生物化学整理真题之蛋白质

名词解释

2009 组蛋白修饰（histone modification）：是指组蛋白在相关酶作用下发生甲基化、乙酰化、磷酸化、腺苷酸化、泛素化、ADP核糖基化等修饰的过程。

2016 组蛋白密码：组蛋白在翻译后的修饰中会发生改变，从而提供一种识别的标志，为其它蛋白与DNA的结合产生协同或拮抗效应，它是一种动态转录调控成分，称为组蛋白密码(Histone code)。

问答题

2007.1 真核生物蛋白质的翻译后加工有哪些？

1.N端fMet或者是Met的切除

   原核生物蛋白质氨基端的甲酰基能够被脱甲酰化酶水解，原核生物与真核生物在多肽链合成完毕之前N端的甲硫氨酸会被切除。

2.二硫键的形成

   mRNA中没有胱氨酸的密码子，蛋白质合成后通过两个半胱氨酸的氧化作用生成，二硫键的形成对于稳定蛋白质的天然构想具有重要的作用。

3. 特定氨基酸的修饰

1）磷酸化：由多种蛋白激酶催化，发生在丝氨酸，苏氨酸和酪氨酸等氨基酸的侧链

2）糖基化：是真核细胞的特征之一，由糖基化酶催化形成分泌蛋白和膜蛋白等

3）甲基化：由N-甲基化酶催化，主要包括发生在Arg，His，Gln的侧基德N甲基化和Asp侧基德O甲基化

4）乙酰化：乙酰转移酶催化，发生在赖氨酸的e-NH2上。

4.切除新生肽链中的非功能片段

   包括在引导蛋白质运送到指定位置后切除信号肽，以及将酶原的部分肽段切除使之成为活性分子，以及蛋白质的降解加工

5. 连接辅基，实现多肽链间的聚合

2009.1 蛋白质降解的泛素化修饰的三个过程是什么？

泛素介导的蛋白质降解途径经历两个过程：

第一阶段：

1.泛素经过泛素活化酶E1进行标记，泛素上76位的Gly与泛素活化酶上特殊的Cys残基形成一个高能硫脂键，伴有ATP水解。

2.通过转脂作用，泛素从泛素活化酶E1上转移到泛素结合酶E2的Cys上，形成泛素结合酶-泛素复合物，E2负责将泛素绑在被降解的蛋白质上。

3.泛素连接酶E3的作用下，识别待降解蛋白质，泛素在E3的指引下从E2转移到靶蛋白的Lys残基上，使靶蛋白泛素化，形成异肽键。

4.酶E3释放出被泛素标记的蛋白质

5.不断重复上述过程，直到蛋白质上绑有一定数量的泛素分子后被运送到蛋白酶体

第二阶段：泛素-靶蛋白在蛋白酶体的作用下被水解成由7-8个氨基酸所组成的多肽，之后在胞浆中可被水解成氨基酸。

2009.4 什么是蛋白质的化学修饰

蛋白质的化学修饰是指在温和条件下以可控制的方式使蛋白质与某种化学修饰剂起特异的反应，以引起蛋白质中个别氨基酸侧链或功能团发生共价化学改变，主要包括蛋白质分子侧链基团的改变和蛋白质分子中主链结构的改变，例如酪氨酸的酚基发生碘化或硝化等。

2009.10 简述2-3种检测蛋白质间相互作用的方法

1.免疫共沉淀技术：该技术核心是通过抗体来特异性识别候选蛋白，首先将靶蛋白的抗体通过亲和反应连接到固体基质上，再将可能与靶蛋白发生相互作用的待筛选蛋白加入到反应体系中，用低离心力沉淀或微膜过滤法在固体基质和抗体的共同作用下将蛋白质复合物沉淀到试管的底部或微膜上，如果靶蛋白质与待筛选蛋白发生了相互作用，那么，这个待筛选蛋白质就通过靶蛋白与抗体和固体基质相互作用而被分离出来。

2.等离子表面共振技术：该技术是将诱饵蛋白结合于葡聚糖表面，将葡聚糖层固定于纳米级厚度的金属膜表面，当有蛋白质混合物经过时，如果有蛋白质同诱饵蛋白发生相互作用，那么两者的结合将使金属膜表面的折射率上升，从而导致共振角度的改变，而且共振角度的改变与此处的蛋白质的浓度程线性关系，由此可以检测蛋白质之间的相互作用

2010.2 组蛋白翻译修饰主要有哪些？

组蛋白修饰主要包括甲基化，乙酰化，磷酸化，泛素化，以及ADP核糖基化等，在这几种组蛋白中H3、H4的修饰作用比较普遍，以甲基化和乙酰化为主，H2A和H2B能发生泛素化和乙酰化修饰，H1有泛素化和磷酸化修饰，其中组蛋白的甲基化与基因激活和基因沉默相关，组蛋白的乙酰化修饰则是引起特定基因的转录增强，磷酸化修饰可以抑制部分基因的转录水平，去磷酸化则增强部分基因的转录能力，但并不绝对。

