分子生物学复习幻灯片

1、1,一、蛋白质化学（一）氨基酸,2,结构特点： 1.含苯环: phe 2.含酚羟基: Tyr 3.含吲哚环: Trp 4.含羟基:Ser Thr 5.含硫: Cys Met 6.含胍基:Arg 7.含咪唑基: His,3,二) 氨基酸的理化性质,4,三）蛋白质的结构层次,5,6,7,8,四）蛋白质的理化性质,9,蛋白质的变性,10,五）蛋白质的分离和纯化,11,12,六）蛋白质组和蛋白质组学,13,13,二、酶学（一）酶的一般特性1、酶的化学本质和结构,14,14,15,15,16,16,17,17,转换数（Kcat,2、转换数（Kcat）和米氏常数（Km,18,18,米氏常数（Km,19,1

2、9,Kcat /Km,20,20,3、酶的活力,21,21,二）酶的催化机制,22,22,23,23,三）酶活性的调控,代谢途径、限速酶 F G A B C D E H L,E1,E2,E3,E4,E5,E6,E7,E8,24,24,蛋白酶解激活（酶原的激活,25,25,26,26,三、细胞信息转导,27,27,28,28,29,29,膜受体介导的信息传递,30,30,31,31,信号分子,受体,G蛋白,腺苷酸环化酶,ATP cAMP,A 激 酶,Pro Pro-p,生理功能调节,cAMP信号转导途径,32,32,Pro Pro-p,调节蛋白的磷酸化（快调节） e.g 糖原磷酸化激酶、糖原磷酸

3、化酶 转录因子磷酸化（慢调节） e.g CREB（CRE结合蛋白）磷酸化 CRE（cAMP反应元件） 促进有关基因转录,33,33,cAMP信号转导途径,34,34,35,35,36,举例1,37,37,举例2,霍乱毒素,NAD+(-ADP核糖基团,Gs-GTPase(,肠上皮细胞cAMP增高,Na+大量外流、水进入肠道腹泻,百日咳,NAD+(-ADP核糖基团,Gs-GTPase(,cAMP降低,38,38,信号分子,受体,Gq蛋白,磷脂酶C,C 激 酶,Pro Pro-p,生理功能调节,DG,PIP2 IP3,Ca2,Ca2+信号途径,TRH,去甲肾上腺素,抗利尿激素,39,39,Pro P

4、ro-p,1.蛋白磷酸化 2.激活一些特异基因的转录(转录因子磷酸化) 转录因子 C激酶 转录因子-P + 顺式作用元件,40,40,信号分子,受体,Gq蛋白,磷脂酶C,Pro Pro-p,生理功能调节,PIP2 IP3,Ca2,Ca2+钙调蛋白依赖性蛋白激酶途径 ( Ca2+CaM 激酶途径,钙调蛋白,CaM激酶,Ras下游的 信号介导物,图17-17,单体GTP酶Ras超家族,受体二聚体”机制,42,42,信号分子,受体,GTP cGMP,G 激 酶,Pro Pro-p,生理功能调节,受体鸟苷酸环化酶途径,心钠素 NO,43,43,信号分子,受体,细胞信号转导/细胞周期调节,受体Tyr磷酸

5、酶途径,CD45,Tyr磷酸酶,Lck激酶 Lck 去磷酸化,TGF 受体介导的信号转导通路 单次跨膜受体，自身具有Ser/Thr激酶催化结构域,45,45,结合Tyr激酶的受体(JAK-STAT信号转导途径,细胞因子受体,信号分子,JAK 激 酶,P,受体二聚体,STAT -SH,P,SH-P P-SH,转录,STAT,STAT,干扰素受体,白介素2,EPO,生长激素受体,46,46,信号分子,胞内受体介导的信息传递,受体,信号分子 受体,专一 DNA 序列,基因转录,转录因子,顺式作用元件,类固醇激素,甲状腺激素, 1,25(OH)2-D3 ,维甲酸,性激素,47,一）糖蛋白,四、糖蛋白和

6、蛋白聚糖,48,1、常见8种单糖（D型,49,2、糖链和蛋白质的连接,50,3、糖链类型和结构特点,51,4、 N-糖链的生物功能,52,二）蛋白聚糖,53,糖胺聚糖(粘多糖,54,五、核酸化学（一）核酸的化学组成,55,二）核酸的分子结构1、核苷酸的连接,56,2、DNA分子结构,57,58,DNA双螺旋结构模型要点,59,60,61,3、RNA分子结构与功能,62,63,64,65,66,67,三）核酸的理化性质与应用,68,69,70,71,六、DNA的 生物合成与 损伤修复,分子生物学的中心法则(central dogma) DNA RNA 蛋白质,复制,转录,翻译,逆转录,RNA复制

