植物生化专题酶学复习题目参考答案

植物生化专题 酶学复习题参考答案一、名词解释：结构域：但它又不等同于蛋白质的功能域，有时一个功能域由几个结构域组成。模体：一个结构域可包括数个模体，如催化结构域可包括能和几种不同底物相结合的模体，调节结构域也可含有和不同调节物结合的模体。激酶：信号肽：10-30，疏水，碱性，内质网前序列：约 2030 个残基，酸性，带羟基线粒体。 核定位序列：在 DNA 结合结构域可能有一个特异序列的氨基酸片断，它起着介导激素受体复合物与染色质中特定的部位相结合，发挥核定位信号的作用。次生性同工酶 ：近年来将同一基因生成的不同mRNA 所翻译出来的酶蛋白也列入同工酶的范畴，但酶蛋白合成后经不同类型的共价修饰（如糖化加工、侧链基团改变）而造成的多种酶分子形式，也有人称其为次生性同工酶(secodary isozyme)。 原级同工酶 ：基因性同工酶(genetic isozyme)又称原级同工酶(primary isozyme)，是指在基因水平上2产生同工酶。多基因位点同工酶 ：指一组同工酶的肽链由染色体上不同位点的基因所编码，不同基因可位于不同染色体或同一染色体的不同位点，彼此互相独立，受不同因素调控，可以不同时表达。复等位基因酶 ：从群体观点看，同一基因位点可出现多个不同的等位基因，称为复等位基因，后者编码的同工酶就成为复等位基因酶，等位基因酶：如同工酶的基因位点发生遗传变异，导致编码酶蛋白上氨基酸的置换或缺失，这种遗传变异而仍能催化相同反应（也可能导致活力丧失）的同工酶，称为等位基因酶。必需残基 ：酶活性中心的一些化学基团为酶发挥催化作用所必需，故称为必需基团。结构残基：这些基团与维持整个酶分子的空间构象有关，可使活性中心中各有关基团保持于最适的空间位置，间接地对酶的催化活性发挥其必不可少的作用，有人称之为结构基团（或残基） 。差别标记 ： 第二信使：细胞表面受体接受细胞外信号后转换而来的细胞内信号称为第二信使,而将细胞外的信号称为第一信使(first messengers)。By Shiyt 200801093模拟酶 ：模拟酶一般是在基本骨架相连接酶活性中心的化学基团而形成的，这些基团可以结合底物，并能催化底物。抗体酶：抗体酶(abzyme)又称为 催化性抗体(catalytic antibody)，是一类具有生物催化功能的抗体分子。抗体(antidody)是由抗原(antigent)诱导产生的与抗原具有特异性结合功能的免疫球蛋白。修饰酶：将酶分子中的 AA 残基的侧链基团与化学修饰试剂共价连接，使酶分子的结构和性质发生改变。蛋白激酶 C（PKC）是一种和细胞外信号跨膜转导以及细胞分化和增殖密切相关的重要酶类，已发现至少有 12 种同工酶（表 7） 。小 G 蛋白 小分子 G 蛋白为单链结构， Mr 一般为20 00030 000，与异三聚体 G 蛋白一样具有GTP、GDP 结合能力，以及 GTP 结合活化，GDP 结合失活的特征。衔接蛋白 衔接蛋白(adaptin, AP) 参与披网格蛋白小泡组装的一种蛋白质, 分子量为 100kDa, 在披网格蛋白小泡组装中与受体的细 胞质结构域相互作用, 起衔接作用。脂类信号 脂类小分子，具有第二信使的作用。参4与产生脂类信号分子的酶类主要有各种磷脂酶和磷脂酰肌醇-3-激酶。酶的活性中心：酶蛋白的催化结构域中和底物结合并发挥催 化作用的部位，是酶显示活性直接相关的区域。