应该可以降低2-4%个蛋白,在氨基酸平衡的条件下
在饲料中添加一定量的工为氨基酸就可以降低豆粕的使用量,添加多少这就要看你的饲料营养学方面的知识,以及计算机方面的知识了。一句话,你要懂得如何做配方。
猪的饲养管理对于养猪来说是至关重要的。这是我为大家整理的保育猪的饲养管理论文,仅供参考!
泌乳母猪的饲养管理
【摘 要】泌乳期是母猪饲养的一个关键时期,泌乳母猪的任务很重,除了要维持自身的营养需要外,每天还要为仔猪提供5~8kg的猪乳,因此,做好泌乳期母猪的饲养管理就显得尤为重要。要做好泌乳期母猪的养殖,应从能量与营养、猪场管理和疾病预防等方面入手。
【关键词】母猪;泌乳期;饲养管理
1 能量与营养
能量与营养是泌乳母猪饲养管理中最重要的因素。泌乳期母猪除了维持基础代谢、体力活动需要消耗正常能量外,合成和分泌乳汁还需消耗额外的能量,因此,泌乳母猪在此阶段需要吸收更多的能量和营养。泌乳期母猪所需要的营养主要是蛋白质、矿物质和维生素等。
能量
研究表明,哺乳期母猪需要维持的能量比空怀期要多5%~10%。母猪每千克乳中含的消化能,猪利用消化能转换为产乳净能的利用率约为60%,所以每千克猪乳需消化能。据试验,使用每千克含消化能的饲料,对哺育5头仔猪的母猪可供应4kg,一窝仔猪超过5头时,每增加1头,需增加饲喂量。
单一的能量水平并不能满足所有条件下的母猪,母猪每天的能量需要应根据母猪的体重、窝产仔数和仔猪的生长率而决定。如体重为的母猪带12头小猪,每头小猪日增重240g,则其需要含的日粮。
蛋白质
母猪在泌乳期维持泌乳量的营养需要量很高,其中蛋白质摄入量对泌乳性能极为关键。从母猪泌乳性能看,当饲粮蛋白质水平从增加到时,相应地,赖氨酸也从增加到时,母猪的泌乳量均呈线性增加,以18%的蛋白质和的赖氨酸水平效果最好。试验结果表明,摄入低蛋白日粮的母猪,其泌乳期间体蛋白损失增加;而泌乳期间摄入高蛋白日粮的母猪,其体蛋白损失减少,随日粮蛋白质水平的升高, 乳中蛋白质的水平也相应升高。
维生素和矿物质
研究表明,随饲粮中维生素A、维生素E还有叶酸添加量的提高,母猪初乳和常乳中维生素A、维生素E还有叶酸含量就会随之增加。
母猪在妊娠和哺乳期间会丢失大量的铁,尤其是高产母猪,常表现出临界缺铁性贫血状态,这不但影响其健康,而且降低饲料的利用率。有机铁的吸收速度快、效率高且不会引起矿物质间的拮抗作用,因此,在饲料中额外添加有机铁不但能有效缓解高产母猪的缺铁状态,而且能提高血红蛋白的携氧能力,从而提高体内新陈代谢的速率,改善了饲料利用率。另外,饲料中Ca、p的比例不当也会影响泌乳母猪的泌乳量。
2 饲养管理
在泌乳期,正确的饲养管理方法对泌乳母猪的生长和发育起到极大的作用,可以使泌乳母猪更健康,能极大地提高其生产效率,创造更好的综合经济效益。
创造舒适的环境
在泌乳期应保持猪舍安静、清洁、干燥。除每天清扫猪栏和冲洗排污道外, 还要坚持每2~3d用对猪无副作用的消毒剂喷雾消毒猪栏和走道。
掌握投料量
产后不宜喂料太多, 经3~5d后逐渐增加投料量, 至产后一周,母猪的采食和消化恢复正常后可放开饲喂。工厂化猪场,在35日龄断奶条件下,产后10~20d时,日喂量应达~5kg,20~30d 泌乳盛期应达到~6kg,30~35d后应逐渐降到5kg左右,断奶后应据膘情酌减投料量。
饲喂次数
以日喂4次为好,时间为每天的6时、10时、14时和22时。饲料要多样化,以满足母猪的营养需求,每次喂量不宜太大。此外,饲喂时应该将前一次吃剩的饲料清理干净,避免饲料的累积与败坏。
运动
在饲养管理中,要使母猪养成定时运动的习惯,增强母猪的体质,提高其泌乳力。
饮水
哺乳母猪的饮水量和采食量呈线性相关,若其饮水量增加,它的采食量也会明显增加。若母猪的饮水量不足,则会导致母猪便秘,进而使母猪患子宫炎、乳腺炎、无乳综合征的概率增加。另外,环境温度太高时要适当降低饮水的温度。
3 疾病预防
做好泌乳母猪的疾病预防工作极其重要。泌乳母猪常见的疾病有乳房炎、产褥热、产后无奶或少奶、产后瘫痪等疾病。
乳房炎
一种表现为乳房肿胀、体温上升、乳汁停止分泌,该情况多出现于分娩之后,主要因精料过多且缺乏青绿饲料引起便秘、难产、发高烧等疾病而引起乳房炎;另一种表现为部分乳房肿胀,主要是因为哺乳期仔猪中途死亡,个别乳房没有仔猪吮乳,或猪断奶过急,导致个别乳房肿胀,乳头损伤,使得细菌侵入而引起乳房炎。
在母猪分娩前急剧减料是预防乳房炎行之有效的办法;同时,在母猪产前和产后日粮中添加药物,增加其免疫力;此外,还要保持猪栏地面平整和清洁干燥,定期消毒栏舍,在母猪产仔前后及哺乳期,每天使用新洁尔灭液擦洗乳房和乳头;仔猪出生后剪平犬齿,以防咬伤母猪乳房。
产褥热
母猪一般于产后感染,染病时体温上升到41℃、全身痉挛、停止泌乳,该病多发生在炎热季节。该病的症状是:眼结膜潮红,鼻镜干燥,不愿行动或步行不稳,痉挛而出粗气,大便稍干,奶少或无奶,有的患畜从阴门中流出有臭味的污红色液体。为预防此病的发生,母猪产前要减少饲料喂量,分娩前最初几天只喂一些轻泻性饲料以减轻母猪消化道的负担。
产后无奶或少奶
病因:母猪妊娠期内饲料管理不善,特别是妊娠后期饲料水平太低,母猪消瘦,乳腺发育不良;母猪年老体弱,食欲不振,消化不良,营养不足;母猪妊娠期间喂给大量糖水饲料,而蛋白质、维生素和矿物质供给不足;母猪过胖,内分泌失调;母猪体质差,产圈未消毒,分娩时容易产生产道和子宫感染。
防治:妊娠期母猪应多喂给青绿多汁饲料,保证微量元素和维生素的充分供给;饲料不宜过精过细,使分娩母猪达八九成膘即可;进入产房前一周,用渐减法使饲料给量降至哺乳日粮的1/3~1/4;产后3~5d内用渐增法恢复哺乳母猪的饲料给量,每天不得少于1kg豆饼;对相关疾病进行治疗;仔猪出生后剪牙,固定奶头,并加强乳房按摩。
产后瘫痪
母猪产后瘫痪又称为产后麻痹或风瘫,是母猪分娩后突然发生的一种以知觉丧失和四肢瘫痪为特征的急性低血糖症,不同品种、年龄、胎次及膘情的猪都有发病的可能。
预防:改善饲养管理,合理搭配营养物质和补充矿物质饲料,加强母猪产前产后的护理,并多垫清洁干草,每天人工翻身2~3次,加强产前运动,给予充足的光照。
4 小结
在泌乳母猪的饲养过程中可能遇到的问题很多,我们只有做好充分的准备才能在问题来临或者即将来临时采取正确的应对措施。在能量与营养上,调节饲料成分,满足泌乳母猪对能量与营养的需要;在饲养管理中,做好管理中的各个细节,尽量减少管理上的漏洞;在疾病预防中,尽量避免泌乳母猪的常见疾病,将疾病控制在发生之前。只要我们对能预见的各种问题做好充分的应对,就能使泌乳母猪的生产性能达到最大化,实现最大的经济效益。
三元杂交猪的科学饲养
[摘 要] 随着我国畜产品总量的基本解决和人民生活水平从温饱型向小康型的转变,人们对畜产品的需求出现了多样化、优质化、健康化的趋势,三元杂交猪具有生产速度快、胴体瘦肉率高、肉质好、饲料报酬率高等特点。大力推广无公害三元杂交瘦肉型猪生产是市场经济发展的必然要求和人民生活水平提高的客观需要。本文就三元杂交猪的科学饲养进行探讨分析。
[关键词] 三元杂交猪 饲养 饲料
[中图分类号] S828 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2014)07-0052-01
一、 三元杂交猪的主要优点
三元杂交猪可以充分发挥上一代种猪的高繁殖性能、高瘦肉率和快速生长特性。一是瘦肉率高。三元杂交猪和配套系猪瘦肉率一般为60%-67%,而普通猪瘦肉率一般为50%左右。二是饲料报酬高。从我市的实际饲喂效果看,每头三元杂交猪和配套系猪从出生到100千克体重出栏时,全程饲料消耗为250千克左右,料肉比为2. 5:1,而普通猪从出生到100千克体重出栏时,全程饲料消耗为320千克左右,料肉比为3. 2:10三是适应性强,抗病力强。
二、 三元杂交猪的科学饲养措施
1.品种血缘组合需科学
三元杂交猪的品种血缘组合对其屠宰率、瘦肉率、日增重以及料重比都有着非常大的影响,所以对三元杂交猪的培育必需科技规范、严格管理。父母系的血缘要清楚明白、必需有特定的标记及资料,以为日后的考察研究提供相关信息。当前农户饲养比较理想的品种是长大梅等“两洋一土”的组合。因该组合含有25%本地猪血缘,平均日增重可达到克,瘦肉率61%以上,其对本地环境及气候也有着比较好的适应性能。
2.选择早期生长发育良好的苗猪
苗猪的初生重、断奶重对与其后期的增重有着很大的相关性。当苗猪在45日龄的体重 能够达到公斤以上就标志着该苗猪其成长发育良好。所以只要在胎儿期、哺乳期中的仔猪一旦生长发育良好,如此到仔猪的育肥期其日增重、料重比等生产性能就会达到理想标准。如果对苗猪的日龄无从知道,可通过观察仔猪其性器官的发育程度来判定。当苗猪在20-25公斤左右,而母猪阴户或公猪睾丸都还没有萌发,则意味着仔猪的生长日龄短,生长发育良好;反之则生长受阻;因为仔猪其性器官的发育程度受饲养日龄影响大,受其他因素的影响较小。
3.在饲养管理上,坚持“四改”
一改,将饲喂单一料改为配合料(也就是混合料)。
二改,将熟料改为生喂。除开马铃薯、生豆饼粕等,其他都应生喂。
三改,将稀喂改为湿拌喂或者干喂。
四改,将“吊架子”改为直线育肥(也就是“一条龙”)。而所谓的“吊架子”就是在生长育肥猪的中期,以青粗料为主拖架子到后期加料催肥的方法,这种方式对架子猪生长发育极为不利。原因就在架子猪在此阶段中肌肉生长是最快的,“吊架子”造成营养不足,肌肉没有充分生长,等到后期加料后脂肪沉积量过多了,最终就会使肉猪的瘦肉率大大的降低。因此,饲养杂交猪应该采用直线育肥方式,即是从仔猪断奶开始直到肥猪出栏,根据不同阶段,采用不同饲养方式及标准,全期用配、混合料饲喂。通过此种饲养方式能使肥猪增重快,肥育期短,周转快,出栏率高,饲料利用率及屠宰率也会相对提高,但需精料较多。
4.喂养饲料的合理选择
猪体生长过程中,对各种营养成分的需要是不同的,要分别进行科学喂养。瘦肉猪体重在40-60公斤以前,主要是长肌肉骨骼为主,可喂干全价颗粒料或湿拌料。如自配全价饲料,配方可用:玉米、豆饼(粕)15%、米糠15%、大麦15%、钙粉、酵母粉2%、食盐、添加剂,充分拌匀,让猪自由采食并给以饮水。猪体重60公斤以后以沉积脂肪为主,此阶段要限制采食量,每次吃到8成饱即可,也可适量搭配一些低能量饲料,使饲料所含能量减少,既节约饲料,又减少脂肪沉积,提高瘦肉率。
5.搞好饲养生态环境,减少应激反应
由于三元猪外血占的比重大、生长强度高,对周围环境的应激较为强烈,影响到其正常生长,抵抗力也随之下降,甚至可能会造成死亡。如当猪处于高温环境中,其食欲就会相对下降,增重缓慢;当猪处于低温环境中,则会使猪的营养消耗增多;当空气中受到严重污染或者周围噪音严重,都容易使猪群难以平静,严重的话还会出现咬尾、咬耳、打架等具有攻击性的行为。所以饲养期间一定要保持猪舍的冬暖夏凉、尽量减少噪音、通风透气、密度适宜,才能使猪群健康。
6.筛选最优杂交组合,搞好制种程序
不同品种间杂交,后代一般都会表现出一定的杂种优势。但是,不同的组合,杂种优势不一样。一定要通过杂交组合试验,找出适合当地推广的最优组合。同时,杂交的不同阶段有不同要求。应有一定的制种程序。一般说来,第一轮 杂交应选择繁殖性能好的品种;第二父本,生长速度和瘦肉率一定要高。在我市,普遍用长白猪做第一父本;第二父本,一般都选择杜洛克,从而生产 出杜×长(大)×本三元瘦肉型商品猪。
7.适时出栏
三元猪一般在80-90公斤时屠宰为好,因为这时猪的瘦肉率、屠宰重、生长速度、饲料报酬等综合经济指标达到较为理想水平,是最佳宰杀上市时间。提早出栏,肉猪尚未长成就屠杀是个损失,过迟出栏则一来多消耗饲料,二来肥肉大幅增加,肥猪卖不出好价钱,所以养殖户一定要掌握好适时屠宰上市。
结束语
总之,三元杂交猪对饲养管理要求较高,农户在饲养过程中,只要认真负责、精心管理、细心观察、科学饲喂,就能取得理想的效果。
参考文献
