蛋白質、核苷酸與核酸

蛋白質．何謂蛋白質的等電點？其大小和什么有關系？經氨基酸分析測知1mg某蛋白中含有45ug的亮氨酸(MW131.2),23.2ug的酪氨酸(MW204.2),問該蛋白質的最低分子量是多少？—四肽與FDNB反應后，用6mol/L鹽酸水解得DNP—Val.及三種其他氨基酸。當這種四肽用胰蛋白酶水解，可得到兩個二肽，其中一個肽可發(fā)生坂口反應，另一個肽用LiBH還原4后再進行水解，水解液中發(fā)現(xiàn)有氨基乙醇和一種與茚三酮反應生成棕褐色產物的氨基酸，試問在原來的四肽中可能存在哪幾種氨基酸，它們的排列順序如何？一大腸桿菌細胞中含10個蛋白質分子，每個蛋白質分子的平均分子量為40000，假定所有的分子都處于a螺旋構象。計算其所含的多肽鏈長度？某蛋白質分子中有一40個氨基酸殘基組成的肽段，折疊形成了由2條肽段組成的反平行?折疊結構，并含有一?轉角結構，后者由4個氨基酸殘基組成。問此結構花式的長度約是多少？某一蛋白樣品在聚丙烯酸胺凝膠電泳(PAGE)上呈現(xiàn)一條分離帶，用十二烷基硫酸鈉(SDS)和硫基乙醇處理后再進行SDS—PAGE電泳時得到等濃度的兩條分離帶，問該蛋白質樣品是否純？“一Gly—Pro—Lys—Gly—Pro—Pro—Gly—Ala—Ser—Gly—Lys—Asn一”是新合成的膠原蛋白多肽鏈的一部分結構，問：哪個脯氨酸殘基可被羥化為4一羥基脯氨酸？哪個脯氨酸殘基可被羥化為3一羥基脯氨酸？哪個賴氨酸殘基可被羥化？哪個氨基酸殘基可與糖殘基連接？—五肽用胰蛋白酶水解得到兩個肽段和一個游離的氨基酸，其中一個肽段在280nm有吸收，且Panly反應、坂口反應都呈陽性；另一肽段用漢化氰處理釋放出一個可與茚三酮反應產生棕褐色產物的氨基酸，此肽的氨基酸排列順序如何？研究發(fā)現(xiàn)，多聚一L—Lys在pH7.0呈隨機螺旋結構，但在pH10為a螺旋構象，為什么？預測多聚一L—Glu在什么pH條件下為隨機螺旋，在什么pH下為a螺旋構象？為什么？Tropomyosin是由兩條a螺旋肽鏈相互纏繞構成的超螺旋結構。其分子量為70000，假設氨基酸殘基的平均分子量為110，問其分子的長度是多少？某肽經CNBr水解得到三個肽段，這三個肽的結構分別是：Asn—Trp—Gly-Met,Gly-Ala—Leu，Ala—Arg—Tyr—Asn—Met；用胰凝乳蛋白酶水解此肽也得到三個肽段，其中一個為四肽，用6mol/L鹽酸水解此四肽只得到(Asp)2和Met三個氨基酸，問此肽的氨基酸排列順序如何？列舉蛋白質主鏈構象的單元及它們的主要結構特征。試比較蛋白質的變性作用與沉淀作用。將一小肽(pl=8.5)和Asp溶于pH7.0的緩沖液中，通過陰離子交換樹脂柱后，再進行分子排阻層析，那么Asp和小肽哪一個先從凝膠柱上被洗脫下來，為什么？從理論和應用上說明有機溶劑、鹽類、SDS、有機酸等對蛋白質的影響。血紅蛋白和肌紅蛋白都具有氧合功能，但它們的氧合曲線不同，為什么？為什么無水肼可用于鑒定C-端氨基酸？Anfinsen用核糖核酸酶進行的變性一復性實驗，在蛋白質結構方面得出的重要結論是什么？蛋白質分離純化技術中哪些與它的等電點有關？試述這些技術分離提純蛋白質的原理。根據下列資料推出某肽的氨基酸排列順序。1） 完全酸水解得到Phe、Pro、Glu、（Lys）2、Met和NH2） 用FDNB試劑處理得到DNP－Phe3） 用澳化氰水解此肽得到一個以高絲氨酸內酯結尾的二肽和一個四肽4） 用胰蛋白酶水解可產生兩個三肽5） 用羧肽酶A或羧肽酶B處理都不能得到陽性結果高致病的厭氧細菌與氣性壞疽（gasgangrene）病有關。