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水通道蛋白4在中枢神经系统中的分布及其调节

水通道蛋白4在中枢神经系统中的分布及其调节
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第十五章:蛋白质的生物合成.doc

第十五章蛋白质的生物合成 一:填空题 1.蛋白质的生物合成是以________________作为模板,________________作为运输氨基酸的工具, ________________作为合成的场所。 2.细胞内多肽链合成的方向是从________________端到________________端,而阅读mRNA的方向是从________________端到________________端。 3.核糖体上能够结合tRNA的部位有________________部位、________________部位和 ________________部位。 4.ORF是指________________,已发现最小的ORF只编码________________个氨基酸。 5.蛋白质的生物合成通常以________________作为起始密码子,有时也以________________作为起始密码子,以________________、________________和________________作为终止密码子。 6.SD序列是指原核细胞mRNA的5′-端富含________________碱基的序列,它可以和16SrRNA的3′-端的________________序列互补配对,而帮助起始密码子的识别。 7.含硒半胱氨酸的密码子是________________。 8.原核生物蛋白质合成的起始因子(IF)有________________种,延伸因子(EF)有________________种,终止释放因子(RF)有________________种;而真核生物细胞质蛋白质合成的延伸因子通常有 ________________种,真菌有________________种,终止释放因子有________________种。 9.密码子的第2个核苷酸如果是嘧啶核苷酸,那么该密码子所决定氨基酸通常是________________。 10.原核生物蛋白质合成中第一个被参入的氨基酸是________________。 11.真核生物细胞质蛋白质合成对起始密码子的识别主要通过________________机制进行。 12.无细胞翻译系统翻译出来的多肽链通常比在完整的细胞中翻译的产物要长,这是因为 ________________。 13.蛋白质的半寿期通常与________________端的氨基酸性质有关。 14.tmRNA是指________________。 15.同工受体tRNA是指________________。 16.疯牛病的致病因子是一种________________。 17.已发现体内大多数蛋白质正确的构象的形成需要________________的帮助,某些蛋白质的折叠还需要________________和________________酶的催化。 18.SRP是指________________,它是一种由________________和________________组成的超分子体系,它的功能是________________。 19.蛋白质定位于溶酶体的信号是________________。 20.分子伴侣通常具有________________酶的活性。 答案:1. 2 3 4

脂多糖对人肠微血管内皮细胞水通道蛋白1表达及功能的影响陈信浩

[6] Si ML,Zha S,Wu H,et al.miR-21-mediated tumor growth[J].Oncogene,2007,26(19):2799-2803. [7] AsanganiI A,Rasheed SA,Nikolova DA,et al.MicroRNA-21(mir-21)post-transcriptionally downregulates tumorsuppressor PDCD4and stimulates invasion and metastasis incolorectal cancer[J].Oncogene,2008,27(15):2128-2136.[8] Zhu S,Wu H,Wu F,et al.MicroRNA-21targets tumorsuppressor genes in invasion and metastasis[J].Cell Res,2008,18(3):350-359. [9] Meng F,Henson R,Wehbe-Janek H,et al.MicroRNA-21regulates expression of the PTEN tumor suppressor gene inhuman hepatocellular cancer[J].Gastroenterology,2007,133 (2):647-658. [10] Gabriely G,Wurdinger T,Kesari S,et al.MicroRNA-21promotes glioma invasion by targeting matrix metalloproteinase regulators[J].Mol Cell Biol,2008,28(17):5369-5380. [11] Selaru FM,Olaru AV,Kan T,et al.MicroRNA-21isoverexpressed in human cholangiocarcinoma and regulates programmed cell death 4and tissue inhibitor of metalloproteinase 3[J].Hepatology,2009,49(5):1595-1601. [12] 史春梅,陈玲,徐广峰,等.人miR-17-92cluster慢病毒载体构建及其在人脂肪细胞的表达验证[J].江苏医药,2012,38(6):624-627. (收稿日期:2012-06-11)(供稿编辑:单晓光) ·论著· 脂多糖对人肠微血管内皮细胞水通道 蛋白1表达及功能的影响 陈信浩 纪俊标 吕纯业 戴存才 【摘要】 目的 研究脂多糖(LPS)对人肠微血管内皮细胞(HIMEC)水通道蛋白(AQP)1表达及功能的影响。方法 40份HIMEC均分为A、B、C、D四组。A、B、C组分别经浓度为0.1、1、10mg/L的LPS作用;D组为对照组,只加培养基。各组细胞培养12h。Western blot法检测HIMEC AQP-1的表达;RT-PCR检测HIMEC AQP-1mRNA的表达;放射法测定HIMEC的摄水功能。结果 随着作用于HIMEC的LPS浓度增加,AQP-1蛋白及其mRNA表达和HIMEC的摄水功能均逐步减少(P<0.05)。结论 HIMEC AQP-1表达与LPS浓度呈负性相关。 【关键词】 细菌内毒素;内皮细胞;水通道蛋白1;脂多糖 【中图分类号】 R329 【文献标识码】 A 【文章编号】 0253-3685(2012)22-2649-03 Effects of lipopolysaccharide on aquaporin 1expression and function in human intestinal microvascularendothelial cell CHEN Xinhao,JI Junbiao,LV Chunye,et al.Department of General Surgery,FirstAffiliated Hospital,Nanjing Medical University,Nanjing 210029,CHINA 【Abstract】 Objective To study the effects of lipopolysaccharide(LPS)on aquaporin 1(AQP-1)expression and function in human intestinal microvascular endothelial cells(HIMEC).MethodsFourty pieces of HIMEC were equally randomized into 4groups of A(treated with LPS 0.1mg/L for12h),B(with LPS 1mg/L),C(with LPS 10mg/L)and D(blank control).The expressions of AQP-1protein and mRNA in HIMEC were detected by Western blot and RT-PCR,respectively.Water intakeof HIMEC was measured by radioactive method.Results As the concentration of LPS increased,theexpressions of AQP-1protein and mRNA in HIMEC were decreased(P<0.05).So did the ability ofwater intake of HIMEC(P<0.05).Conclusion AQP-1expression is negatively correlated to LPSconcentration. 【Key words】 Lipopolysaccharide;Human intestinal microvascular endothelial cell;Aquaporin 1;lipopolysaccharide [Jiangsu Med J,November 2012,38(22):2649-2651.] 基金项目:南京市科技计划项目(201201085);南京市青卫工程资助项目 作者单位:210029 江苏省,南京医科大学第一附属医院普通外科 (陈信浩、戴存才);南京医科大学附属江宁医院(陈信浩、纪俊标、吕纯业) 通讯作者:戴存才 E-mail:daicuncaidy@sina.com · 9 4 6 2 · 江苏医药2012年11月第38卷第22期 Jiangsu Med J,November 2012,Vol 38,No.22