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集中于以下几个方面:1、猪氨基酸营养需要与营养代谢:苏氨酸、赖氨酸、精氨酸在肠道代谢的信号通路及其保护肠道健康的分子机制;支链氨基酸影响骨骼肌生长的分子机制;新型氨基酸生物效价评价(与长春大成集团合作,是该集团氨基酸应用技术研究的首席专家),在J. Nutr.、Amino Acids、Frontiers Biosci等刊物发表论文多篇。2、猪低蛋白日粮配制技术及机理研究:猪低蛋白日粮的静能体系研究;低蛋白日粮下的氨基酸需要量研究;低蛋白日粮与胴体品质研究;猪低蛋白日粮配制的技术体系研究。3、猪饲料营养价值评定:1994-1997年对膨化全脂大豆的营养价值进行了全面评价,并用放射自显影技术研究了膨化全脂大豆对肠上皮细胞的周转进行了深入研究。1998-1999年对活动尼龙袋技术评价猪饲料营养价值的方法进行了改进,提出了标准化程序,并用该方法对来自中国和加拿大的51个饲料的营养价值进行了评价,在Can. J. Anim. Sci., AJAS,J. Agricul. Food Sci. 等杂志发表研究报告7篇。在此期间,分别对早籼稻、膨化鸡肉粉、膨化油菜籽与豌豆混合物等新型饲料资源的营养价值进行了评定。受中国畜牧兽医学会动物营养学分会的委托,2002年对中国过去10年间猪饲料营养价值评定的进展进行了总结。2009年对菜籽粕的营养价值进行了分析总结。4、猪营养需要研究:主要研究猪的能量和氨基酸需要量,包括表观可消化和真可消化氨基酸需要量。曾主持翻译NRC猪营养需要第十版,和我国其他营养工作者一道修订了我国猪的饲养标准。5、新型饲料添加剂研究与开发:适应于安全、有竞争力的畜产品生产的市场需求,安全高效饲料添加剂的开发是谯仕彦教授主要研究方向之一。目前开展的工作主要包括三个方面:一是微生物制剂的研究,包括外源有益微生物的选育、生物学特性、在肠道定殖以及对肠道免疫、形态、微生物调控的基础研究,外源有益微生物菌种的发酵培养及其后处理工艺等生产工艺研究;目前选育了抗逆性强、产酸力和产酶能力高的乳酸杆菌、芽孢杆菌、乳酸芽孢杆菌等饲用微生物菌种,并正对饲用微生物菌种进行发酵培养工艺及后处理工艺的研究以及饲用微生物制剂的应用配套技术研究;二是抗菌肽的研究与开发,主要研究饲用抗菌肽发酵及后处理工艺技术、饲用抗菌肽作用机制、饲用抗菌肽检测技术、饲用抗菌肽的安全性和有效性评价,根据抗菌肽的作用特点和畜禽养殖业、饲料业的需求特点进行抗菌肽制剂研究以及饲用抗菌肽产业化工程技术研究,目前已成功开发出可产业化生产的天蚕素抗菌肽,并将该技术转移给北京中农颖泰生物技术有限公司;三是饲用N-氨甲酰谷氨酸(NCG)的研究与开发,目前已经成功开发出饲用N-氨甲酰谷氨酸(NCG)的生产工艺,正在进行N-氨甲酰谷氨酸(NCG)的配套应用技术研究。
应该可以降低2-4%个蛋白,在氨基酸平衡的条件下
青岛祥苑干燥剂为您服务!2002年杜洛克的育种记录。测定猪总数为2963头,其中公猪1776头,母猪1187头;测定期75天左右,体重从30千克到100千克;公猪为单栏测定,母猪为小群测定,达100千克时进行活体测膘,测膘仪为PIGLOG105。 数据处理和统计分析模型采用Visual 和PEST 对数据进行整理。利用PEST对数据进行预备处理,生成能利用的系谱文件和数据文件。应用计算各性状的表型值。采用个体动物模型(Individual Animal Model,IAM),测定的场、年、季和性别作为固定效应,个体号作为计算动物效应,窝号作为非相关随机效应使用。性状主要包括WT0(初生重)、AGE30(达30千克日龄)、AGE100(达100千克日龄)、ADG100(30-100千克日增重)和FAT100(达100千克背膘),表型数据均进行校正处理。估计模型为:y=Xb+Zu+Sl+e,其中y是观察值向量,b是固定效应向量,u是随机动物效应向量,l为个体出生所在窝的窝环境效应向量,e为随机残差效应向量。X、Z和S分别是对应于固定效应、动物效应和窝环境效应的设计矩阵。2.主要结果与讨论WT0、AGE30、AGE100、ADG100和FAT100的加性方差估计值分别是、、、和;窝效应方差分别为、、、和;遗传力估计值分别是、、、和。FAT100/ADG100、FAT100/AGE100、ADG100/ AGE100、ADG100/WT0、ADG100/AGE30、WT0/ AGE30、AGE30/AGE100的遗传相关分别为、、、、、和;表型相关分别为、、、、、和。WT0、AGE30、AGE100、ADG100、FAT100的窝效应c2估计结果分别为、、、、;它们的遗传方差、窝效应方差和残差占表型方差的百分比分别为、、,、、57%,、、,、、,、6%、。应用是目前估计遗传参数准确而快速的方法之一。程序考虑了包含在选择过程中的所有信息包括选择、淘汰的效应,程序必须同时分析所有的生长性状及其个体之间的所有关系。各生长性状均存在较明显的窝效应,其中残差方差占总方差的比例最大。本文估计的生长性状的遗传力估计值变化范围为,它们有中等的遗传力,表明在个体选育中会取得较好的选择进展;估计值与王青来(2000)、Hofer,A.(1998)、WANG,(1998)估计的相近。遗传相关估计的差异受许多因素的影响,有关ADG和BF相关性的报道有很大的不同,从中等有利相关()变化到中等不利相关()都有。本文为这些参数的制定提供了依据。在估计遗传参数和育种值时需要考虑在模型中正确区分固定效应和随机效应的问题。朴和春等 [1 ] 认为 ,将猪的繁殖性状中的胎次性状归结到固定效应和将其归结到其他效应时所得出的方差组分有很大的差别 ,并对所估计的遗传参数和育种值的结果有很大的影响。目前 ,在估计遗传参数 This study was dealt with the influences of sex on the estimation of genetic parameters for the major economic traits of average daily, age at 30 kg, age at 90 kg, backfat thickness and body height in Duroc on the basis of the data from 3,443 heads in the Landrace breed tested at S Swine Breeding Farm in Icheon, Kyunggy Do, Korea, according to the animal model using MTDFREML. The least squares means of the major economic traits for Duroc were statistically significant(P<) in sex. From the model, additive genetic heritabilities estimated including the maternal effect were all lower than it excluding the maternal effect. If sex was considered as fixed effect the genetic correlations of all traits studied were higher than in males while were lower than in females.【Keyword】:duroc;sex;economic traits;animal model;genetic parameters1 白杜洛克猪的品种特性及其在现代养猪生产中的战略地位 2 如何选择与饲养良种猪 3 影响母猪排卵数的因素 4 大约克、杜洛克和长白猪肌肉品质比较 5 后备母猪选育流程 6 长白猪甘露聚糖结合凝集素A基因的克隆与原核表达 7 猪ADAMTS-1基因对繁殖性状的遗传效应分析 8 介绍三个国外引进的瘦肉型良种猪 9 瑞系长白猪生长肥育性能及胴体肉品质研究 10 应用荧光定量PCR方法研究RPL29基因在通城猪和长白猪不同时期胚胎骨骼肌中的表达 11 长白猪皮下脂肪细胞大小的发育性变化 12 长白猪甘露聚糖结合凝集素的分离纯化 13 妊娠母猪钙缺乏的诊治一例 14 蓝塘猪和长白猪肝脏和肌肉中IGF-Ⅰ、IGF-ⅠR和IGFBP3基因表达的发育性变化 15 长白猪皮下脂肪细胞大小的发育性变化 16 百日出栏养猪要点 17 八眉猪、长白猪及长×八杂交猪肌肉组织中FoxO1基因的表达 18 不同日龄久仰香猪、剑白香猪与长白猪空肠粘膜组织学观察 19 新丰板岭原种猪场简介 20 家野杂交猪科研进展 21 新生仔猪先天性震颤症病例报告 22 长白猪典范选择指数的构建与通径分析化研究 23 嘉兴长白猪氟烷基因频率检测初报 24 鲁烟白猪生产性能测定报告 25 桑梓湖长白原种猪 26 优良种猪饲养中存在的问题及对策 27 长白猪生长肥育期生长规律的研究 28 民猪、长白猪及其杂种猪肢蹄性状的比较分析 29 不同来源长白猪生长肥育期生长规律的研究 30 瑞典长白猪繁殖性能的研究 31 瑞典长白泌乳母猪粗蛋白质与赖氨酸的适宜水平 32 长白猪 33 四招养猪好致富 34 断奶仔猪皮肤出现疹块疾病的防治 35 雌激素受体基因和长白猪繁殖性能相关研究 36 丹麦长白猪的引种及杂交试验 37 瑞典长白猪泌乳母猪粗蛋白质与赖氨酸适宜水平的研究 38 胎次、配种季节对丹系长白母猪繁殖性能的影响 39 长白猪 40 新美系长白猪饲养管理技术 41 与配母猪产仔数与公猪睾丸大小的关系 42 如何提高猪的瘦肉生产率 43 猪传染萎缩性鼻炎及猪痘诊疗报告 44 高效养猪窍门13则 45 吉林地区长白猪生长发育测定试验报告 46 吉林省长白猪的生长发育测定 47 畜牧学 48 种公猪的饲养管理 49 民猪、长白猪及其杂种母猪催乳素受体(PRLR)基因的NaeⅠ多态性与繁殖性状的相关分析 50 胎次、月份和妊娠期对长白、大约克和杜洛克母猪产仔数的影响 51 PAF对长白猪精子活率及顶体反应率的影响 52 《长白猪饲养与选育》 53 猪窝产活仔数与初生窝重及断奶窝重的相关分析 54 八眉猪与长白猪杂交试验 55 优质瘦肉型猪种——三江白猪 56 丹系长白母猪繁殖性状通径分析及最优回归方程的建立 57 桑梓湖种猪屠宰性能测定初报 58 辽宁省种猪生产性能测量的问题及对策 59 益生素对促进保育仔猪生长性能的影响 60 福建中国长白猪优选优育良种猪工程批准立项 61 早期断奶仔猪的营养 62 早期断奶仔猪的营养 63 怎样使猪多长瘦肉 65 达三猪 66 MTNR1A基因对大白猪和长白猪产仔数的影响 67 中药添加剂对猪增重的效果试验 68 长白猪典范选择指数的构建与通径分析化研究 69 哺乳仔猪链球菌病的诊治 71 福建省建阳市种公猪肢蹄病的调查 72 金枫猪 73 野公猪与鄂西黑母猪杂交一代猪与2种家猪生长性能比较 74 大汉梅母本系母猪杂交性能研究 75 新美系长白猪的引进选育研究与推广 76 民猪、长白猪及其杂种母猪ESR和FSHβ基因的多态性与繁殖性能的关系分析 77 野猪与长白猪对日粮养分消化率的比较 78 太湖猪内四元杂交组合与外三元杜长大组合比较试验 79 畜禽品种及产品价格 80 不同稀释液配方对不同公猪精液常温的保存效果 81 益生素对保育仔猪生长性能的影响研究 82 长白猪λ-干扰素基因的原核表达与分析 83 纯种长白猪的选育与利用研究 84 来自饲料厂和养殖场生产第一线的若干问答(二十三) 86 催乳素受体基因对大白、长白猪产仔数的影响 87 MTDFREML法估算长白猪繁殖与生长发育性状的遗传力 88 DⅡ母市系猪在内蒙古性能的初测 89 丹系长白猪哺乳期生长发育规律的研究 