它使動物組織的結構破壞。因該菌體內有膠原酶（collagenase），它可催化一X—Gly-Pro—Y一（X、Y是任一氨基酸）結構中一X一Gly之間的肽鍵斷裂，問該酶使動物組織結構破壞的機理是什么？為什么它對細菌自身沒有破壞作用？一血紅蛋白的電泳遷移率異常，用胰蛋白酶水解結合指紋圖譜分析發(fā)現(xiàn)它的B鏈N-端的胰蛋白酶肽段只有6個氨基酸組成，而正常血紅蛋白B鏈N-端的胰蛋白酶肽段為Val-His-Leu-Thr-Asp-Glu-Glu-Lys，問：1） 導致上述結果的原因是什么？2） 請比較HbA、HbS及這個異常血紅蛋白在pH8.0條件下電泳時的電泳遷移率。細菌視紫紅質（Bacteriorhodopsin）是嗜鹽細菌鹽生鹽桿菌紫色質膜的惟一蛋白質組分，所以稱為細菌視紫紅質。因為它含有視黃醛輔基（retinal，故是紫色的），猶如動物的視紫紅質。細菌視紫紅質的分于量為26000，X一射線分析揭示出其分子中由7個平行排列的a螺旋肽段，且每一螺旋肽段都橫跨細胞膜（膜厚度為4.5nrn,即該蛋白橫穿質膜7次之多，每一跨膜片段為一a螺旋）。其功能是作為光驅動的跨膜泵（質子泵），為細胞提供能量。1） 計算每一螺旋肽段要完全橫跨細胞膜最少要有多少個氨基酸殘基組成此段螺旋？2） 估計此蛋白的跨膜螺旋部分占全部分子的百分數。某五肽完全水解后得到等摩爾的丙、半胱、賴、苯丙和絲氨酸。用PITC分析得到PTH—Ser；用胰蛋白酶水解得到一個N—端為CySH的三肽和一個N—端為絲的二肽；靡蛋白酶水解上述三肽生成丙和另一個二肽，該五肽的結構如何？26.原肌球蛋白（tropomyosin）的分子量為93000，而血紅蛋白的分子量為65000，為什么原肌球蛋白的沉降系數比血紅蛋白的?。?7.1） 為制備檸檬酸合成酶（CS），將牛心組織勻漿后，為什么先經差速離心法分離出線粒體后再進行下一步的純化？2） 將線粒體裂解，向裂解液中加人硫酸胺到一定的濃度，然后離心保留上清液；向上清液中再加人硫酸胺粉末至所需要的濃度，離心，倒掉上清保留沉淀，這些操作的目的是什么？3） 接著，將鹽析所得到的檸檬酸合成酶粗制品對pH7.2的緩沖液透析，為什么不用水？透析的目的是什么？4）將上述處理所獲得的CS粗制品進行分子排阻層析，在280nm下檢測是否有蛋白被洗出；實驗者保留第一個洗脫峰進行下一步的純化，為什么？5）實驗者將經分子篩層析所得到的CS樣品又選用陽離子交換劑進行分離，上樣平衡后，改用高pH的緩沖液洗脫，為什么？許多蛋白質富含二硫鍵，它們的抗張強度，黏性，硬度等都與它們的二硫鍵含量有關。1） 蛋白質的抗張強度、硬度等性質與二硫鍵含量之間關系的分子基礎是什么？2） 多數球蛋日被加熱到650C即變性喪失活性，但富含二硫鍵的蛋白質如牛胰腺蛋白酶抑制劑（BPTI）需在高溫下長時間加熱才變性。該抑制劑含58個氨基酸、一條肽鏈、有三對二硫鍵。熱變性的BPTI在冷卻的條件下可以恢復其活性，為什么？何謂疏水的相互作用？為什么說非極性溶劑、去污劑可使蛋白質變性？為什么二磷酸甘油酸（BPG）可降低血紅蛋白與氧的親和力？將含有Asp(pl=2.98)、Gly(pl=5.97)、Thr(pl=6.53)、Leu(pl=5.98)、Lys(pl=9.74)的pH為3.0的檸檬酸緩沖液，加到預先用同樣緩沖液平衡過的陽離子交換樹脂柱上，隨后用該緩沖液洗脫此柱，問這五種氨基酸將按何種順序被洗脫？從下列資料推出一肽的氨基酸排列順序。