蛋白降解方法

基础生物化学Basic Biochemistry细胞内蛋白质的周转是十分复杂和受到精密控制的过程。

●基因突变、生物合成误差、自发变性、自由基破坏以及环境胁迫和疾病均可导致反常蛋白的降解。

●短寿命蛋白的降解。

●维持体内氨基酸代谢库。

●防御机制的组成部分。

●蛋白质前体的裂解加工。

蛋白质的细胞内降解途径●溶酶体途径●泛素途径细胞质内的两个最重要的蛋白质降解系统●溶酶体系统包括多种在酸性pH下活化的小分子量蛋白酶，称为酸性系统，主要水解长寿命蛋白质和外来蛋白。

●泛素系统在pH=7.2的胞液中起作用，称为碱性系统，主要水解短寿命蛋白和反常蛋白。

1 溶酶体途径•含有多种水解酶，含有蛋白酶、核酸酶、糖苷酶、脂肪酶60余种水解酶。

12: 溶酶体2 蛋白质降解的泛素途径Hershko,A.等1978年从网织红细胞依赖ATP的蛋白质水解系统中分离出一种热稳定因子，由76个氨基酸组成，后来发现它广泛存在于各类真核细胞，因而命名为泛素(ubiquitin)（泛肽）。

•在泛肽激活酶(E1)、泛肽载体蛋白(E2)和泛肽—蛋白连接酶(E3)的共同作用下，泛肽C-端羧基与底物蛋白中赖氨酸残基 -氨基形成异肽键，后续泛肽以类似方式连接成串，完成对底物蛋白的多泛肽化标记，形成多泛肽化蛋白。

泛肽与靶蛋白形成的异肽键The linkage between the two ubiquitinchainsE3 ubiquitin ligase Cbl (blue) in complex with E2 (cyan) andsubstrate peptide (green).Ubiquitin-activating enzyme （E1）bound to the ubiquitin substrate （red and yellow ）•20S 蛋白酶体，形状如桶，为大的多功能蛋白酶复合物，降解细胞内多泛素化的蛋白质•19S 调节复合物，负责识别多泛素化蛋白质，并将它们去折叠以及输送到蛋白酶活性中心。

哺乳动物细胞内蛋白质降解途径的研究进展蛋白质是细胞中最重要的分子之一，其对于细胞的生命活动有着重要的作用。

然而，蛋白质乃至细胞内的分子都会逐渐老化损耗，如果不及时降解清除，会对细胞造成一定的影响。

因此，细胞内的蛋白质降解途径亦成为了近年来研究的一个热点。

本文将着重探讨哺乳动物细胞内蛋白质降解的研究进展。

一、泛素-蛋白酶体途径泛素-蛋白酶体途径是细胞内蛋白质降解的主要途径之一。

它主要通过将蛋白质降解过程中所需的泛素结合到需要降解的蛋白质上，将其送入蛋白酶体内部进行降解。

这一途径可以对蛋白质进行全面的降解，使得分解产物可以在细胞内循环利用。

近年来，越来越多的研究证实，泛素-蛋白酶体途径在人类疾病中也有着不可忽视的作用。

例如，肌肉萎缩症的发生与泛素-蛋白酶体途径的异常有密切关系。

因此，细胞内蛋白质降解途径的研究对于发现，治疗人类疾病具有重要的意义。

二、自噬途径自噬途径是指细胞通过“自我吞噬”来清除老化或者损伤的细胞器或其他分子的过程。

它在自身免疫，老化，细胞凋亡等方面具有重要作用。

在自噬途径中，可得到多个复合体的协同作用。

其中有膜相关的复合物和腺苷酸依赖性的复合物。

膜相关的复合物是通过涉及膜的包涵来吞噬需要降解的分子，在形成的囊泡以及内部膜上，会涉及大量特异性的小GTPase，使得不同的复合物可以调节不同基因。

三、其他降解途径除了泛素-蛋白酶体和自噬途径外，还有一些低分子量的酶，可以将蛋白质进行“切割”降解。

例如，脑血管瘤蛋白2A（BCH2A）就是一种较为典型的降解途径，它可以在细胞膜上扮演降解人类p27Kip1蛋白的作用。

其他的这些途径如糖基化和ATPhase途径等，在当前的研究中，也是备受关注的焦点领域。

总之，哺乳动物细胞内蛋白质降解途径的研究一直是生命科学领域中的一个重要研究方向。

在不断地探索过程中，我们对于细胞内蛋白质降解的方式，以及与其相关的疾病，已经有了较为全面的认识。

未来，在这一领域的研究中，我们相信会有更多新的发现出现。

真核细胞内蛋白质的降解途径作者:valley 日期:2009-3-9 11:13:001推荐真核细胞内蛋白质的降解途径主要有三种，溶酶体途径、泛素化途径和胱天蛋白酶(caspase)途径。