90 猪的品种与杂交利用(二)我国引入的优良猪种 91 速效催情针对诱导长白猪同期发情及提高受胎率试验 92 执行主编风采 93 坚持抓好场内测定 不断提高种猪质量 94 新丹系长白猪生产性能的初步观察 95 种猪生产技术讲座(一) 96 野猪与长白猪对日粮养分消化率的比较研究 97 贵州剑河久仰香猪繁殖性状研究 98 长白猪γ-干扰素基因的克隆与序列分析 99 剑河香猪与长白猪血液常规指标的比较 100 利用地方品种的可持续肉猪繁育体系 101 精子载体转基因家猪中供体种公猪的选择 102 PAF对长白猪精子活率及运动速度影响的研究 103 长白猪和哈白猪超数排卵的研究 104 大观山长白猪的选育近况 105 引进不同品系长白猪繁殖性能的比较 106 长白猪有关繁殖性状对60d窝重影响的分析 107 长白猪选育现状与展望 108 长白猪IL-6基因的克隆及其序列分析 109 杜洛克、长白猪、大白猪的杂交效果分析 110 Isolation, Identification of Differentially Expressed Sequence Tags in the Backfat Tissue from Meishan, Large White and Meishan x Large White Cross Pigs 111 新丹系长白猪在海南适应性的观察 112 玉山黑猪肉质评价与利用研究 113 农业部“十五”重点推广的瘦肉型猪良种 114 种猪相册 115 初夏季节二花脸与长白及约克夏公猪的行为性体温调节反应 116 市场欢迎瘦肉型猪 117 几种瘦肉型猪的杂交类型 118 QTL Detection on Chromosome 6 in Landrace×Lantang Pig Resource Population 119 江苏地方优良猪种集锦(一)——长白猪 120 四川通江县生猪品种改良出新招 121 久仰香猪染色体C-带多态性研究 122 长白猪和哈白猪超数排卵的研究 123 氟烷基因PCR-RFLP检测技术在杜洛克猪和长白猪中的应用 124 应用VCE4.0估计长白猪生长性状的遗传参数 125 大约克夏、长白、汉普夏和杜洛克4个品种的公猪中年龄对粪臭素和吲哚分布水平的影响 126 引入青海的长白猪繁殖性状相关及通径分析 127 无公害猪肉生产专题(八):猪品种介绍 128 新丹系长白、大白猪选育研究进展 129 关系长白猪生长性状选育趋势 130 四川省种畜禽管理委员会公告 131 长白猪选育现状与展望 132 温氏长白猪生长性状的选育进展 133 猪GH基因全序列PCR-RFLPs研究 134 丹麦系长白猪选育工作的做法和体会 135 美系长白猪生长发育试验规律研究 136 新丹系长白 大白 杜洛克种猪选育初报 137 新丹系长白和大白种猪的生产性能测定和适应性观察 138 瘦肉型良种父系猪的引进和适应性观察 140 美系长白猪、大白猪、杜洛克猪新品系的选育研究 141 二花脸猪和双肌臂大约克、新丹系长白猪的选育与杂交利用研究 142 电场参数对长白猪精子电穿孔效率影响的研究 143 速效催情针对诱导长白猪同期发信及提高受胎率试验 144 猪的外貌评定技术 145 长白猪血浆酶活性与胴体性状的相关研究 146 几种瘦肉型猪的杂交类型 147 长白猪 148 长白猪 149 湖北省首次拍卖种猪最高猪价十五点五万元 150 长白猪肥育、胴体及肉质性状的遗传参数估测 151 长白猪SⅣ系生长发育性状的遗传参数估计 152 用动物模型估计猪的主要经济性状遗传参数 153 美系、英系、新丹系长白猪繁殖性能的比较 154 桑梓湖长白猪新品系选育与推广研究报告 155 长白猪精原细胞的分离和纯化 156 良种猪的品种介绍 157 长白猪生长和繁殖性状的遗传趋势分析 158 长白、大白及其正反交F1与沂蒙黑猪杂交后代肉用性能试验 159 性别对长白猪的主要经济性状的遗传参数估计的影响 160 美系长白猪的选育研究 161 杂交猪肥育效果的研究 162 Crossbreeding parameters for fertility traits in a rotational crossbreeding between Landrace and Pi6train pigs 163 杜长梅与杜长大杂交组合生产性能与胴体品质的研究 164 长白猪繁殖性状的遗传参数估测 165 长白猪生长发育性状的遗传参数估测 166 英、美、新丹系长白猪的屠宰性能比较 167 丹麦系长白猪三年选育结果初报 168 长白种猪生产性能的观测 169 两种猪种对含全脂大豆抗营养因子饲粮的消化率反应 170 加系长白和大约克种猪哺乳期饲粮适宜营养水平的研究 171 长白母猪主要繁殖性状综合选择指数 172 丹系长白猪恶性高温综合性(pMHS)基因的检测分析 173 长白猪的生长曲线分析 174 丹系长白猪繁殖性状表型参数与选择指数的研究 175 两个品系长白猪生产性能比较 176 江西省2001年农业主推(示范)品种介绍(三) 177 综合性应激致发经采长白猪精子死亡的研究报告 178 英系长白猪性能的观察 179 荣昌猪与加系长白猪杂交肥育试验研究 180 长白猪体长遗传力的估测 181 太湖猪与外种猪杂交的后代杂种优势分析 182 近交对长白猪种繁殖性能的影响分析 183 新温州白猪的选育研究 184 丹麦系长白种猪三年选育工作报告 185 加系长白猪引种饲养的效果观察 186 天津长白猪简化综合育种值的研究 187 提高长白猪,约克夏猪断奶仔猪成活率的探讨 188 长白猪胴体组成与瘦肉率的关系 189 长白猪主要选育性状间的典型相关分析 190 天津长白猪育种目标的研究——性状经济权重的计算 191 试用丹麦长白替代迪卡C系改造迪卡母系的试验 192 长白猪,约克夏猪纯繁高产系的选育研究报告 193 长白猪,约克夏猪纯繁高产系选育的研究 194 白长猪选育 195 海风藤酮对PAF影响长白猪精子活率及运动能力的拮抗作用 196 引进加拿大长白和大约克种猪的适应性研究和生产性能测定 198 美、英、新丹系长白猪生长性状比较试验 199 杜洛克大约克和长白猪不同杂交组合对生产性能的影响 200 长白猪繁殖性状遗传参数估测 201 选种指数在长白猪,约克夏猪高产系选育中的应用 202 长白猪综合选择指数及其通径分析化研究 203 我国引进的四大优良猪种 204 新丹系长白猪屠宰及胴体品质测定初报 205 德阳市种畜种长白猪选育群的氟烷基因分析 206 SZH长白猪0—2世代选育进展 207 加拿大长白和大约克夏种猪与本地猪经济杂交利用的研究 208 引进加拿大长白和大约克夏种猪的适应性研究和生产性能测定 209 长白猪,约克夏猪纯繁高产系的选育方法及效果 210 血小板活化因子对长白猪精子顶体反应率的影响及海风藤酮对其的 … 211 杜洛克,大白,长白猪的生长和肉用性状杂交效果研究 212 瘦肉型猪的饲养与管理(一) 213 四川美系长白猪的氟烷基因分析 214 加系长白猪选育的研究 215 长白猪氟烷基因型与生长性状的相关研究 216 长白青年猪的繁殖规律初探 217 长白猪生产性能和肉质关系初探 218 二花脸猪与长白猪不同杂交繁育方式的繁殖性能 219 东安猪与大约克夏,长白猪杂交育肥试验 220 杜洛克与大约克,长白猪杂交配套的初步研究 221 长白猪定县猪芦台白猪肌肉组织学特性与肉质关系 222 应用BLUP法进行长白猪主选性状的遗传趋势分析 223 丹系长白原种猪繁殖性能初步观测 224 不同生长期长白猪体脂代谢的特点与cAMP的调控作用 225 丹麦长白猪在江汉平原饲养观察 226 天津丹麦长白猪选育报告 227 长白猪典范选择性状的综合优化研究 228 法国皮特兰,比利时长白猪适应性及应用研究 229 美系和丹系长白猪性能对比观察 230 长白,大长和杜洛克仔猪高床网上栏饲养效果的观察 231 长太杂交一代母猪繁殖性观察 232 美系长白猪性能的观察 233 提高约克夏猪,长白猪仔猪育活率的技术措施 234 三个引进纯种猪血液生化指标的研究 235 长白母猪发情行为特征系统观察 236 皮特兰,比利时长白猪纯种肥育试验报告 237 国内饲养的瘦肉型猪良种 238 金华猪,皖浙花猪和长白猪氟烷基因检测(简报) 239 长白猪肌纤维特性研究 240 民猪,北京黑猪及长白猪背最长肌还原糖含量测定 241 长白猪新品系选育 242 长白猪性行为初步观察 243 五指山小型猪在GH位点和小卫星位点上与长白猪和枫泾猪的差异 244 通过猪毛检测丹麦长白猪氟烷基因的变异 245 长白猪,北京黑猪及东北民猪脂肪酸及氨基酸组成 246 长白猪北京黑猪及民猪肌肉组织学特性研究 247 长白猪繁殖性能统计与初步分析 248 选育中的长白猪O—Ⅲ世代后备猪整体生长发育的研究 249 长白猪血清酶活性与胴体性状关系的研究 250 长白猪胴体品质选择的研究 251 长白猪“老三系”与“丹系”肥育性能研究 252 二花脸纯繁与杂交猪繁殖性能的比较 253 肉质性状的品种及性别效应 254 枫泾猪,香猪和长白猪的DNA指纹图分析 255 关中黑猪与长白猪脂肪形成的细胞学和组织化学比较研究 256 “皮特兰”,‘比利时长白猪“与”上海白猪“杂交利用的研究 257 杂交对猪肉蛋白质品质的影响 258 用微型猪测定氨基酸消化率的生物学试验研究 259 长白仔猪采食行为的观察 260 季节和高温对集约化饲养长白猪繁殖性状的影响 261 长白猪选育研究报告 262 法国皮特兰猪,比利时长白猪的应用与推广 263 英系长白和大约克夏猪生产的性能测定 264 长白猪若干繁殖性状的通径分析 265 长白猪不同饲料配方饲料试验报告 266 杜X长大三品种杂交配套的研究 267 比利时长白猪,皮特兰猪的肌纤维超微结构和肌肉组织化学特性研究 268 皮特兰,比利时长白猪氟烷敏感检测试验 269 梨树县种猪场长白猪繁殖性能分析(I) 270 东北民猪长白猪及杂种猪肌肉氨基酸组成的研究 271 长白猪两品系及其不同杂种屠宰性能分析 273 丹系长白猪综合选择指数的研究 274 长白猪与大约克夏 杜洛克猪的杂交效果 275 埋植Anabolic对长白猪脂组织脂肪酸组成的影响 276 法国皮特兰及比利时长白猪的杂交利用四报 277 东北民猪,长白猪和杂种生长肥育猪肉质特点 278 长白猪乳头数的遗传 279 法国皮特兰和比利时长白猪引进情况 280 长白猪暴发弓形体病的报告 281 大约克夏猪和长白猪肢蹄结实度的遗传分析 282 法国皮特兰及比利时长白猪杂交利用三报 283 怎样治疗渗出性皮炎 284 东北民猪与哈白,长白猪繁殖力比较及其杂交效果分析 285 梅山猪与长白猪染色体核型分析 286 长白猪等生长肥育猪不同营养水平肥育对比试验:Ⅰ肥育及胴体性状 287 丹麦长白猪生产性能观察测定 288 法国皮特兰,比利时长白猪杂交利用研究二报 289 皮特兰、比时时长白猪与上海白猪杂交利用研究初报 290 丹麦长白猪泌乳特性及营养利用的研究 291 东北民猪,长白猪和杂种猎生长肥育的研究:III.胴体化学组成 292 东北民猪,长白猪和杂种猪生长肥育的研究:II,肌肉生长的特点
你看下(微生物前沿)上的文献吧,
蛋白质是保证机体健康最重要的营养素,它是维持和修复机体以及细胞生长所必需的,它不仅影响机体组织如肌肉的生长,还参与激素的产生、免疫功能的维持、其它营养物质和氧的转运以及血红蛋白的生成、血液凝结等多方面。蛋白质的蛋白质食物来源可分为植物性蛋白质和动物性蛋白质两大类。虽然动物蛋白质和植物蛋白质的营养价值都是人体所必需的,但随着现代生活水平的提高,人们日常摄入动物蛋白质含量越来越多,植物蛋白质的摄入量却越来越少。营养学研究发现,食用过多的动物蛋白质有害于肾脏健康。植物蛋白质中,豆类、谷物含有丰富的蛋白质,特别是大豆含蛋白质高达36%~40%,氨基酸组成也比较合理,在体内的利用率较高,是植物蛋白质中非常好的蛋白质来源。麦弗逊植物蛋白粉天然的植物原料,优质可靠。