二、代号：PKA 蛋白激酶 A（PKA） Pyk 丙酮酸激酶（PyK） LDH 乳酸脱氢酶（LDH）DG 甘 油二酯 ST 唾液酸转移酶（ST）DPP 二肽酰肽酶 TPK 酪氨酸蛋白激酶(TPK) PMA 佛波酯SRP 信号颗粒（SRP）信号肽识别体 GST 谷胱甘肽 S-转移酶(GST)G 蛋白 G 蛋白，即鸟苷三磷酸结合蛋白 ERK 细胞外信号调节激酶cAMP 环腺苷酸 MEK 甲乙酮 Grb2 结合蛋白 2By Shiyt 200801095GAP GTP 酶激活蛋白 GNRP 鸟苷酸释放蛋白 AC 活化因子GC 气相色谱法) PI-PLC 磷脂酰肌醇专一性磷脂酶 C(PI-PLC)SH2 Src 同源区域 -2 SH3 Src 同源区域 -3 PI-3K 磷脂酰肌醇-3 激酶EF-手 作为 PH 结构和酶的其他部分的柔性连接区，也与结合 Ca2+有关。PTP2（酪氨酸蛋白磷酸酯酶） RTP GEF 鸟苷酸交换因子 CaM 钙调素，钙调蛋白 Gq 含 a 亚基的 G 蛋白 PLA2 磷脂酶 A2(PLA2) IP3 三磷酸肌醇（IP3）PIP3：磷脂酰肌醇-3，4，5-三磷酸；PA(磷脂酸) LPA（溶血磷脂酸） CaLB(Ca2+依赖性磷脂结合域) LPC（溶血磷脂酰胆碱） 6磷脂酰肌醇（PI） 蛋白激酶 G（PKG） Grp(生长因子受体结合蛋白) 磷脂酶 C-（ PLC-） ， 磷脂酰肌醇-3 激酶(PI-3K) F-2,6-BP(2,6-二磷酸果糖 )生物素羧化酶(BC)、羧基转移酶（CT） 接触因子（CF） 钙结合模体（CaBS）互补 DNA（cDNA） 佛波酯（PMA）糖基化磷脂肌醇（GPI）二、简答题：1. 6 种膜蛋白的结构特征。很多蛋白质定位于细胞的膜质结构上。发现有6 型膜蛋白（图 1） ，以不同的方式镶嵌或挂靠在膜结构的脂质中，其中不少属于酶蛋白或具有酶活力，它们大多数包含 4 个结构域（或区） ，即膜外结构域、跨膜结构域、茎区和催化结构域。1. I 型膜蛋白 如存在于细胞表面的很多激素或生长因子的受体、抗原识别分子和粘附分子等，By Shiyt 200801097其 N 端在膜外，接着是一段疏水的跨膜结构域，由2030 所氨基酸组成的 螺旋 10 余个氨基酸组成的 折叠，肽链进入胞内后，有一段茎区连接着分子较大的 C 端催化结构域。2. 型膜蛋白 一种情况是细胞质膜上的酶，它和 I 型的区别主要是 C 端在膜外，而 N 端在膜内胞质中。另一情况是和细胞内膜质结构相结合的酶，其 N 端虽也在胞质中，但 C 端则伸入膜结构的管腔中。3. 型膜蛋白 是一类多次跨膜蛋白（不论 N端或 C 端在膜外） ，包括视紫红质等和 G 蛋白偶联的细胞膜受体和细胞色素 P450 及大肠杆菌中的某种肽酶等。4. 型膜蛋白 主要是一些跨膜的离子通道或小分子亲水物质的通道，由数个跨膜的亚基组成。亚基间并无肽链或其他共价连接。5. 型膜蛋白 膜蛋白并非嵌入膜中，而是通过糖基化的磷脂肌醇（GPI）将蛋白质锚定于脂质组成的膜中。6. 型膜蛋白 1996 年发现了一种新型的既有多次跨膜，其以端连接 GPI 糖基磷酯酰肌醇的膜蛋白，目前仅发现膜桥蛋白(ponticulin)一种。82. V 型膜蛋白与 GPI 的连接方式。型膜蛋白 膜蛋白并非嵌入膜中，而是通过糖基化磷脂肌醇（GPI）将蛋白质锚定于脂质组成的膜中，如细胞表面的一些水解酶，包括乙酰胆碱酯酶，碱性磷酸酶和猪肾二肽酶等。这些酶的 C 末端（常是小侧链残基，如Gly、Ser、Asp、Asn、Cys）羧基和磷糖的另一端则连于磷酯肌醇（PI）的肌醇-6 位羟基上。PI 实际上是膜质的一部分，其长链脂酰或脂烃则牢固嵌入膜中。 3.PKA、PKG、PKC、肌球蛋白轻链激酶的结构和性质的异同点。