发布网友 发布时间:2024-10-21 22:07
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热心网友 时间:2024-11-10 02:35
蛋白质折叠的过程是生物学研究中的核心课题,它对于维持蛋白质的活性和稳定性至关重要。早在20世纪30年代,我国科学家吴宪教授就已经对蛋白质的变性现象进行了深入研究(8)。1972年,Anfinsen通过核糖核酸酶A的研究,揭示了去折叠的蛋白质在体外能自发复原,指出蛋白质折叠的序列信息包含其正确构象的全部信息(9,10),这一发现促使Anfinsen荣获诺贝尔化学奖。Anfinsen的热力学假说强调了蛋白质处于去折叠与天然构象之间的动态平衡,天然构象是能量最低的状态(12,52)。
然而,蛋白质折叠并非完全自发,氨基酸序列虽为核心,但信号序列、辅助因子、分子伴侣及环境条件等多因素都会影响其过程。新生蛋白质需要其他蛋白质的帮助来完成折叠,如折叠酶和分子伴侣(3,16,86)。尽管经典的概念有所更新,但并不与热力学假说冲突,而是从动力学角度补充了理论。折叠过程中,涉及构象阻碍、范德华力、氢键、疏水作用等多种力的相互作用(12,52)。
早期理论认为折叠是一个从变性到天然构象的线性过程,但现在发现存在多种中间体,折叠路径并非单一(13,14)。新的理论提出蛋白质折叠更像是一个漏斗模型,初始阶段有多种可能性,折叠过程是蛋白质逐步装配的过程,伴随着能量和熵的变化(图3)。例如,人酸性成纤维生长因子(hFGF-1)和蝾螈酸性成纤维生长因子(nFGF-1)虽同源性高,但折叠途径却不同,表明折叠机制的复杂性(38)。渗透压调节剂对蛋白质折叠的影响也进一步证实了这一点(11)。
总的来说,蛋白质折叠是一个涉及多种因素、复杂动态的过程,尽管我们对其有了深入理解,但仍有大量未知等待揭示(14)。
蛋白质(protein)是生命的物质基础,没有蛋白质就没有生命。因此,它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。蛋白质占人体重量的16%~20%,即一个60kg重的成年人其体内约有蛋白质9.6~12kg。人体内蛋白质的种类很多,性质、功能各异,但都是由20多种氨基酸按不同比例组合而成的,并在体内不断进行代谢与更新。