蛋白质生物合成过程(精选.)

蛋白质生物合成过程 翻译过程从阅读框架的5’一AUG开始,按mRNA模板三联体密码的顺序延长肽链,直至终止密码出现。整个翻译过程可分为起始,延长,终止。 (一)肽链的合成起始 指mRNA和起始氨基酰一tRNA分别与核糖体结合而形成翻译起始复合物。 该过程需要多种起始因子和GTP参加。(参与该过程的多种蛋白质因子称为起始因子) 1.原核生物翻译起始复合物形成 (1)核糖体大小亚基分离。 (2)mRNA在小亚基就位。 S—D序列AGGA与16S—rRNA 3’端UCCU互补。 S—D序列:原核生物mRNA起始密码AUG上游约8—13个核苷酸部位,存在4—9个核苷酸的一致序列,富含嘌呤碱基,如一AGGAGG一,为核糖体结合位点。 (3)起始氨基酰一tRNA的结合(甲酰蛋氨酰-tRNA)。 (4)核糖体大亚基结合。 2.真核生物翻译起始复合物形成 (1)核糖体大小亚基分离。 (2)起始氨基酰一tRNA与小亚基结合(蛋氨酰tRNA)。 (3)mRNA在核蛋白体小亚基就位。 (4)核糖体大亚基结合。 (二)肽链的延长 根据mRNA密码序列的指导,依次添加氨基酸从N端向C端延伸肽链,直到合成终止的过程。 肽链的延长也称为核蛋白体循环。 核蛋白体循环:肽链延长在核蛋白体上连续性循环式进行,每次循环增加一个氨基酸,包括以下三步:进位、成肽、转位。 1.进位 指根据mRNA下一组遗传密码指导,使相应氨基酰-tRNA进入核蛋白体A位。 该过程消耗GTP. 碱基配对除A—u、G—c外,还可有u—G、I—c、I—A、I—u等。 2. 成肽 是由转肽酶催化的肽键形成过程。 肽链合成方向N端→ C端。 3. 移位需要消耗GTP 核糖体沿mRNA从5’ →3’移动一个密码的距离 肽链长度预测:起始密码AUG到终止密码之间的密码子数目。 (三)肽链合成的终止 1.当核糖体A位出现mRNA的终止密码后,终止因子(释放因子)与其结合,多肽链合成停止。 2.转肽酶起水解作用使肽链从肽酰一tRNA中释放

蛋白质的生物合成习题与参考答案

第十五章蛋白质生物合成 一、填空题: 1.三联体密码子共有 64 个,其中终止密码子共有 3 个,分别为 UAA 、 UAG 、 UGA 。2.密码子的基本特点有四个分别为从5′→3′无间断性、简并性、变偶性、通用性。3.次黄嘌呤具有广泛的配对能力,它可与 U 、 C 、 A 三个碱基配对,因此当它出现在反密码子中时,会使反密码子具有最大限度的阅读能力。 4.原核生物核糖体为 70 S,其中大亚基为 50 S,小亚基为 30 S;而真核生物核糖体为 80 S,大亚基为 60 S,小亚基为 40 S。 5.原核起始tRNA,可表示为 tRNA f甲硫,而起始氨酰tRNA表示为f Met-tRNA f甲硫;真核生物起始tRNA可表示为 tRNA I甲硫,而起始氨酰-tRNA表示为 Met-tRNA f甲硫。 6.肽链延伸过程需要进位、转肽、移位三步循环往复,每循环一次肽链延长 1 个氨基酸残基,原核生物中循环的第一步需要 EF-Tu 和 EF-Ts 延伸因子;第三步需要 EF-G 延伸因子。 7.原核生物mRNA分子中在距起始密码子上游约10个核苷酸的地方往往有一段富含嘌呤碱基的序列称为Shine-Dalgrano序列,它可与16S-rRNA 3′-端核苷酸序列互补。 8.氨酰-tRNA的结构通式可表示为: O tRNA-O-C-R NH2, 与氨基酸键联的核苷酸是 A(腺嘌呤核苷酸)。 9.氨酰-tRNA合成酶对氨基酸和相应tRNA都具有较高专一性,此酶促反应过程中由 ATP 水解提供能量。 10.肽链合成的终止阶段, RF1因子和 RF2因子能识别终止密码子,以终止肽链延伸,而 RF3因子虽不能识别任何终止密码子,但能协助肽链释放。 11.蛋白质合成后加工常见的方式有磷酸化、糖基化、脱甲基化、信号肽切除。12.真核生物细胞合成多肽的起始氨基酸为甲硫氨酸,起始tRNA为 tRNA I甲硫,此tRNA 分子中不含 T C 序列。这是tRNA家庭中十分特殊的。 二、选择题(只有一个最佳答案): 1.下列有关mRAN的论述,正确的一项是( C ) A、mRNA是基因表达的最终产物 B、mRNA遗传密码的阅读方向是3′→5′ C、mRNA遗传密码的阅读方向是5′→3′ D、mRNA密码子与tRNA反密码子通过A-T,G-C配对结合 E、每分子mRNA有3个终止密码子 2.下列反密码子中能与密码子UAC配对的是( D ) A、AUG B、AUI C、ACU D、GUA 3.下列密码子中,终止密码子是( B ) A、UUA B、UGA C、UGU D、UAU