含有Phe,Pro,Glu,(Lys)2；Edman試劑處理生成PTH-Glu用胰蛋白酶、羧肽酶A和B處理都不能得到任何較小的肽和氨基酸多聚L—Leu肽段在二氧雜環(huán)己烷(dioxane)存在時可形成a螺旋結構，但多聚L—Ile不能,為什么？一次突變,某蛋白質分子內的一個丙氨酸轉變?yōu)槔i氨酸導致該蛋白質生物活性的丟失；然而在另一次突變時,由于一個異亮氨酸轉變?yōu)楦拾彼岫乖摰鞍踪|的活性恢復了,請分析可能的原因是什么？甘氨酸是蛋白質進化中高度保守的氨基酸殘基嗎？為什么？在pH7.0時蛋白質分子中能與精氨酸側鏈形成氫鍵或靜電的相互吸引的側鏈基團是哪些？多數蛋白質分子中蛋氨酸和色氨酸的含量較低,而亮氨酸和絲氨酸等的含量較高；有趣的是：蛋氨酸和色氨酸都只有一個密碼子與之對應,而亮和絲等有多個密碼子。請分析：一個氨基酸密碼子的數目與它在蛋白質中出現(xiàn)的頻率之間的關系及這種關系的生物學意義是什么？從蛋白質的一級結構可預測它的高級結構。下面是一段肽鏈的氨基酸排列順序：“L—A—H—T—Y—G—P—F—Z(Q)—A—A—M—C—K—W—E—A—Z(Q)—P—D—G—M—E-C—A—F—H—R”，問：你認為此段肽鏈的何處會出現(xiàn)在B轉角結構？何處可形成鏈內(intra—)二硫鍵？假定上述順序是一個大的球蛋白分子中的一部分結構，指出D、I、T、A、Z(Q)、K氨基酸殘基可能在蛋白質分子的表面還是內部？以丙氨酸為例說明為什么等電狀態(tài)的氨基酸應以兩性離子而不是中性分子的形式存在？從下列資料推出一個肽的氨基酸排列順序：用6mol/L鹽酸完全水解此肽結合氨基酸，分析可知，此肽含有甘、亮、苯丙和酪四種氨基酸，且甘：亮：苯丙：酪=2：1：1：1用2,4一二硝基氟苯(FDNP)試劑處理此肽得到了DNP一酪氨酸，無自由的酪氨酸產生。用胃蛋白酶水解此肽得到兩個肽段，一個二肽含苯丙氨酸和亮氨酸，一個三肽含酪氨酸及2個甘氨酸。核苷酸與核酸.watson—Crick堿基配對中，膘吟環(huán)上還有哪些位置可以形成額外的氫鍵？3.請寫出雙鏈DNA(5')ATGCCCGTATGCATTC(3')的互補鏈順序。4?以克為單位計算出從地球延伸到月亮(?320000km)這么長的雙鏈DNA的質量。已知雙螺旋DNA每1000個核苷酸對重IX10-18g，每個堿基對長0.34nm(一個有趣的例子是人體一共含DNA0.5g)。5.假定連續(xù)5個多腺苷酸序列（polyA）可使DNA產生20。的彎曲。如果兩個脫氧腺苷酸串列（dA）的中心堿基對分別相距（a）10個堿基對，（b）15個堿基對，計算這兩種情況5下DNA的凈彎曲。假定DNA雙螺旋是10個堿基對一個螺旋。6?具有回文結構的單鏈RNA或DNA可形成發(fā)卡結構。這兩個發(fā)卡結構中的雙螺旋部分有何不同？7.在許多真核生物細胞中有一些高度專一的系統(tǒng)用于修復DNA中的G—T錯配。這種錯配是由G三C對變成的，這種專一的G—T錯配修復系統(tǒng)對于細胞內一般的修復系統(tǒng)是一種補充，你能說出為什么細胞需要一個專門的修復系統(tǒng)以修復G—T錯配的原因嗎？8?解釋為什么雙鏈DNA變性時紫外光吸收增加（增色效應）？9.有兩個分離自未知細菌的DNA樣品，它們各含32%和17%的腺嘌吟堿基。你估計這兩種細菌DNA各自所含的腺嘌吟、鳥嘌吟、胸腺嘧啶和胞嘧啶的比例是多少？如果這兩種細菌中的一種是來自溫泉，哪一種菌應該是溫泉菌，為什么？