蛋白质构象病

蛋白质错误折叠与蛋白质构象病王明;李学周;符兆英【摘要】@@ 蛋白质折叠(protein folding)是指多肽链在核蛋白体上合成的同时或合成之后,根据热力学与动力学的原理,或在分子伴侣的辅助下,卷曲形成特定的三维结构或构象的过程.【期刊名称】《延安大学学报（医学科学版）》【年(卷),期】2009(007)002【总页数】3页(P12-13,16)【作者】王明;李学周;符兆英【作者单位】延安大学医学院,陕西,延安,716000;延安大学医学院,陕西,延安,716000;延安大学医学院,陕西,延安,716000【正文语种】中文【中图分类】R3蛋白质折叠（protein folding）是指多肽链在核蛋白体上合成的同时或合成之后，根据热力学与动力学的原理，或在分子伴侣的辅助下，卷曲形成特定的三维结构或构象的过程。

尽管一条多肽链在理论上可以折叠成多种不同的构象，但在一定条件下只有一种构象才是稳定的和具有生理活性的。

近年来的研究发现，蛋白质错误折叠（protein misfolding）或构象出现异常可导致疾病，称为蛋白质错误折叠病或构象病（conformational disease）［1］。

构象病概念的建立，是自从认识到蛋白质氨基酸序列的改变会导致疾病的发生（分子病）以来，人类在疾病认识上的一次新的飞跃。

对蛋白质错误折叠与疾病关系的研究是目前分子生物学领域的前沿课题之一。

本文综述蛋白质错误折叠及其所导致的几种疾病。

机体避免蛋白质错误折叠的质控机制包括两个步骤。

首先是发现与识别那些折叠出现异常或受到了损伤的蛋白质；然后是对能修复的异常折叠或损伤，在分子伴侣的帮助下恢复正常结构，而对不能修复的，则通过泛素－蛋白酶体（ubiquitin－proteasome）系统或自噬体－溶酶体（autosomelysosome）途径降解清除［2］。

1.1 泛素－蛋白酶体蛋白降解系统泛素－蛋白酶体系统是细胞降解异常折叠蛋白质的主要机制。

阿尔兹海默症蛋白构象阿尔兹海默症是一种常见的神经退行性疾病，其主要病理特征之一是脑内蛋白质聚集形成斑块和缠结。

这些蛋白质聚集称为阿尔兹海默蛋白构象，它们在病人的大脑中逐渐积累，导致神经元的损坏和失去功能。

阿尔兹海默蛋白构象主要由两种蛋白质构成：β淀粉样蛋白（Aβ）和Tau蛋白。

Aβ蛋白是一种由胶原蛋白家族演化而来的小分子多肽，它在正常情况下通过代谢酶的作用被清除。

然而，在阿尔兹海默症患者中，Aβ蛋白会异常地聚集形成斑块，干扰神经元之间的正常通讯。

Tau蛋白是一种与微管相关的蛋白质，在正常情况下有助于维持神经元的结构和功能。

然而，当Tau蛋白出现异常时，它会失去其正常的折叠结构并聚集成缠结，进一步导致神经元的退化和死亡。

阿尔兹海默蛋白构象的形成与多种因素有关，包括遗传、环境和年龄等。

虽然我们目前对这些因素的具体作用机制还不完全了解，但研究表明，减少阿尔兹海默蛋白构象的积累可能有助于预防和治疗这种疾病。

在目前的研究中，科学家们致力于寻找能够干预阿尔兹海默蛋白构象的方法。

其中一种方法是通过药物干预来清除异常聚集的蛋白质。

例如，一些药物可以促进酶的活性，从而加速Aβ蛋白的降解和清除。

另外，一些药物也可以干扰Tau蛋白的异常聚集，从而减少其对神经元的损害。

除了药物干预外，一些研究还探索了其他方法来干预阿尔兹海默蛋白构象。

例如，一些研究表明，通过调整饮食和生活方式，如增加运动和改善睡眠，可能有助于降低阿尔兹海默蛋白构象的积累。

此外，一些研究还在探索通过基因治疗和免疫疗法来清除阿尔兹海默蛋白构象的可能性。

阿尔兹海默症蛋白构象是导致疾病发展的重要因素之一。

通过深入研究蛋白质构象的形成机制，我们可以为阿尔兹海默症的预防和治疗提供新的思路和方法。

希望在不久的将来，我们能够找到有效的干预手段，为患者提供更好的治疗和护理。

错误折叠与蛋白质构象病生物物理系 2005级硕士研究生刘莹摘要：许多疾病的发生是由蛋白质错误折叠引起的,这类疾病被称为蛋白质错误折叠病。

蛋白质突变、泛素-蛋白酶和自噬功能的失常与蛋白质错误折叠的发生,异常蓄积和聚集有关。

本文综述了蛋白质错误折叠和聚集的机制和部分蛋白质构象病产生的机理。

关键词：蛋白质错误折叠；分子伴侣；泛素-蛋白酶系统；溶酶体途径；Prion；蛋白质是生物体的组成成分之一,在物质代谢、机体防御、血液凝固、肌肉收缩、细胞信息传递、个体生长发育、组织修复等方面均有不可替代的重要作用。