如在各种蛋白激酶中，除 cAMP 依赖的蛋白激酶A（PKA）有分开的催化亚基调节亚基外，这两个不同功能的区域一般都存在于一条肽链中，形成催化结构域和调节结构域，其中 cGMP 依赖的蛋白激酶G（PKG） ，钙甘油二酯，佛波酯-磷脂依赖的蛋白激酶 C（PKC）其调节结构域都位于 N 侧，催化结构域位于 C 侧，而肌球蛋白轻链激酶则其调节域在 C侧。它们的 催化域 （连同 PKA 的催化亚基）都有极By Shiyt 200801099大的同源性，有从 N 端到 C 端排列的 ATP 结合区段、AspPheGly(DFG)催化位点和蛋白质底物结合区段。而它们的调节域则有大区别，分别与不同的激活剂结合。4.弗林 PrE 的四肽模体和酸性模体的氨基酸序列及功能。弗林蛋白酶（Furin）是一种蛋白质前体加工酶，它借跨膜结构定位于外侧高尔基体网络（TGN） ，也可存在于细胞膜及胞外基质中。但它在胞外的停留十分短暂，可通过胞饮作用而重新返回 TGN。弗林蛋白酶的胞质结构域中有两个分开的四肽模体和酸性模体，前者是位于 762765 位的 YKGL，后者为774783 的 CPSDSEEDEG。四肽模体在人、鼠、牛来源的弗林蛋白酶中完全保守，且普遍存在于各种能通过胞饮途径循环于细胞膜与高尔基体之间的膜蛋白中，它们都处于相距跨膜结构域 2030 氨基酸残基的胞质区。酸性模体也可能在酶定位于膜结构中起作用。因为一些膜蛋白，如运铁蛋白受体、表皮生长因子受体、低密度脂蛋白受体乃至溶酶体的酸性磷酸酶中也存在这类酸性模体，说明具有不同功能的酶只要有某一相同或相似的性能，就可能存在这类同源性10的酸性模体。另一有趣的例子是磷脂酶 A2、磷脂酶C、蛋白激酶 C 和 GTP 酶活化蛋白（GAP）等都可和膜结合与受钙激活，都含有高度同源的 Ca2+依赖性膜连接模体。5.PKC 结构中的模体对酶活性的调节？蛋白激酶 C（PKC）的 N 端 1/2 肽段为调节结构域，常规型 PKC（包括 、四种亚型或同工酶）含有 3 个与酶活力调节有关的模体假底物模体 PS，其中心肽段为 ArgLys(或Arg、Gln)GlyAlaLen(或 Ile、Val、Arg)Arg 六肽，和被 PKC 磷酸化的底物的肽段 ArgXXSerXArg 基本相同，只是第 4 位的 Ser（磷酸化位点）换以 Ala，故不能被自身催化而成为假底物。但这个假底物序列可和酶催化中心的底物结合位点相结合而阻断真底物和酶的结合 。 两 个 富 含 Cys 的 模 体 （ CRR-1 和CRR-2） ， CRR-1 能 和 激 活 剂 甘 油二酯（DG）或佛波酯（PMA）结合，CRR-2 模体中的 Asn 在结合中起重要作用，可增加 DG 或 PMA 的结合力。DG 或 PMA 和 CRR模体结合后，可引起酶的变构，改变肽链的折叠状态，解除假底物序列对催化中心的阻断作用而导致酶的激活。钙结合模体 CaBS,DG 对酶的激活需要By Shiyt 2008010911Ca2+的存在，因 Ca2+和钙结合区结合后可加强酶的激活。新型 PKC(、 亚型)由于缺乏CaBS 模体而不受 Ca2+激活，但仍受 DG 及磷脂激活。PKC 的 C 端 1/2 为催化区域，除有 ATP 结合模体（图 2 中的 ABS）外，尚有蛋白质结合模体（PBS）和催化位点 AspPheGly(DFG)。6.蛋白质工程与化学修饰法比较有什么优点？蛋白质工程是近年来发展的研究酶必需基团和活性中心的最先进方法，将酶相应的互补DNA（cDNA）定点突变，此突变的 cDNA 表达出只有一个或几个氨基酸置换的酶蛋白，再测定其活性就可以知道被置换的氨基酸是否为活力所必需。