.

研究方法

①激光俘獲顯微切割技術(shù)（lasercapturemicrodissection，LCM）新型原位技術(shù)特異的從組織中分離出某一種細胞，可以高通量、高

精度、迅速的得到組織來源的某一種細胞。

②酵母雜交技術(shù)（yeasthybridization）適用于研究生物大分子之間的相互作用③噬菌體表面展示技術(shù)(phagesurfacedisplay)

用于研究蛋白質(zhì)相互作用的技術(shù)。

2.技術(shù)路線

細胞分離和蛋白質(zhì)的提取

雙向電泳:

第一相等電聚焦;第二相SDS,

染色(考馬斯亮藍/銀染/熒光染色)

掃描圖像經(jīng)過計算機處理發(fā)現(xiàn)差異點

手工或者自動切取蛋白斑點(差異點)

脫鹽等處理以后可以進行質(zhì)譜分析初步測定蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)?；?qū)Φ鞍踪|(zhì)進行酶解以后采用高效液相色譜分析蛋白質(zhì)的氨基酸序列。

此外可對蛋白質(zhì)的化學(xué)修飾進行分析。(三)差異蛋白質(zhì)組學(xué)的應(yīng)用進展1.篩選診斷標志物

2.研究發(fā)病機制

3.研究藥物作用機制

4.監(jiān)測疾病進展和療效觀察

研究方法處于發(fā)展階段，許多問題亟待解決三、蛋白質(zhì)組學(xué)的前景第三節(jié)

蛋白質(zhì)的生物合成及其干擾

蛋白質(zhì)生物合成稱為翻譯（Translation），即把mRNA分子中堿基排列順序轉(zhuǎn)變?yōu)榈鞍踪|(zhì)或多肽鏈中的氨基酸排列順序過程。參與蛋白質(zhì)生物合成的成份至少有200種，主要由mRNA、tRNA、核糖核蛋白體以及有關(guān)的酶和蛋白質(zhì)因子共同組成一、參與蛋白質(zhì)生物合成的物質(zhì)（二）氨基酸的“搬運工具”—tRNA（三）肽鏈合成的“裝配機”—核糖體（一）mRNA合成多肽鏈模板二、蛋白質(zhì)的生物合成過程

（一）氨基酸的活化在進行合成多肽鏈之前,氨基酸必須與其特異的tRNA結(jié)合（氨基酰tRNA合成酶催化）（二）多肽鏈合成的起始大腸桿菌細胞翻譯起始復(fù)合物形成的過程

1.核糖體30S小亞基附著于mRNA起始信號處

2.30S前起始復(fù)合物的形成

3.70S起始復(fù)合物的形成真核細胞蛋白質(zhì)合成的起始起始復(fù)合物的形成需要更多的起始因子（eIF）

1.需要特異的起始tRNA，即tRNAfmet，并且不需要N端甲酰化。

2.

起始復(fù)合物形成在mRNA5’端AUG上游的帽子結(jié)構(gòu)；3.真核細胞起始復(fù)合物的形成過程是：

a.eIF-3結(jié)合在40S小亞基上促進60S大亞基解離；

b.eIF-2與Met-tRNAfmet及GTP結(jié)合，先與40S小亞基結(jié)合；

c.eIF-5使“Met-tRNAfmet·GTP‘mRNA-小亞基”與60S大亞基結(jié)合，形成80S復(fù)合物(eIF-5水解GTP供能)

。

d.經(jīng)eIF-4D激活而成為具有活性的80S起始復(fù)合物。（三）多肽鏈的延長

沿mRNA5’→3’方向在多肽鏈上每增加一個AA都需經(jīng)進位/轉(zhuǎn)肽和移位三個步驟。

進位:

密碼子所特定的AA-tRNA結(jié)合到核蛋白體的A位;

需三種延長因子--EF（EF-Tu）,EF(EF-Ts)和依賴GTP轉(zhuǎn)位因子參與；

轉(zhuǎn)肽：肽鍵的形成

P位和A位上兩個AA之間在轉(zhuǎn)肽酶作用下，P位-AA提供α-COOH基，與A位—AAα-NH2形成肽鍵，使P位AA連接到A位AA的氨基上;

移位:

形成的肽位于A位，P位上游離tRNA脫落，核蛋白體沿著mRNA向3’端方向移動一組密碼子，使得原來結(jié)合二肽酰tRNA的A位轉(zhuǎn)變成了P位，而A位空出，可以接受下一個新的氨基酰tRNA進入，移位過程需要EF-2，GTP和Mg2+的參加（四）翻譯的終止及多肽鏈的釋放