水通道蛋白4在中枢神经系统疾病中的研究进展

四综述四 通信作者:曹磊,E m a i l :C a o _L e i 1988@163.c o m 水通道蛋白4在中枢神经系统疾病中的研究进展 吝 娜1,曹 磊2 (1.石家庄心脑血管病医院神经内二科,河北石家庄050000;2.河北医科大学第三医院放射科,河北石家庄050051 ) 摘 要:水通道蛋白(a q u a p o r i n s ,A Q P s )是一跨膜蛋白家族,主要调节体内水的转运,A Q P 4是水通道蛋白家族成员,在中枢神经系统主要表达于星形胶质细胞终足三近年来,A Q P 4在多种神经系统疾病发生发展中的作用机制备受关注,通过深入研究A Q P 4在中枢神经系统疾病中的变化,有助于在分子层面阐明疾病的发生机制,从而为中枢神经系统疾病的诊疗提供新的思路和方法三 关键词:水通道蛋白质4;脑水肿;视神经脊髓炎;阿尔茨海默病;帕金森病;癫痫中图分类号:R 742 文献标志码:A 文章编号:1004-583X (2019)06-0567-05 d o i :10.3969/j .i s s n .1004-583X.2019.06.017 水通道蛋白(A Q P s )是一种膜转运蛋白,它可以转运水分子通过细胞膜,可根据渗透梯度促进双向 水转运三在哺乳动物中,已经有13个水通道蛋白 (A Q P 0-A Q P 12)被发现[1] 三A Q P 的相对分子质量约30000[2],其中A Q P 4是中枢神经系统A Q P s 家 族的主要成员,参与了多种神经系统疾病三 A Q P 4于1994年在同源克隆大鼠的肺组织中发 现三在结构上,A Q P 4存在8个膜嵌入域, 其中包括6个跨膜结构和面向胞质的氨基酸与羧基端三A Q P 4在所有表达的细胞中,主要表现为两种亚型,包括以选择性拼接产生的较长的M 1亚基型,其含有M e t -1位点翻译起始区,由323个氨基酸残基构成; 以及较短的M 23亚型,其含有M e t -23位点翻译起始区,由301个氨基酸残基构成[1] 三A Q P 4分子密集聚集形成正交粒子阵列(O A P s ),其大小取决于A Q P 4-m 1 与A Q P 4-m 23的比例,而A Q P 4-m 23则来稳定O A P 以及促进形成更宽的阵列[3] 三A Q P 4在侧脑室 和导水管的室管膜细胞二脉络丛上皮二软脑膜二下丘脑二视上核二海马齿状回和小脑浦肯野细胞均有显著表达,与神经兴奋二神经元兴奋后细胞外K +清除二细胞迁移和水运动等有关[ 1 ]三1 A Q P 4与脑水肿1.1 脑水肿 脑水肿的特征在于脑组织中水的净增加引发组织肿胀三在头骨的有限空间中脑组织体积的增加直接导致血液灌注减少,导致缺血事件和 颅内压增加[4 ]三目前脑水肿分为3类:细胞毒性脑 水肿,离子性脑水肿,血管源性脑水肿三细胞毒性脑水肿的特点为细胞内水分子聚集而不伴有血脑屏障 破坏三离子性脑水肿是内皮功能障碍的早期阶段,其仍保持血脑屏障的完整三血管源性脑水肿是离子性脑水肿之后内皮功能障碍的第二阶段,其伴有血脑屏障的破坏[ 3 ]三1.2 A Q P 4与脑水肿 尽管在各种脑部疾病中经常观察到脑水肿,但是目前仍然不完全了解水肿形成和消退的分子和细胞机制三虽然脑水肿定义很简单,但脑水肿形成的过程非常复杂,取决于脑部疾病 的类型二严重程度和大脑的发育阶段[5] ,作为位于星形胶质细胞上的水通道,A Q P 4可能在脑水肿过程中起到相关作用,然而,A Q P 4的作用在很大程度上取 决于损伤后的时间和大脑区域等[ 3 ]三在啮齿类动物卒中模型中,A Q P 4早期表达增加与离子性脑水肿和 星形胶质细胞肿胀相一致[ 3] 三在系统性低渗应激后,A Q P 4敲除小鼠显示大脑水摄取减少了31%[6] 三 在大脑中动脉(M C A O )短暂闭塞的卒中小鼠模型中,血管周围星形胶质细胞的A Q P 4表达迅速上调, 其中位于梗死核心和缺血半暗带中的A Q P 4在卒中后1小时达到峰值三但在更严重的卒中模型中没有 观察到A Q P 4表达的增加, 说明在严重缺血情况下,大脑在再灌注早期不能合成A Q P 4[3] 三A k d e m i r 等[7]对全脑缺血模型进行的研究显示,在全脑缺血 后第3天和第5天A Q P 4基因敲除小鼠脑脑含水量显著低于野生型小鼠三说明A Q P 4的表达促进了脑水肿的形成三此外,有研究表明,给予A Q P 4基因敲除大鼠脑内注入生理盐水可以导致颅内压显著升 高[8 ]三然后,增加的A Q P 4表达的时间分布与体内 水肿的消退相关三在大多数脑损伤模型研究中,在损伤发生48小时后检测到A Q P 4表达增加,同时发现A Q P 4表达增多的部位位于损伤部位附近血管周 四 765四‘临床荟萃“ 2019年6月20日第34卷第6期 C l i n i c a l F o c u s ,J u n e 20,2019,V o l 34,N o .6