本法有上述化学修饰方法无可比拟的优点：可改变酶蛋白中任一氨基酸而不影响其他同类残基；可改变疏水残基，使其转变成亲水或另一疏水残基；可同时改变活性中心内外的几个氨基酸，研究这些氨基酸之间的相互关系；可人工造成一个或几个氨基酸的缺失或插入，了解肽链的缩短或延长对酶活力的关系；可定点改变酶蛋白的磷酸化位点或糖化位点，研究磷酸化或糖化对酶结构和功能的影响；不会引起底物和活性中心结合的立体12障碍。化学修饰使被修饰的氨基酸残基变大，可导致底物和活性中心结合的立体障碍。7.酶活性中心最常见的 AA 有哪些？用化学修饰方法测出在大多数酶的活性中心上有 8种氨基酸的频率最高，即 Ser、His 、Cys、Tyr、Try、Asp、Clu、Lys。S（丝氨酸） 、C（半胱氨酸） 、H（组氨酸） 、K（赖氨酸） 、T （苏氨酸） 、Y（酪氨酸） 、W（色氨酸） 、 D（天冬氨酸） 、E（谷氨酸）8. 举出各细胞器的标志酶。9. 写出溶酶体、内质网、过氧化体等细胞器的分拣信号？By Shiyt 2008010913定位于溶酶体的蛋白: 一定的糖链结构就成为溶酶体蛋白的投送信号甘露糖6磷酸（Man-6-P） 。过氧化体中一些酶蛋的的 C 端常含SerLysLeu(SKL)三肽，可能是过氧化体的投送信号，其中 Lys 可被 Arg 或 His 取代而不影响投送，但Leu 是十分必需的。在一些滞留在内质网中的蛋白质，其末端常带有 KDEL 四肽，被认为是滞留信号，如应投送到溶酶体的组织蛋白酶 D 的 C 端如接上KDEL，则此酶滞留于内质网。在溶菌酶的 C 端接上KDEL，溶菌酶也滞留在内质网中而不再被分泌，带有 KDEL 的内质网蛋白（如 Bip）还能和一些肽链折叠不正确的蛋白质结合使后者也不被投送。以上种种均说明了蛋白质或酶肽链中不同部位的某些氨基酸区段是它们投送到不同亚细胞结构的信号，是定位的决定性因素。10. 蛋白质的一级结构没有发生改变，它的空间构象与功能是否改变？11. 为什么丧失活力变异的同工酶可用天然酶的抗体予以免疫测定？如氨基酸改变在活性中心或附近可有动力学性质的14不同，但它们在免疫性质上往往是可交叉的，故丧失活力的变异酶可用天然酶的抗体予以免疫测定。12. 酶整体构象改变和酶活力丧失是否同步？近年来的研究证明，酶蛋白变性时间与构象的改变和活力的变化并不是同步的。用紫外分光光谱、荧光光谱、圆二色光谱、光散射和测定内埋巯基暴露等手段研究肌酸激酶、核糖核酸酶、乳酸脱氢酶及 3-磷酸甘油醛脱氢酶等在盐酸胍和尿素溶液中变性不同的构象变化，即肽链去折叠的过程，同时测定酶活力的下降，发现酶活力的丧失往往先于酶分子的整体构象变化。用热变性法也同样证明酶活力的下降在前，整体构象变化在后。因热变性时无化学变剂存在，故活力的首先丧失不是变性剂对酶抑制的结果。进一步用探测活性中心构象的方法来研究，如 3-磷酸甘油醛脱氢酶活性中心的巯基被甲羧基化后再经激发光照，可在活性中生成具有荧光的 NAD+共价结合物，可借荧光发射光谱的改变来探测活性中心的构象变化。结果发现，活性中心的构象改变先于酶分子整体的构象改变，而与活力丧失几乎同步。这些实验证明酶的活性中心的空间结构对酶分子整体而By Shiyt 2008010915言，处于分子中一个柔性的局部区域，由较弱的化学键维持其空间结构，对各种变性因素较为敏感。 是否存在酶分子整体构象改变和酶活力丧失同步，甚至整体构象改变快于酶活力丧失的情况？从碱性磷酸酶的实验可发现酶分子肽链的伸展引起变性的速度常大于酶失活的速度常数，证明的确存在构象的改变在前，活力降低在后的情况。这一实验补充了酶活性中心的柔性大于整体可塑性的理论，说明不同酶蛋白的活性中心可能处于酶分子不同部位，如处于不易受干扰或易于受保护的部位，加上底物对活性中心的保护或金属离子对酶活性中心的螯合固定作用（碱性磷酸酶含锌离子） ，就有可能出现活性中心的构象变化慢于整体构象变化，因而活力降低慢于整体构象改变情况。