終止密碼子：UAG，UAA，UGA

（原核、真核生物同）特殊的蛋白質(zhì)因子促成終止作用-釋放因子，原核生物：RF1、RF2T、RF3；真核生物：eRFRF作用于A位點，使轉(zhuǎn)肽酶活性變?yōu)樗饷富钚裕瑢㈦逆湉慕Y(jié)合在核糖體上的tRNA的CCA末端水解下來，然后mRNA與核糖體分離，最后一個tRNA脫落，核糖體在IF-3作用下，解離出大、小亞基核糖體循環(huán)ribosomecycle：解離后的大小亞基又重新參加新的肽鏈的合成，循環(huán)往復(fù)，所以多肽鏈在核糖體上的合成過程又稱～。多核糖體循環(huán)：蛋白質(zhì)開始合成時，第一個核糖體在mRNA的起始部位結(jié)合，當核糖體向mRNA的3’端移動一定距離后；第二個核糖體又在mRNA的起始部位結(jié)合，向前移動一定的距離后，在起始部位又結(jié)合第三個核糖體，依次下去，直至終止。

每個核糖體都獨立完成一條多肽鏈的合成，所以這種多核糖體可以在一條mRNA鏈上同時合成多條相同的多肽鏈，這就大大提高了翻譯的效率(六）阮病毒（proteinaceousinfectiousagents,piron)

阮病毒—它只有蛋白質(zhì)而無核酸，但卻既有感染性，又有遺傳性，并且具有和一切已知傳統(tǒng)病原體不同的異常特性。它就是朊病毒。是人和哺乳動物的亞急性海綿樣腦病等中樞神經(jīng)退行性病變的感染因子。是一種蛋白質(zhì)感染顆粒，不含核酸

1997年，諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎授予了美國生物化學(xué)家斯坦利·普魯辛納（StanleyB.PPrusiner），因為他發(fā)現(xiàn)了一種新型的生物——朊病毒。

1.朊病毒性質(zhì)與結(jié)構(gòu)

其病毒大小30～50nm，電鏡下見不到病毒顆粒結(jié)構(gòu)；可聚集。其對多種滅活作用表現(xiàn)出驚人的抗性

生物學(xué)上：慢性感染不表現(xiàn)免疫原性；不受干擾素作用。

Prion是一種與傳統(tǒng)病原微生物完全不同的致病因子,其化學(xué)本質(zhì)是細胞表面糖蛋白—朊蛋白(prionprotein,prp)三維構(gòu)象變構(gòu)而成迄今尚未發(fā)現(xiàn)其具有核酸成分,是一種具有致死性傳染力的蛋白顆粒。

2.朊病毒的結(jié)構(gòu)和PrP基因PrP可分正常型(對蛋白酶敏感)、疾病型(抗蛋白酶水解)兩種，PrP基因表達的正常產(chǎn)物為33~35KD的蛋白質(zhì)稱PrPc。疾病型PrP是PrPc的異構(gòu)體，27-30KD，稱PrPsc,即朊病毒。一種特殊的蛋白質(zhì)，是一種蛋白酶抗性蛋白（protease-resistantprotein,PrP)，能抵抗蛋白酶K的消化作用，MW：（27-30)x103，故稱為PrP27-30。存在兩種PrP的異構(gòu)體，分子量均為（33-35)x103，分別稱為PrPc33-35,PrPsc33-35在正常動物腦組織中:僅有PrPc33-35在感染動物腦組織中:既有PrPc33-35，也有PrPsc33-35。3.分子機制：①朊病毒蛋白有兩種構(gòu)象：細胞型（正常型PrPc,PrionProteincellular）搔癢型（致病型PrPsc,scstandsforscrapie,thepriondiseaseofsheep）兩者的主要區(qū)別在于其空間構(gòu)象上的差異：PrPc二級結(jié)構(gòu)中主要以α-螺旋結(jié)構(gòu)為主，約占40%，僅存在少量β-片層結(jié)構(gòu)。溶解于非變性劑溶液，對蛋白酶K敏感。PrPSc含有50%的β-片層結(jié)構(gòu)，20%的α-螺旋。不溶于非變性劑溶液，當用蛋白酶作限制性消化時，只是在氨基端的序列被部分切割，形成對蛋白酶具有抗性的PrPsc。人、哺乳動物、禽類、果蠅和線蟲等無脊椎動物、酵母基因組中都有PrP基因(PrnP)。PrP基因：單一基因在進化過程中表現(xiàn)出了高度的保守性。5‘端是非編碼外顯子，3‘端是編碼外顯子，中間被內(nèi)含子分隔開。編碼序列僅限于一個外顯子，這樣就排除了轉(zhuǎn)錄水平因拼接不同而造成PrP存在兩種不同異構(gòu)體的可能。啟動子區(qū)域沒有常規(guī)的“TATA”盒，而含有