视神经脊髓炎与其特异性抗体_抗水通道蛋白4抗体_综述_

收稿日期:2007 09 03;修订日期:2007 10 30 作者简介:梁松岚(1975 ),女(汉族),黑龙江省人,主治医师,在读博士。 王维治(1946 ),男,山东省人,教授(主任医师),博士生导师,主要从事神经内科临床及神经免疫学研究。通讯地址:哈尔滨医科大学附属第二医院神经科,哈尔滨150086。联系电话:(0451)89661609。E mail:lun ar0941@https://www.doczj.com/doc/b94838868.html, 。(通讯作者) 视神经脊髓炎与其特异性抗体 抗水通道蛋白4抗体(综述) 梁松岚,王维治,梁庆成 (哈尔滨医科大学附属第二医院神经内科,黑龙江哈尔滨150086) 摘要: 视神经脊髓炎(NM O)是累及视神经和脊髓的脱髓鞘疾病。最近,它的特异性抗体 抗水通道蛋白4(A Q P4)抗体被发现。A Q P4主要分布于中枢神经系统(CN S),参与胶质细胞与脑脊液(CSF)以及血液之间水的调节和运输。NM O 患者的A Q P4蛋白显著减少甚至丧失,血液及CSF 中存在抗 A Q P4抗体。实验证实,抗 AQ P4抗体对NM O 的诊断具高度敏感性和特异性,其抗体滴度水平有助于判断疗效和预后。关键词:视神经脊髓炎;抗水通道蛋白4抗体 中图分类号:R744 5+2 文献标识码:A 文章编号:1006 2963(2008)02 0109 03 视神经脊髓炎(neur omyelitis optica,NMO )是一种严重的神经系统疾病,以视神经炎和横贯性脊髓炎为特征,可导致失明和截瘫。50%的患者患病5年内失去视觉功能,不能独立行走。以前曾认为NMO 是多发性硬化(MS )的一个亚型,其实两者在遗传背景、发病机制、病理改变等方面都存在不同。在治疗方面,NM O 主要应用免疫抑制剂治疗,免疫调节剂[干扰素、醋酸格拉太咪尔(g lati r am er acetate)]则推荐用于治疗M S [1] 。当严重进展性脊髓炎应用皮质醇治疗无效时,血浆交换对NMO 患者比对MS 患者更有益。但目前临床尚无特异性诊断标志物用于区分这两种疾病,许多以NMO 症状为早期表现的患者最终被诊断为M S,如能早期明确诊断则对改善NMO 和M S 预后非常有益。 最近,NMO 的疾病特异性血清抗体已被发现。Lenno n [2]等在NM O 患者血清中发现了一种称为NM O IgG 的自身抗体,可作为NMO 特异性的标志。它主要结合在病变的微血管、软脑脊膜、软脑脊膜下以及Virchow Ro bin 间隙(VRS)。NMO Ig G 作为NMO 的特异性自身抗体,它的靶抗原为水通道蛋白4(aquaporin 4,AQP4),这提示NMO 也是一种自身免疫性通道病。 1 水通道蛋白(AQP)基因的克隆和AQP4 蛋白的表达分布 AQP 广泛存在于动植物和微生物中。1991 年Ag re 完成了CH IP28的cDNA 克隆,并于次年成功地转染非洲蟾卵母细胞,显示了其选择性水通透的功能,即第一个水通道蛋白(AQP1)被克隆。迄今已发现11种水通道蛋白(AQP0 AQ P10)[3]。 AQP4是脑中重要的水通道蛋白,参与脑组织与血液、脑组织与CSF 间的水转运和渗透压调节。在CNS,AQP4主要存在于构成血 脑脊液屏障(BCB)的星形胶质细胞终足上,是星形胶质细胞质膜内在蛋白质。AQP4大量存在于视神经和脊髓,同时也遍及脑的各个部分。经免疫组化检测显示,在脑和脊髓接触毛细血管和软脑膜的星形胶质细胞终足上、下丘脑视上核胶质板、室管膜细胞的基底外侧膜均有AQP4的明显表达[4] 。血管周围的胶质细胞突起是水分子流动的主要部位。AQ P4通道可使水分子跨细胞膜移动,生理条件下AQ P4参与CSF 的形成和吸收,参与BCB 对水分子的转运调节,并调节细胞外间隙钾离子浓度;病理条件下,A QP4的表达发生变化,参与各种原因引起的脑水肿。 2 AQP4蛋白是NMO IgG 的特异性靶抗原 现已证实NM O Ig G 是NM O 相关疾病,包括复发型脊髓炎和复发性视神经炎的敏感和特异性标记。Lennon 等[1]运用间接免疫荧光法检测发现,NM O IgG 能与脑内软脑膜和微血管成分、肾髓质的集合管和胃黏膜壁细胞特异性结合,而且

