1 PKC：protein kinase C，蛋白激酶C，由一条多肽链组成，含一个催化结构域和一个调节结构域。当调节结构域与DAG（二酯酰甘油）、磷脂酰丝氨酸和Ca2＋结合时，PCK构象改变，暴露出活性中心。PKC可引起靶蛋白的丝氨酸／苏氨酸残基的磷酸化反应，是Ca2＋－依赖性蛋白激酶途径的关键酶。PKC具有以下生理功能：1.对代谢的调节作用：能催化质膜的Ca2＋通道磷酸化，促进Ca2＋流入胞内；催化肌浆网的Ca2＋－ATP酶磷酸化，使Ca2＋进入肌浆网。2.对基因表达的调节作用：PKC对基因的活化过程分为早期反应和晚期反应。PKC可以磷酸化立早基因的反式作用因子，加速立早基因的表达。立早基因多为原癌基因（c-fos，c-jun），他们表达的蛋白具有跨核膜传递信息的功能，所以又称―第三信使‖。第三信使被磷酸化后，活化晚期反应基因，导致细胞增生或核型变化。 2 线粒体ATP合成酶系：包括复合体Ⅰ：NADH－泛醌还原酶，辅基：FMN，Fe-S 复合体Ⅱ：琥珀酸－泛醌还原酶，FAD，Fe-S，铁卟啉 复合体Ⅲ：泛醌－细胞色素C还原酶，铁卟啉，Fe-S 复合体Ⅳ：细胞色素C氧化酶，铁卟啉，Cu 复合体Ⅴ：ATP合酶，由F1（在线粒体内膜的基质侧，由β亚基催化生成ATP）与F0（镶嵌于线粒体内膜形成质子通道）组成。 3 生物膜上蛋白质担任的膜功能主要有哪三种？分别举例说明？ 生物膜的主要功能包括：能量转换，物质运输，信息识别与传递。 能量转换：生物体内能量转换多数是在生物膜上发生的，如氧化磷酸化（线粒体）和光合磷酸化（叶绿体）。物质运输：神经冲动传播，细胞分化以及感觉的接受与传导。物质的转运方式包括被动转运、促进扩散，主动转运，基团转位四种。其中后三者均需膜蛋白参与。信息的识别与传递：膜受体执行着信号转导功能。已知的扩膜信息传递途径包括鸟甘酸环化酶体系，酪氨酸蛋白激酶和磷脂酰肌醇体系。 4 何谓蛋白质磷酸化作用它属于哪类酶学修饰？此种修饰有何特点？ 蛋白质磷酸化的定义：通过蛋白激酶和磷酸化酶等催化，使蛋白质分子的特定的丝氨酸或苏氨酸或酪氨酸中的羟基发生磷酸化或脱磷酸化的作用称为蛋白质磷酸化作用。它是高等动、植物细胞调节的一种主要方式。是酶促化学修饰的重要方式。 蛋白质磷酸化作用属于酶的化学（共价）修饰。发挥蛋白质磷酸化作用的酶属于转移酶类，是催化底物之间进行某些基团的转移或交换的酶类。催化蛋白质磷酸化的酶包括： 蛋白激酶A(PKA)：依赖于cAMP的蛋白激酶，活化的蛋白激酶A可使多种蛋白质的丝氨酸或苏氨酸的羟基磷酸化，它的底物包括膜蛋白、胞浆蛋白和核内蛋白。蛋白激酶A有两种同工酶形式，Ⅰ型和Ⅱ型。 蛋白激酶C(PKC)：是一种依赖Ca+的蛋白激酶。在甘油二酯和磷脂（主要是磷脂酰丝氨酸）的共同作用下活化。他由一条多肽链组成，可以引起许多底物蛋白丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化。 蛋白激酶G(PKG)：依赖于cGMP的蛋白激酶，它由两条相同的肽链组成，与cGMP结合后被活化，但二聚体并不解离。蛋白激酶G对底物蛋白质的磷酸化方式与蛋白激酶A类似，可使多种蛋白质的丝氨酸或苏氨酸的羟基磷酸化。 酪氨酸蛋白激酶(TPK)：有两类：受体型TPK，也称催化型受体，主要为生长因子受体、某些癌基因产物。非受体型TPK，如：JAK等细胞因子受体。配体可使TPK受体自身和其他底物蛋白酪氨酸残基磷酸化，经过逐级的磷酸化信号传递，最后磷酸化丝氨酸或苏氨酸残基，从而发挥其促进细胞生长和分化的效应。 5 基因组计划：人类基因组计划（human genome project，HGP）始于1990年，主要内容是测定和分析人类基因组DNA的全部核苷酸对的排列顺序，认读全部遗传信息。