随着分子生物学的飞速发展,最为世人瞩目的人类基因组计划即将提前完成。人类将向了解自己的生命奥秘这一目标迈进一大步。但是,由于基因是遗传信息的携带者,而生命活动的执行者却是蛋白质,即基因的表达产物。因此,即使得到人类全部基因序列,也只是解决了遗传信息库的问题。人类揭示整个生命活动的规律,就必须研究基因的物产——蛋白质。相对于基因组而言,后者称为蛋白质组。1 蛋白质组概述及其相关研究技术和方法鉴于基因组研究的局限性,1994年澳大利亚Macquaie 大学的Wilkins和Williams等在意大利的一次科学会议上首次提出了蛋白质组(Proteome)这个概念。定义为“蛋白质组指的是一个基因组所表达的蛋白质”,即“PROTEOME”是由蛋白质的”PROTE”和基因组的“OME”字母拼接而成[1].这个新术语很快得到了国际生物学界的认可。目前对蛋白质组的分析工作大两个方面。一方面,通过二维胶电泳等技术得到正常生理条件下的机体、组织或细胞的全部蛋白质的图谱,相关数据将作为待测机体、组织或细胞的二维参考图谱和数据库。另一方面是比较分析在变化了生理条件下蛋白质组所发生的变化。目前蛋白质组研究技术常用以下手段:(1)用于蛋白质分离技术方面的如双向凝胶电泳(2-DE)、双向“高效”柱层析等。(2)用于蛋白质鉴定的技术如质谱技术、凝胶图像分析、蛋白质和多肽的N端、C端测序及氨基酸组成分析等。(3)用于蛋白质相互作用及作用方式研究的双杂交系统。(4)用于分析大量数据的生物工程信息学等[2].。2 蛋白质组在医学研究中的现状和前景自蛋白质组概念提出以来,已发表相关论文及论著数篇。并于是1997年举行了第一届国际性的“蛋白质组学”会议。同年出版式了第一部蛋白质组学的专著。目前蛋白质组在医学方面的研究重点在于对人类疾病的发病机制、早期诊断及治疗,对致病微生物的致病机理、耐药性及发现新的抗生素为主。现将这两方面的进展情况综述如下。 人类疾病的蛋白质组研究 直肠癌 直肠癌的发生是因多个基因的突变,导致肿瘤抑制基因失能所致,但确切机制仍不清楚。为探讨其发病机制,Sanchez等对15例结肠癌和13例正常人的结肠上皮进行2-DE,每个多肽模式用Melanie I12-DE分析软件进行分析。据此建立了包括882和861个斑点的结肠癌及正常人结肠粘膜的标准胶图。结果发现在分子量为13kD和pI值为处的蛋白质仅出现在结肠癌的组织中。15例结肠癌患者中13/蛋白有13例(87%)。此外,发现13/蛋白不仅在中度、低度分化的结肠癌及有24年病史的溃疡性结肠炎过度表达,而且出现在7例分化程度不同的腺瘤的癌前病灶。但对照组则极少出现。这表明该蛋白的出现对检测早期直肠癌有很强提示。通过对该蛋白HPLC及测序等分析后,发现与钙粒蛋白B(calgranulin B)及钙卫蛋白(calprotectin)有很大关系[3]。 肝癌 醛糖还原酶(aldose reductase, )是醛酮还原酶超家族中的一个成员。它催化葡萄糖还原为山梨醇,通过减少内源或外源性代谢产物而起到解毒作用。Peter R等在用N-甲基-N-亚基脲诱导(N-methly-N-nitrosourea-induced)的小鼠肝癌中,用2-DE及氨基酸微型测序可分辩出一种肝癌诱导的醛糖还原酶样的蛋白质(35Kd/)。而在小鼠的晶状体中,则发现一种醛糖还原的同工酶,该酶与已知的小鼠醛糖还原酶有98%的同源性,而与肝癌诱导的醛糖还原酶样的蛋白质截然不同。这表明两种蛋白质是由相关的两条基因编码,在小鼠不同的器官中表达不同。肝癌诱导的醛糖还原酶蛋白质优先表达在肝癌及胎肝中,它们均受到纤维细胞生长因子的刺激,但随小鼠鼠器官的生理及病理环境而表现不同的形式。经免疫组化证实,肝癌诱导的醛糖还原酶样的蛋白质在成人肝脏中不表达,但在小鼠的肝癌 中又重新表达。同时发现该蛋白在癌前病变及肝癌中表达强烈,而在肝脏周围的正常组织不表达[4]。表明该蛋白可能与肝癌的发病有很大关系。 扩张型心肌病 扩张型心肌病是一种严重的可导致心衰的心脏病,大多数患者需行心脏移植术。目前其发病机理不明,推测可能为多种因素所致。1990年已有两组人员进行该病的蛋白质组分析。其后不久心肌的2-DE数据库建成,并进入国际互联网络。Knecht等采用2-DE取得了3300个心肌蛋白条带,通过氨基酸序列分析、Edman降解法及基质辅助的激光解吸离子化质谱(MALDI-MS)等分析了其中150条。经活检及术后病理证实,有12条为扩张性心肌病特有的蛋白。但具体资料尚在进一步分析之中[5]。Arnott D等对新福林诱导的肥大心肌细胞进行蛋白质组分析,同对照相比亦发现有8种蛋白质的表达水平发现了变化[6]。 膀胱癌 IFN-γ除抗病毒外,还有一项重要的功能即抗肿瘤作用。目前其抗肿瘤作用机制不明。有资料表明,IFN-γ可能通过在相关细胞中增强或抑制有关基因而发挥抗肿瘤作用。重组IFN-γ和IL-2已开始应用于膀胱癌的治疗中。为探明其作用机制,George等将四种分级程度不同的人膀胱癌新鲜活检标本,用50U/ml IFN-γ作用20个小时后,采用2-DE、微型序列分析、等电聚集、蛋白质印迹等方法,对标本进行蛋白质组分析。结果表明有五种蛋白质(色按酸-tRNA合成酶、IFN-γ诱导的r3,超氧化物歧化酶及两种分子量为和的未知蛋白)的表达量增加了75%,而醛糖还原酶表达量则下降。为研究IFN-γ对治疗膀胱癌的作用机制提供了一种方法[7]。此外,由于缺乏对膀胱鳞状细胞癌客观可靠的组织学分级标准,因而很其进行早期诊断。为此,Morten等对150例膀胱癌进行双盲法2-DE,并结合了蛋白质印迹法、微型序列分析及质谱等技术,建立了新鲜膀胱癌标本的2-DE数据库,且发现角蛋白10、14及银屑病相关的脂肪酸结合蛋白(psoriasis-associated fatty acid-binding protein,PA-FABP)等可以作为膀胱癌不同分化程度的标记物[8]。为早期诊断提供了一种新的手段。[ 本帖最后由 snow_white 于 2007-7-20 16:32 编辑 ]查看完整版本请点击这里:蛋白质组学研究〔综述〕05我也来说两句 查看全部回复 最新回复snow_white (2007-7-20 16:31:50) 其它 目前人的各种组织、器官、细胞乃至各种细胞器已被广泛研究。以期为疾病诊治及了解发病机制提供新的手段。在一项利用蛋白质组研究技术进行的酒精对人体毒性的研究中发现,乙醇 会改变血清蛋白糖基化作用,导致许多糖蛋白的糖基缺乏,如转铁蛋白[9]。Jagathpala等对免疫所致的不孕症的男性精子蛋白质进行蛋白质组分析,发现了导致不孕症的6种自体及异体抗 精子抗体[10]。在对肾癌的研究中,发现有4种蛋白质存在于正常肾组织而在肾癌细胞中缺失。其中两种分别是辅酶Q蛋白色素还原酶和线粒体乏醌氧化还原复合物I。这提示线粒体功能低下可能在肿瘤发生过程中起重要作用[11]。Ekkehard Brockstedt等利用2-DE、Edman微型序列法、MALDI-MS等对人BL60-2伯基特淋巴瘤细胞系进行了细胞凋亡机制的研究,结果发现RNA聚合酶转录因子3a(BTF3a)和/或BTF3b与抗IgM抗体介导(anti-IgM antibody-mediated)的细胞凋亡有很大关系[12]。 致病微生物的蛋白质组研究 近年来,WHO越来越重视感染性疾病对人类健康的影响。除结核、多重耐药链球菌感染及机会致病菌外,出现了一些新的感染因素如HIV、博氏疏螺旋体及埃博拉病毒等。因此这些致病微生物的蛋白质组分析,对于了解其毒性因子、抗原及疫苗的制备非常重要,此外对疾病的诊断、治疗和预防也同样重要。现已获得18种微生物的全部基因组序列,另有60余种的基因序列正在研究之中。这些工作的开展为蛋白质组的研究提供了有利条件。 检测博氏疏螺旋体与免疫有关的蛋白质 博氏疏螺旋体(Borrelia burgdorferi)是莱姆病的主要病因,表现为环形红斑及流感样症状,大约有50%的未治患者发展为神经系统及关节系统疾病。该螺旋体可分为3种类型: sensu stricto,, 。其诊断需依靠血清学检查,但存在敏感性及特异性变化的缺点。为获得更可靠的血清学检查,Peter等用2-DE从得到217个银染的蛋白斑点。从中国兔多克隆抗体鉴别出6个已知的讥原。将不同临床表现莱姆病患者的血浆用 2-DE图杂交。用抗IgM及抗IgG作为第二抗体,在10例有游走性红斑的患者血浆中,检测出60~80个抗原。同时发现在有关节炎的患者血浆中,包含有抗15种抗原的IgM抗体及抗76种不同抗原的IgG抗体。而晚期有神经系统症状的患者血浆中,则包含有抗33种抗原的IgM抗体及抗76种抗原的IgG抗体。上述3种类型患者的血浆中均包含有抗6种已知抗原的抗体,且被SDSPAGE杂交所证实。这些抗原均是潜在的具有特异性诊断的标志物。 弓形体抗原的检测 弓形体病是由鼠弓形体虫引起的寄生虫病。全球人口大约有30%是携带者,在欧洲是最常见的寄生虫病。如果妊娠者感染,该虫可通过胎盘引起胎儿的感染。且随着妊娠时间的增加,感染的机会也增加。大约50%母体的感染可引起新生儿先天性疾病。因此诊断及治疗越早越好。目前要依靠血清学及PCR,而单独采用血清学如用IgG,IgM,或IgA抗体对疾病活动期敏感性不够,尤其对于妊娠或有免疫抑制的患者。潜在感染常发生在有免疫抑制的患者中。对AIDS患者来说,鼠弓形体虫是最主要的致命性脑损伤的病因。因此,能否早期诊断对治疗来说尤为关键。Jungblut等将鼠弓形体虫RH株在人羊膜细胞系FL521中传代后,用2-DE得到300个银染的斑点。再将其与以下3种患者的血浆进行免疫杂交:(1)患有急性弓形体病的妊娠女性(n=11); (2)患急性弓形体病的非妊娠者(n=6)(3)有潜在感染的患者(n=9)。结果有9个斑点对各阶段的弓形体感染均反应,这9种斑点被用来当作弓形体感染的标记。其中7种标记可用作区别疾病的不同阶段。但对区别急性期与潜在期仍需联合应用多种抗原[4]。 白色念珠菌 芽管结构是白色念珠菌向菌丝体转变的早期阶段,该结构能增强白色念珠菌对宿主细胞的粘附力、穿透力及破坏性。目前通过蛋白质组分析方法如2-DE、质谱等已检测出在芽管结构所表达的一组特异蛋白如DNA结合蛋白等,为致病提高了一些参考指标[13]。Monkt等发现,在conA反应后的SDS-PAGE图中,在芽管结构的膜上,分子量为80kD复合糖处,出现很淡的考马斯亮蓝染色,而在孢子时则未出现。提示膜的整合、出现未与ConA结合的80kD复合糖可能与芽管结构的发生及生长有关。粘附素(adhesin)是白色念珠菌表面的组成部分,介导其与宿主的结合,是侵入宿主所需的重要蛋白,包含多种成分如白色念珠菌胞壁上的疏水蛋白等,通过增强菌株的粘附性而在其致病机制中发挥一定作用。但由于这些蛋白有很大同源性、多种糖基化作用及与胞壁或胞浆膜上其它成分形成共价结合,故提纯及分析很难。现通过等电聚集、2-DE及洗脱电泳等方法,可使这些蛋白得到很好的纯化、分离及分析[14]。抗真菌药通过改变真菌胞壁组分的生物合成和重组胞壁相关酶的结合位置而发挥作用。抗真菌药远少于抗细菌药就在于对真菌细胞壁蛋白分析了解太少。现在临床上用于抗真菌的药物多为咪唑类(咪康唑、酮康唑)及三唑类(氟康唑、伊曲康唑),但有很多患者出现耐药现象。在白色念珠菌中,目前发现至少有8种CDR家族的基因可产生耐药株的表现型。且有55种基因分别表达ABC及MFS蛋白(菌内药物输出泵)[]。但这些基因、蛋白与耐药之间的关系仍未清楚。应用2-DE、免疫检测蛋白质等技术,对这些蛋白在菌内的表达量进行分析,发现Cdrlp及CaMdrlp蛋白在耐咪唑类菌株中过量表达。在对咪唑类每感及去除CDR1基因的白色念珠菌株CA114中,提取并检测耐氟康唑突变子(FL3)的表达。