水通道蛋白

水通道蛋白 水通道蛋白(Aquaporin),又名水孔蛋白,是一种位于细胞膜上的蛋白质(内在膜蛋白),在细胞膜上组成“孔道”,可控制水在细胞的进出,就像是“细胞的水泵”一样。 水通道是由约翰霍普金斯大学医学院的美国科学家彼得·阿格雷所发现,他与通过X射线晶体学技术确认钾离子通道结构的洛克斐勒大学霍华休斯医学研究中心的罗德里克·麦金农共同荣获了2003年诺贝尔化学奖。 水分子经过Aquaporin时会形成单一纵列,进入弯曲狭窄的通道内,内部的偶极力与极性会帮助水分子旋转,以适当角度穿越狭窄的通道,因此Aquaporin的蛋白构形为仅能使水分子通过之原因 水通道蛋白的发现 编辑 Agre等(1988)在分离纯化红细胞膜上的Rh多肽时,发现了一个28 kD的疏水性跨膜蛋白,称为形成通道的整合膜蛋白28(channel-forming inte—gral membrane protein,CHIP28),1991年完成了其cDNA克隆(Verkman,2003)。但当时并不知道该蛋白的功能,在进行功能鉴定时,将体外转录合成的CHIP28 mDNA 注入非洲爪蟾的卵母细胞中,发现在低渗溶液中,卵母细胞迅速膨胀,并于5 min 内破裂。为进一步确定其功能,又将其构于蛋白磷脂体内,通过活化能及渗透系数的测定及后来的抑制剂敏感性等研究,证实其为水通道蛋白。从此确定了细胞膜上存在转运水的特异性通道蛋白,并称CHIP28为Aquaporinl(AQPl)。 水通道蛋白分类 编辑 AQP0 AQP0最初称之为主体内在蛋白(major intrinsic protein,MIP),在晶状体纤维中细胞中表达丰富,与晶状体的透明度有关.AQpo的突变可能导致晶状体水肿和白内障。小鼠缺乏AQPO将患先天性白内障[61]。 AQP1 AQP1是1988年发现的,开始将这种蛋白称为通道形成整合蛋白(CHIP),是人的红细胞膜的一 种主要蛋白。它可以使红细胞快速膨胀和收缩以适应细胞间渗透性的变化。AQP1蛋白也存在于

生物化学简明教程第四版15章蛋白质的生物合成

1.一个编码蛋白质的基因,由于插入一段4个核苷酸序列而被破坏的功能,是否可被一个核苷酸的缺失所恢复?解释原因。 解答:一个编码蛋白质的基因,如果插入4个核苷酸序列,就会发生移码突变,即从插入处开始此蛋白质的氨基酸顺序都发生了变化,导致此蛋白质功能的丧失。但如果在此插入段相邻处缺失一个核苷酸,此蛋白质仅在插入处的几个氨基酸发生了改变,如果此变异不是蛋白质发挥功能必需的部位,那么此蛋白质可能恢复其功能。 2.一个双螺旋DNA片段的模板链含有顺序: 5'GTTAACACCCCTGACTTCGCGCCGTCG 3' (a)写出从这条链转录产生的mRNA的碱基顺序; (b)从(a)中的mRNA的5-末端开始翻译产生的肽链的氨基酸顺序是什么?(参考密码表) (c)合成此多肽需消耗多少ATP 解答:(a)转录产生mRNA的碱基顺序为: 5-CGACGGCGCGAAGUCAGGGGUGUUAAC-3 (b) Arg-Arg-Arg-Glu-Val-Arg-Gly-Val-Lys(不考虑起始密码和终止密码) (c) 在蛋白质合成过程中,每个氨基酸活化消耗2个高能键(ATP→AMP),进位和转肽各需要1个GTP,每往肽链中加入1个氨基酸要消耗4个ATP,所以以上肽链合成需要9×4=36个ATP (不考虑起始和终止)。 3.原核生物是如何区分AUG是起始密码还是多肽链内部Met的密码的? 解答:原核生物在起始密码上游约10个核苷酸处(即-10区)通常有一段富含嘌呤的序列,称为SD序列(Shine-Dalgain sequence)。SD序列可以与小亚基16S rRNA 3′-末端的序列互补,使mRNA与小亚基结合,使得核糖体能够识别正确的起始密码AUG。而多肽链内部Met的密码前没有SD序列。 4.原核生物蛋白质合成体系由哪些物质组成?各起什么作用? 解答:原核生物蛋白质合成体系的物质组成和作用。详见。 5.简述蛋白质合成的起始、延长和终止过程。 解答:详见15.2.3,,。 6.试比较原核生物与真核生物在蛋白质合成上的差异。 解答:(1)原核生物转录和翻译同步进行,真核生物转录产物要加工后才进行翻译。 (2)原核生物核糖体为70S,由50S与30S两个亚基组成;真核生物核糖体为80S,由60S与40S两个亚基组成。 (3)原核生物的蛋白质合成起始于甲酰甲硫氨酸,需起始因子IF-1、IF-2、 IF-3及GTP、Mg2+参加。真核生物的蛋白质合成起始于甲硫氨酸,起始因子为 eIF-1、eIF-2、eIF-3、