1、溶酶体途径：蛋白质在同酶体的酸性环境中被相应的酶降解，然后通过溶酶体膜的载体蛋白运送至细胞液，补充胞液代谢库。

胞内蛋白：胞液中有些蛋白质的N端含有KFERQ信号，可以被HSC70识别结合，HSC70帮助这些蛋白质进入溶酶体，被蛋白水解酶降解。

胞外蛋白：通过胞吞作用或胞饮作用进入细胞，在溶酶体中降解。

2、泛素-蛋白水解酶途径：一种特异性降解蛋白的重要途径，参与机体多种代谢活动，主要降解细胞周期蛋白Cyclin、纺锤体相关蛋白、细胞表面受体如表皮生长因子受体、转录因子如NF-KB、肿瘤抑制因子如P53、癌基因产物等；应激条件下胞内变性蛋白及异常蛋白也是通过该途径降解。

该通路依赖ATP，有两步构成，即靶蛋白的多聚泛素化?多聚泛素化的蛋白质被26S蛋白水解酶复合体水解。

(1)、物质基础：泛素(ubiquitin)：一种76个氨基酸组成的蛋白质，广泛存在于真核生物中，又称遍在蛋白。

在一系列酶的作用下被转移到靶蛋白上，介导靶蛋白的降解。

蛋白水解酶(proteasome)：识别、降解泛素化的蛋白质的复合物，由30多种蛋白质及酶组成，其沉降系数为26S，又称26S蛋白酶体，由20S的圆柱状催化颗粒和19S的盖状调节颗粒组成，是一个具有胰凝乳蛋白酶、胰蛋白酶、胱天蛋白酶等活性的多功能酶。

所有蛋白酶体的活性中心都含有Thr残基。

经泛素化的底物蛋白可以被26S蛋白酶体的盖状调节颗粒识别，并被运送到20S的圆柱状核心内，在多种酶的作用下水解为寡肽，最后从蛋白酶体中释放出来。

泛素则在去泛素化酶的作用下与底物解离后回到胞质重新利用。

(2)、具体过程：①靶蛋白的多聚泛素化：泛素激活酶E1利用A TP在泛素分子C端Gly残基与其自身的半胱氨酸的SH间形成高能硫脂键，活化的泛素再被转移到泛素结合酶E2上，在泛素连接酶E3的作用下，泛素分子从E2转移到靶蛋白，与靶蛋白的Lys的ε-NH2形成异肽键，接着下一个泛素分子的C-末端连接到前一个泛素的lys48上，完成多聚泛素化(一般多于4个)②多聚泛素化的蛋白质被26S蛋白水解酶复合体水解：经泛素化的底物蛋白可以被26S蛋白酶体的盖状调节颗粒识别，并被运送到20S的圆柱状核心内，在多种酶的作用下水解为寡肽，最后从蛋白酶体中释放出来。

蛋白37度过夜降解
（实用版）
目录
1.引言
2.蛋白 37 度过夜的含义
3.蛋白质降解的过程
4.蛋白质降解对生物体的影响
5.结论
正文
【引言】
蛋白质是生命活动的主要承担者，它们在细胞内承担着各种生物学功能。