结果发现FL3对氟康唑的耐是去除CDR1的基因的白色念珠菌株CA114的500倍 ,是CA114的250倍。且CDR1 mRNA在FL3的量是Ca114的8倍[17]。同时,对敏感性及耐药株蛋白质的2-DE图分析发现,在耐中有25种蛋白质增加,有76种蛋白质减少。推测白色念株菌是通过改变染色体数目或染色体重组来调节基因的表达量,进而产生耐药性[18]。随着蛋白质组技术成熟完善,将对真菌壁及耐药基因分泌的各种蛋白组成分析带来重大突破,并对抗真菌的研制提供重要资料。虽然蛋白质组学还处在一个初期发展研段,但我们相信随着其不断地深入发展,蛋白质组(学)研究在提示诸如生长、发育和代谢调控等生命活动的规律上将会有所突破,对探讨重大疾病的机理、疾病诊断、疾病防治和新药开发将提供重要的理论基础。[ 本帖最后由 snow_white 于 2007-7-20 16:33 编辑 ]snow_white (2007-7-20 16:34:25)二、蛋白质组学的研究进展蛋白质组学强调的是针对蛋白质的一个整体思路。从整体的角度看,蛋白质组研究大致可分为两种类型:一种是针对细胞或组织的全部蛋白质,也就是着眼点是整个蛋白质组;而另一种是以与一个特定的生物学机制或机制相关的全部蛋白质为着眼点,在这里整体是局部性的。针对细胞蛋白质组的完整分析的工作已经比较全面地展开,不仅如大肠杆菌、酵母等低等模式生物的蛋白质组数据库在建立之中,高等生物如水稻和小鼠等的蛋白质研究也已开展,人类一些正常和病变细胞的蛋白质数据库也已在建立之中。与此同时,更多的蛋白质组研究工作则是将着眼点放在蛋白质组的变化或差异上,也就是通过对蛋白质组的比较分析。首先发现并去鉴定在不同生理条件下或不同外界条件下蛋白质组中有差异的蛋白质组分。限于篇幅,本文不对这方面的工作做进一步论述。本文接下来重点介绍近期发表的关于蛋白质组学的几个工作,从中可以看到蛋白质组学的思想方法在蛋白质整体(或局部整体)水平上是如何解决生理学的一些重要问题的。1999年11月《Nature》杂志发表了一篇用蛋白质组学方法研究蛋白质折叠的研究论文[10]。在这篇文章中,Houry等报道了在大肠杆菌胞质中的2500种新生多肽链种只有近300种以GroEL作为分子伴侣来帮助其折叠成正确构象。在以往的相关研究中,通常只是针对某个或某些特定的蛋白质,观察它(们)在折叠过程中是否需要诸如GroEL等分子伴侣的帮助。而在这个工作中,研究是从一个整体的思路出发,首先通过免疫共沉淀的方法获得所有与GroEL结合的肽链,再通过二维电泳和数据库比较等蛋白质研究的手段对这些肽链进行分析鉴定,从而实现了对大肠杆菌近2500条新生多肽链与分子伴侣GroEL的关系的全面分析。在这个工作中,研究者还通过对其中50种与GroEL作用的肽链的鉴定,进一步揭示了决定这些蛋白质能与GroEL相互作用的关键结构特征。应该说,这个工作很好地体现了蛋白质组学的思想方法和技术手段的运用。过去在细胞生物学领域还没有得到过一个主要亚细胞结构的完整的分子图。核孔复合体是一个巨大的跨核膜的八角形结构,是控制大分子在胞质和核质间运输的通道。多年来,很多方法被用来分析这一复合体的组成成分。虽然这些工作取得了很大的进展,但究竟在多大程度上反映了这一复合体的分子原貌仍然是一个未知数。最近通过使用蛋白质组学的手段,Rout等[11]鉴定了完整的酵母核孔复合体所有能检测到的多肽,并系统地对每种可能的蛋白质组分在细胞中定位,结合免疫电镜的方法将各组分在复合体内定位并定量,从而揭示了酵母核孔复合体的完整分子构造,并在此基础上揭示了其工作原理。这个工作可以说是蛋白质组学解决构造生物学问题的一个典范,为揭示其他巨大分子机器的"构造"和工作原理指出了一条新路[12]。通过分析一个蛋白质是否跟功能已知的蛋白质相互作用可得到揭示其功能的线索。因为经验告诉我们,如果两个蛋白质相互作用,那么它们一般参与相同或相关的细胞活动[13]。从近期国际上蛋白质组学研究的发展动向可以看出,揭示蛋白质之间的相互作用关系,建立相互作用关系的网络图,已成为揭示蛋白质组复杂体系与蛋白质功能模式的先导,业已成为蛋白质组学领域的研究热点。2000年初,《Science》登载了一篇应用蛋白质组学的大规模双杂交技术研究线虫生殖器发育的文章[14]。在这个工作中,Walhout等以线虫的生殖发育过程作为研究对象,从已知的27个与线虫发育的蛋白质出发,构造了一个大规模的酵母双杂交系统,得到了100多个相互作用的结果,初步建立了与线虫生殖发育相关的蛋白质相互作用图谱,从而为深入研究和揭示线虫发育的机制等提供了丰富的线索。这个工作不同于一般的应用酵母双杂交进行研究的地方在于,它出于对一个生物学问题的整体思考,尽可能地从所有已知的蛋白质而不只是个别的蛋白质为出发点。这一个工作为以前专注于信号转导过程中单个蛋白质作用的科学家们提供了一个新的思路,即将整个途径的相关蛋白质一起考虑。那么,能否通过酵母双杂交系统来分析一种细胞或特定组织的所有可能的蛋白质之间的相互作用呢?在今年初,《Nature》发表了一篇通过大规模双杂交技术研究酵母近6000个蛋白质之间相互作用的论文[15]。啤酒酵母基因组DNA的全序列业已测定,这为通过双杂交技术来鉴定酵母基因组编码的全部6000种左右的蛋白质间的可能相互作用提供了非常有利的条件。在这个工作中,研究人员采用了两种不同的策略对酵母的蛋白质间的相互作用作了全面分析。一是所谓的列阵筛选法(array screening)。在此方法中,6000株表达不同"猎物"蛋白的酵母单克隆分别加在微滴定板上,带有不同的"诱饵"蛋白的酵母株与前面6000株细胞一一接合形成二倍体细胞,"猎物"蛋白与"诱饵"蛋白的相互作用通过报道基因的表达而被鉴定。这篇文章中报道了192种不同的"诱饵"蛋白与近6000种"猎物"蛋白的相互作用的结果。另一种方法是文库筛选法。该方法与前一种方法的区别是,将表达6000种不同"猎物"蛋白的酵母细胞混在一起构成文库,再将这个文库分别与6000株表达不同"诱饵"蛋白的酵母细胞接合,再进一步筛选鉴定阳性克隆,即"诱饵"与"猎物"发生相互作用的克隆。根据这篇报告,上述两种策略得到了不同的结果,相比之下阵列筛选法更为有效,而文库筛选法的长处是通量大。这一工作的重要意义在于我们已经看到,在基因组序列被了解的基础上,可以利用大规模双杂交技术全面地,当然也是初步地,分析其物种或其细胞、组织的所有蛋白质之间的相互作用关系。相信类似的工作将很快针对其他物种开展,特别是基因组序列已被揭示的物种。由此可见,蛋白质组学已经开始从建立数据库走向解决生命科学的重大问题,成为研究生物学问题或机制的强有力手段。snow_white (2007-7-20 16:37:32)三、蛋白质组学研究进展与趋势曾 嵘 夏其昌(中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所蛋白质组学研究分析中心 上海 200031)如果在五年前提到蛋白质组学(Proteomics),恐怕知之者甚少,而在略知一二者中,部分人还抱有怀疑态度。但是,2001年的Science杂志已把蛋白质组学列为六大研究热点之一,其“热度”仅次于干细胞研究,名列第二。蛋白质组学的受关注程度如今已令人刮目相看。1.蛋白质组学研究的研究意义和背景随着人类基因组计划的实施和推进,生命科学研究已进入了后基因组时代。在这个时代,生命科学的主要研究对象是功能基因组学,包括结构基因组研究和蛋白质组研究等。尽管现在已有多个物种的基因组被测序,但在这些基因组中通常有一半以上基因的功能是未知的。目前功能基因组中所采用的策略,如基因芯片、基因表达序列分析(Serial analysis of gene expression, SAGE)等,都是从细胞中mRNA的角度来考虑的,其前提是细胞中mRNA的水平反映了蛋白质表达的水平。但事实并不完全如此,从DNA mRNA 蛋白质,存在三个层次的调控,即转录水平调控(Transcriptional control ),翻译水平调控(Translational control),翻译后水平调控(Post-translational control )。从mRNA角度考虑,实际上仅包括了转录水平调控,并不能全面代表蛋白质表达水平。实验也证明,组织中mRNA丰度与蛋白质丰度的相关性并不好,尤其对于低丰度蛋白质来说,相关性更差。更重要的是,蛋白质复杂的翻译后修饰、蛋白质的亚细胞定位或迁移、蛋白质-蛋白质相互作用等则几乎无法从mRNA水平来判断。毋庸置疑,蛋白质是生理功能的执行者,是生命现象的直接体现者,对蛋白质结构和功能的研究将直接阐明生命在生理或病理条件下的变化机制。蛋白质本身的存在形式和活动规律,如翻译后修饰、蛋白质间相互作用以及蛋白质构象等问题,仍依赖于直接对蛋白质的研究来解决。虽然蛋白质的可变性和多样性等特殊性质导致了蛋白质研究技术远远比核酸技术要复杂和困难得多,但正是这些特性参与和影响着整个生命过程。传统的对单个蛋白质进行研究的方式已无法满足后基因组时代的要求。这是因为:(1) 生命现象的发生往往是多因素影响的,必然涉及到多个蛋白质。(2) 多个蛋白质的参与是交织成网络的,或平行发生,或呈级联因果。(3) 在执行生理功能时蛋白质的表现是多样的、动态的,并不象基因组那样基本固定不变。因此要对生命的复杂活动有全面和深入的认识,必然要在整体、动态、网络的水平上对蛋白质进行研究。因此在上世纪90年代中期,国际上产生了一门新兴学科-蛋白质组学(Proteomics),它是以细胞内全部蛋白质的存在及其活动方式为研究对象。可以说蛋白质组研究的开展不仅是生命科学研究进入后基因组时代的里程碑,也是后基因组时代生命科学研究的核心内容之一。虽然第一次提出蛋白质组概念是在1994年,但相关研究可以追溯到上世纪90年代中期甚至更早,尤其是80年代初,在基因组计划提出之前,就有人提出过类似的蛋白质组计划,当时称为Human Protein Index计划,旨在分析细胞内的所有蛋白质。但由于种种原因,这一计划被搁浅。90年代初期,各种技术已比较成熟,在这样的背景下,经过各国科学家的讨论,才提出蛋白质组这一概念。国际上蛋白质组研究进展十分迅速,不论基础理论还是技术方法,都在不断进步和完善。相当多种细胞的蛋白质组数据库已经建立,相应的国际互联网站也层出不穷。1996年,澳大利亚建立了世界上第一个蛋白质组研究中心:Australia Proteome Analysis Facility ( APAF )。丹麦、加拿大、日本也先后成立了蛋白质组研究中心。在美国,各大药厂和公司在巨大财力的支持下,也纷纷加入蛋白质组的研究阵容。去年在瑞士成立的GeneProt公司,是由以蛋白质组数据库“SWISSPROT” 著称的蛋白质组研究人员成立的,以应用蛋白质组技术开发新药物靶标为目的,建立了配备有上百台质谱仪的高通量技术平台。而当年提出Human Protein Index 的美国科学家Normsn G. Anderson也成立了类似的蛋白质组学公司,继续其多年未实现的梦想。2001年4月,在美国成立了国际人类蛋白质组研究组织(Human Proteome Organization, HUPO),随后欧洲、亚太地区都成立了区域性蛋白质组研究组织,试图通过合作的方式,融合各方面的力量,完成人类蛋白质组计划(Human Proteome Project)。snow_white (2007-7-20 16:37:49)2.蛋白质组学研究的策略和范围蛋白质组学一经出现,就有两种研究策略。一种可称为“竭泽法”,即采用高通量的蛋白质组研究技术分析生物体内尽可能多乃至接近所有的蛋白质,这种观点从大规模、系统性的角度来看待蛋白质组学,也更符合蛋白质组学的本质。但是,由于蛋白质表达随空间和时间不断变化,要分析生物体内所有的蛋白质是一个难以实现的目标。另一种策略可称为“功能法”,即研究不同时期细胞蛋白质组成的变化,如蛋白质在不同环境下的差异表达,以发现有差异的蛋白质种类为主要目标。这种观点更倾向于把蛋白质组学作为研究生命现象的手段和方法。早期蛋白质组学的研究范围主要是指蛋白质的表达模式(Expression profile), 随着学科的发展,蛋白质组学的研究范围也在不断完善和扩充。蛋白质翻译后修饰研究已成为蛋白质组研究中的重要部分和巨大挑战。蛋白质-蛋白质相互作用的研究也已被纳入蛋白质组学的研究范畴。而蛋白质高级结构的解析即传统的结构生物学,虽也有人试图将其纳入蛋白质组学研究范围,但目前仍独树一帜。
