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21 关系: 吡哆醛激酶,同工酶,别构调节,细胞连接,生物化学,高分子,肌红蛋白,脱乙酰氧基头孢菌素-C合酶,蛋白質三級結構,蛋白质,蛋白质亚基,蛋白质四级结构,蛋白质结构,蛋白质结构预测,蛋白质折叠,Rosetta@home,抗原,抗氧化剂,核酸結構,氢键,2-巯基乙醇。
吡哆醛激酶
吡哆醛激酶(pyridoxal kinase;)在酶学中是一个催化如下化学反应的酶: 因此,此酶的两个底物分别是ATP与吡哆醛,而它的两个产物则是ADP与吡哆醛5'-磷酸。 此酶属于转移酶家族,特异性地转移含磷基团(磷酸转移酶)并并以醇基作为受体。此酶类的系统命名为ATP:吡哆醛5'-磷酸转移酶。通常使用的其他名称包括吡哆醛激酶(磷酸化)、吡哆醛5-磷酸激酶、吡哆醛磷酸激酶以及吡哆醇激酶。此酶参与维生素B6代谢。.
同工酶
同工酶(Isozyme/Isoenzyme)是指性质不同(Vmax和/或Km不同)但催化反应相同的酶,又稱為同功異構酶。它们可以以不同的量出现在一种生物的不同组织或器官中,也可以出现在任何真核生物细胞不同的细胞器。其差异可以是在蛋白质的一级结构上,也可以是在蛋白质四级结构或翻译后加工上。其存在可被细胞用来根据细胞内特定的生理状况而对酶活性进行调节。常见的同工酶有乳酸脱氢酶和苹果酸脱氢酶。 Category:酶.
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别构调节
别构调节(Allosteric regulation,源自希腊语allos——“其他”、stereos——“固态(物体)”)又稱異構調節或是異位調節,是酶活性调节的一种机制,也称为变构调节。其原理为,一些酶除了有活性中心外,还有所谓别构中心,该中心可与配体(有时为底物)结合从而使酶的构象发生改变,影响到酶活性中心与底物的亲和力以及酶的活性。 别构调节的一种常见形式为反馈抑制(终产物抑制),是指某代谢途径中的终产物作为别构抑制剂抑制代谢途径前面限速酶的活性,从而达到维持细胞内一些代谢物浓度平衡的目的。 别构酶一般为具有四级结构的多亚基蛋白。单体别构酶极为少见,一个例子为丙酮酸-UDP-N-乙酰葡糖胺转移酶。 異位調節會接合特定的effector分子來調節酵素和蛋白質的行為,異位點使得effector能接合蛋白質分子,導致酵素發生結構上或者其他的改變,使得酵素的效率發生改變。Effector若是增加其接合蛋白質的活性則稱為異位活化劑,相反的若是effector降低其接合蛋白質的活性則稱為異位抑制劑。 異位(allosteric)一詞源自於希臘文allos (ἄλλος), "其他" 以及 stereos (στερεὀς), "固體 (受體)", 名稱由來因為異位調節蛋白在調節區域不同於活化區域,異位調節是一個天然的調節迴圈的例子 例如向下回饋下游產物 或者是 向上回饋 上游基質。遠距離的異位調控對細胞訊息傳遞扮演著重要的角色。.
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细胞连接
细胞连接(或细胞间桥(intercellular bridge))是在一些多细胞生物例如动物的组织中存在的一种结构。细胞连接包括该相邻细胞之间或细胞和细胞外基质之间提供接触的蛋白质复合物。 细胞连接是通过专门的蛋白质被称为通信连接从而使能相邻细胞之间的通信尤为重要。细胞连接也是减轻放在细胞上的压力是重要的。.