人类基因组主要任务除人基因组作图（物理，遗传制图）与全基因组序列测定及测序技术的发展外，还包括：人基因组序列变异体分析，如单核苷酸多态性分析等；大肠杆菌、酵母、线虫、果蝇和水稻等模式生物基因组测序与比较基因组学研究；功能基因组学和技术方法的发展、创新；生物信息学与计算机生物学；技术培训以及伦理、法律和社会相关问题的探讨等。 6 芳香族氨基酸：芳香族氨基酸包括苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸。苯丙氨酸有一个苯丙基，酪氨酸有一个苯羟基，色氨酸有一个吲哚环。它们均为生糖兼生酮氨基酸。1.苯丙氨酸经羟化作用生成酪氨酸，后者可合成儿茶酚胺和黑色素。苯丙氨酸羟化酶缺乏可导致苯酮酸尿症。2.色氨酸可生成5－羟色胺，一碳单位和尼克酸。 7 如何通过核酸序列推测未知蛋白质的氨基酸序列？ 这是基于蛋白质的氨基酸顺序是由核酸的核苷酸顺序或三联体密码规定的道理。方法是用待测蛋白质作抗原免疫动物，得相应抗体，并用此抗体去沉淀合成此种蛋白质的多核糖体，因为在这种多核糖体上含有该蛋白质的模板mRNA和与其相连而未被释放的蛋白质多肽链。后者将与加入的抗体发生结合而使多核糖体沉淀，再从沉淀中分离出该mRNA，并将它反转录成cDNA。然后测出cDNA的核苷酸序列，并从它推测出蛋白质的顺序。如果DNA没测出全序列，也可先测蛋白质N端和C端的部分序列，再依据密码编码规律找出cDNA序列相应的部分，合成此序列作为引物，经PCR仪进行延展和扩增，再用来测序。 单独使用核苷酸序列分析法弱点： 1 不知道表达蛋白质N端和C端的序列，则不可能正确无误的找到cDNA内的结构基因。 2阅读框架必需由直接的氨基酸序列分析来控制。即使找到了正确的阅读框架，也有可能读错一个核苷酸，导致结果错误。 3在重复序列区域，不仅蛋白质水平上的分析有困难， 核苷酸序列分析同样有困难。 4核苷酸序列内的中间序列（内含子）必需直接由蛋白质序列分析来控制。 5新生多肽链常发生翻译后的修饰作用，这就需要适当的氨基酸序列，单用核苷酸序列分析不能得到某些成熟蛋白质的完整结构信息。 8 Anfinsen理论（一级结构决定高级结构） Anfinsen 在研究核糖核酸酶时发现，蛋白质的功能与其三级结构密切相关，而特定三级结构是以氨基酸顺序为基础的。当核糖核苷酸中的4对二硫键被β－巯基乙醇还原为－SH后，若要再形成4对二硫键，理论上有105种不同方式，而只有天然的配对方式才能呈现酶活性，当除去变性剂后，4对二硫键正确配对，酶活性得以恢复。这充分证明了空间构象遭破坏的核糖核酸酶只要其一级结构未被破坏，就可能恢复到原来的三级结构，功能依然存在。 9 分子伴侣（chaperone）:分子伴侣使细胞中一类保守蛋白质，可识别肽链的非天然构象，促进各功能域和整体蛋白质的正确折叠。其作用包括：1.与未折叠肽段的疏水部分可逆结合，防止肽段错误的聚集发生。2.可与错误聚集的肽段结合，使之解聚后，再诱导其正确折叠。3.促进蛋白质中二硫键的正确形成。至少有两种分子伴侣家族。1.热休克蛋白（HSP），高温应激可诱导该蛋白合成增加，促进能自发性折叠的多肽折叠为有天然空间构象的蛋白质。2.伴侣素（chaperonins）:为非自发性折叠的蛋白质提供能折叠形成天然空间构象的微环境。 10 NOS：NO合酶（NO synthase）可以氧化L-精氨酸的胍基而产生NO。NOS可分为固有型(cNOS)和诱生型（iNOS）两类，前者又包括内皮型（eNOS）和神经型（nNOS）。固有型NOS存在于上皮、脑和血小板。但血管内皮细胞被刺激时，Ca2＋浓度升高，与钙调蛋白结合而激活cNOS，增加NO的合成。干扰素－α等可激活核因子－kB，干扰素调节因子－1和MAPK，上调iNOS活性使NO合成增加。 11 Kornberg酶：科恩伯格等（1956）在大肠杆菌提取液中发现的DNA聚合酶，在Mg++、模板DNA与引物DNA（primer－DNA）存在下，能从4种三磷酸脱氧核糖核苷中游离出焦磷酸，合成与模板DNA互补的DNA链。