13. 寡聚酶亚基的聚合和解聚对酶活性的调节？亚基的聚合和解聚可改变酶的活力，也可改变酶的催化性质。(1)具有同种亚基的寡聚酶（纯聚体）发生解聚后往往引起活力的下降或丧失。或者对底物的 Km 增加，如 M2型丙酮激酶主要以四聚体形式存在，也有部分为二聚体，与四聚体保持动态平衡。底物及激活剂16可使平衡倾向四聚体，使活力增加，底物 Km 减小。抑制剂则能使二聚体稳定，使活力下降，底物 Km 增加。动物的乙酰辅酶 A 羧化酶由两个相同的亚基组成，每个亚基具有 BCCP、BC 和 CT 三种催化功能。二聚体的 Mr 约为 520 000，但无酶活力。当柠檬酸存在时，可使二聚体聚合成 Mr 为 4 000 000-8 000 000 的多聚体，有酶活力；而软脂酰 CoA 或丙二酰CoA（后者为该酶的产物）则可使其解聚成无活性的二聚体形式。所以亚基的聚合和解聚也是酶活力的一种重要调节方式。（2）具有异种亚基的寡聚体酶（杂交体）发生解聚后一般导致活力的丧失，因其活性有赖于各种不同功能亚基的合作，一旦解聚成分散的亚基，失去亚基间的传导和联系，就不能表现活力。亚基的解聚也能改变酶的催化性质，如大肠杆菌色氨酸合成酶，含有两个 亚基和一个 （含磷酸吡哆醛）亚基，催化吲哚甘油磷和 L-丝氨酸形成 L-色氨酸和3-磷酸甘油醛，但此时吲哚并不从 亚基上释放出来。 亚基单独可催化吲哚和 L-丝氨酸合成 L-色氨酸，当 加入 亚基后，吲哚才从 亚基释放而被 利用，组成完整的能利用吲哚甘油磷酸为底物的 L-色氨酸合成酶。By Shiyt 2008010917（3）如果异种亚基是由催化亚基（C）和调节亚基（R）组成，则视调节亚基的功能而决定解聚后的酶活力变化。如 cAMP 依赖性蛋白激酶，其 R 实际上是 C 的抑制蛋白，一旦 R 和 cAMP 结合成 cAMP-R 后，就脱离 C 亚基而使后者活化。大肠杆菌天冬氨酸转氨甲酰酶的 R 亚基对 C 亚基起别构调节作用，能与别构激活剂 ATP 或别构抑制剂 CTP 结合。当 R 和 C分离后，C 亚基仍有催化活力，但不再受 ATP 或 CTP的别构调节。14. PyK 同工酶产生的原因以及它们的结构与功能？同一基因由不起点转录或原始 RNA（核内不均一RNA）经不同剪接加工而生成不同的 m-RNA 也能形成同工酶，今以典型的丙酮酸激酶（PyK）同工酶说明之。1. 不同起点转录产生的同工酶 存在于肝及肾此质的 PyK 或存在于红细胞的 R 型 PyK 由同一 PyK的 L 基因转录。L 基因有 12 个外显子和 11 个内含子，第一个外显子的上游有 CAT 启动子，R-PyK 的RNA 就从这个 CAT 处开始转录，而第一外显子的下游，即第一内含子中有 TATA 启动子，L-PyK 的 RNA18则从 TATA 处开始转录，故 LPyK 的 MRNA 较 R-PyK的 mRNA 约短一个外显子长度，酶蛋白亚基也就少31 个氨基酸（L 和 R 型分别含 543 和 574 个氨基酸） 。L-PyK 亚基第 3543 的氨基酸序列和 R 型亚基第34574 的序列完全相同。因此，和 R 型 PyK 有匀叉免疫反应，都对底物 PEP 是正协同别构效应，唯S0.5和 Hill 系数（都是反映酶别构效应的动力学参数）不同而已。红细胞中 R-PyK 先天性缺乏的患者，其肝中 LPyK 也同时缺乏。2.原始转录 RNA 不同剪接形成的同工酶肌肉和脑中的 M1-Pyk 和广泛分布于各组织（肌肉除外）的 M2-Pyk 均含有 530 个 AA。都由 Pky 的 M基因编码。