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生物化学
生物化学(biochemistry,也作 biological chemistry),顾名思义是研究生物体中的化学进程的一门学科,常常被简称为生化。它主要用于研究细胞内各组分,如蛋白质、糖类、脂类、核酸等生物大分子的结构和功能。而对于化学生物学来说,则着重于利用化学合成中的方法来解答生物化学所发现的相关问题。 虽然存在着大量不同的生物分子,但实际上有很多大的复合物分子(称为“聚合物”)是由相似的亚基(称为“单体”)结合在一起形成的。每一类生物聚合物分子都有自己的一套亚基类型。例如,蛋白质是由20种氨基酸所组成,而脱氧核糖核酸(DNA)由4种核苷酸构成。生物化学研究集中于重要生物分子的化学性质,特别着重于酶促反应的化学机理。 在生物化学研究中,对细胞代谢和内分泌系统的研究进行得相当深入。生物化学的其他研究领域包括遗传密码(DNA和RNA)、 蛋白质生物合成、跨膜运输(membrane transport)以及细胞信号转导。.
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高分子
分子(Macromolecule)化合物是一個非常大的分子,如蛋白質,通常由較小的亞基(單體)的聚合產生。它們一般由數千或更多的原子組成。通过一定形式的聚合反应生成具有非常高的分子量的大分子,一般指聚合物和结构上包括聚合物的分子。在生物化学中,这个术语被应用于三个传统的生物聚合物(核酸、蛋白质、和碳水化合物),以及具有大分子量的非聚合分子,例如脂类和。这些分子有时也被称为生物大分子。 聚合物高分子的各个构成分子被称为单体。 人工合成的高分子包括塑料。金属和晶体虽然也是由许多原子组成的,其内部通过类似分子的键联合在一起,但是它们一般不被认为是高分子。有时不同的高分子之间通过分子间力(但不是通过化学键)组合到一起,尤其是假如这样的组合是自然发生的,而且其组成部分一般不单独出现的话,那么这样的混合物也会被称为高分子。实际上这样的混合物更应该被称为高分子复合物。在这种情况下组成这个复合物的单个高分子往往被称为下单位。由高分子组成的物质往往有不寻常的物理特性。液晶和橡胶就是很好的例子。许多高分子在水中需要特殊的小分子帮助才能溶解。许多需要盐或者特殊的离子来溶解。.
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肌红蛋白
肌红蛋白(Myoglobin)是由153个胺基酸环绕中央的血基质组成的单链蛋白质。分子量为16700道尔顿。其对氧气的亲合力大于血红蛋白,所以在肌肉组织中有儲存氧气的功能。因為只需要一點氧分壓便可以使其對氧氣的結合力達到飽和,所以比血红蛋白更適合儲存氧氣。血基质對一氧化碳的親和力比氧氣大20000倍,但是因為肌紅蛋白三級結構上His64(His E7)胺基酸不但可以與氧氣產生氫鍵還可以使一氧化碳偏離原來的結合時的自然狀態,在這一來一往的情形下,使得肌紅蛋白對一氧化碳的親和力只比氧氣高出200倍。由於不具有四級構造,所以不像血紅素一樣,產生協同效應。 若严重过度运动,有可能使肌细胞溶解并导致肌红蛋白进入血液,在肾脏堵住肾小管,引起肾损伤,称为横纹肌溶解症。肌细胞溶解还会释放出大量的钾,引起高钾血症。.
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脱乙酰氧基头孢菌素-C合酶
脱乙酰氧基头孢菌素-C合酶(Deacetoxycephalosporin-C synthase;)在酶学中是一个催化如下化学反应的酶。 此酶的三种底物分别是青霉素N、α-酮戊二酸与氧气,而它的四种产物则分别是脱乙酰氧基头孢菌素C、琥珀酸、二氧化碳与水。 此酶属于氧化还原酶家族,特异性地作用于配对的供体,并以氧气作为氧化剂结合或还原氧气。被结合的氧无需借由α-酮戊二酸作为一个供体或是被脱氢的方式被传递。此酶类的系统命名为青霉素-N,2-酮戊二酸:氧氧化还原酶(扩环)。通常使用的其他名称包括了DAOCS、青霉素N扩环酶与DAOC合酶。此酶参与青霉素与头孢菌素生物合成。.