考虑到国人饮食中植物占比更多(素多荤少),建议健康成人的每日蛋白质摄入量为每千克(公斤)体重克。这样的话,50公斤妹子建议每天摄入约60克蛋白质,而75公斤的汉子建议每天摄入约90克蛋白质。为什么素多荤少的饮食结构就需要摄入更多的蛋白质呢?因为有几种氨基酸在人体内无法合成,只能通过食物获取,而不同的蛋白质来源中这些氨基酸所占比例不同,比例越接近人体蛋白质的氨基酸模式,吸收利用率就越高,如鱼虾贝类、瘦肉、蛋、奶都是优质蛋白质,植物中大豆蛋白也属于优质蛋白质。而面粉、蔬菜中虽然也含有蛋白质,但吸收利用率没有肉食中那么高,所以不同国家由于饮食习惯的差异,营养界的标准也有所不同。PS:这个标准应该会随着国人餐桌上荤菜比例的增加而降低。上面这些建议和标准,能保证大部分健康民众的基本需求,但并不是适合每一个人,毕竟每个人的身体状况、代谢类型、运动强度各不相同。《中国居民膳食营养素参考摄入量》中对18~45岁人群的蛋白质摄入建议(此处男性体重参考值为63kg,女性体重参考值为53kg)极轻劳动:男性 70g,女性 65g轻劳动 :男性 80g,女性 70g中劳动 :男性 90g,女性 80g重劳动 :男性100g,女性 90g极重劳动:男性110g这里按照体重比例计算的话,从极轻劳动到极重劳动,蛋白质建议摄入量约为每千克体重~。看看运动员吃多少可以肯定的一点是,运动强度越大,蛋白质消耗越多,需要补充的也就越多。一份由美国营养膳食学会(ADA)、加拿大营养师学会(DOC)、美国运动医学学院(ACSD)发布的的调查报告研究了美国和加拿大运动员饮食与营养情况,其中蛋白质摄入量为:力量型运动员(力量与速度):通常为每千克体重耐力型运动员:通常为每千克体重看起来似乎并不多,不过运动员饮食质量较高,通常都能保证优质蛋白质来源。再来看看NBA方面的消息,像林书豪(91kg)这样的职业篮球运动员,每天的蛋白质摄入量达到了每千克体重2g,甚至超过了我们的极重劳动者,职业联赛的辛苦可见一斑。减脂者该吃多少比起碳水化合物,蛋白质在消化吸收过程中能够显著降低胰岛素的反应,不会导致血糖的剧烈变化,避免身体分泌过多的胰岛素,进食后更不容易产生饥饿感。另一方面,在减脂的热量亏损情况下,高蛋白饮食能够有效地减缓肌肉分解,更多的肌肉带来更高的基础代谢率,使得你无论在静止不动或运动时都能消耗更多热量,让你的减脂事半功倍。2010年在《运动训练医学与科学(Med Sci Sports Exerc)》上的一篇论文研究了蛋白质摄入对于减脂的影响,结果表明,在减少饮食热量后,比起每千克体重1g的蛋白质摄入量,每千克体重的摄入量能够带来更显著的减脂效果。PS:作为学术研究来说,这个实验中蛋白质摄入量的采样点取的太少,如果能在1g与之间取几个中间值,我们也许就能得到更多有用的结论了。为什么这么说?看看下面针对增肌的研究你就明白了。增肌者该吃多少我们都知道肌肉纤维就是由蛋白质构成,保持体内的正氮平衡对于肌肉合成代谢来说是非常重要的。正因为如此,许多增肌者都大吃鸡胸、蛋白,嫌不够再整蛋白粉。可是我们到底需要多少蛋白质来帮助肌肉增长呢?是越多越好么?1992在《应用生理学(J Appl Physiol)》上发表的一篇论文研究了蛋白质摄入量对力量举和健美训练者的影响,结果表明,比起每千克体重1g的蛋白质摄入量,每千克体重的摄入量能够增长更多的肌肉,但每千克体重的摄入量与相差无几。对于一个体重75公斤的增肌者来说,也就需要105g的蛋白质,分摊到每餐就是30g~40g,做好基础饮食的话这个目标应该不难达到。至于要不要喝蛋白粉?小编建议首先考虑做好基础饮食,如果确实因为伙食太差、挑食、没有时间准备膳食的话,合理使用补剂,总比营养不良要好。过量摄入蛋白质的危害蛋白质代谢以及代谢产物排泄主要是通过肝脏和肾脏,对于健康人,过量摄入蛋白质会增加肝脏何肾脏的负担,升高尿中的草酸和尿酸水平,增加患泌尿系统结石、痛风等相关疾病的概率。另外,尿液增加也容易导致缺钙。对于肾脏病人,摄入过量蛋白质可能加重病情。多少算过量2000年发表于《国际运动营养学与新陈代谢杂志(int j sport nutr exerc metab)》的一篇论文对运动员的蛋白质摄入上限进行了研究,发现对于持续训练的运动员每千克体重的蛋白质并未影响肾功能。2006年同本期刊上的另一项研究也探索了人体摄入蛋白质的上限,实验表明这个指标依个体情况不同,介于每千克体重2g~之间。总结一下体力活动极少时,建议蛋白质摄入量每千克体重~;运动人群、体力劳动者,建议蛋白质摄入量每千克体重~;适量增加蛋白质摄入能帮助减脂者维持肌肉,帮助增肌者增长肌肉;运动量越大或劳动强度越大,需要的蛋白质越多;饮食中素食比例越大,需要的蛋白质越多;避免过量摄入蛋白质带来的风险,低于每千克体重2g的摄入量是比较安全的。
我不知道你们的论文是什么要求,但可以给你些建议:论文应先写摘要,再写正文。从目的、方法、结果、结论这几方面写。具体的可参考范文,以下为蛋白质的结构,希望对你有所帮助。蛋白质一级结构(primary structure) 是指多肽链的氨基酸残基的排列顺序,也是蛋白质最基本的结构。它是由基因上遗传密码的排列顺序所决定的,各种氨基酸按遗传密码的顺序通过肽键连接起来。每一种蛋白质分子都有自己特有的氨基酸的组成和排列顺序即一级结构,由这种氨基酸排列顺序决定它的特定的空间结构,也就是蛋白质的一级结构决定了蛋白质的二级三级等高级结构。胰岛素(Insulin)由51个氨基酸残基组成,分为A、B两条链。A链21个氨基酸残基,B链30个氨基酸残基。A、B两条链之间通过两个二硫键联结在一起,A链另有一个链内二硫键。 蛋白质二级结构(secondary structure)二级结构是指多肽链借助于氢键沿一维方向排列成具有周期性的结构的构象,是多肽链局部的空间结构(构象),主要有α-螺旋、β-折叠、β-转角等几种形式,它们是构成蛋白质高级结构的基本要素。 α-螺旋(α-helix)是蛋白质中最常见最典型含量最丰富的二级结构元件.在α螺旋中,每 个螺旋周期包含 个氨基酸残基,残基侧链伸向外侧,同一肽链上的每个残基的酰胺氢原子和位于它后面的第4个残基上的羰基氧原子之间形成氢键。这种氢键大致与螺旋轴平行。一条多肽链呈α-螺旋构象的推动力就是所有肽键上的酰胺氢和羰基氧之间形成的链内氢键。在水环境中,肽键上的酰胺氢和羰基氧既能形成内部(α-螺旋内)的氢键,也能与水分子形成氢键。如果后者发生,多肽链呈现类似变性蛋白质那样的伸展构象。疏水环境对于氢键的形成 没有影响,因此,更可能促进α-螺旋结构的形成。β-折叠(β-sheet)也是一种重复性的结构,可分为平行式和反平行式两种类型,它们是通过肽链间或肽段间的氢键维系。可以把它们想象为由折叠的条状纸片侧向并排而成,每条纸片可看成是一条肽链, 称为β折叠股或β股(β-strand),肽主链沿纸条形成锯齿状,处于最伸展的构象,氢键主要在股间而不是股内。α-碳原子位于折叠线上,由于其四面体性质,连续的酰氨平面排列成折叠形式。需要注意的是在折叠片上的侧链都垂直于折叠片的平面,并交替的从平面上下二侧伸出。平行折叠片比反平行折叠片更规则且一般是大结构而反平行折叠片可以少到仅由两个β股组成。β-转角(β-turn)是种简单的非重复性结构。在β-转角中第一个残基的C=O与第四个残基的N-H氢键键合形成一个紧密的环,使β-转角成为比较稳定的结构,多处在蛋白质分子的表面,在这里改变多肽链方向的阻力比较小。β-转角的特定构象在一定程度上取决与他的组成氨基酸,某些氨基酸如脯氨酸和甘氨酸经常存在其中,由于甘氨酸缺少侧链(只有一个H),在β-转角中能很好的调整其他残基的空间阻碍,因此使立体化学上最合适的氨基酸;而脯氨酸具有换装结构和固定的角,因此在一定程度上迫使β-转角形成,促使多台自身回折且这些回折有助于反平行β折叠片的形成。蛋白质三级结构(tertiary structure)三级结构主要针对球状蛋白质而言的是指整条多肽链由二级结构元件构建成的总三维结构,包括一级结构中相距远的肽段之间的几何相互关系,骨架和侧链在内的所有原子的空间排列。在球状蛋白质中,侧链基团的定位是根据它们的极性安排的。蛋白质特定的空间构象是由氢键、离子键、偶极与偶极间的相互作用、疏水作用等作用力维持的,疏水作用是主要的作用力。有些蛋白质还涉及到二硫键。如果蛋白质分子仅由一条多肽链组成,三级结构就是它的最高结构层次。蛋白质四级结构(quaternary structure)四级结构是指在亚基和亚基之间通过疏水作用等次级键结合成为有序排列的特定的空间结构。四级结构的蛋白质中每个球状蛋白质称为亚基,亚基通常由一条多肽链组成,有时含两条以上的多肽链,单独存在时一般没有生物活性。亚基有时也称为单体(monomer),仅由一个亚基组成的并因此无四级结构的蛋白质如核糖核酸酶称为单体蛋白质,由两个或两个以上亚基组成的蛋白质统称为寡聚蛋白质,多聚蛋白质或多亚基蛋白质。多聚蛋白质可以是由单一类型的亚基组成,称为同多聚蛋白质或由几种不同类型的亚基组成称为杂多聚蛋白质。对称的寡居蛋白质分子可视为由两个或多个不对称的相同结构成分组成,这种相同结构成分称为原聚体或原体(protomer)。在同多聚体中原体就是亚基,但在杂聚体中原体是由两种或多种不同的亚基组成。蛋白质的四级结构涉及亚基种类和数目以及各亚基或原聚体在整个分子中的空间排布,包括亚基间的接触位点(结构互补)和作用力(主要是非共价相互作用)。大多数寡聚蛋白质分子中亚基数目为偶数,尤以2和4为多;个别为奇数,如荧光素酶分子含3个亚基。亚基的种类一般是一种或两种,少数的多于两种。稳定四级结构的作用力与稳定三级结构的没有本质区别。亚基的二聚作用伴随着有利的相互作用包括范徳华力,氢键,离子键和疏水作用还有亚基间的二硫键。亚基缔合的驱动力主要是疏水作用,因亚基间紧密接触的界面存在极性相互作用和疏水作用,相互作用的表面具有极性基团和疏水基团的互补排列;而亚基缔合的专一性则由相互作用的表面上的极性基团之间的氢键和离子键提供。