M 基因也有 12 个外显子，只有一和启动方式，但其原始转录产物在剪接加工过程中，第 9个外显子的序列进入 M1-Pyk 的 mRNA，而第 10 个外显子的序列进入 M2-Pky 的 RNA，第 1-8 和 11-12 个外显子则为 M1 和 M2-Pyk 的共同序列。故两型 mRNA只有 160 个核苷酸序列的差别。而两型的蛋白质只有一段 53 个 AA 序列的差别，而且这些序列中还有8 个残基是相同的。不同的肽段恰巧位于和亚基聚合有关的结构域中，说明为什么 M2-Pyk 有别构效应，而 M1 则没有。但两者的催化性质又十分类似，且也By Shiyt 2008010919有交叉免疫性。15. LDH 中 A、B 两亚基结构差异与酶活力的调节。乳酸脱氢酶（LDH）的 A，B 两种亚基各有 329 及331 个氨基酸残基。如以 A 亚基缺失第 17 及 330 位残基而与 B 亚基比较的话，可发现两类亚基有 75%的同源性，并且被置换的 25%的氨基酸中，其 DNA上相应的三联密码仅差一个碱基。用 0.25nm 分辩的X 射线衍射还发现两种亚基的空间构象几乎完全一致。在活性中心与 NDA（H）或底物结合的部位，约有 32 个氨基酸残基参与，仅 4 个残基不同，其中三个疏水残基之间的互相置换，而只有一个是 Ala 和Gln 的置换（A 亚基为 Ala29，B 亚基为 Gln30。B 亚基通过 Gln30 的侧链与 NAD（H）的焦磷酸形成氢键，而 A 亚基 Ala 的侧链不能形成氢键，故 B 亚基和NAD（H）的结合较 A 亚基牢固，解离常数较 A 亚基约小 20 倍。因 LDH 催化反应的限速步骤是辅酶与酶的结合或解离，故 B 亚基的 kcat小于 A 亚基。并且在丙酮酸存在下，已结合 NAD+的 B4还能与丙酮酸结合而形成酶-NAD +-丙酮权三联复合物，后者可抑制活力。故 B 亚基易受高浓度（0.5mmol/L）的丙酮20酸抑制；而 A 亚基因不易形成三联复合物，也就中易受丙酮的抑制。16. GST 为什么对抗癌药具有耐药性？ 大鼠谷胱甘肽 S-转移酶(GST)有 10 余种同工酶，都是编号为 18 的八类亚基纯聚或杂交而成的二聚体，分成 、 三大族（表 8） 。人类也有这三族，族间的 GST 无交叉免疫，但同一族（甚至来自不同种族）的 GST 则有共同抗原必性。各型同工酶对不同底物（接受 GSH 的受体）的 Km 有很大不同。GST1-1、2-2、5-5 和 7-7 有 GSH 过氧物酶的活力，SGT6-6 则有白三烯 C4 合成酶的活力。来自胎盘的GST7-7（在大鼠 GST-P，人类称 GST-）的活性中心有 Cys47，受巯基试剂的抑制，而来自肝丈夫的 族或 族 GST 则未发现巯基参与其活性中心。GST-（P）的这一特点使其与抗癌药的抗药性有关。因不少抗癌药职阿霉素、丝裂霉素等都能在体内产生超氧离子、过氧离子或羟自由基，再通过这些活性氧或自由基以及由此产生的过氧化脂质来杀伤癌细胞。GST- 活必事心中的巯基对活性氧及自由基较其他 GST 敏感得多，能通过其巯基的被氧化而消除活性氧或自由基，避免他们对 GST- 对一些阴离By Shiyt 2008010921子化合物的结合有力也大于其他的 GST。这些性质使表达 GST- 的肿瘤细胞能更有效地清除或灭活一些对肿瘤生长不利的化合物或离子，故表现出对抗癌药的耐药性。17. 试述唾液酸转移酶（ST）跨膜序列对蛋白质定位的作用？定位于膜结构上的一些蛋白质，其跨膜结构域中的疏水氨基酸不但有利于蛋白质固定在脂质膜上，还带有蛋白质投送到哪类膜结构的信号。