2010.5 研究蛋白质与dna相互作用的主要方法，简述其中一种的原理和流程

1.凝胶阻滞实验

2.Southwestern层析

3.磁性DNA层析

4.染色质免疫沉淀技术

5.DNA酶Ⅰ足迹法

6.DNA酶Ⅰ超敏感位点分析法

7.酵母单杂交技术

1：蛋白质与DNA相结合之后将大大增加相对分子质量，而凝胶电泳中DNA朝正极移动的距离与其相对分子质量的对数成正比，因此没有结合蛋白质的DNA片段跑得快，而与蛋白质结合的DNA跑的慢。

2011.1 研究蛋白质与蛋白质相互作用的技术有哪些，并简述其原理

1.免疫共沉淀技术：

该技术核心是通过抗体来特异性识别候选蛋白，首先将靶蛋白的抗体通过亲和反应连接到固体基质上，再将可能与靶蛋白发生相互作用的待筛选蛋白加入到反应体系中，用低离心力沉淀或微膜过滤法在固体基质和抗体的共同作用下将蛋白质复合物沉淀到试管的底部或微膜上，如果靶蛋白质与待筛选蛋白发生了相互作用，那么，这个待筛选蛋白质就通过靶蛋白与抗体和固体基质相互作用而被分离出来。

2. 等离子表面共振技术：

该技术是将诱饵蛋白结合于葡聚糖表面，将葡聚糖层固定于纳米级厚度的金属膜表面，当有蛋白质混合物经过时，如果有蛋白质同诱饵蛋白发生相互作用，那么两者的结合将使金属膜表面的折射率上升，从而导致共振角度的改变，而且共振角度的改变与此处的蛋白质的浓度程线性关系，由此可以检测蛋白质之间的相互作用

3. 蛋白质芯片技术

将待测的蛋白质有序的固定在滴定板，滤膜和载玻片等各种载体上，用标记过的特定荧光染料的蛋白质与芯片相互作用，经漂洗将未能与芯片上的蛋白质互补结合的成分洗去，而后利用荧光扫描仪等测定芯片上的荧光强度，分析蛋白质与蛋白质之间相互作用的关系。

2011.4 试说明SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质的原理

聚丙烯酰胺凝胶是含有酰胺基侧链的脂肪族大分子化合物，这种分子筛能够分离不同分子量的蛋白质，形成不同位置的条带，在biomarker的指示下即可得出蛋白质样品的分子量及其存在与否，而在SDS-PAGE中，由于SDS带大量负电荷，并使蛋白质变性，天然构想发生改变，亚基分离，在电泳过程中，蛋白质本身的电荷被屏蔽，迁移率与所带的电荷及等电点无关，只与蛋白质肽链的长度即相对分子质量的对数成正比。

2014何为蛋白质组学？简述蛋白质组学的研究特点？

1.蛋白质组学是是以蛋白质组为研究对象，研究细胞、组织或生物体蛋白质组成及其变化规律的科学。

2.蛋白质组随着组织甚至环境状态的不同而改变，在转录时。一个基因可以多种形式的mRNA形式进行剪接，并且，同一蛋白质可能以许多形式进行翻译后的修饰，故一个蛋白质组不是一个基因组的直接产物。蛋白质组中蛋白质的数目有时可以超过基因组的数目，蛋白质组学是一门集中于动态描述基因调节，对基因表达的蛋白质水平进行定量的测定，鉴定疾病、药物对生命过程的影响，以及解释基因表达调控的机制的科学。他所研究的领域主要在于蛋白质的鉴定，翻译后修饰，蛋白质功能的定位，蛋白质组学注重研究参与特定生理或病理状态的所有的蛋白质种类及其与周围环境的关系，蛋白质组学所使用的研究工具通常是高度自动化的系统，通量高而且速度快，配合相应分析软件和数据库研究者可以在最短的时间内处理最多的数据。