该酶还具有3′→5′核酸外切酶活性和5′→3′核酸外切酶活性。分子量约10万9千，由一条肽链组成，无亚单位结构造。但是当受到蛋白质分解酶支配性分解时，就会分成分子量约7万5千的大片断和约3万6千的小片断。前者显示聚合酶活性和3′→5′核酸外切酶活性。后者显示5′—3′核酸外切酶活性。聚合酶的反应在有完整的双链DNA的存在条件下不能发生。但对含有一段单链部分的双链DNA，就会以该单链部分的3′-羟基末端作为引物以双链合成的形式而产生。当双链DNA上有缺口时，该酶可将持有5′-磷酸末端的链朝5′→3′方向分解，将3′-羟基末端延长，因此可以看出该酶主要是对DNA起着修复的作用。 12 胰岛素原与胰岛素：前胰岛素原(preproinsulin)肽链经剪切，去掉N末端24个氨基酸残基的信号序列，形成含有84个氨基酸残基的胰岛素原(proinsulin)，这时3个二硫键已在相应的正确位置形成。当激素在高尔基体包装并分泌时，A、B链间33个残基的C链被切掉，形成具有两条链的活性胰岛素(insulin)。有活性的胰岛素由51个氨基酸残基组成，一级结构由A链（21个氨基酸残基）与B链（30个氨基酸残基）通过两个链间二硫键和一个链内二硫键（A链）连接而成。胰岛素在糖、氨基酸和脂肪的代谢中起主要作用，胰岛素缺乏或其受体异常时，不能对抗由肾上腺素、高血糖素、肾上腺皮质激素等引起的血糖升高。 13 二十碳多不饱和脂肪酸衍生物：前列腺素（PG）、血栓素（TX）、白三烯（LTS，具有3个共轭双键）均由二十碳不饱和脂肪酸衍生而来，他们均可作为短程信使参与多种细胞代谢活动，在调节细胞代谢上具有重要作用，与炎症、免疫、过敏和心血管疾病等重要病理过程有关。 14 讨论酶活性中心及催化活性的结构要求？金属离子对酶催化反映有什么重要作用？ 酶分子中与酶活性密切相关的化学基团称为酶的必需基团（essential group）。必需基团包括结合基团（binding group）和催化基团（catalytic group）。这些必需基团组成具有特定空间结构的区域，能与底物特异结合并将底物转化为产物，这一区域称为酶的活性中心（active center）或酶的活性部位（active site）。组氨酸残基的咪唑基、丝氨酸残基的羟基、半胱氨酸残基的疏基和谷氨酸残基的γ－羧基是构成酶活性中心的常见基团。酶的活性中心是酶分子中具有三维结构的区域，形成裂隙或凹陷，深入到酶分子内部，多为疏水基团组成的疏水环境，形成疏水口袋。 酶高效催化的结构基础 多元催化：酶分子的活性中心系由数个功能基团组成，有的可起酸的催化作用，有的可起碱的催化作用，有的可进行亲电子攻击，有的可进行亲核攻击，彼此协同作用，其催化效能远比单一催化基团为高，而且，在活性中心中心以外区域的一些基团也影响活性中心的催化基团的解离状态，即催化基团的解离状态与其所处的微环境关系极大。金属离子主要起亲电子催化作用，由于金属离子为多价，其催化功效比氢离子强，被誉为超级酸。 表面效应：酶蛋白多为球状蛋白质，其疏水基团多包绕在酶分子内部，而亲水基团多暴露在外表，在酶分子的内部常构成一疏水口袋（或裂隙），作用物常在疏水口袋中方能被酶催化反应。在疏水环境中进行酶促反应具有下列优越性：有的作用物本身就是疏水性的，在分子的内部更易与酶相互作用；在疏水环境中排除了水分子的极性干扰，使作用物与催化基团的相互作用更为有效；在疏水环境中甩脱了水膜，使酶的催化基团与作用物分子更密切的相互接触。 邻近效应与定向排列：邻近效应实际上是将分子间的反应变成类似于分子内的效应使反应效率明显提高，再加上作用物与与酶结合时，其受催化攻击的部位定向的对准酶的催化基团，使酶的活性中心易于诱导作用物分子中的电子轨道趋于有利于反应的排列。 诱导契合：酶在发挥催化作用时，先与作用物广泛密切的结合，使酶与作用物的结构相