“GCCCCGCCC"3個重復(fù)序列，與管家基因結(jié)構(gòu)相似4.阮病毒的復(fù)制究竟這種具有異常構(gòu)象的蛋白PrPSC在進入機體后如何復(fù)制自身從而產(chǎn)生更多的PrPsc，現(xiàn)在主要有兩種學(xué)說：

模板依賴形式（template-directedmodel）成核-聚合形式（nucleation-polymerizationformalism）具有復(fù)制能力轉(zhuǎn)變?yōu)樾律肿?/p>

5.阮病毒病--人和哺乳動物的多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病朊病毒病特點：潛伏期特別長-一般為數(shù)月乃至數(shù)十年的時間病程進行緩慢朊病毒從一個物種傳遞到另一個物種往往伴隨潛伏期的延長，這種現(xiàn)象稱為“物種屏障”。病理學(xué)特點：大腦皮質(zhì)的神經(jīng)元細胞退化、空泡變性、死亡消失，被星狀細胞取代，神經(jīng)膠質(zhì)增生，細胞外淀粉樣變性蛋白質(zhì)沉積，大腦皮質(zhì)變薄而白質(zhì)相對增加，造成海綿狀態(tài)，故稱為海綿腦病或白質(zhì)腦病。阮病毒病的共同特征：為致死性中樞神經(jīng)系統(tǒng)的慢性退化性疾患臨床可出現(xiàn)癡呆、共濟失調(diào)、震顫等癥狀。

人類阮病毒病可分為傳染型、遺傳型和散發(fā)型3種形式傳染型-指朊病毒在人群中水平傳播而引起的一類朊病毒性疾病遺傳型-它們是生殖細胞突變形成的。

散發(fā)型-可能與體細胞突變或朊病毒蛋白（prionprotein,PrP）的自發(fā)性構(gòu)象改變有關(guān)。朊病毒發(fā)現(xiàn)的意義：

從理論上講，“中心法則”認為DNA復(fù)制是“自我復(fù)制”，即DNA～DNA，而朊病毒蛋白是PrP→PrP，是為“自他復(fù)制”。

這對遺傳學(xué)理論有一定的補充作用。但也有矛盾，即”DNA→蛋白質(zhì)”與“蛋白質(zhì)→蛋白質(zhì)”之間的矛盾。朊病毒致病機制朊病毒本身不能繁殖，它是通過脅迫正常蛋白畸變而進行自我復(fù)制。其復(fù)制途徑大致如下：一個PrPsc分子擊中一個PrPc分子，PrPc在PrPsc的脅迫下結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，形成PrPsc二聚體；接著2個PrPsc分子再分別擊中2個PrPc產(chǎn)生4個PrPsc分子。如此循環(huán)，當PrPsc累積到一定濃度后就會損壞神經(jīng)元

PrPc

部分α-螺旋在PrPsc

類似區(qū)域為β折疊結(jié)構(gòu)。解釋模型：催化模型；結(jié)晶模型三、蛋白質(zhì)生物合成的干擾

（參閱本科生化教材）

（一）分子?。╩oleculardiseases）

DNA分子異常導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成異常的遺傳病。鐮刀狀RBC貧血(錯義突變所致)

（二）蛋白質(zhì)生物合成的阻斷劑

1.抗生素類阻斷劑鏈霉素、卡那霉素、新霉素等四環(huán)素和土霉素；氯霉素；嘌呤霉素

2.作為蛋白質(zhì)合成阻斷劑的毒素細菌毒素與植物毒蛋白

3.阻斷蛋白質(zhì)合成的其它蛋白質(zhì)類物質(zhì)干擾素第四節(jié)蛋白質(zhì)合成后加工一、蛋白質(zhì)分子一級結(jié)構(gòu)的修飾

（一）二硫鍵的形成（二）氨基酸殘基的化學(xué)修飾磷酸化、乙?；?、甲基化、ADP-核糖化、羥化（三）蛋白質(zhì)前體中不必要肽段的切除信號肽酶裂解；分泌蛋白加工；蛋白質(zhì)“自我剪接”

（四）去除N-甲?；騈-蛋氨酸20世紀90年代初發(fā)現(xiàn)。蛋白質(zhì)剪接是在蛋白的自我催化作用下，從翻譯后的蛋白質(zhì)前體中切除蛋白質(zhì)內(nèi)含肽intein，同時兩側(cè)的蛋白質(zhì)外顯肽extein通過連接反應(yīng)形成一個新的具有生物活性的蛋