高级生化部分答案

发布 2020-01-02 01:31:28 阅读 2541

1、名词解释。

1.酶的催化混杂性(enzyme promiscuity):

2.活性中心的催化三联体:催化三联体通常指在水解酶和转移酶的活性位点中心同时作用的三个氨基酸残基(如蛋白酶、酰胺酶、酯酶、酰基转移酶、脂肪酶和β-内酰胺酶)。

用于共价催化的亲核残基一般是酸-碱-亲核三联体。

3.聚合酶链式反应:体外酶促合成特异dn**段的一种方法,由高温变性、低温退火(复性)及适温延伸等几步反应组成一个周期,循环进行,使目的dna得以迅速扩增,具有特异性强、灵敏度高、操作简便、省时等特点。

4.比较基因组学(comparative genomics):在基因**谱和序列分析的基础上,对已知基因和基因的结构进行比较,了解基因的功能,表达调控机制和物种进化过程的学科。

酶的转化数(kcat):在单位时间内每一活性中心或每分子酶所能转换的底物分子数。

样受体(toll-like receptors):是参与非特异性免疫(天然免疫)的一类重要蛋白质分子,也是连接非特异性免疫和特异性免疫的桥梁。tlr是单个的跨膜非催化性蛋白质,可以识别**于微生物的具有保守结构的分子。

当微生物突破机体的物理屏障,如**、粘膜等时,tlr可以识别它们并激活机体产生免疫细胞应答。

6.鸟枪测序法(whole genome shotgun):

7.蛋白质芯片:亦被称为蛋白质微阵列,它是将大量蛋白质分子按预先设置的排列固定于一种载体表面形成微阵列, 根据蛋白质分子间特异性结合的原理, 构建微流体生物化学分析系统, 以实现对生物蛋白分子准确、快速、大信息量的检测, 是一种高通量、微型化和自动化的蛋白质分析技术。

简单地说, 就是一次试验中同时检测几百甚至几千种目标蛋白/多肽的分析技术。

v:9.遗传图谱(genetic map):是某一物种的染色体图谱(也就是我们所知的连锁图谱),显示所知的基因和/或遗传标记的相对位置,而不是在每条染色体上特殊的物理位置。

10.亲和层析:是根据生物大分子和配体之间的特异性亲和力(如酶和抑制剂、抗体和抗原、激素和受体等),将某种配体连接在载体上作为固定相,而能对与配体特异性结合的生物大分子进行分离的一种层析技术,亲和层析是分离生物大分子最为有效的层析技术,具有很高的分辨率。

11.基因物理图谱(genome physical):

12.凝胶迁移实验(emsa):

13.细胞因子(cytokines):

14.基因组:一个细胞或者生物体所携带的一套完整的单倍体序列,包括全套基因和间隔序列。

15.癌症:亦称恶性肿瘤,为由控制细胞生长增殖机制失常而引起的疾病。癌细胞除了生长失控外,还会局部侵入周遭正常组织甚至经由体内循环系统或淋巴系统转移到身体其他部分。

16.高通量测序: 又称“下一代”测序技术,一次性对几百万到十亿条dna分子进行并行测序。

17.基因组注释(genome annotation):是利用生物信息学方法和工具,对基因组所有基因的生物学功能进行高通量注释,研究内容包括基因识别和基因功能注释两个方面。

immune response(先天免疫应答):

2、论述题。

1、简述双脱氧测序的原理。

sanger 法测序的原理:利用双脱氧核苷酸来终止dna的复制反应。每次测序时由一套四个单独反应进行,每个反应体系中含有所有四种脱氧核苷酸三磷酸,并混入限量的一种不同的(ddntp)。

dna聚合酶在延伸dna的过程中,当掺入每一次序列测定由一套四双脱氧核苷酸时,由于ddntp缺少3’-oh不能形成磷酸二酯键而终止反应, 延长的寡聚核苷酸选择性地在g、a、t或c处终止。通过控制每一种dntps和ddntps的相对浓度, 可使反应得到一组长几个至千以上个,相差一个碱基一系列片断。它们具有共同的起始点,但终止在不同的的核苷酸上,电泳凝胶处理后可用x-光胶片放射自显影或非同位素标记进行检测,读出dna序列。

