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名词解释：
蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的排列顺序及二硫键的位置。一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础。
二级结构：一条多肽局部区域近程距离的特定空间构象，主要靠氢键维持，包括a-helix，β-sheet，β-turn，无规卷曲等。
蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象 。
蛋白质的二级结构指蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象。
结构域：蛋白质分子内存在的相对稳定的球状亚结构，其间由单肽链相互连接，具有特异结构和独立功能的区域，是独立的结构、功能和折叠单位。
大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的区域，空间上可以辨认的的三维实体，折叠得较为紧密，各行其功能，称为结构域。
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。
三级结构：整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。常含多种二级结构单元，有明显的折叠层次，是紧密的球状或椭球状实体，分子表面有一空穴(活性部位)，疏水侧链埋藏在分子内部，亲水侧链暴露在分子表面。
四级结构：蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构。由多个亚基组成的蛋白称为寡聚蛋白
Anfinsen 经典实验（牛胰核糖核酸酶变性与复性实验）的结论
蛋白质的折叠不是随机的。多肽链中氨基酸序列含有折叠此链成为自然结构的全部信息。 高级结构决定功能。
同源蛋白：在不同生物体中行使相同或相似功能的蛋白质。它的一级结构中有许多位置的氨基酸对所有种属来说都是相同的，称为不变残基。其他位置的氨基酸差异较大，称为可变残基。 锌指结构：一种常出现在DNA结合蛋白中的一种结构基元。是由一个含有大约30个氨基酸的环和一个与环上的4个Cys或2个Cys和2个His残基的四个原子以四面体方式配位的Zn2+组成，中间的氨基酸残基形成手指状凸起，因此而得名。 每个锌指均是由1对反平行的β折叠和一个α螺旋组成，每一个锌指结构都形成独立的包含锌原子的小结构域,它通过2个保守的His和2个Cys螯合一个锌因子,从而使结构更加稳定。 亮氨酸拉链（LZ或ZIP）：一种常见的蛋白质超二级结构模体，此结构的C-端为螺旋区，靠近N-端一侧的一段螺旋富含碱性残基，其后的一段螺旋每隔6个残基就有一个leu，每个这样的螺旋不少于4个leu，且都处于螺旋同一侧，当形成同源或异源二聚体时，此结构中的leu残基借助疏水作用彼此靠拢，形同拉链。 亮氨酸拉链是一个富含亮氨酸残基的结构域，参与形成二聚体。在每个拉链蛋白中都有一个与重复的亮氨酸相邻的高碱性区，该区可能含一个DNA结合点。
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EF手：由两个α-螺旋与连接它们的环组成，E螺旋含9个残基，用右手食指表示；与Ca2+结合的环含12个残基，用弯曲的中指表示；F螺旋含18个残基，用拇指表示。 分子伴侣：一类在序列上没有相关性但有共同功能的蛋白质，它们在细胞内帮助其他含多肽的结构完成正确的折叠、组装、运输，或控制其在活化/钝化构象之间转换但并不构成靶蛋白组成部分的蛋白质。
热激蛋白：又叫热休克蛋白，广泛存在于原核细胞和真核细胞中的一类在生物体受到高温等逆境刺激后大量表达的保守性蛋白质家族。在肽链折叠或解折叠变化中发挥作用，另外赋予细胞以耐热性以抵抗高温，作为分子伴侣以防止蛋白聚集，对抗正常的细胞死亡，从而调节细胞的生存和死亡的平衡。 Ks/Kcat：专一性不可逆抑制剂分为Ks和Kcat两种，Ks型专一性不可逆抑制剂，部分结构与底物类似，可直接结合于活性部位，另一部分则与活性中心某基团反应，对其进行共价修饰使酶失活；Kcat型专一性不可逆抑制剂具有类似于底物的结合和反应基团，可结合于酶的活性部位并在其作用下发生反应，本身是酶的底物,与底物不同的是它还有潜伏的反应基团，受酶催化之后即被活化，与酶活性中心某基团共价结合，使酶丧失活性。 酶的活性中心：酶分子中直接与底物结合并完成催化的结构区域，该部位化学基团集中，并构成一定的空间构象。这些必需基团在一级结构上可能相距很远，但在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，能和底物特异结合并将底物转化为产物。