蛋白质生物合成考题

第十四章蛋白质的生物合成 一、单项选择题 1、原核生物中起始氨基酰-tRNA是 A.fMet-tRNA fMet B.Met-tRNA Met C. Arg-tRNA Arg D.leu- tRNA leu E.Asn--tRNA Asn 2、与mRNA上5′-ACG-3′密码子相应的tRNA反密码子(5′→3′)是 A.CGA B.IGC C.CIG D.CGI E.GGC 3、tRNA分子具有下列结构特征 A.密码环 B.有5'端-C-C-AOH末端 C.有反密码环和5'端-C-C-AOH末端 D.有多聚A尾 E. 3'端有C-C-AOH末端,另一侧有反密码环 4、在蛋白质生物合成中催化氨基酸之间形成肽键的酶是 A.氨基酸合成酶 B.羧基肽酶 C.转肽酶 D.氨基肽酶 E.氨基酸连接酶 5、原核生物翻译起始复合物有下列组分 A. DNA模板+RNA+RNA聚合酶 B. 翻译起始因子+核糖体 C. 核糖体+fMet-tRNA fMet+mRNA D. 核糖体+起始-tRNA E.氨基酰-tRNA合成酶 6、催化氨基酸活化的酶是 A.氨基酸- tRNA 转移酶 B.氨基酰- tRNA 合成酶 C.氨基肽酶 D.氨基酸转移酶 E.羧基肽酶 7、蛋白质生物合成的终止信号由下列哪种因子识别? A. σ B. RF C. EF D. IF E. ρ 8、通过结合细菌的核糖体大亚基而杀灭或抑制细菌的抗生素是 A.四环素 B.氯霉素 C.链霉素 D.嘌呤霉素 E.放线菌酮 9、翻译延长阶段所需的酶是 A. 转肽酶 B. 磷酸化酶 C. 肽链聚合酶 D. 氨基酰-tRNA合成酶 E.氨基肽酶 10、肽链延长时接受氨基酰-tRNA的部位是 A.小亚基 B.大亚基 C.A位 D.P位 E.肽位 11、氨基酸是通过那种化学键与tRNA 结合的 A. 肽键 B.磷酸酯键 C.酐键 D.酯键 E.氢键 12、在mRNA分子的5'端,下列密码子具有起始信号作用 A. UAA B. UAG C. UGA D.GUA E.AUG

水通道蛋白的发现

人类对水通道蛋白的研究 自然界很多包括人类在内的各种生物都是由细胞组成的。细胞如同一个由城墙围起来的微小城镇,有用的物质不断被运进来,废物被不断运出去。早年前,人们就猜测细胞这一微小城镇的城墙中存在着很多“城门”,它们只允许特定的分子或离子出入。而很久以前人们就知道人体重量的70%是水,水是构成生物体最重要的物质之一。水是构成人体的重要物质,那么水是如何进入细胞的呢一直以来,人们都以为水分子进入细胞膜是靠自由扩散,但后来研究中发现细胞膜的主要成分是蛋白质和磷脂,其中磷脂双分子层构成细胞的结构骨架,而水是很难通过脂溶性物质的,那么水是很难进入细胞的,而细胞中含有大量水分那么那么水分子是如何进入细胞的呢 早在100多年前,人们就猜测细胞中存在特殊的输送水分子的通道。20世纪50年代中期,科学家发现,细胞膜中存在着某种通道只允许水分子出入,人们称之为水通道。因为水对于生命至关重要,可以说水通道是最重要的一种细胞膜通道。尽管科学家发现存在水通道,但水通道到底是什么却一直是个谜。 20世纪80年代中期,美国翰霍普金斯大学医学院的科学家彼得·阿格雷研究了不同的细胞膜蛋白,经过反复研究,他发现一种被称为水通道蛋白的细胞膜蛋白就是人们寻找已久的水通道。为了验证自己的发现,阿格雷把含有水通道蛋白的细胞和去除了这种蛋白的细胞进行了对比试验,结果前者能够吸水,后者不能。为进一步验证,他又制造了两种人造细胞膜,一种含有水通道蛋白,一种则不含这种蛋白。他将这两种人造细胞膜分别做成泡状物,然后放在水中,结果第一种泡状物吸收了很多水而膨胀,第二种则没有变化。这些充分说明水通道蛋白具有吸收水分子的功能,就是水通道。2000年,阿格雷与其他研究人员一起公布了世界第一张水通道蛋白的高清度立体照片。照片揭示了这种蛋白的特殊结构只允许水分子通过。水通道的发现开辟了一个新的研究领域。目前,科学家发现水通道蛋白广泛存在于动物植物和微生物中,它的种类很多,仅人体内就有11种。它具有十分重要的功能,比如在人的肾脏中就起着关键的过滤作用。通常一个成年人每天要产生170升的原尿,这些原尿经肾脏肾小球中的水通道蛋白的过滤,其中大部分水分被人体循环利用,最终只有约1升的尿液排出人体。。阿格雷于2003年被授予诺贝尔化学奖。诺贝尔奖评选委员会说,这是个重大发现,开启了细菌、植物和哺乳动物水通道的生物化学、生理学和遗传学研究之门。 水通道蛋白的发现 1988年,Agre等从人类红细胞膜上纯化分离分子量为32x10 的Rh多肽时,偶然鉴定到一种新的分子量为28x10 的整合膜蛋白,并且通过免疫印迹发现这类蛋白也存在于肾脏的近端肾小管中?,把它称为类通道整合膜蛋白(channel—like integralmembrane protein,CHIP28)。随后,在1991年Agre和Preston成功克隆得到了CHIP28的eDNA.通过分析其编码的氨基酸序列,发现CHIP28含有6个跨膜区域、2个N一糖基化位点、且N端和C端都位于膜的胞质一侧。另外,对比CHIP28与早期从牛晶体纤维中克隆得到的主要内源性蛋白(major in—trinsie protein,NIP)的DNA序列,发现二者具有高度同源性。由于很早以前就证实了MIP 家族的成员蛋白参与形成允许水和其他小分子通透的膜通道,因此,推测CHIP28可能也具有类似功能‘。1992年,Preston等通过在非洲爪蟾的卵母细胞中表达CHIP28,首次证实它是一种水通道蛋白。非洲爪蟾的卵母细胞对水具有极低的渗透性,当向其中显微注射体外转录的CHIP28的RNA后,卵母细胞在低渗溶液中迅速膨胀,并于5 min内破裂这一现象表明注射CHIP28的RNA后卯母细胞膜的水通透性有了明显提高。为了进一步通讯作者确定CHIP28的功能.将提纯的CHIP28构建在蛋白磷脂体中,构建后的蛋白磷脂体对水的通透性增长了50倍.但对尿素却不具备通透性[ 。这些结果最终证实了CHIP28为水通道蛋白,后来它被命名