具有完整一级结构的多肽或蛋白质,只有当其折叠形成正确的三维空间结构才可能具有正常的生物学功能。

一旦蛋白质形成了错误的空间结构,将丧失其生物学功能,还会引起相关疾病,迄今已发现20 多种蛋白质的错误折叠与疾病相关,神经退行性疾病如阿尔茨海默病’s disease , AD) , 帕金森病(Parkinson’s disease , PD) ,亨廷顿舞蹈病(Huntington’sdisease ,HD) ,朊蛋白病(prion disease) ,家族性肌萎缩侧索硬化症(familial amyotrophic lateral sclerosis ,ALS) 等均与错误折叠的蛋白质聚合和沉积有关。

一蛋白质折叠与降解的机制蛋白质的一级结构是其特定空间结构的基础,此外,肽链还需经过与翻译同时进行的和翻译完成后的化学加工,如形成二硫键,完成糖基化、羟基化、磷酸化等化学修饰。

这些化学修饰以及蛋白质亚基的非共价键聚合、蛋白质的靶向输送等均与肽链的折叠密切相关。

在细胞内大多数天然蛋白质能自发形成比较稳定的天然结构, 或被配体和代谢因子所稳定。

但约10 %～20 %新合成的多肽链需要分子伴侣的帮助才能正确折叠。

此外,约有20 %新合成的多肽链不能形成正确的三维结构而被蛋白酶降解,包括由于错误转录和翻译形成的不完全蛋白质,翻译后受到化学损伤或其他因素引起的失活、去折叠或折叠错误的蛋白质。

构象病名词解释构象病（Conformational disease）是一种遗传性疾病，其特征是蛋白质失去原有的构象结构，导致功能丧失以及蛋白质沉积和堆积。

这种疾病主要由于特定蛋白质的突变或表达失调引起，进而导致了蛋白质分子折叠错误，从而出现构象的不稳定性。

疾病机制构象病的疾病机制可以归结为蛋白质构象变化引起的功能丧失以及异常沉积。

正常情况下，蛋白质的功能与其在三维空间中特定的构象结构密切相关。

然而，在构象病中，突变或表达失调导致蛋白质分子无法正确折叠形成稳定的构象结构。

这种错误的构象结构无法实现蛋白质的正常功能，从而产生了一系列的病理学改变。

此外，由于蛋白质构象的错误，某些构象病患者的蛋白质会异常沉积和堆积在不同的组织器官中。

这一沉积过程可能引起组织器官的损害和功能障碍，最终导致多种临床症状和疾病的发生。

常见的构象病构象病可以影响不同蛋白质，并导致不同的疾病。

以下是一些常见的构象病：1.Alzheimer病：Alzheimer病是一种神经系统疾病，其特征是脑中异常淀粉样蛋白质beta-淀粉样蛋白（beta-amyloid）的沉积和聚集。