蛋白質三級結構
蛋白質三級結構(Protein tertiary structure)是在生物化學裡指蛋白質整體几何形狀,亦稱為其摺疊。蛋白質分子是一連串的胺基酸一條線地接結,基本上假定其會有一可作用其生物功能的三維結構。對蛋白質三級結構的研究稱為結構生物學。蛋白质的三级结构是由它的原子坐标定义的。这些坐标可参照或一个蛋白质结构域或整个三级结构。Branden C.
蛋白质
蛋白质(protein,旧称“朊”)是大型生物分子,或高分子,它由一个或多个由氨基酸残基组成的长链条组成。氨基酸分子呈线性排列,相邻氨基酸残基的羧基和氨基通过肽键连接在一起。蛋白质的氨基酸序列是由对应基因所编码。除了遗传密码所编码的20种“标准”氨基酸,在蛋白质中,某些氨基酸残基还可以被改變原子的排序而发生化学结构的变化,从而对蛋白质进行激活或调控。多个蛋白质可以一起,往往是通过结合在一起形成稳定的蛋白质复合物,发挥某一特定功能。 与其他生物大分子(如多糖和核酸)一样,蛋白质是地球上生物体中的必要组成成分,参与了细胞生命活动的每一个进程。酶是最常见的一类蛋白质,它们催化生物化学反应,尤其对于生物体的代谢至关重要。除了酶之外,还有许多结构性或机械性蛋白质,如肌肉中的肌动蛋白和肌球蛋白,以及细胞骨架中的微管蛋白(参与形成细胞内的支撑网络以维持细胞外形)。另外一些蛋白质则参与细胞信号传导、免疫反应、细胞黏附和细胞周期调控等。同时,蛋白质也是动物饮食中必需的营养物质,这是因为动物自身无法合成所有氨基酸,动物需要和必须从食物中获取必需氨基酸。通过消化过程将蛋白质降解为自由氨基酸,动物就可以将它们用于自身的代谢。.
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蛋白质亚基
蛋白质亚基(英语:Protein subunit)、蛋白亚基或亚基蛋白在结构生物学中是指参与组成蛋白质复合物(寡聚体或多聚体)的单个蛋白质分子。一个蛋白质亚基就是一条多肽链,而一条多肽链是由一組基因所编码,这就意味着每个亚基都由一組基因编码。.
蛋白质四级结构
蛋白质四级结构(Protein quaternary structure)是生物化学中用于描述多亚基蛋白质复合物中各个折叠蛋白质亚基的排列组合。.
蛋白质结构
蛋白质结构是指蛋白质分子的空间结构。作为一类重要的生物大分子,蛋白质主要由碳、氢、氧、氮、硫等化学元素组成。所有蛋白质都是由20种不同的L型α氨基酸连接形成的多聚体,在形成蛋白质后,这些氨基酸又被称为残基。蛋白质和多肽之间的界限并不是很清晰,有人基于发挥功能性作用的结构域所需的残基数认为,若残基数少于40,就称之为多肽或肽。要发挥生物学功能,蛋白质需要正确折叠为一个特定构型,主要是通过大量的非共价相互作用(如氢键,离子键,范德华力和疏水作用)来实现;此外,在一些蛋白质(特别是分泌性蛋白质)折叠中,二硫键也起到关键作用。为了从分子水平上了解蛋白质的作用机制,常常需要测定蛋白质的三维结构。由研究蛋白质结构而发展起来了结构生物学,采用了包括X射线晶体学、核磁共振等技术来解析蛋白质结构。 一定数量的残基对于发挥某一生物化学功能是必要的;40-50个残基通常是一个功能性结构域大小的下限。蛋白质大小的范围可以从这样一个下限一直到数千个残基。目前估计的蛋白质的平均长度在不同的物种中有所区别,一般约为200-380个残基,而真核生物的蛋白质平均长度比原核生物长约55%。更大的蛋白质聚合体可以通过许多蛋白质亚基形成;如由数千个肌动蛋白分子聚合形成蛋白纤维。.