水通道蛋白综述与展望

水通道蛋白水通道-从原子结构到临床医学 生物膜的透水性在生理学上是一个长期存在的问题,但负责此类蛋白质的蛋白质仍然未知,直到发现水通道蛋白1(AQP1)水通道蛋白。AQP1由渗透梯度驱动的水选择性渗透。人类AQP1的原子结构最近被定义。四聚体的每个亚基含有允许水分子单文件通过但中断氢键通过质子所需的单独水孔。已经鉴定了至少10种哺乳动物水通道蛋白,并且它们被水(水通道蛋白)或水加甘油(水甘油聚糖)选择性渗透。表达位点与临床表型密切相关,从先天性白内障到肾源性尿崩症。在植物,微生物,无脊椎动物和脊椎动物中发现超过200个水通道蛋白家族成员,并且它们对这些生物体的生理学的重要性正在被揭开。 在20世纪20年代发现脂质双层提供了当沐浴在较低或较高pH或含有毒性浓度的Ca2 +或其他溶质的细胞外液中时细胞如何维持其最佳细胞内环境的解释。从1950年代开始发现离子通道,交换剂和共转运体为溶质的跨膜运动提供了分子解释。然而,长期以来,假定水的输送是由于通过脂质双层的简单扩散。来自具有高膜渗透性的多个实验系统的观察,例如两栖膀胱和哺乳动物红细胞,表明通过脂质双层的扩散不是水跨越膜的唯一途径。虽然提出了各种解释,但直到10年前发现AQP1才能知道分子水 - 特异性转运蛋白(Preston 等,1999)。

现在人们普遍同意扩散和通道介导的水分运动都存在。通过所有生物膜以相对较低的速度发生扩散。水通道蛋白水通道发现于上皮细胞的一部分10至100倍的水渗透能力。值得注意的是,水通道蛋白水通道的选择性非常高,甚至质子(H3O +)被排斥。在大多数组织中,扩散是双向的,因为水进入细胞并从细胞释放,而水通道蛋白介导的体内水流则由渗透或液压梯度引导。扩散的化学抑制剂是未知的,扩散发生在高Ea(Arrhenius活化能)。相比之下,大多数哺乳动物水通道蛋白受汞的抑制,Ea等同于大量溶液中水的扩散(?5 kcal mol_1)。 水通道蛋白的发现说明了偶发性在生物学研究中的重要性,并且引起了上游流体运输过程中水如何穿过生物膜的范式的完全转变。这个话题对正常生理学以及影响人类的多种临床疾病的病理生理学非常重要。水通道蛋白在几乎每一种生物体中被鉴定出来,包括高等哺乳动物,其他脊椎动物,无脊椎动物,植物,真细菌,原细菌和其他微生物,表明这种新认可的蛋白质家族参与了整个自然界的不同生物过程。 一、发现AQP1 红细胞Rh血型抗原不知道参与水运(Heitman&Agre,2000),但是Rh的研究导致了水通道蛋白的偶