这些异常的蛋白质构象导致了神经细胞的损害和死亡，进而导致认知功能障碍和记忆力丧失。

2.Huntington病：Huntington病是一种遗传性神经系统疾病，其特征是体细胞中带有CAG三核苷酸重复的HTT基因的突变。

这种突变导致HTT 蛋白质的异常构象，进而导致蛋白质的沉积和神经细胞的死亡。

患者表现出不同程度的运动障碍、认知功能障碍和情绪障碍。

3.2型糖尿病：2型糖尿病是一种代谢性疾病，其特征是胰岛素信号通路的异常和胰岛β细胞的功能减退。

研究发现，2型糖尿病患者的胰岛素形成了异常的构象，无法正常与细胞膜相互作用，从而导致胰岛素的功能丧失。

治疗和研究进展由于构象病的发病机制较为复杂且各种疾病之间存在差异，目前尚无根治构象病的方法。

然而，对于某些构象病，研究人员已经取得了一定的进展。

蛋白质构象改变引起的疾病1. 引言说到蛋白质，很多人可能会想到“营养”，但实际上它们的角色可不仅仅是给我们提供能量哦。

蛋白质在体内像个勤劳的小工匠，负责构建细胞、运输营养，甚至还参与免疫反应。

但是，你知道吗？这群小工匠的“工作状态”可不是一成不变的，它们的形状和结构可是至关重要的。

今天咱们就来聊聊，蛋白质构象改变可能引起的那些麻烦事儿。

1.1 蛋白质的构象是什么？首先，得先弄明白什么是蛋白质构象。

简单来说，蛋白质就像个精巧的三维立体拼图，每一块都要放对地方，才能发挥作用。

想象一下，如果拼图的某一块儿放错了位置，整个画面可能就会变得四不像。

构象改变，就是蛋白质形状的变化，哪怕是一点小变化，可能就会引发一系列的大问题。

1.2 构象改变的原因那么，蛋白质的构象为什么会改变呢？哦，这里有很多原因，比如遗传突变、环境因素、甚至是一些外部刺激。

就像你在外面遇到突然的狂风暴雨，瞬间被吹得东倒西歪，蛋白质也可能在某些情况下受到影响。

换句话说，生活中一些看似不起眼的小事，可能会让蛋白质的“心情”大变。

2. 蛋白质构象改变引起的疾病2.1 阿尔茨海默病说到蛋白质构象改变，第一个想到的就是阿尔茨海默病。

这种病让很多人的记忆变得模糊不清，甚至连自己是谁都搞不清楚。

主要原因就是一种叫做“β淀粉样蛋白”的蛋白质开始错误折叠，形成了一种神经毒性物质。

这就像你在家里堆了一堆杂物，突然发现再也找不到钥匙了。

脑袋里的信息就像这些乱七八糟的东西，变得难以整理。

2.2 帕金森病再来看看帕金森病。

它是因为一种叫“α突触核蛋白”的蛋白质构象改变，导致神经细胞逐渐死亡。

患者往往会出现手抖、行动缓慢等症状。

可以想象一下，原本灵活自如的你，突然变得像个老奶奶，连喝水都要小心翼翼，心里那种不甘的感觉，真是让人感到无奈。

2.3 囊性纤维化还有囊性纤维化，它是由一种叫做CFTR的蛋白质缺陷引起的。

这个蛋白质本应该负责调节盐分和水分的平衡，但由于构象的改变，它就像一个被困在笼子里的小鸟，无法自由飞翔，导致肺部和消化系统的问题。

第三章蛋白质化学1蛋白质：是一类生物大分子，由一条或多条肽链构成，每条肽链都有一定数量的氨基酸按一定序列以肽键连接形成。

蛋白质是生命的物质基础，是一切细胞和组织的重要组成成分。

2标准氨基酸：是可以用于合成蛋白质的20种氨基酸。

3、茚三酮反应：是指氨基酸、肽和蛋白质等与水合茚三酮发生反应，生成蓝紫色化合物，该化合物在570mm波长处存在吸收峰。

4、两性电解质：在溶液中既可以给出H+而表现出酸性，又可以结合H+而表现碱性的电解质。

5、兼性离子：即带正电和、又带负电荷的离子。

6、氨基酸的等电点：氨基酸在溶液中的解离程度受PH值影响，在某一PH值条件下，氨基酸解离成阳离子和阴离子的程度相等，溶液中的氨基酸以兼性离子形式存在，且净电荷为零，此时溶液的PH值成为氨基酸的等电点。

7、单纯蛋白质：完全由氨基酸构成的蛋白质。

8、缀合蛋白质：含有氨基酸成分的蛋白质。

9、蛋白质的辅基：缀合蛋白质所含有的非氨基酸成分。

10、肽键：存在于蛋白质和肽分子中，是由一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基缩合时形成的化学键。

11、肽平面：在肽单元中，羧基的π键电子对与氮原子的孤电子对存在部分共享，C-N键具有一定程度的双键性质，不能自由旋转。

因此，肽单元的六个原子处在同一个平面上，称为肽平面。

12、肽：是指由两个或者多个氨基酸通过肽键连接而成的分子。

13、氨基酸的残基：肽和蛋白质分子中的氨基酸是不完整的，氨基失去了氢，羧基失去了羟基，因而称为氨基酸的残基。

14、多肽：由10个以上氨基酸通过肽键连接而成的肽。

15、多肽链：多肽的化学结构呈链状，所以又称多肽链。

16、生物活性肽：是指具有特殊生理功能的肽类物质。

它们多为蛋白质多肽链的一个片段，当被降解释放之后就会表现出活性，例如参与代谢调节、神经传导。

食物蛋白质的消化产物中也有生物活性肽，他们可以被直接吸收。

17、谷胱甘肽：由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸通过肽键连接构成的酸性三肽，是一种生物活性肽，是机体内重要的抗氧化剂。