畫出下列核酸成分的結構及它們在水中的溶解度順序（從最易溶到最難溶）：脫氧核糖、鳥嘌吟、磷酸。請說明這些成分的溶解度如何與雙鏈DNA的三維結構相協(xié)調。外切核酸酶是能夠從多核苷酸的一端逐個地切斷磷酸二酯鍵產生單核苷酸的酶。用蛇毒磷酸二酯酶部分降解（5'）GCGCCAUUGC（3'OH產生的產物是什么？當環(huán)境不再有利于活細胞代謝時，細菌形成內生孢子。例如土壤細菌枯草桿菌，當一種或多種營養(yǎng)素缺乏時，它們開始孢子化過程，終產物是一種小的代謝休眠狀態(tài)的結構，這種孢子能不定期地存活下來，沒有可檢出的代謝活動。孢子在整個休眠期間（可以逾越1000年）有防止積累潛在的致死突變的機制?？莶輻U菌孢子有著比生長細胞強得多的對熱、紫外射線、氧化劑這些引起突變的因子的抵抗能力。A） 防止DNA損傷的一個因素是抱子大大減少了水的含量，這種因素能減少哪些類型的突變？為什么？B） 內生抱子有一類被稱作小酸溶性蛋白（SASPs）的蛋白，它們能結合于DNA防止環(huán)丁烷類二聚物的形成。什么因子造成DNA環(huán)丁烷嘧啶二聚物的形成？為什么細菌抱子要有防止它們形成的機制？大腸桿菌噬菌體T2DNA的分子量為120X106，它的頭部長約210nm，假定每核苷酸對的分子量為650，計算T2DNA的長度及它的長度和頭部長度的比。噬菌體M13DNA它的堿基組成是A，22%；T，36%；G，21%；C，20%，這個堿基組成說明M13DNA具有什么特點？已知最簡單的細菌——生殖道支原體的全部基因組是一個含有580070堿基對的環(huán)形DNA分子。計算這個DNA分子的分子量和它在松弛狀態(tài)時的周長。這種支原體染色體的Lk0是多少？如果它的O=—0.06它的Lk是多少？從大鼠肝臟分離得到的一個酶有192氨基酸殘基，并且已知它是由一個1440bP的基因編碼的。解釋這個酶的氨基酸殘基數與其基因的核苷酸對之間的關系。一個共價閉合環(huán)形DNA分子，當它處于松弛狀態(tài)，它的Lk=500,這個DNA分子大概有多少個堿基對？出現(xiàn)下列情況，這個DNA分子的連系數將發(fā)生什么變化？1）與一種蛋白復合物結合形成一個核小體;2）DNA的一條鏈被切斷；3）補加ATP和DNA旋轉酶（DNAgyrase）；4）雙螺旋DNA被熱變性。噬菌體入感染大腸桿菌細胞的一種方式是把它的DNA整合（integration）進人細菌染色體。這個重組過程的成功和大腸桿菌染色體DNA的拓撲學具有相關性。當大腸桿菌染色體DNA超螺旋密度大于一0.045時，整合的可能性小于20%；當o值小于一0.06時，這種可能性大于70%。分離自一大腸桿菌培養(yǎng)物的一段DNA長13800bp，其Lk為1222，計算這段DNA的o值，估計噬菌體入感染這個培養(yǎng)物的可能性。20?解釋為什么負超螺旋的B型DNA可以有利于Z—DNA的形成。從細胞中獲得染色質用能降解DNA的內切酶作輕微處理后，并除去所有的蛋白質，把所得的DNA樣品用于瓊脂糖凝膠電泳分析，電泳結果表明，DNA形成較寬的有規(guī)律的梯狀區(qū)帶，各帶的分子量是200bP，400bP,600bP,800bP??。這個凝膠電泳結果說明什么問題？為什么DNA區(qū)帶不敏銳？酵母人工染色體（YAC）被用于在酵母細胞中克隆大的DNA片斷。三種什么樣的DNA順序可以保證YAC在酵母細胞內的復制和繁殖？何謂分子雜交？核酸雜交技術的分子基礎是什么？某ATP樣品在260nm測的吸收值為1,由表中查知其摩爾消光系數（￡）為15.4X1