选择题

2007．9 用来研究蛋白质-蛋白质之间相互作用的实验技术是（a）

a. 酵母双杂交系统

b. 原位杂交系统

c. race技术

d. sage技术

2007. 10 能够引起细胞内蛋白降解的反应是a

a. 泛素化  b去泛素化  c磷酸化  d去磷酸化

2007.19 蛋白激酶a催化蛋白质上氨基酸残基的磷酸化，他是a

A ser  b. his  c. tyr  d asp

2008.9 肽序列的测定方法有：（A）

A.Edman降解  B.质谱法  C.SDS-PAGE   D.Sanger 测序法

2008.11 下列哪些不是稳定蛋白质构想的作用力（D）

A.氢键  B范德华力  C疏水作用   D，共价键

2012.1 下列哪一个不是蛋白质二级结构的基本类型（D）

A.α螺旋   B β折叠   C 无规卷曲   D β发夹

2013.15 蛋白质生物合成是（D）

A.蛋白质水解的逆反应

B.肽键合成的化学反应

C.遗传信息的逆向传递

D.在核糖体上以mrna为模板的多肽链合成过程

判断题

2007．12 蛋白质主链的折叠形成由疏水作用维系的重复性结构称为二级结构（×）

2007.28 泛素不属于热休克蛋白（√）

2008.2 蛋白质变性的实质是蛋白质分子中的次级键被破坏，引起天然构象的解体（√）

2008.5 角蛋白是纤维蛋白（√）

2008.14 通过蛋白质在280nm的吸收值能确定蛋白质的纯度（×）

2012.1 蛋白质在水溶液中表现出溶解度最小时的PH值通常就是他的等电点（×）

2012.23 嘌呤霉素对蛋白质合成的抑制发生在转肽这一步骤（√）

2013.2 蛋白质的元素组成中氮元素含量较为稳定，而且在糖和脂类中不含糖，所以常通过测量样品中氮的含量来测定蛋白质含量（×）

2013.3 组成蛋白质的20种基本氨基酸都是α-氨基酸（×）

2013.25 信号肽位于成熟的分泌蛋白的N端（×）

简答题

2011.4 简述N-连糖蛋白和O-连糖蛋白的结构特征及各自生物合成的特点

2016.1 什么叫蛋白质变性，特征是什么？

1.天然蛋白质分子受某些物理化学因素，如热、紫外线照射或酸、碱和有机溶变性基德影响，生物活性丧失，溶解度降低及物理化学常数改变的过程称为蛋白质变性。

2.蛋白质变性表现为分子中次级键破坏，天然构象解体，一些侧链基团暴露，但不涉及共价键的破裂，一级结构保存良好，只是物理和化学性质发生改变。

2017.1 蛋白质的二级结构分类

蛋白质的二级结构是指多肽链中有规则重复的构象。

1.α-螺旋：使蛋白质中最常见的一种二级结构，肽链绕假象的中心轴盘绕成螺旋状，一般都是右手螺旋结构，螺旋靠链内氢键相维持。

2.Β-折叠：两条或多条相当伸展的多肽链侧向通过氢键形成的折叠片状结构，有两种类型，平行结构（相邻肽链同向），反平行结构（相邻肽链反向）

3.Β-转角：是球状蛋白质的一种简单的二级结构元件，为第一个氨基酸残基的羰基与第四个残基的N-H氢键键合，形成一紧密的环在肽链回折或弯曲时形成，使多肽链出现180度急剧回折，β-转角处Gly和Pro出现几率很高。

4.无规卷曲：泛指那些不能归入明确的二级结构的多肽区段，实际上并不是完全无规则，而是像其他二级结构那样具有明确而稳定的结构，常构成酶的活性部位和蛋白质的功能部位。

【常考蛋白质相关技术】

染色质免疫共沉淀技术：在生理状态下把细胞内的蛋白质和DNA交联在一起，超声波将其打碎为一定长度范围内的染色质小片段，然后通过所要研究的目的蛋白质特异性抗体沉淀此复合体，特异性地富集目的蛋白结合的DNA片段，通过对目的片断的纯化与检测，从而明确蛋白与哪些基因相互作用。

酵母单杂交系统：真核生物基因的转录起始需转录因子参与，转录因子通常由一个DNA特异性结合功能域和一个或多个其他调控蛋白相互作用的激活功能域组成，即DNA结合结构域(DNA—bindingdomain，BD)和转录激活结构域(activationdomain，AD)。用于酵母单杂交系统的酵母GAL4蛋白是一种典型的转录因子，GAL4的DNA结合结构域靠近羧基端，含有几个锌指结构，可激活酵母半乳糖苷酶的上游激活位点(UAS)，而转录激活结构域可与RNA聚合酶或转录因子TFIID相互作用，提高RNA聚合酶的活性。在这一过程中，DNA结合结构域和转录激活结构域可完全独立地发挥作用。据此，我们可将GAL4的DNA结合结构域置换为文库蛋白编码基因，只要其表达的蛋白能与目的基因相互作用，同样可通过转录激活结构域激活RNA聚合酶，启动下游报告基因的转录。

酵母双杂交系统：细胞起始基因转录需要有反式转录激活因子的参与。这些因子往往由两个或两个以上相互独立的结构域构成，其中有DNA结合结构域（DNA binding domain，简称为BD）和转录激活结构域（activation domain，简称为AD），它们是转录激活因子发挥功能所必需的。单独的BD虽然能和启动子结合，但是不能激活转录。而不同转录激活因子的BD和AD形成的杂合蛋白仍然具有正常的激活转录的功能。如酵母细胞的Gal4蛋白的BD与大肠杆菌的一个酸性激活结构域B42融合得到的杂合蛋白仍然可结合到Gal4结合位点并激活转录。

在酵母双杂交系统中，“诱饵”蛋白X克隆至DNA-BD载体中，表达DNA-BD/X融合蛋白；待测试蛋白Y克隆至AD载体中，表达AD/Y融合蛋白。一旦X与Y蛋白间有相互作用，则DNA-BD和AD也随之被牵拉靠近，恢复行使功能，激活报告重组体中LacZ和HIS3基因的表达。

噬菌体展示技术：将编码诱饵蛋白的DNA片段插入噬菌体基因组，并使之与噬菌体外壳蛋白编码基因相融合，该重组噬菌体侵染宿主细胞后复制形成大量带有杂合外壳蛋白的噬菌体颗粒，可以直接捕获靶蛋白库中能够与诱饵蛋白相互作用的蛋白质。