化学生物学总结 5页

蛋白质：是由许多氨基酸通过肽键相连形成的高分子含氮化合物。肽键形成原理：多肽的合成就是形成肽键的过程，即一个氨基酸(AA)氨基亲核进攻另一个氨基酸被活化的羧基部分，形成肽键。化学合成多肽方法：液相多肽合成，固相多肽合成，环肽合成固相多肽合成步骤：多肽的C端氨基酸通过linker键连到树脂上；脱除氨基上的临时保护基•，与下一个氨基酸缩合；反复进行脱保护盒缩合.月兑除半永久性保护基.表4蛋白连接及其优点：禾ij用蛋白剪接技术，通过硫醇解离适当的突变蛋白一内含肽融合体，生成重组蛋白硫酯之后用于半合成形式的自然化学连接。优点：为蛋白质翻译后修饰提供良好方法，可以引入非天然氨基酸。DNA复性：在适当条件下，变性DNA的两条互补链可恢复天然的双螺旋构象，这一现象称为复性。核酶：有催化功能的RNA分子，参与RNA及其前体的加工和成熟过程。肽核酸：一类以中性酰胺键为骨架取代糖磷酸主链的DNA类似物。核酸适体：一类有三维空间结构的单链核酸小分子，与特异靶分子相结合，对靶标分子识别有高度专一性和强亲和力，调节靶标分子的功能。核酸适体：荧光修饰的适体用于药物分子的高通量筛选。本身可作为药物，适体可作为肿瘤生长过程中的重要功能蛋白质的直接抑制剂；用于抑制癌症的相关靶蛋白；用于肿瘤分子成像及肿瘤相关蛋白检测核小体：用于包装染色质的结构单位，是由DNA链缠绕一个组蛋白核构成的。由DNA分子和组蛋白组成核苷酸：由戊糖，碱基，磷酸组成Tma:二级结构：三叶草形；三级结构：“L”形rRNA的种类：真核生物5SrRNA,28SrRNA，5.8SrRNA，18SrRNA;原核生物5SrRNA，23SrRNA，16SrRNA常用的核酸体外合成技术：核酸的PCR合成技术；核酸的固相合成技术RNA干扰:dsRNA被内切核酸酶Dicer切割成小片段RN/y21-23bp)siRNA和酶形成RISC沉默复合物，然后特异性识别并切割mRNA，之后断裂的mRNA被降解天然单糖：D-型蛋白聚糖是一条或多条糖胺聚糖以共价键与核心蛋白形成的大分子糖复合物化合物。糖缀合物：单糖、寡糖或多糖与蛋白质和脂质连接形成糖缀合物。包\n括糖蛋白和糖月旨。糖€保护基^足°的条件：便宜、稳定、无毒，引入条件适合；反应过程中稳定；脫除高效且条件条件温和；脫除后，易与产物分离。保护基的正交性：同时存在多种保护基时，脱除一种不对其他产生影响。寡糖的合成方法：液相合成：收敛式合成，线性合成，双向合成，“一锅法”；固相合成；酶促寡糖合成糖序列分析方法：酶法分析N-连接寡糖结构；采用凝集素分离、分析寡糖和糖缀合物；质谱MS和核磁共振NMR测定结构。糖生物学主要研究内容：糖的结构，合成，与蛋白质的相互作用，序列分析和糖组学。初级代谢物：指生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质物质。如氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等脂类化合物功能：存储能量；作为细胞膜的组成成分；信号分子生产方法辅酶Q10全合成法：全合成法；微生物发酵法；醇一碱皂化制造法非核糖体合成多肽：从多种生物体内分离出的含有N-甲基化骨架和非天然氨基酸的天然多肽类化合物。不由核糖体合成，不需要mRNA模板，由非核糖体多肽合成酶而来小分子的优势：易实现时间上的精确控制；与大分子的作用可逆；药物学剂量容易控制；可应用于多种类型的有机体和生物体；作为探针研究细胞靶蛋白的功能。物质跨膜运输：方式：被动运输、主动运输、胞吞胞吐作用机制：离子载体、离子通道、离子泵趋磁细:一类在外磁场的作用下能作定向运动并在体内形成纳米磁性颗粒-磁小体的细菌。金属化合物药物的缺点：毒性大；副作用强；易产生耐药性仿生金属催化研究内容：根据生物催化剂的结构特征，设计和化学方法合成具有催化功能的模拟酶•，研究这些模拟酶的催化机理、催化工艺、构效关系。单核苷酸多态性(SNP):指在基因组DNA序列中由于单个核苷酸(A，T，C，G)的变异所引起的DNA序列多态性荧光原位杂交的基本原理：用已知的标记单链核酸为探针，按照碱基互补的原则，与样品染色体中未知的单链核酸进行异性结合，形成可被检测的杂交双链核酸。转录组学：在整体水平上研究细胞中基因转录的情况及转录调控规律的学科，从RNA水平研究基因表达的情况蛋白质组：指的一个细胞或生物体所有蛋白质的总和。\n蛋白质组学：是对蛋白质组的大规模和系统性的分析，在蛋白质水平上定量、动态、整体性地研究生物体。