毫无疑问,生命科学与化学有着密不可分的联系,我甚至认为生命科学就是用化学来解释生命。然而,仅仅知道一种物质的化学成分是远远不够的,结构才是其功能的基础。我们知道,构成元素相同的物质,由于结构不同,可能在功能上就相去甚远:左、右旋光物质的不同生理作用就是一个很好的例子。但是,我们不能孤立地来阐述生命科学与结构化学的关系,也就是说不能把生命科学看成一块,再把结构化学看成另一块,然后再说明他们间千丝万缕的联系;我认为,结构化学与生命科学是揉合在一起的,很多结构化学家在生命科学领域就有不凡的建树。鲍林就是以化学向生物学渗透的先驱者,他不仅进行了大分子研究,还对镰刀形细胞贫血分子病和大脑化学进行了大量的研究。然而我认为,最能体现结构化学与生命科学揉合一体的历史故事,就是鲍林与沃森和克里克关于DNA结构之争。在这个过程中,我们无法定义他们到底是化学家还是生物学家。而且,结构化学的知识不仅为他们建立模型提供了理论支持,而且在帮助他们判别真理与谬误、为他们的结论提供事实支持等方面起到了至关重要的作用。从这个故事中我们不仅可以看出,解决DNA结构这个世界性的生命科学课题,是许多化学家、物理学家、晶体学家、生化学家共同努力的结果,而且能受到许多在科学研究上的启发。在多学科交叉渗透的今天,我们更不能仅仅只重视专业课的学习,必须同时汲取其他学科的知识,为将来的研究打下基础。在一九二四年以前,没有一个人真正懂得DNA的重要性。但就在那一年,科学家罗伯特·福尔根发现了一种方法能将DNA染成淡紫色。在这种方法的帮助下,科学家们发现DNA仅存在于细胞核中。到了一九三一年,科学家乔基姆·哈默林用实验证明了植物长成什么样子完全取决于细胞核。随后的一切实验事实都表明,发出遗传信息的正是细胞核里的DNA。于是,在美洲和欧、亚、非三洲各试验室里的人们都开始研究这个问题。在美国,著名的化学家莱纳斯·鲍林开始了对DNA的研究。在剑桥大学的卡文迪斯实验室里,英国人弗朗西斯·克里克和美国人詹姆斯·沃森也着手进行对奇异的DNA结构的探索。这是一场用结构化学来解释生命科学的竞赛,也是“一个远方传奇大力士被两个无名小卒砍倒的故事”。虽然我们已经知道了这场竞赛的结果,但我认为,这一探索的过程更让人留下深刻的印象。我将双方的研究进行了一些对比,确实从中学到了一些东西,希望和大家一起探讨。一、双方的开端:当时的鲍林已经是化学界的“权威”,他致力于蛋白质的研究。1951年夏天,鲍林开始深入研究有关DNA的材料,并常常找人讨论。他认为,与蛋白质相比,弄清DNA的结构不会很难,“这算不上一个最为紧迫的问题”。DNA在重量上是染色体的一种重要成分,但蛋白质也一样。大多数学者认为,蛋白质部分最有可能包含着遗传的信息。相对而言,DNA似乎就比较简单了,它很可能只是一种结构性的成分,只是用来帮助染色体折叠和打开的。鲍林就这样认为。在1952年初,几乎所有重要的遗传学学者都持这一种观点。我们可以看看后来鲍林自己的话:“我以前就知道DNA是一种遗传物质的论点,然而我没有接受这一论点。你们知道,那时我正热衷于蛋白质的研究,我认为蛋白质最有可能是遗传物质,不可能是核酸 当然,核酸也有作用。在我著述的有关核酸的文字材料中,我总会提到核蛋白的概念。当时,我考虑得更多的是蛋白质,而不是核酸。”虽然如此,鲍林还是着手研究DNA的结构。此时,他需要清晰的DNA X光照片,他曾先后写信给相片持有者物理学家威尔金斯(英国)及其上司,但均遭拒绝。1951年11月,《美国化学学会学报》上刊登了一篇论述DNA结构的文章。鲍林据其深厚的结构化学基础,一下子就看出这篇文章的结果是错的;同时,此事刺激了他开始思考DNA是如何构筑起来的问题。鲍林设想,如果碱基朝外,那么螺旋的内核就应当是由磷酸堆积起来的。磷酸聚集在中间,碱基朝外,这与X射线的资料是“吻合”的。在鲍林的头脑中,DNA结构的问题就已经转化为如何将磷酸堆积在一起的问题了。我们现在知道,鲍林的这一开端是错的,并最终使他败给了沃森和克里克。另外还必须一提的是,鲍林对DNA研究总是被各种事务打断,使他曾多次中断自己的思路。是否是因为鲍林没能看到威尔金斯的相片而导致他的失败呢?暂且不回答这个问题,我们先来看看沃森和克里克是如何开始的。在战争期间,克里克原来是从事武器方面研究的。后来他决定研究生物。于是他到剑桥大学学习分子学。至于沃森,他本来就一直在研究DNA。他到剑桥大学是为了对此作进一步的研究。他们都是热心探索的人。“沃·克组合”相对于鲍林的地位可以说是“一个在天,一个在地”,他们并没有引起人们多大的重视,也没有引起鲍林的注意。他们就凭着一股劲和对目标的执着追求开始了他们的研究。还必须提到的是另外两位对他们的成功起着至关重要的作用的人:一位是上文提到的物理学家威尔金斯,另一位是青年女晶体学家罗莎琳德·富兰克林。他们拍出了非常漂亮的DNA X光照片,不仅启发了沃森和克里克,而且为他们的发现提供了佐证。鲍林颇为自信,感到自己有能力解开DNA之谜。唯一的问题是,会不会有人抢先取得胜果,但是,他不会把这一点真正放在心上。他认为威尔金斯和富兰克林两人(更不用说沃森和克里克了),没有谁有足够的化学基础对鲍林产生严重的威胁。二、对对手的不同看法:鲍林是自负的,他不相信有人能够在他之前发现DNA的结构,特别是他认为没有人有他那样深厚的化学功底。他“知道”, 沃森是一个好学生,但因成绩还不够突出,因而他到加州理工学院当研究生的申请未被批准。克里克已经三十五六岁了,还在读研究生,年龄是大了一些。况且,卡迪文斯实验室的科学家们至今尚未在任何竞赛中打败过鲍林。甚至有人认为,沃森和克里克看上去就像是一对“杂耍演员”。而沃森和克里克则不同。对于年方19的沃森来说,鲍林是一位值得仿效的榜样。在卢瓦蒙会议上,沃森就是围聚在鲍林身边的人之一,他十分用心地听了鲍林的讲话。克里克开始并不是鲍林的崇拜者,他是鲍林的竞争对手,因为鲍林曾用阿尔法螺旋表明他们的一篇关于蛋白质结构的论文漏洞百出,让克里克承受了由此而来的屈辱。从此,克里克借鉴了鲍林的研究方法。说实话,他们对鲍林这位怪杰都极为佩服。更重要的是,他们两人都互相倾慕,他们可谓是天生一对。相对于鲍林来说,沃森和克里克谦逊多了。三、研究方法及进程:鲍林首先想到DNA的结构可能是螺旋型,因为其他构型与他所看到和掌握的照片资料不相符合。但他认为,DNA是由三条链互相缠绕在一起,磷酸处于中央的位置。之后,他的工作重点就聚焦于找出磷酸分子在中央合理的排列方法。虽然他知道自己提出的构型不能完美地符合实验测算得出的数据和X光衍射照片,但他认为这些都只是细枝末节的东西,就像他发现蛋白质阿尔法螺旋一样 开始的时候也有难以解释的数据,他大胆地将之忽略,而其后的事实证明了他这种策略是明智的。另外,鲍林有些急于求成,他希望能够尽快地发表相关文章,抢在其他科学家之前,宣布自己再次成功地解决了又一世界性的难题。于是,他很快地发表了他“发现”的DNA结构。鲍林将自己的论文也寄给了沃森和克里克。他们两人虚惊了一场,因为他们发现,鲍林设想的这种构型是他们最初设想的结果,当时他们将这一结果给晶体学家富兰克林看的时候,被她以充足的论据否认,因为水容量问题与这种构型严重不符。也正是因为这次错误,他们两人被认为不适合研究DNA构型问题,被拆散到不同的课题组,从事别的研究。但沃森和克里克并没有就此放弃,他们仍然私下坚持不懈地进行研究和探索。他们在研究方法上一直就有共识:与其推导出复杂的数学模型,直接而又明确地解释X光的衍射结果,还不如借助化学常识构筑结构的一个模型。正如沃森所说,他们决定“仿效鲍林,并在他本人发起的这场竞赛中将他击败”。富兰克林的批评已经促使他们将磷酸放到了分子的外侧;又受到奥地利生物化学家切加夫的启示,得知内侧各对碱基之间存在着一一对应的关系。他们开始设想,在螺旋中,嘌呤和嘧啶以某种方式挨次排列在分子中心下部。之后,他们看到了富兰克林最新的DNA照片,不仅使他们确认了DNA是一种螺旋,而且他们得到了几个主要参数。由此,他们开始着手制造模型,通过不懈的努力,最终获得了成功。可以看出,不论是成功者还是失败者,他们都用了一种结构化学中重要的研究方法 建模。同时,沃森和克里克不仅受到了多学科领域的科学家的启示和帮助,而且他们自己都承认,他们的研究方法来源于伟大的化学家 鲍林。由此可见,生命科学是集多学科,特别是化学的大成所在,他与化学,乃至物理、数学的揉合可见一斑。为什么鲍林会失败?鲍林有着深厚的化学知识作为自己研究的基础。照常理而言,成功的应该是他,但他为什么输给了沃森和克里克呢?鲍林输在浮躁和自负上。他急于求成,因为DNA是当时最大的课题,他要去抢占这一高地。他没有把研究的准备工作做好就想碰碰自己的运气了。同时,他顺利解决阿尔法螺旋给他套上了成功的光环,他的确是世界上解决巨分子结构的最佳人选,但他也从此染上了自负的恶习,他以为自己不再需要做别人需要做的那些研究的准备工作了。他过于相信自己的直觉和运气,结果输掉了这场大比拼。沃森和克里克为什么会成功?其实这个问题的答案从前面的叙述中都可以看出,但我觉得最重要的一点是不懈的思索与踏实的努力。克里克不就是在因头疼而不得不休息,却又忍不住开始计算时找到了有关DNA结构的答案吗?他们虽然被拆散到两个不同的研究小组,但仍然踏实地合作与工作,正是这样,幸运之神才降临在他们的头上。另外还有一点,就是他们没有放过看似微不足道的东西。奥地利生物化学家切加夫将碱基一一对应的关系同样告诉了鲍林,但却没有得到鲍林的重视,而沃森和克里克并没有放过这一点,而最终获得启发,找到了DNA的正确结构。结构化学与生命科学的揉合已无需多说,我相信这种相互融合在将来会愈演愈烈。最后我想总结的是有关鲍林的研究方法,毕竟沃森与克里克的成功也来源于此,相信它对所有的科研者都会有所帮助:鲍林的研究方法实验研究和理论探讨相结合鲍林比一般的化学研究生掌握了更多的数学和物理学知识。他一方面是重视实验,强调经验知识;另一方面又深信化学结构问题可以通过应用现代物理学的理论来解决。他常采用半经验的方法:既有根据物理学基本原理进行的演绎推导或论证,又有对实验资料的归纳,二者互相补充。 量子力学与化学经验相结合鲍林在总结过去对离子半径的研究时曾指出:“应用量子力学可以近似计算……但是,这种理论计算是十分复杂的,需要很大的工作量;因此,从化学方面考虑,最好有一套经验或半经验的离子半径数据……”他的主要做法是:不断提出新的概念,利用它来概括实验资料和总结化学结构规律。发展简单的理论。努力把量子力学的研究成果转译成化学家的习用语言。采用移植方法 开拓边缘学科鲍林不断把结构化学的理论和实验方法移植到生物学、医学以及核物理的研究中去。他按照自己的专长不断地把新的理论原理和新的实验方法移植于另一领域,解决新的研究课题,努力开拓新的边缘学科地带。这是他五十多年来研究成果绵绵不断的重要原因。直觉和模型方法在鲍林的研究工作中,直觉的运用占有非常突出的地位。无论是鲍林本人还是别人对他的评述都常常提到直觉。综合起来大致有以下表现:1.是与数学计算不同的一种寻求答案的方式。2.一种好奇心,它引起鲍林对某个科学课题的注意,并直接领悟到有可能用经验的方式来解答它。3.和想象一样,“不能归结为仅仅采用通常的逻辑规则和过程”,它和某种“深邃的洞察力”有关。4.鲍林对一个晶体的结构的确定,分为两步:一是推测,二是证实。这种“推测”,或者是鲍林本人自称的“随机方法”也在直觉之列。5.“借助于对化学事实的非凡记忆”,是“经过实践”养成的。从整体看待世界 从实践对待科学鲍林作为一位自然科学家,物质世界的统一性对于他来说似乎是不言而喻的。鲍林重视理论思维,并不完全同意实证主义的见解。他强调自己“是纯粹从实践的方面对待科学;可以说是实用地对待科学。”贯穿鲍林研究方法中的极其宝贵的思想正是这种“从实践的方面对待科学”的态度。
你看下(微生物前沿)上的文献吧,