包括结合区域和催化区域。 别构酶：活性受别构调节物调控的酶。酶分子的非催化部分与某些化合物可逆的共价结合后发生构象的改变，进而引起酶活性状态的改变，具有这种调节活性的酶称为别构酶。 核酶：具有催化功能的RNA即为核酶。 N-聚糖/O-聚糖：糖蛋白的种类，糖蛋白中可以根据糖肽连接键的类型进行分类，寡糖链（GlcNAC的β-羟基）与Asn的酰胺基、N-未端的a-氨基、Lys或Arg的W-NH相连的称为N-聚糖；寡糖链（GalNAC的α-羟基）与Ser、Thr和羟基赖氨酸、羟脯氨酸的-OH相连称为O-聚糖。 蛋白质泛素化：泛素化是指泛素分子在一系列酶作用下，对靶蛋白进行特异性修饰的过程。这些酶包括泛素激活酶，结合酶、连结酶和降解酶等系列的修饰过程。蛋白质泛素化作用是后翻译修饰的一种常见形式，该过程能够调节不同细胞途径中各式各样的蛋白质底物。 蛋白激酶：是能把磷酸基供体如ATP的γ-磷酸基团转移到靶蛋白氨基酸受体上的酶类。 主要有①丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶（S/T PK），②酪氨酸蛋白激酶（PTK），③组氨酸/赖氨酸/精氨酸蛋白激酶（H/K/RPK），④半胱氨酸蛋白激酶，⑤天冬氨酸/谷氨酸蛋白激酶。
G蛋白：G蛋白即GTP结合蛋白（GTP binding protein）或鸟苷酸调节蛋白（guanine nucleotide regulatory protein），已发现它是一个蛋白质家族，其中有许多在细胞信号转导中起着偶联膜受体与效应器的中介作用。
细胞因子：是由细胞合成分泌的一类可溶性低分子量蛋白或多肽，具有调节免疫、细胞增殖、分化和胚胎发育等多方面的生物活性。
PKG：cGMP-dependent protein kinase，蛋白激酶的一种，参与心钠素、NO、亚硝酸盐类血管扩张药的信号转导。（PKA,PKC ）
MAPK：mitogen-activated protein kinase，促分裂素原活化蛋白激酶，是真核生物信号传递网络中的重要途径之一，在基因表达调控和细胞质功能活动中发挥关键作用。MAPK链由3类蛋白激酶MAP3K-MAP2K-MAPK组成,通过依次磷酸化将上游信号传递至下游应答分子。
蛋白质磷酸化：指由蛋白质激酶催化的把ATP或GTP上位的磷酸基转移到底物蛋白质氨基酸残基上的过程，是生物体内一种普通的调节方式，在细胞信号转导的过程中起重要作
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用。
等电点：在某一pH的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等，成为兼性离子，呈电中性。此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点。即氨基酸所带正负电荷相等，净电荷为零时的PH。
细胞信号转导：指细胞通过胞膜或胞内受体感受信息分子的刺激，经细胞内信号转导系统转换，从而影响细胞生物学功能的过程。研究细胞感受、转导环境刺激的分子途径及其引起的代谢生理反应和基因表达调控过程。
接头蛋白：信号传递中一类特殊的蛋白质，不具备酶活性和转录因子活性，功能是把上游与下游的信号传递分子联系起来，为信号传递提供空间上的保障。通常含有多个结合其它分子的特殊蛋白模体或与蛋白模体结合的结构。
锚定蛋白：是一类特殊的接头蛋白，除结合多种信号分子外，还通过它的一端与细胞膜结构相结合，把胞浆中与同一信号传递过程密切相关的信号分子定位在近膜区，在其N-末端有特殊的膜定位结构。
细胞凋亡：是正常机体细胞在受到生理和病理性刺激后出现的一种自发的死亡过程，它受相关基因的调控，因此又称程序性死亡。
受体:是细胞表面或亚细胞组分中的一类特殊的蛋白质分子，可识别并专一地结合有生物活性的信号分子，从而激活或触发一系列生化反应，最终产生该信号特定的生物学效应。
脂锚定蛋白(lipid-anchored) 又称脂连接蛋白(lipid-linked protein)，通过共价健的方式同脂分子结合。同脂的结合有两种方式，一种是蛋白质直接结合于脂双分子层，另一种方式是蛋白并不直接同脂结合，而是通过一个糖分子间接同脂结合。 主要包括棕榈酰结合蛋白 豆蔻酰结合蛋白 异戊烯基化蛋白 糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白
生物膜的“流体镶嵌”模型
极性脂双分子层构成生物膜的基本构架，膜蛋白镶嵌在其中。 生物膜是由极性脂和蛋白分子按二维排列的流体，膜的结构组分在其中可以移动并聚集组装。
生物膜中的蛋白质的分布不对称，有的镶嵌在脂双层的表面，有的则部分或全部嵌入脂双层内部，有的则横跨整个膜。