以定位于高尔基体的 2，6 唾液酸转移酶（2，6ST）为例，有人将此酶的胞质、跨膜和茎区三个结构域（分别为 9、17、18 年氨基酸残基）的编码 cDNA 分别和另一个定位于细胞表面膜的属于型膜蛋白的二肽酰肽酶（DPP）相应的三个结构域（分别为6、23、18 个氨基酸残基）的 cDNA 互相杂交融合，再配上小鸡溶菌酶的基因作为报告基因。将重组质粒在 COS 细胞中表达，用免疫荧光法检测报告蛋白溶菌酶的细胞定位。结果发现：融合酶蛋白中如带有 2，6ST 的跨膜域序列都能投送到高尔基体，而带有 DPP胞质跨膜域序列的融合蛋白则投送到细胞表面。如融合酶的茎区也来自 ST 或在 DPP胞质22域 C 端加上两个带正电荷的 Lys，也能加强融合酶投送到高尔基体而使其在细胞表面的定位减少。如果用多聚 Leu 取代跨膜区的疏水序列，只有当多聚Leu 中的 Leu 数相当于 ST 跨膜域的残基数（17 个）以及茎区也来自 ST 时，融合蛋白才投送到高尔基体而当 L 数目相当于 DPPIV 跨膜域的残基数（23 个）或茎区来自 DPP 时则融合蛋白投送到细胞表面（表3） 。由此可见，跨膜区疏水氨基酸的序列及数目对酶蛋白投送到高尔基体膜还是细胞表面膜具有决定性作用，而茎区的序列也与膜蛋白的定位有关。18. 膜受体的结构域与分类？受体是细胞的一种生物大分子，它能专一性地识别细胞的化学信号分子，根据其存在位置的不同，主要分两种，位于细胞膜上的称为膜受体，位于细胞质、核质、胞内膜上的称为胞内受体。膜受体一般有3个结构域，即胞外域(也即配体结合域)、跨膜域和胞内域。根据其不同的结构和功能，膜受体可分成四类，。1.离子通道受体 2.G蛋白偶联受体3.酪氨酸蛋白激酶相关受体 4.其他有酶活力的受体1.离子通道受体By Shiyt 2008010923这类受体由多个蛋白质亚基聚合组成一个膜孔，即离子通道。当受体与配体结合时，导致受体构象的变化，使离子通道开放，允许离子跨膜流动，形成膜电位的变化，称为配体门控通道(ligand-gated channel)，如乙酰胆碱的蕈毒碱受体。当膜电位发生改变时，有些离子通道也可以开放，这种离子通道，称电压门控通道(voltage-gated channel)。2.G蛋白偶联受体这类受体嵌入膜内，在膜的内侧有G蛋白识别序列，活化受体可以与G蛋白偶联。这类受体大多数有一个共同的结构特征，都有由螺旋形成的7次跨膜结构。配体与受体结合后，通过G蛋白与一些效应酶偶联，如腺苷酸环化酶、磷脂酶C(PLC)等，产生第二信使，或者激活的受体通过G蛋白直接调控离子通道，如蕈毒碱受体、某些肾上腺素能受体等。有的G蛋白偶联受体的配体是一种蛋白酶，如凝血酶受体，受体经配体的蛋白酶作用发生剪切，形成活化的受体。3.酪氨酸蛋白激酶相关受体这类受体有3种形式：(1)受体的胞内结构域本身有酪氨酸蛋白激酶(TPK)活性，结合配体后，受体的胞内域可以自身磷24酸化，从而召集胞质中的多种酶到自身磷酸化的部位，使它们接近底物或产生第二信使，或直接启动蛋白激酶级联系统，大多数生长因子的受体属于这一类，它们的TPK结构域称为受体型TPK。(2)受体本身没有TPK活性，但是直接和胞液中非受体型TPK偶联，配体的结合导致受体的聚合，从而与胞液中的TPK作用，并激活其活性，很多细胞因子如促红细胞生成素(EPO)和干扰素(INF)的受体属于这种类型。(3)受体肽链无TPK活性，也不直接和胞液中的非受体型TPK偶联，而是和另一肽链形成异二聚体，通过这一肽链再和胞液中的非受体型TPK互相作用而转导配体的信息，如白介素-6(IL-6)受体肽链与gp130肽链形成杂二聚体，而gp130再和胞液中的一种非受体型TPK偶联，这种起信息转导作用的肽链往往是几种同类受体的共用链，且不止gp130一种。