浅谈蛋白质折叠的有关问题 [关键字]生物 大分子 分子伴侣 蛋白质的折叠 识别 结合 生物大分子的结构与功能的研究是了解分子水平的先象的基础。没有对生物大分子的结构与功能的认识,就没有分子生物学。正如没有DNA双螺旋结构的发现,就没有遗传传达传递的中心法则,也就没有今天的分子生物学。结构分子以由第一分子进入对复和物乃至多亚基,多分子复和体结构研究。同时,过去难以研究的分子水平上的生命运动情况也随着研究的深入和技术手段的发展而逐渐由难点变为热点。蛋白质晶体学研究已从生物大分子静态(时间统计)的结构分析开始进入动态(时间分辨)的结构分析及动力学分析。第十三届国际生物物理大会的25个专题讨论会中有一半以上涉及蛋白质的结构与功能,而“结构与功能”又强调“动力学(Dynamics)”,即动态的结构或结构的运动与蛋白质分子功能的关系,以及对大分子相互作用的贡献。 蛋白质折叠问题被列为“21世纪的生物物理学”的重要课题,它是分子生物学中心法则尚未解决的一个重大生物学问题。从一级序列预测蛋白质分子的三级结构并进一步预测其功能,是极富挑战性的工作。研究蛋白质折叠,尤其是折叠早期过程,即新生肽段的折叠过程是全面的最终阐明中心法则的一个根本问题,在这一领域中,近年来的新发现对新生肽段能够自发进行折叠的传统概念做了根本的修正。这其中,X射线晶体衍射和各种波谱技术以及电子显微镜技术等发挥了极其重要的作用。第十三届国际生物物理大会上,Nobel奖获得者Ernst在报告中强调指出,NMR用于研究蛋白质的一个主要优点在于它能极为详细的研究蛋白质分子的动力学,即动态的结构或结构的运动与蛋白质分子功能的关系。目前的NMR技术已经能够在秒到皮秒的时间域上观察蛋白质结构的运动过程,其中包括主链和侧链的运动,以及在各种不同的温度和压力下蛋白质的折叠和去折叠过程。蛋白质大分子的结构分析也不仅仅只是解出某个具体的结构,而是更加关注结构的涨落和运动。例如,运输小分子的酶和蛋白质通常存在着两种构象,结合配体的和未结合配体的。一种构象内的结构涨落是构象转变所必需的前奏,因此需要把光谱学,波谱学和X射线结构分析结合起来研究结构涨落的平衡,构象改变和改变过程中形成的多种中间态,又如,为了了解蛋白质是如何折叠的,就必须知道折叠时几个基本过程的时间尺度和机制,包括二级结构(螺旋和折叠)的形成,卷曲,长程相互作用以及未折叠肽段的全面崩溃。多种技术用于研究次过程,如快速核磁共振,快速光谱技术(荧光,远紫外和近紫外圆二色)。 一、新生肽段折叠研究中的新观点 长期以来关于蛋白质折叠,形成了自组装(self-assembly)的主导学说,因此,在研究新生肽段的折叠时,就很自然的把在体外蛋白质折叠研究中得到的规律推广到体内,用变性蛋白的复性作为新生肽段折叠的模型,并认为细胞中新合成的多肽链,不需要别的分子的帮助,不需要额外能量的补充,就应该能够自发的折叠而形成它的功能状态。 1988年,邹承鲁明确指出,新生肽段的折叠在合成早期业已开始,而不是合成完后才开始进行,随着肽段的延伸同时折叠,又不断进行构象的调整,先形成的结构会作用于后合成的肽段的折叠,而后合成的结构又会影响前面已形成的结构的调整。因此,在肽段延伸过程中形成的结构往往不一定是最终功能蛋白中的结构。这样,三维结构的形成是一个同时进行着的,协调的动态过程。九十年代一类具有新的生物功能的蛋白,分子伴侣(Molecularchaperone)的发现,以及在更广泛意义上说的帮助蛋白质折叠的辅助蛋白(Accessoryprotein)的提出,说明细胞内新生肽段的折叠一般意义上说是需要帮助的,而不是自发进行的。 二、蛋白质分子的折叠和分子伴侣的作用 蛋白质分子的三维结构,除了共价的肽键和二硫键,还靠大量极其复杂的弱次级键共同作用。因此新生肽段在一边合成一边折叠过程中有可能暂时形成在最终成熟蛋白中不存在不该有的结构,他们常常是一些疏水表面,它们之间很可能发生本不应该有的错误的相互作用而形成的非功能的分子,甚至造成分子的聚集和沉淀。按照自组装学说,每一步折叠都是正确的,充分的,必要的。实际上折叠过程是一个正确途径和错误途径相互竞争的过程,为了提高蛋白质生物合成的效率的,应该有帮助正确途径的竞争机制,分子伴侣就是这样通过进化应运而生的。它们的功能是识别新生肽段折叠过程中暂时暴露的错误结构的,与之结合,生成复和物,从而防止这些表面之间过早的相互作用,阻止不正确的非功能的折叠途径,抑制不可逆聚合物产生,这样必然促进折叠向正确方向进行。(从哲学的观点说,似乎很容易驳斥自组装学说,它违背了矛盾的普遍性原理,试想,如果蛋白质的每一步折叠均是正确的,充分的,必要的,岂不是在无任何矛盾的前提下,完成了复杂的最稳定构象的形成,即完成了由量变到质变的伟大飞跃,从无活性的肽链变成有活性的功能蛋白,这显然是违背哲学基本原理的。换一个角度想,生物进化的过程本来就充满着不定向的变异,这些变异中有适应环境的,也有不适应环境的,“物竞天择”,自然的选择淘汰了那些不适应的,保留了那些适应的。蛋白质分子的折叠不也与此类似吗?我想,蛋白质的一级结构只是肽链折叠并形成功能蛋白的特定三维结构的内因,实际上,多肽链在形成活性蛋白的每一步,都有潜在的可能形成“不正确”的折叠,如果没有象分子伴侣或其它帮助蛋白等外部因素的作用,多肽链也永远不能折叠成为活性蛋百。) 三,分子伴侣的作用机制 分子伴侣的作用机制实际上就是它如何与靶蛋白识别,结合,又解离的机制。有的分子伴侣具高度专一性,如一些分子内分子伴侣,还有细菌Pseudomonascepacia的酯酶,有它自己的“私有分子伴侣”。它是由基因limA编码的,与酯酶的基因LipA只隔3个碱基,可能是进化过程中发生的基因分裂造成的。而一般的分子伴侣识别特异性不高,它是怎样识别需要它帮助的对象的呢?现在只能说分子伴侣识别非天然构象,而不去理会天然的构象。由于在天然分子中,疏水残基多半位于分子的内部而形成疏水核,去折叠后就可能暴露出来,或者在新生肽段的折叠过程中,会暂时形成在天然构象中本应该存在于分子内部的疏水表面,因此认为分子伴侣最有可能是与疏水表面相结合,如硫氰酸酶(Rhodanese)分子α-helix的疏水侧面。但是只有β-sheet结构的蛋白质才可为分子伴侣识别。 最近关于识别机制有较大的进展。Bip是内质网管腔内的分子伴侣,用一种affinitypanning的方法检查Bip与有随机序列的十二肽结合的特异性,结果发现,Hy-(W/X)-Hy-X-Hy-X-Hymotif与Bipj结合最强,Hy最多的是Trp、Leu、Phe,即较大的疏水残基。一般来说,2-4个疏水残基就足够进行结合。还有一种较普遍的说法是分子伴侣识别所谓熔球体结构(moltenglobule)。另一方面,分子伴侣本身与肽结合部位的结构分析最近也有些进展。譬如,PapD的晶体结构表明,多肽结合在它的β-sheet区。GroEL中,约40kD的153-531结构域是核苷酸的结合区。 分子伴侣作用的第二步是与靶蛋白形成复合物。非常盛行的一种模型认为分子伴侣常常以多聚`体形式而形成中心空洞的结构,用电子显微镜已经观察到由二圈层圆面包圈形组成的十四体GroEL分子和一个一层圆面包圈的七体GroES分子协同作用形成中空的非对称笼状结构(cagemodel),推测靶蛋白可以在与周围环境隔离的中间空腔内不受干扰的进一步折叠。但是不久前一个日本实验室发现GroEL的一个亚基,甚至其N端去除78个氨基酸残基的50kD片段,已经不能再组装成十四体结构,都有确定的分子伴侣功能。由此,我想:也许环状分子伴侣并非每个部位都是有效的结合部位,也就是说,该二层圆面包圈组成的十四体GroEL分子只有一个或若干个部位能够与疏水残基或所谓的熔球体结构结合,而其余部位起识别作用,就像一个探测器一样,整个十四体GroEL分子以圈层或笼状结构”包裹”在多肽链的主链上,以旋进方式再多肽链的链体上运动,一旦环状多聚体的某一识别部位发现疏水结构或所谓的熔球体结构等新生肽链折叠过程中暂时暴露的错误结构,经信号转导,多聚体的结合部位便与之结合,生成复合物,抑制不正确的折叠。以上完全是我个人的猜想,是基于上述两个试验现象的矛盾而试图作一番解释。至于为什么假设以旋进方式在多肽链上运动,我并没有相应的根据,只是觉得这应该是一个动态过程,因此作了一番狂妄的假想,另外,我觉得也许可以用X射线衍射来探测一下分子伴侣GroEL和GroES组成的笼状结构,看看它的a×b×c是否足以容纳多肽链的某一段,或者它的内部和外部的疏水性质和其他一些物化性质如何,也许可以找到支持或驳斥上述假设的证据。 以上谈的都是蛋白质的分子伴侣。不久前又出现了一个新名词“DNAchaperones”,DNA分子伴侣,这种分子伴侣是与DNA相结合并帮助DNA折叠的。在这种复合物中,DNA分子包围在蛋白质分子的表面,既是高度有序的,又是在一定程度上结构已有所改变的。DNA与蛋白的这种相互作用对DNA的转录,复制以及重组都十分重要;或如在核小体中,对DNA的包装是必须的。DNA在溶液中的结构有相当的刚性,必须克服一个能障才能转变成它的蛋白复合物中的结构,分子伴侣的作用就是帮助DNA分子进行折叠和扭曲,从而把DNA稳定在一个适合于和蛋白结构的特定构型中。这种结合是协同的,可逆的在形成复合物之后便解离下来。因此,不论是DNA分子伴侣还是蛋白分子伴侣,都与DNA和蛋白的相互作用有关,与基因调控有关,看来,分子伴侣确实与最终阐明中心法则当前主要问题有密切关系。 四、分子伴侣和酶的区别 与分子伴侣不同,以确定为帮助蛋白质折叠的酶目前只有两个,一个是蛋白质二硫键异构酶(proteindisulfideisomerase,PDI);另一个是肽基脯氨酸顺反异构酶(peptidylprolylcis-transisomerase,PPI)。以PDI为例,众所周知,蛋白质分子中的二硫键与新生肽段的折叠密切相关,对维系蛋白质分子的结构稳定性和功能发挥也有重要作用。PDI定位在内质网管腔内,含量丰富,催化蛋白质分子内巯基与二硫键之间的交换反应。同时,它是目前发现的最为突出的多功能蛋白,除了二硫键的异构酶的基本功能外,它还是脯氨酸-4-羟化酶的α亚基;又是微粒体内甘油三酯转移蛋白复合物的小亚基,还是一种糖基化位点结合蛋白(gkycisylationsitebindingprotein)等。其中,最引人注目的还是它有与多肽结合的能力,可以结合具有不同序列,长度和电荷分布的肽,特异性较低,主要是与肽的主链相作用,但对巯基尚有一些偏爱。按照分子伴侣的定义,一般认为PDI和分子伴侣是两类不同的帮助蛋白,但是我国上海生物物理研究所最近提出不同的看法,认为蛋白质二硫键异构酶也具有分子伴侣的功能。 蛋白质分子中天然二硫键的形成要求这些在肽链上往往处于不相邻位置的巯基,首先通过肽链一定程度的折叠,才能相互接近到可以正确形成二硫键的位置。肽链的自身折叠是一个慢过程,而蛋白质二硫键异构酶催化蛋白质天然二硫键的形成却是一个快过程。另一方面,蛋白质二硫键异构酶具有低特异性的与各种不同肽链相结合的能力,在内质网中以极高的浓度存在,又是是一个钙结合蛋白,是一个能被磷酸化的蛋白,这些都已经符合了分子伴侣的条件。因此他们推测蛋白质二硫键异构酶很可能首先通过它与伸展的,或部分折叠的肽段的结合,阻止错误的折叠途径,促进正确的中间物生成,帮助肽链折叠是相应的巯基配对,从而是正确的二硫键得以形成;然后催化巯基的氧化或二硫键的异构而形成天然二硫键。他们认为蛋白质二硫键异构酶的酶活性与它的分子伴侣功能不是相互排斥,而是密切相关,协调统一的。分子伴侣与帮助新生肽链折叠的酶之间,大概不应该,也不能够划一条绝对的分界线。我想:酶的最主要特性就是催化生化反应,分子伴侣的主要作用是与新生肽段的错误构象结合,从而阻止肽链不正确的非功能的折叠途径,促使其向正确的折叠方向反应,这难道不可以理解成间接的催化肽链的折叠吗?从表观上看,抑制不正确的折叠途径等于加快了正确反应的速度。所以,我本人也很赞成他们的观点。最近的试验已经为这一假说提供了很好的证据。PDI明显抑制变性的甘油醛-3-磷酸脱氢酶在复性股过程中的严重聚合,有效的提高它的复性效率,与典型的分子伴侣GroE系统对甘油醛3-磷酸脱氢酶复性的效应极其相似。 五、分子伴侣的结构 目前唯一解出晶体结构的分子伴侣是的PapD,帮助鞭毛蛋白折叠的分子伴侣。还有HSP70的N端结构域,即ATP结合域也以有晶体结构。用电子显微镜已经清楚的看到了GroEL的十四聚体和GroEL的七聚体的四级结构,象两个圆形中空的面包圈叠在一起,用NMR以及各种溶液构象变化是研究分子伴侣作用机制的有效手段。 六、分子伴侣研究的实际应用 分子伴侣的研究成果必然会大大加深我们对生命现象的认识,同时也一定会增加我们与自然斗争的能力和自身生存的能力。由于分子伴侣在生命活动的各个层次都具有重要作用,它的突变和损伤也必定会引起疾病,因此可以期望运用分子伴侣的知识来治疗所谓的”分子伴侣病”。另一方面,利用对分子伴侣的研究成果从根本上提高基因工程和蛋白工程的成功率,也必将对大幅度提高人类生活水平起重要作用。 [参考书目] 1.李宝健主编,面向21世纪生命科学发展前沿,广东科技出版社,1996年11月第一版:93-104页 2.郝柏林刘寄星主编,理论物理与生命科学,上海科学技术出版社,1997年12月第一版:29-58页 3.中国生物物理代表团,从第十三届国际生物物理大会看生物物理学研究的现状和趋势,生物物理学报,1999年第十五卷第四期:826-827页