水通道蛋白1在哺乳动物体内的分布及功能_蔡倩倩

解剖科学进展 Progress of Anatomical Sciences 2012 Sep,18(5):469~472 水通道蛋白1在哺乳动物体内的分布及功能 *蔡倩倩,高俊英,谭美芸,肖 明 (南京医科大学人体解剖学系,江苏 南京 210029) 【摘要】 水通道蛋白1(aquaporins1,AQP1)是参与水分子跨膜转运的重要膜通道蛋白家族成员之一,广泛分布于各组织中,在机体物质代谢和水平衡中起着重要的作用。本文就AQP1在哺乳动物各组织中的表达和分布及其参与脑脊液的产生、细胞生物学特性的调节和感觉传导等方面相关功能的研究现况和进展作一综述。 【中图分类号】 Q 469 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-2947(2012)05-0469-04 【收稿日期】 2011-12-05 【基金项目】国家自然科学基金资助项目 ( Ky1010121091111127 )*通讯作者(To whom correspondence should be addressed) Distribution and function of aquaporin 1 in the mammalian body *CAI Qian-qian, GAO Jun-ying , TAN Mei-yun, XIAO Ming ( Department of Anatomy, Nanjing Medical University, Nanjing 210029, China ) 【Abstract】 Aquaporin1 (AQP1), one of the most important water-transport membrane channel protein family members, is extensively distributed in various tissue and contributes to the maintenance of metabolism and water balance. In this review, we summarized the localization and expression of AQP1 in different tissues in the mammalian body and recent progress of its role in the cerebrospinal fluid production, cellular biological characteristic modulation and sensory transduction. Agre研究小组(1988)在分离红细胞膜、纯化RT-PCR、原位杂交,组织化学、免疫电镜、Rh多肽时发现了一个28kDa的疏水性跨膜蛋白,并Western blot等方法的研究从基因和蛋白水平证实于1991年完成了对该蛋白的cDNA克隆,分析得出其AQP1在哺乳动物体内的分布。结果表明AQP1广泛是由269个氨基酸组成的多肽序列,他们将之命名为分布于直接参与液体平衡调节的组织和细胞,如肾[1,2]单位的近端小管和髓袢降支细段上皮细胞的顶质CHIP28(28kDa的通道样整合膜蛋白)。由于其在膜、红细胞膜、肺泡上皮细胞、毛细血管内皮细红细胞膜表面的表达量较高,而红细胞对水分子有胞、肝胆管、胆囊、睫状体和晶状体上皮以及角膜高度通透性,因而推测该蛋白可能参与水分子的跨内皮细胞的顶侧和基底侧膜以及脉络丛上皮细胞的膜转运。为此,他们将非洲爪蟾的卵母细胞转染[4, 5]CHIP28 RNA后发现其对水的通透性增加,从而证实顶膜。不仅如此,在神经组织中也发现了AQP1的[3]表达与分布。如鼠类的三叉神经节、背根神经节中CHIP28参与水分子的跨膜转运。1997年国际基因组[6]将这种蛋白正式命名为水通道蛋白1(aquaporin 1, 部分初级感觉神经元;人类的脑内星形胶质细胞除[7]AQP1)。Arge也因此获得2003年的诺贝尔化学奖。了表达AQP1 外,也表达AQP4。人类内脏神经丛内[8]的胶质细胞和坐骨神经轴突亦表达AQP1。1 AQP1在组织中的表达与分布 2 AQP1在脑脊液的产生过程中起重要作用 AQP1作为第一个被发现的水通道蛋白,在机体多种组织细胞上均有表达,在与体液产生和循环密大量的研究表明AQP1在脑脉络丛上皮细胞上特切相关的上皮细胞与内皮细胞中含量尤其丰富,在异性分布,并参与脑脊液的产生和循环过程。来自[9]水转运和平衡方面起重要作用。一系列基于免疫、 Oshio等的研究表明AQP1基因敲除小鼠脑脊液的生成较野生型小鼠有所减少,减少量为20%-25%。这一数据表明,脉络丛参与60%-80%脑脊液的生成,脉络丛外的脑实质细胞辅助这一过程,当前者结构

蛋白质生物合成过程

第二节蛋白质生物合成过程 述:蛋白质生物合成过程包括起始、延长、终止三阶段。起始阶段是30S小亚基、mRNA、50S大亚基的依次结合;延长阶段核糖体延mRNA 移动,肽链不断延长;终止阶段多肽链释放,核蛋白体解体,mRNA释放。 *mRNA密码的阅读方向:5' → 3' 对应肽链的氨基酸序列合成方向:N → C 一、肽链合成的起始(以原核生物为例) 述:肽链合成的起始阶段是mRNA和起始甲酰甲硫氨酰-tRNA (fMet-tRNA fmet)分别与核糖体结合形成起始复合物的过程。 多种起始蛋白因子(IF)参与肽链合成起始阶段。 (一)核糖体大小亚基的分离 1.原核起始因子IF及作用 ⑴IF3:亚基分离 ⑵IF2:结合GTP,促进fMet-tRNA fmet就位。 ⑶IF1:辅助IF3、IF2 2.大小亚基分离过程 述:当一条多肽链合成终止时,IF3 、IF1与核糖体的小亚基结合,促使完整核糖体的大小亚基分离,为mRNA与小亚基的结合作好准备。 (二)mRNA在核糖体小亚基上的定位结合 1.启动步骤:mRNA与30s形成复合物,IF1、IF3参与复合物的形成2.结合机制:mRNA中的SD序列与30s的互补序列结合具体过程见下页。

☆mRNA的S-D序列:AUG上游约8~13核苷酸处,4 ~6 个核苷酸,富含嘌呤,AGGA为核心 ☆小亚基16srRNA近3'端的短序列...UCCU....与S-D序列互补 ☆核蛋白体小亚基蛋白(rps-1)辨认结合AGGA后的短序列(三)起始fMet-tRNA fmet辨认结合AUG 述:该过程与mRNA和核糖体小亚基的定位结合同时发生,fmet-tRNA fmet辨认并与mRNA 模板中的AUG结合。反应 需IF2、GTP、Mg2+参与;而IF3脱落。 (四)核糖体大亚基的结合 述:上述过程完成后,核糖体大亚基开始进入,与小亚基结合。 此时与IF2结合的GTP水解释能,促使IF1 、IF2、IF3脱落, 形成翻译起始复合物――核糖体+mRNA+fmet-tRNA fme t 述:核蛋白体上含给位(P位)与受位(A位),AUG信号与P位相对应结合。同时fmet-tRNA的反密码子CAU与 mRNA的AUG互补结合,A位空留,对应mRNA的AUG 后的第二个遗传密码,准备相应氨基酰-tRNA的进入。 附:肽链合成的起始图 mRNA +30S亚基-IF3 ↓IF1 30S亚基? mRNA IF3- IF1复合物 ↓IF2-GTP-fMet-tRNA IF3 30S? mRNA ? GTP- fMet –tRNA- IF2- IF1复合物 ↓50S亚基IF2+ IF1+GDP+Pi 70S起始复合物

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