4.其他有酶活力的受体其他有酶活力的受体，根据酶性质的不同，主要可分成3种亚类：(1)受体的胞内域有鸟苷酸环化酶活力，如心钠素(atrial natriuretic factor，ANF)受体。(2)受体的胞内域有丝/苏氨酸蛋白激酶活力，By Shiyt 2008010925如转化生长因子-(TGF-)受体。(3)受体的胞内域有蛋白酪氨酸磷酸酶(PTP)活性，如白细胞的CD45。19. G 蛋白偶联受体的结构特点？这类受体嵌入膜内，在膜的内侧有G蛋白识别序列，活化受体可以与G蛋白偶联。这类受体大多数有一个共同的结构特征，都有由螺旋形成的7次跨膜结构。配体与受体结合后，通过G蛋白与一些效应酶偶联，如腺苷酸环化酶、磷脂酶C(PLC)等，产生第二信使，或者激活的受体通过G蛋白直接调控离子通道，如蕈毒碱受体、某些肾上腺素能受体等。有的G蛋白偶联受体的配体是一种蛋白酶，如凝血酶受体，受体经配体的蛋白酶作用发生剪切，形成活化的受体。20. TPK 相关受体的作用方式？一些肽类生长因子如血小板源生长因子(PDGF)、表皮生长因子(EGF)、纤维生长因子(FGF)和神经生长因子(NGF)等的受体TPK与生长因子结合后，活化TPK的磷酸酪氨酸残基，可结合PI-PLC的SH2结构域，使其Tyr783(Tyr771、Tyr1254)等酪氨酸磷酸化，26磷酸化后的PLC发生膜转位，从而发生进一步激活(图10C)。很多非受体型TPK如Src、Syk、Lck、Fyn、ZAP-70、Jak/Tyk等受磷酸化活化后，也可以通过PI-PLC的SH2结构结合PI-PLC，并使PI-PLC发生酪氨酸磷酸化而激活(图10D)。值得注意的是，一些属于G蛋白偶联受体超家族成员，如血管紧张素或血小板活化因子(PAF)受体，结合配体活化后，也能使PI-PLC发生酪氨酸磷酸化，具体机制还不清楚，可能与近年发现的富含脯氨酸的非受体型TPK家族新成员Pyk-2有关。但是，PI-PLC在不经酪氨酸磷酸化的情况下，也可以被一些磷脂来源的第二信使活化。如PLD作用的产物PA，是PI-PLC1的别构激活剂，在微管相关蛋白tau或tau样蛋白存在下，PLA 2的产物AA也能刺激PI-PLC的活性，磷脂酰肌醇-3-激酶(PI-3-K)作用的产物PI-3，4，5-P 3也能结合PI-PLC，从而活化PLC。21. G 蛋白的分类，结构和功能及其作用模式？G蛋白，即鸟苷三磷酸结合蛋白(guanosine triphosphate-binding protein)，现已发现它是一个蛋白质家族，包含大量结构和功能极为相似的成By Shiyt 2008010927员，在细胞信号转导过程中起着偶联膜受体和效应器的中介作用。它与GTP结合状态为活化状态，与GDP结合状态为非活性状态。由于其大小结构不同，通常分成两大类：一是异三聚体G蛋白，简称G蛋白，由、及三类亚基组成；另一类是单链小分子G蛋白，通常称为小G蛋白。异三聚体G蛋白分类异 三 聚 体 G蛋 白 的 、 、 三 类 亚 基 ， 分 别 又有 多 种 形 式 。 因 此 ， 由 它 们 组 成 的 三 聚 体 G蛋白 可 有 上 千 种 ， 这 些 数 量 众 多 的 G蛋 白 可 归 纳 为 四 类 。1.Gs 能活化腺苷酸环化酶。2.Gi、G o和G t系列 Gi能抑制腺苷酸环化酶电压门控Ca 2+通道和磷脂酰肌醇专一性磷脂酶C(PI-PLC)，活化K +离子通道和Na +通道等，G o能抑制神经元Ca 2+通道，G t能活化cGMP磷酸二酯酶。3.Gq系列 包括G q、G 11、G 14、G 16，能活化磷脂酶C(PI-PLC)。4.G12和