蛋白质结构预测
蛋白质结构预测(Protein structure prediction)是指从蛋白质的氨基酸序列中预测蛋白质的三维结构。也就是说,从蛋白质的一级结构预测它的折叠和二级、三级、四级结构。结构预测与的反问题有着根本的不同。蛋白质结构预测是生物信息学与理论化学所追求的最重要目标之一;它在医学上(例如,在药物设计)和在生物技术上(例如,新的酶的设计)都是非常重要的。每隔两年,当前蛋白质结构预测技术的性能在(CASP)实验中被评测。蛋白质结构预测的网络服务器连续的评测是由社区项目执行。.
蛋白质折叠
蛋白质折叠(Protein folding)是蛋白质获得其功能性结构和构象的过程。通过这一物理过程,蛋白质从无规则卷曲折叠成特定的功能性三维结构。在从mRNA序列翻译成线性的氨基酸链时,蛋白质都是以去折叠多肽或无规则卷曲的形式存在。 蛋白質的基本單位為胺基酸,而蛋白質的一級結構指的就是其胺基酸序列,蛋白質會由所含胺基酸残基的親水性、疏水性、帶正電、帶負電……等等特性通过残基间的相互作用而摺疊成一立體的三级結構。 根据克里斯琴·B·安芬森(1972年的諾貝爾化學獎得主)的研究,蛋白質可由加熱或置於某些化學環境而变性,三级结构解体;而當環境回復到原本的狀態時,蛋白質可於不到一秒的時間折疊至原先的立體結構,不論試驗幾次,蛋白質都僅此一種立體結構,於是Anfinsen提出一個結論:蛋白质分子的一级结构决定其立體结构。 安芬森的研究结果非常重要,因為蛋白質的功能取決於其立體結構,而目前根据已知某基因序列可翻译获得对应蛋白质的胺基酸序列,既蛋白質的一級結構;如果從蛋白質的一級結構就能知道立體結構,那麼即可直接從基因推测其编码蛋白质所對應的生物学功能。虽然蛋白質可在短時間中從一級結構摺疊至立體結構,研究者卻無法在短時間中從胺基酸序列計算出蛋白质結構,甚至无法得到准确的三维结构。因此,研究蛋白质折叠的过程,可以说是破译“第二遗传密码”——折叠密码(folding code)的过程。 目前蛋白质的再折叠依然遵从先使用胍或脲变性,然后逐渐降低胍或者脲的浓度,也就是逐渐降低对蛋白质天然“回缩”能力的干扰。使其自然回到天然的最低能量状态。只是这个过程无法很好的控制肽链与肽链之间和肽链内部形成错误折叠的干扰。.
Rosetta@home
Rosetta@home 是一个基于伯克利开放式网络计算平台(BOINC)的分布式计算项目,由华盛顿大学开发和维护,用于蛋白质结构预测、蛋白质-蛋白质对接和新的的研究。截至2015年2月12日,全球共有5万多台计算机是这一项目的活跃志愿者,平均每秒浮點運算次數达87万亿(87.688 teraFLOPS)。Rosetta@Home还开发了一款电子游戏Foldit,目的是通过众包途径来实现上述研究目标。尽管这个项目很大程度上侧重于进行提高蛋白质组学方法的精确性和稳固性的基础研究,它也进行一些关于艾滋病、疟疾、癌症、阿兹海默病以及其他疾病的病理学的应用研究。 与其他BOINC项目一样,Rosetta@home使用志愿者的计算机中空闲的进程资源来执行单独的单元计算。计算结果会被发送到项目的中央服务器,经验证後存入数据库中。这个项目是跨平台的,支持多种不同的软件和硬件环境。用户可通过Rosetta@home的屏幕保护程序观看正在自己计算机上进行的蛋白质结构预测的情况。 除了疾病相关研究,Rosetta@home网络还是结构生物信息学中新方法的一个测试框架。这些新方法经Rosetta@home庞大且多样的用户群体使用後,若运行效果稳定,将会被用于其他基于Rosetta的应用程序,例如RosettaDock和(HPF)。新方法测试中的两个重要项目是(CASP)和(CAPRI)。这两项测试实验分别用于评估蛋白质结构预测和蛋白质-蛋白质对接预测的最前沿技术。Rosetta@home稳居最重要的对接预测器之一,并且是现有最好的蛋白质三级结构预测器之一。.