2、什么是基因组的de novo测序。

3、请介绍你对目前二代和三代测序技术的认识。

4、请简述下比较基因组学对基因组研究意义。

5、请论述癌症研究中临床实验前期的研究思路及各阶段可能的研究方法。

1)发现问题找到目标;

2)找到目标探寻机制;

3)探寻机制药物研发;

4)药物研发临床实验。

6、请从组织差异性等不同层面阐述癌症的复杂性。

7、转录因子在机体的先天免疫调控中起着重要的作用,请列举一种转录调控因子,解释其激活与相应的免疫作用分子如干扰素或细胞因子过量表达之间的关系。

8、假设a病毒是一种双链dna病毒,在侵染过程中,可以诱导干扰素及细胞因子的释放,从而引起机体的免疫应答反应。其在宿主体内的持续**染可以导致机体免疫功能失调,并引起自身免疫系统的疾病。请举例说明人体有可能通过什么样的免疫调控机制来应对a病毒的侵染,并就其中的一种可能机制设计出相应的实验方案来证明你的假设。

9、你要一个蛋白质的纯化实验。实验目的是分离一种参与柠檬酸循环有关的酶--即位于线粒体基质的柠檬酸合酶。请根据以下的步骤回答相应的问题。

实验步骤1:取20 kg新鲜的牛心脏,置于冰上,使用含0.2 mol/l蔗糖、ph为7.2的缓冲液,匀浆均质化。

问题(1)为什么要用心脏组织?并且为什么选用如此大量的组织?

因为三羧酸循环是**粒体中发生,心肌运动消耗的能量最多,心肌细胞中的线粒体最多。

问题(2)在整个过程中为什么必须使组织始终保持在低温?为什么需要维持ph在7.2左右?因为酶在低温环境中不容易失活,在ph为7.2时,酶的活性最高。

问题(3)下一步通过什么实验手段能够获得较纯的组织细胞中的线粒体组分?

制备线粒体采用组织匀浆悬液介质中进行差速离心的方法。

问题(4)纯化的线粒体通过渗透压裂解后,样品中含有线粒体膜和线粒体内含物,如何使得蛋白质从样品中沉淀下来?解释相应的原理。

超速离心法:利用蛋白质颗粒在离心作用下可发生沉降的特点,由于蛋白质的密度与形态各不相同,可以应用超速离心法将不同密度的蛋白质分子加以分离;

盐析:当溶液的离子强度增加到一定数值时,蛋白质溶解度开始下降。当离子强度增加到足够高时,例如饱和或半饱和的程度时,很多蛋白质可以从水溶液中沉淀出来,此时线粒体膜和线粒体内含物仍可溶。

实验步骤2:沉淀经溶解和透析后,进行相对分子质量排阻层析分离。通过280 nm紫外吸收收集各个分离的组分。

问题(5)为什么使用280 nm进行测定?第一个和最后一个组分所含蛋白质的分子特征是什么?

蛋白质分子中的酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸在280nm波长处具有最大吸收峰,且各种蛋白质的这三种氨基酸含量差别不大。

第一个组分所含蛋白质的分子量是最大的,最后一个组分所含蛋白质的分子量是最小的。

实验步骤3:将上一步收集的组分进行离子交换层析分离。

问题(6)实验步骤3的蛋白质分离的原理是什么?

根据各种离子或离子化合物与离子交换剂的结合力不同而进行分离纯化。离子交换层析中的固定相是一些带电荷的基团,这些带电基团通过静电相互作用与带相反电荷的离子结合。如果流动相中存在其他带相反电荷的离子,按照质量作用定律,这些离子将与结合在固定相上的反离子进行交换。

固定相基团带正电荷的时候,其可交换离子为阴离子。这种离子交换剂为阴离子交换剂;固定相的带电基团带负电荷, 可用来与流动相交换的离子就是阳离子,这种离子交换剂叫做阳离子交换剂。