7、,72,DNA的半保留复制,模板 原则 特点,亲代的DNA双链，每股链都可作为模板 按碱基配对原则指导新链的合成 合成的两个子代DNA分子碱基顺序与亲代分子完全一样 一条链来自于亲代的DNA链，另一条链是新合成的链,73,半不连续复制 在DNA复制过程中，亲代DNA分子中以3 5方向的母链作为模板指导新的链以5 3 方向连续合成，另一股以5 3 为方向的母链则指导新合成的链以 5 3方向合成10002000个核苷酸长度的许多不连续的片段（岗崎片段）， 这种复制方式称之为半不连续复制,74,RNA引物,DNA聚合酶 不能催化两个游离的dNTP在DNA模板上聚合 需要具3-OH的引物,RNA聚合酶

8、 能催化两个游离的NTP在DNA模板上聚合 提供3-OH 引物最后要被DNA聚合酶除去，缺口由该酶补满，再由连接酶连接,减少突变，提高DNA复制的真实性,75,1）原核生物 DNA复制的基本过程,76,77,3,5,5,3,78,参与原核生物DNA复制的酶,79,DNA聚合酶 多功能酶 5 3外切酶 3 5外切酶 5 3聚合酶 单链多肽 大小二个片段 切除RNA引物， 填补空缺 损伤后修复,DNA聚合酶与 多功能酶 5 3聚合酶 3 5外切酶 不对称二聚体 单体1-前导链/单体2-随从链 DNA 复制的主要酶 高续进性 高聚合酶活性 高产物真实性,DNA聚合酶,80,3 5 5 3 外切酶 聚

9、合酶,N,C,5 3 外切酶,小片段,大片段（ klenow片段,切除RNA引物 损伤修复,校读功能,常用的工具酶,DNA聚合酶,聚合功能,切口平移技术标记DNA片段,5 3外切酶 5 3聚合酶 3 5外切酶,82,解螺旋酶、引物酶、单链DNA结合蛋白、拓扑异构酶,83,质粒的不相容性/反义RNA,84,85,DNA拓扑异构酶,86,切口填补: 连接双股DNA分子中一链的切口 双链DNA分子中双链的切口 不能连接二分子单链DNA,DNA连接酶催化二段DNA链之间3,5 磷酸二酯键的形成,87,复制终点与Tus蛋白,88,2）真核生物的DNA复制过程,89,90,91,DNA聚合酶,92,93,

10、3）线粒体和噬菌体DNA复制,94,3、DNA复制的忠实性 DNA的半保留复制 遵守严格的碱基配对规律 RNA引物 DNA聚合酶在复制延长中对碱基的选择功能 复制出错是有即时的校读功能 (3 5外切酶功能） DNA损伤的修复机制,95,96,切除修复,97,三）逆转录1、反转录和反转录酶,98,99,七、RNA的生物合成 复制和转录的区别,引物 需要RNA引物 不需要引物,100,复制和转录的相同点,101,RNA转录的基本过程,102,103,104,2、RNA聚合酶,105,106,107,108,109,110,111,112,113,4、终止子和终止因子,114,5、RNA生物合成的抑

11、制剂,115,二）转录后加工,116,117,118,119,120,121,三）RNA的复制,122,123,八、蛋白质的生物合成,124,125,126,127,128,蛋白质合成的过程，翻译后加工,129,130,131,翻译后加工,132,蛋白质生物合成抑制剂,133,134,九、基因表达调控的概念及原理,135,基因表达调控的基本原理,136,137,一）原核基因的表达调控,138,1、乳糖操纵子(lactose operon,一个操纵子 =编码序列（2-6） +启动序列+操纵序列+(其他调节序列,139,I,P,O,Z,Y,a,控制位点 结构基因,DNA,阻遏蛋白,启动序列,操纵序列,半乳糖苷酶,通透酶,乙酰基转移酶,乳糖操纵子（Lactose operon） 结构,RNA聚合酶 结合位点,调控基因,140,乳糖操纵子总结,141,3、翻译水平调节的操纵子,142,4、反义RNA,143,二）真核基因表达的调控,144,1、转录水平的调控,145,基因的转录活性与DNA和染色质的结构有关,146,147,148,149,3、翻译水平的调控,150,4、翻译后水平的调控,151,十、癌基因和抑癌基因 （一）癌基因,152,1、肿瘤病毒携带的癌基因,153,2、原癌基因,154,155,3、原癌基因的激活,156,157,158,二）抑癌基因,159,160,1