抗原
抗原(antigen,縮寫Ag)為任何可誘發免疫反應的物質,不只是從病原體那裡取得,一般來說體內發現分子夠大的有機物就有可能作為一個適合的抗原,這樣也就會導致例如過敏等問題。外來分子可經過B細胞上免疫球蛋白的辨識或經抗原呈現細胞的處理並與主要組織相容性複合體結合成複合物再活化T細胞,引發連續的免疫反應。.
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抗氧化剂
抗氧化剂是指能减缓或防止氧化作用的分子(常专指生物体中)。氧化是一种使电子自物质转移至氧化剂的化学反应,过程中可生成自由基,进而启动链反应。当链反应发生在细胞中,细胞受到破坏或凋亡。抗氧化剂则能去除自由基,终止连锁反应并且抑制其它氧化反应,同时其本身被氧化。抗氧化剂通常是还原剂,例如硫醇、抗坏血酸、多酚类。 抗氧化剂也是一种汽油中重要的添加剂。它可以防止油料在储存过程中氧化变质形成胶质沉淀从而妨碍内燃机的正常运转。Werner Dabelstein, Arno Reglitzky, Andrea Schütze and Klaus Reders "Automotive Fuels" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2007, Wiley-VCH, Weinheim.
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核酸結構
核酸結構(Nucleic acid structure)是指如DNA与RNA的核酸。从化学角度上讲,DNA与RNA是非常相似的。DNA与RNA的结构常分为四个不同水平:一级、二级、三级及四级。 能夠直接計算出DNA機械性質的實驗技術相對較新,且要在溶液中進行高解析度觀察也較困難,不過科學家仍然解出了許多關於DNA機械性質的數據。關於DNA機械性質的研究,包括不同型態的DNA雙螺旋、DNA超螺旋、非螺旋型態、鹼基配對鍵結、熔點等。.
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氢键
氫鍵是分子間作用力的一種,是一种永久偶极之间的作用力,氢键发生在已经以共价键与其它原子键结合的氢原子与另一个原子之间(X-H…Y),通常发生氢键作用的氢原子两边的原子(X、Y)都是电负性较强的原子。氢键既可以是分子间氢键,也可以是分子内的。其键能最大约为200kJ/mol,一般为5-30kJ/mol,比一般的共价键、离子键和金属键键能要小,但强于静电引力。 氢键对于生物高分子具有尤其重要的意义,它是蛋白质和核酸的二、三和四级结构得以稳定的部分原因。.
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2-巯基乙醇
2-巯基乙醇(又称为β-巯基乙醇,1-硫代乙二醇;2-羟基乙硫醇;β-硫醇代乙醇)是一种有机化合物,其化学式为HOCH2CH2SH,英文通用缩写为ME或βME。它兼具乙二醇(HOCH2CH2OH)和乙二硫醇(HSCH2CH2SH)的官能团,为挥发性液体,具有较强烈的刺激性气味。βME通常用于二硫键的还原,可以作为生物学实验中的抗氧化剂。它被广泛使用的原因是它的羟基使它能够溶解于水中,并且降低它的挥发性。由于具有较低的蒸汽压,它的难闻的情况比起恶臭的硫醇要好得多。.
亦称为 四级结构。