肽质量指纹图谱：蛋白质被识别特异酶切位点的蛋白酶水解后得到的肽片段的质量图谱。双向电泳步骤：第一向等电聚焦，第二向SDS-PAGE电泳蛋白质结构解析：X射线晶体学；核磁共振技术噬菌体展示：将外源基因的DNA分子群与噬菌体外壳蛋白基因相连接，使外源DNA所编码的蛋白质以融合蛋白形式表达在噬菌体外壳表面的方法。正向化学遗传学：使用化学小分子处理细胞，诱导表型变化，经过筛选，找到小分子作用的大分子靶标。反向化学遗传学：基因或蛋白质与小分子化合物的相互作用出发，研究基因或蛋白质对表型的影响。计算机辅助的药物设计的步骤：X射线衍射获得生物大分子与药物结合位点的结构信息：使用分子模拟软件计算和模拟结合位点的各种理化常数；通过数据库搜寻或全新药物设计寻找与该位点想匹配的分子；进行生物活性测试。组合化学的基本原理：在同一个化学反应体系中加入不同的结构单元，利用这些结构单元的排列组合系统的合成大量的化合物。多样性导向合成设计原则：利用简单的起始原料尽量多的构建出骨架多样的特异分子。组合化学的核心技术：组合合成；平行合成；固相有机反应DNA文库的突变方法：基因组随机突变：易错PCR:定点突变:DNA改组法定点诱变：在体外特异性地取代、插入或缺失DNA序列中任何一个特定碱基的技术。分类：定点突变、盒式定点突变、PCR突变。DNAShuffling:是运用随机突变技术，对某种感兴趣的蛋门质或核酸进行快速的改造，并定向选择所需性质的生物分子。DNAShuffling原理：单个基因或一组相关基因经酶切产生一系列随机大小的DNA片段：无引物PCR，具有互补3‘末端的片段互为引物，各为模板，通过不断的PCR循环在不同模板上随机互补结合并进一步延伸：最后利用基因两端序列为引物合成全长的重排产物，这些重排产物的集合被称为突变文库•，对突变文库进行筛选，选择改良的突变体进行下一轮shuffling循环，重复多次重排和筛选，直到最终获得性状比较理想的突变体。绿色荧光蛋白分子进化：DNA改组——DNA文库——转化细胞——细胞展示——体外筛选体外挑选方法寻找核酸适配体步骤：合成寡聚核苷酸；建立适体库\n定蛋白将与之结合的核酸适配体收集；测序得到需要的核酸适配体GFP应用：作为报告基因检测基因表达水平；作为融合标签；细胞器标记；荧光共振能量传递；生物传感器量子点荧光探针：量子点，又可称为纳米晶，是一种由II-VI族或III-V族元素组成的溶于水的无机纳米颗粒。直径一般介于1〜10nm之间，电子和空穴被量子限域，受激后可以发射荧光。用途：活细胞成像；肿瘤靶向治疗；疾病诊断分子马达：又称纳米马达，是由生物大分子构成，利用化学能进行机械做功的纳米系统。生物催化：是一门利用酶或者细胞等具有生物活性的物质催化化学反应的技术，目前主要利用的生物催化剂是蛋白质酶影响酶促反应速度的因素：影响酶促反应的因素常有酶的浓度、底物浓度、pH值、温度、抑制剂、激活剂等比活力：酶的比活力代表酶制剂的纯度。比活力用每毫克蛋白所含的酶$力单位数表示。对于同一种酶来说，比活力愈大，表示酶的纯度愈局。模拟酶：用合成高分子来模拟酶的结构、特性、作用原理以及酶在生物体内的化学反应过程人工酶：人工合成具有催化活性的多肽或蛋白质抗体酶：一种新型人工酶制剂，具有催化功能的抗体分子，在其可变区赋予了酶的属性固定化酶：水溶性酶经物理或化学方法处理后，成为不溶于水的但仍具有酶活性的一种酶的衍生物。在催化反应中以固相状态作用于底物。优点：同一批固定化酶能在工艺流程中重复多次地使用；固定化后，和反应物分开，有利于控制生产过程，同时也省去了热处理使酶失活的步骤；稳定性显著提高；可长期使用，并可预测衰变的速度；提供了研究酶动力学的良好模型生物催化剂的来源：从微生物的体系内筛选并提取而来；通过DNA重组技术或蛋白质工程方法获得生物催化的应用：酶作为大宗性物质的应用（在衣用洗涤剂、纺织品、浆工艺、动物饲料）；酶作为催化剂的应用（作为基础化工催化剂、精细化工催化剂、食品工业催化剂、催化农作物保护化学品的合成，制药中的应用）；非传统介质中的应用；在生物质转化与能源开发中的应用；用于环境工程中的生物催化生物催化中定向进化的步骤：从DNA文库中选择含有目标蛋白的亲本DNA序列，通过突变或者重组的方法产生或者增加蛋白质序列；产生的DNA片段连接到表达载体内，转化、培养细菌并表达蛋白质；经过筛选和选择的方法从转化子中分离出少量性质改良的突变酶序\n列；将所得到的序列进行扩增，并重复诱变、筛选、扩增的循环进而得到具有特定性质的蛋白质，达到定向进化的效果