脂筏（lipid raft）是质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域。由于鞘磷脂具有较长的饱和脂肪酸链，分子间的作用力较强，所以这些区域结构致密，介于无序液体与液晶之间，称为有序液体。脂筏就像一个蛋白质停泊的平台，与膜的信号转导、蛋白质分选均有密切的关系。
泛素（ubiquitin）：1978年，A.Hershko等在网织红细胞中发现依赖ATP的蛋白水解系统，并从中分离出一种热稳定因子，含76个氨基酸，因其广泛存在于各类真核细胞而命名为泛素。泛素是迄今发现的最保守的蛋白质。所有泛素均有相同的三维结构：N-端部分形成坚实的小球，Lys-48、Lys-29和Lys-63均在表面；C-端以Gly-Gly结尾形成一个凸出。泛素主要定位于细胞溶胶和细胞核，在膜和溶酶体中仅有极少量。
胱天蛋白酶（caspase）为含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶。caspase是一组存在于细胞质中具有类似结构的蛋白酶。它们的活性位点均包含半胱氨酸残基，能够特异性的切割靶蛋白天冬氨酸残基上的肽键，故名。caspase负责选择性地切割某些蛋白质，从而造成细胞凋亡。caspase家族成员均以酶原（pro-caspase）形式合成与存在，pro-caspase活化时，首先
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要切下C-端的小亚基，再从大亚基片段前切除N-端结构域，活性酶就是两个大亚基和两个小亚基组成的异源四聚体。
简答题：
1、 球形蛋白的结构类型？
①全α-结构蛋白质，此类结构中α-螺旋占有极大比例，按反平行方式排列，相邻螺旋以环连接成简状螺旋束，因而也成为上下型螺旋束。
②α/β-结构，此类结构以平行或混合型β-折叠片为基础，分为两个亚类：单绕平行β-桶和双绕平行β-片或马鞍形扭曲片。
③全β-结构，主要由反平行β-折叠片排列形成，β-股之间以β-回折或跳过相邻β-股的条带相连。
④富含金属或二硫键，许多不足100个氨基酸残基组成的小蛋白质或结构域往往不规则，只有很少量的二级结构元件，但富含金属或二硫键，通过金属形成的配位键或二硫键稳定其构象。
2、 三维结构与功能的关系（球形蛋白为例）
球形蛋白质分子含有多种二级结构元件。
球状蛋白质的结构具有明显而丰富的折叠层次。多肽链中相邻的残基首先形成二级结构元件；随着肽链的进一步卷曲，若干相邻的结构元件形成超二级结构；超二级结构进一步组装成结构域；两个或多个结构再装配成紧密的球状或椭球状的三级结构。
球状蛋白质分子是紧密的球状或椭球状实体，即使紧密装配，蛋白质总体积约有25%并未被蛋白质原子占据。这个空间几乎全为很小的空腔，偶尔有水分子大小或更大的空腔存在。值得注意的是邻近活性部位的区域密度比平均值低得多，这可能意味着活性部位有较大的空间可塑性，允许其中的结合基团和催化基团有较大的活动范围。这大概就是功能蛋白与其配体相互作用的结构基础。
球状蛋白质具有疏水的内核和亲水的表面，首先，肽链必须满足自身结构固有的限制，包括手性效应和α-碳二面角在折叠上的限制；其次，肽链在熵因素驱动下必须尽可能地埋藏疏水侧链，使之与溶剂水的接触降到最小程度，同时让亲水侧链暴露在分子表面，与环境中水分子形成广泛的氢键连系。
球状蛋白质分子表面有一个分布着许多疏水残基的空穴或裂隙，常是结合底物、效应物等配体并行使生物学功能的活性部位，这样的空穴为发生化学反应营造了一个低介电区域。 3、 蛋白质结构与功能关系（举例说明）
肌红蛋白（Mb）的分子包括一条153个氨基酸残基组成的多肽链和一个血红素，肌红蛋白多肽链中的残基75~80%处于α-螺旋中，其余为无规卷曲，整个肽链有8个长短不一的螺旋段，在侧链基团相互作用下盘曲形成4.3 nm×3﹒5 nm×2.3nm扁园的球体。绝大多数亲水残基分布在分子表面，使肌红蛋白可溶于水；疏水残基则埋藏于分子内部。肌红蛋白分子表面有一狭缝，E螺旋和F螺旋位于狭缝两侧，形成一个疏水微环境。肌红蛋白的辅基血红素就结合在这个狭缝内。
血红素辅基的功能在一定程度上依赖于它所结合的多肽链提供的微环境。
在肌红蛋白中，远侧His（E7）的存在对其与CO的结合显然会产生更大的位阻效应，结果大大降低了对CO的亲和力和CO中毒的危险，保证在生理条件下肌红蛋白能有效地履行贮藏和输送O2的功能。
脱氧肌红蛋白中α-螺旋含量约60%，三维结构比较松散，稳定性下降,与血红素结合后，构象发生变化，α-螺旋含量恢复至75%，分子结构比较紧凑，稳定性也明显提高。这说明
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