蛋白质的稳定性对于生命活动至关重要，因此对其降解过程的研究具有重要意义。

本文将探讨蛋白质在 37 度下过夜时的降解现象及其对生物体的影响。

【蛋白 37 度过夜的含义】
蛋白质在 37 度下过夜，通常是指将含有蛋白质的样本在 37 摄氏度下静置一段时间，通常为 8 到 12 小时。

这个过程可以让蛋白质在一定程度上降解，模拟生物体内蛋白质的降解过程。

【蛋白质降解的过程】
蛋白质降解是指蛋白质分子在一定条件下被分解成较小的多肽或氨
基酸的过程。

蛋白质降解主要通过两个途径进行：一是通过酶解作用，如水解酶、氧化酶等；二是通过非酶解作用，如酸碱、温度、有机溶剂等。

【蛋白质降解对生物体的影响】
蛋白质降解对生物体具有重要意义。

首先，它有助于维持细胞内蛋白
质的稳态，调节细胞内代谢活动。

其次，降解产物的多肽和氨基酸可以作为营养物质被细胞吸收利用，提供生物体所需的氨基酸。

最后，蛋白质降解还参与生物体的免疫反应、信号传导等过程。

【结论】
蛋白质在 37 度下过夜可以模拟生物体内蛋白质的降解过程，这一过程对生物体具有重要意义。

用fdnb法和edman降解法测定蛋白质原理
FDNB法和Edman降解法是两种常用的测定蛋白质氨基酸序列的方法。

1. FDNB法（硫氰酸二硝基苯酯法）：
该方法是通过将硫氰酸二硝基苯酯（FDNB）与蛋白质中的内源性氨基酸中的氨基团（主要是赖氨酸）反应，形成黄色的光吸收化合物，从而定量分析蛋白质中该氨基酸的含量。

原理如下：
- FDNB与蛋白质中的氨基团反应，生成硫氰酸羰基二硝基苯酯（一种黄色产物）。

这个反应对于其中部分内源性氨基酸特异性，而对于其他氨基酸不起反应。

- 通过测定生成物的吸收光谱，可以知道蛋白质中该氨基酸的含量。

2. Edman降解法：
该方法是通过将蛋白质中的N末端氨基酸（谷氨酸或其他）与二硫苯酚（Edman试剂）反应，生成稳定的二硫苯酚胺酸衍生物，然后脱去N 端衍生物，并对其进行定量分析，以确定蛋白质的序列。

原理如下：- 蛋白质与Edman试剂反应生成二硫苯酚胺酸衍生物。

这个反应对于N 末端氨基酸特异性，而对于其他氨基酸不起反应。

- 通过将衍生物从蛋白质上脱去并采用高效液相色谱等分析方法，可以确定蛋白质的N末端氨基酸。

- 重复该过程，每次逐步分析蛋白质的N末端氨基酸，可以得到其序列信息。

这两种方法都可用于测定蛋白质的序列信息，具体选择哪种方法取决于蛋白质的性质和实验要求。

蛋白降解技术
蛋白降解技术是指通过不同的方法将蛋白质分子分解成更小的片段。

这项技术在生物化学研究、药物研发和工业生产等领域有着广泛的应用。

常见的蛋白降解技术包括以下几种：
1. 酶降解：利用特定的蛋白酶将蛋白质分解成小的肽链或氨基酸。

常用的蛋白酶包括胰蛋白酶、胃蛋白酶等。

2. 酸碱降解：通过调节溶液的pH值，在酸性或碱性条件下使蛋白质发生变性和降解。

3. 氧化降解：利用氧化剂如过氧化氢、高锰酸钾等将蛋白质的硫醇基、硫氨酸等氧化，导致蛋白质的结构变性和降解。

4. 热降解：通过加热的方式使蛋白质发生变性和降解。

高温会导致蛋白质内部的非共价键断裂和蛋白质结构变性，从而加快蛋白质的降解速度。

5. 光降解：利用紫外线或其他特定波长的光照射蛋白质溶液，使蛋白质分子发生光氧化或光解反应，从而导致蛋白质降解。

蛋白降解技术在药物研发中的应用十分重要。

例如，通过蛋白降解技术，可以研究药物与特定蛋白质的结合和相互作用，从而预测药物的药效和副作用。

此外，蛋白降解技术还可用于开发新的蛋白质药物、治疗蛋白质异常积聚病等。

蛋白质的泛素化降解
蛋白质泛素化降解是一种细胞内的蛋白质降解途径。

该途径依赖于一个小分子蛋白质标记物-泛素的结合和解除结合过程。

泛素是一种由76个氨基酸残基组成的小蛋白质，可以共价结
合到要被降解的蛋白质上。

这个共价结合的过程包括了三个主要的酶参与：泛素激活酶（E1）、泛素连接酶（E2）和泛素
连接酶（E3）。

首先，泛素激活酶（E1）会将泛素与ATP结合形成高能的泛
素-AMP中间体。

然后，泛素会与泛素连接酶（E2）结合，这
样E2就携带有泛素。

最后，泛素连接酶（E3）会介导将泛素
从E2转移到目标蛋白质上。

这个过程被称为泛素化。

一旦目标蛋白质被泛素化，它就会被泛素连接酶（E3）介导
的酶系统（泛素连接酶E3和泛素连接酶E4）识别和降解。

通常，泛素连接酶（E3）与目标蛋白质相互作用，并引导其进
入到蛋白酶体或溶酶体中。

一旦目标蛋白质被转运进入蛋白酶体或溶酶体，目标蛋白质会被泛素酶体分解，泛素会被释放出来再次参与到降解过程中。

蛋白质泛素化降解在细胞中起着重要的调控作用，它可以调控蛋白质的稳态水平，清除异常的、老化的或者损坏的蛋白质，并参与到细胞信号传导、细胞周期和应激响应等生物学过程中。