实验步骤4:为了获得能够测序(氨基酸)的高纯度的蛋白质并且进一步进行特征分析,需要使用双向电泳进行分离纯化。

问题(7)描述双向电泳的纯化原理。

双向电泳是等电聚焦电泳和sds-page的组合,先进行水平方向等电聚胶电泳(按照pi)分离,然后再进行垂直方向的sds-page(按照分子大小)分离,经染色得到的电泳图谱是一个二维分布的蛋白质图谱。

等电聚焦:由于蛋白质具有两性解离和等电点的特性,将蛋白质样品加载至ph梯度介质上进行电泳时,会向与其带电荷相反的电极方向移动,当蛋白质迁移至等电点时,静电荷数为零,在电场中不再移动。根据蛋白质等电点不同可以将蛋白质混合物分离。

sds-page:sds能与蛋白质分子结合,使其带上大量相同密度的负电荷,掩盖蛋白质原有的电荷差异,且使蛋白质分子呈棒状,长度与分子量成正比。电泳时分子量小的蛋白质迁移速度快,分子量大的慢,这样便可以将分子量不同的蛋白质分子分离开来。

10、凝胶过滤和sds-聚丙烯酰胺凝胶电泳这两种分离蛋白质的方法建筑在分子大小基础上,且两方法均采用交联的多聚物作为支持介质,为什么在凝胶过滤时相对分子质量小的蛋白质有较长的停留时间,而在sds-聚丙烯酰胺凝胶电泳时它又跑的最快?

凝胶过滤(gel filtration,gf),利用某些凝胶对不同组分因分子大小不同而阻滞作用不同的差异而进行分离的一门层析技术,其作用机理类似于筛子,小分子蛋白质可以进入更小的多聚物孔隙中,而大分子蛋白质无法进入较小的孔隙,因此是大分子的蛋白质先被洗脱出来,而后是小分子。

sds是一种阴离子去污剂,作为变性剂和助溶性试剂,能断裂分子内和分子间的氢键,使分子去折叠,破坏蛋白质分子的二级、**结构;而强还原剂,如二硫苏糖醇、β-巯基乙醇能使半胱氨酸残基之间的二硫键断裂。因此,在样品和凝胶中加入sds和还原剂后,蛋白质分子被解聚为组成它们的多肽链,解聚后的氨基酸侧链与sds结合后,形成带负电的蛋白质-sds胶束,所带电荷远远超过了蛋白质原有的电荷量,消除了不同分子间的电荷差异;同时,蛋白质-sds聚合体的形状也基本相同,这就消除了在电泳过程中分子形状对迁移率的影响。这使得sds-page的迁移率只和蛋白质分子量大小不同有关,相对分子量大的跑的慢而相对分子量小的跑的快。

11、举例说明酶活单位u/ml和u/mg的差异,并解释在酶活单位定义中,那些重要因子需要注明。

12、举例说明酶活性中心的结构特点,并解释活性中心构象的柔性对酶催化底物特异性的影响。

高级生化讲稿

蛋白质的跨膜转运与分子伴侣辅助下的肽链折叠。摘要 本文综述了蛋白质的跨膜转运与肽链折叠的过程,了分子伴侣在肽链折叠过程中所起的作用,并对今后蛋白质折叠的研究热点做了展望。关键词 转运,折叠,分子伴侣。真核蛋白质起初都是在胞液内有力的多核糖体中合成的。膜蛋白和分泌性蛋白质首先合成是n端的信号序列。它能...

高级生化整理

名词解释 卷曲密码 多肽链中的氨基酸序列,包含知道它折叠成天然构象的信息。遗传密码 核苷酸序列中的遗传信息,三个碱基决定一个氨基酸。超二级结构 两个或多个相邻的构象单元被长度 走向不规则的连接肽彼此连接,进一步组合成有规律的 空间上可以辨认的局部折叠。锌指结构 一种常出现在dna结合蛋白中的一种结构...

高级生化期中

系统生物学 systems biology 是研究一个生物系统中所有组成成分 基因 mrna 蛋白质等 的构成以及在特定条件下这些组分间的相互关系,并分析生物系统在一定时间内的动力学过程。代谢组学研究的是在病理生理刺激或基因改变条件下生物体系代谢水平的应答,基因组学和蛋白质组学则分别从基因水平和细胞...