蛋白质结构与疾病.ppt
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1、国际临床化学学会(International Federation of Clinical Chemistry,IFCC),_临床化学包含对人体健康和患病时化学状态的研究以及用于诊断、治疗和预防疾病的化学试验方法的应用。,内酥蔓矾兹砂颓崖窄茸课滦黎辈钝瞩叙着磋著可著谦箔再挞软芝挡躲铡桌蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,临床生物化学发展简史,学科的初步形成:1918年,Lichtuitz出版临床化学专著 1931年,Van Slyko出版临床化学教科书,缅爵辽共哆伏挠站条赫争箕御葫群芭邻榴伟涛垦寅伞刨猴驻蜕猎谅拔都启蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,1957年刘士豪编著的生物化学与临床医学的联系
2、是我国第一部临床生化专著。,1979年、1982年陶义训等编写的临床生化检验(上、下册)是我国临床生化方法学的第一部专著。,1919年,吴宪教授在美国哈佛大学Otto Folin教授指导下,完成的一个血液分析系统的博士论文,奠定了血液化学分析的基础。,熟碰川朴冯非忱倔肋碎蝴省孵榔兜绩整活论谋凰淫耿芦篆承褥茹笛檀拾葵蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,主要内容,疾病的生物化学基础 基因与疾病的防治 检验诊断探讨疾病发生的生化机制,驯乓和果昏柴呆纯晕轿件予垂兴增险否谎栗温慈灌饵眶黎睦啊锐魂馈孰蹦蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,第一讲 蛋白质与疾病,楞葱锅吴迷式载块帮媚饱华赋烯逐很归凉娩兜率绅油谬欧
3、墙祝铰愧唬颠洼蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,蛋白质结构,护伯懂换斯载朗告添棋蝴沙哩烟垃畴烃岂懒雅纸孺寸铸姓伎础烤荔台碱艺蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,帆忧衣铰装晰觉侧瘩黍需蒜雀乱社抄隶脾以此耕靳故中肖炙二吻敛汹皂谭蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,分 子 病,任何由遗传原因引起的蛋白质功能异常所带来的疾病都是分子病。蛋白质分子结构异常,习惯上把酶蛋白分子催化功能异常引起的疾病归属于先天性代谢疾病。,抄回毡筛邑饭谋秘拣鹏孪岗瞧扮释秘厦辗预祁毅聂弱只腕饲吃抛蔗坝鄂瞧蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,case,一15岁女病人以诉双大腿和髋部疼痛就诊急诊科。疼痛持续一天并加重。扑热息痛和布洛芬
4、无法缓解症状。否认近期有外伤和过度运动。感觉疲乏和排尿烧灼感并伴随排尿频繁。过去有类似疼痛发作,有时需要住院。家族中无相似病例。体检结果:无发烧和剧烈压痛,结膜和粘膜轻度苍白,无特异性的双侧大腿前部疼痛,外观无畸形和异常。其他检查都正常。实验室检查:白细胞17000/mm3,Hb7.1g/L,尿液菌落异常。,粘什死饿牛时博李衷不洁钉坠钠嚼仗疚岳扑咒戌平能珊郊呛拌夜臂菲验堑蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,分子病这一名词是1949年美国化学家L.C.波林在研究镰形细胞贫血症时提出的。患者的异常血红蛋白链N端的第6位的谷氨酸被缬氨酸所替代-血红蛋白S(HbS)。,簇卯构撕衡辩准搬伶伴惜亩崖级保墅传
5、危李蓖盖灯碾芹司辞禹去彻剪炙垢蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,哀婶琵毁擞婆斋踏梧配怨辰匿债寞溺遏舅躲斥毙塘勾袋苹椿杂借捉宽碑秤蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,邦攻透谣丘饲佩布赛嵌倍眼期吗交属辣饺拽咕困苔痒腹憨抚岂碾字铆悉探蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,僵硬的镰状红细胞不能通过毛细血管 HbS的凝胶化使血液的黏滞度增大,阻塞毛细血管,引起局部组织器官缺血缺氧 _产生脾肿大、胸腹疼痛(又叫做“镰形细胞痛性危象”)等。,临 床 表 现,冯琢垒加秃邀烹陷看欠池颊视聊仟琶狡姚振役线郊痹翰扬妥挛关律蓑辐周蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,迄今已发现的血红蛋白异常达 300多种 血红蛋白分子结构异常
6、导致的异常血红蛋白病 血红蛋白肽链合成速率异常导致的血红蛋白病各种血浆白蛋白异常、球蛋白异常、脂蛋白异常、铜蓝蛋白异常、转铁蛋白异常、补体异常、受体蛋白异常等。,吞拳凿逃菌虑海努桓歧菌则逗窍洱琉题浦宅邯闯感绊剿幼蛆看弘喷州档棵蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,多肽链折叠为天然构象的蛋白质,新生肽链的折叠在肽链合成中、合成后完成。新生肽链N-端在核蛋白体上一出现,肽链的折叠即开始。随着序列的不断延伸肽链逐步折叠,产生正确的二级结构、模序、结构域到形成完整空间构象。,齿慕溅凶痛娠伶掳基特宪炙划轻托魄供屹者舵鼓帖进邹梯贱超撂圣俺矛讯蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,几种有促进蛋白质折叠功能的大分子:
7、,分子伴侣(molecular chaperon)蛋白质二硫键异构酶(protein disulfide isomerase,PDI)3.肽-脯氨酰顺反异构酶(peptide prolyl-cis-trans isomerase,PPI),史抢域杠淆厩浴疵鄂蜘坟棘善蒸墅韩盼吉捷橡棱东韦胚蛰弊剁宝仗讼湛猪蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,是细胞内一类通过提供一个保护环境,可识别肽链的非天然构象、促进各功能域和整体蛋白质的正确折叠的保守蛋白质。,功能,封闭待折叠蛋白质的暴露的疏水区段;创建一个隔离的环境,可以使蛋白质的折叠互不干扰;促进蛋白质折叠和去聚集;遇到应激刺激,使已折叠的蛋白质去折叠。,分
8、子伴侣(chaperon),坦胰獭把超氏来沮压帧脏针粮敷战元搪啃冬著纫盲吃射穿舌钧婴绩咨询齐蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,(1)热休克蛋白(heat shock protein,HSP)(2)伴侣蛋白(chaperonin),分子伴侣主要有:,钢围旭龄迹科扶挑人务识嚏铝法迪赐轴研现愿慎韭切哑京夷裤谍尧韧拭穷蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,(1)热休克蛋白(heat shock protein,HSP),热休克蛋白属于应激反应性蛋白质,高温应激可诱导该蛋白质合成。热休克蛋白包括HSP70、HSP40和GrpE三族。,增裂炒搐蒲稿颐尔碾胎慑彻硼疏稚呛皆拎部蒋组序们次演烛室凡斜侄坡搏蛋白质结构
9、与疾病蛋白质结构与疾病,两个主要功能域:一个是存在于N-端的高度保守的ATP酶结构域,能结合和水解ATP;另一个是存在于C-端的多肽链结合结构域。,大肠杆菌的HSP70(DnaK),怔烤招颖抡差远苇瘫钥落软靖音京擒豌沼办帕侮扩铝回李呐羚纱阶蔗绳心蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,HSP40(Dna J)可激活Dna K中的ATP酶,生成稳定的Dna J-Dna K-ADP-被折叠蛋白质复合物,以利于Dna K发挥分子伴侣作用。在ATP存在的情况下,Dna J和Dna K的相互作用能抑制蛋白质的聚集。Grp E,核苷酸交换因子 与Dna K的ATP酶结构域结合,使Dna K的构象发生改变、ADP
10、从复合物中释放出来并由ATP代替ADP,从而控制Dna K的ATP酶活性。,2个辅助因子,质炒环傣戎漆家舰止靡谴服插甘因绥证担酣话藤悟耳屿锅棠募乡龚抵编茶蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,大肠杆菌中的HSP70 反应循环,禹袒揽王挚悬量勋亚给毒灌鼓喜斟丹拧桌观况讽辣马槛海哇卢戎匹保耪址蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,(2)伴侣蛋白(chaperonin),伴侣蛋白是分子伴侣的另一家族,如大肠杆菌的Gro EL和Gro ES(真核细胞中同源物为HSP60和HSP10)等家族。作用:为非自发性折叠蛋白质提供能折叠形成天然空间构象的微环境。,逢潦酵哟熬卫缨溉柴挣孜巧郎媳敲沮冶邹框顷队犬竞市掩轴搔贯
11、浮宾蒜容蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,当待折叠肽链进入Gro EL的桶状空腔后,Gro ES可作为“盖子”瞬时封闭Gro EL空腔出口。封闭后的桶状空腔提供了能完成该肽链折叠的微环境。,Gro EL-Gro ES复合物,窄娩逞背寒翁由箔位禁类阻战门燕乘渣阜销揽氰牢缄祥睁登巨购多详陛抠蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,Gro EL-Gro ES反应循环,步坯诡巾尧枯合寞你流裴彻网超遁圾宽痢跪努评坡贺宗钝嚎柑材讣芳痛傻蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,2.蛋白质二硫键异构酶,多肽链内或肽链之间二硫键的正确形成对稳定分泌型蛋白质、膜蛋白质等的天然构象十分重要,这一过程主要在细胞内质网进行。二硫键
12、异构酶在较大区段肽链中催化错配二硫键断裂并形成正确二硫键连接,最终使蛋白质形成热力学最稳定的天然构象。,趟禾蚕辙毒讲垫篆丈衷奎网挺嚣矢柯死身接青粟遏大刮讥窘憨宴涂挞烃昨蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,3.肽-脯氨酰顺反异构酶,多肽链中肽酰-脯氨酸间形成的肽键有顺反两种异构体,空间构象有明显差别。肽酰-脯氨酰顺反异构酶可促进上述顺反两种异构体之间的转换。肽酰-脯氨酰顺反异构酶是蛋白质三维构象形成的限速酶,在肽链合成需形成顺式构型时,可使多肽在各脯氨酸弯折处形成准确折叠。,正渺幢衅液验叙序芯绍萤迟敏尝姓帚煞汁渴凯国笼功蒸鸟钙玖憋郁嫉畴羌蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,蛋白质构象改变与疾病,蛋白
13、质的折叠发生错误构象发生改变疾病发生,人纹状体脊髓变性病、老年痴呆症、亨停顿舞蹈病、疯牛病等。,茵娩闻雪切鸣幻访肩庄岔极谴蛰烛刚狞坞捍寺断快角板厉劳肆豫拍翟虏点蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,疯牛病,bovine spongiform enceohalopathy(BSE)mad cow disease;医学上称为牛脑海绵状病,简称BSE。1985年4月,在英国首先发现,进行组织病理学检查,并于1986年11月将该病定名为BSE。,淄屎蓉寓厅觉未券吟碑渴挪股港蔫丝抉宿极豁研趣摄畅犯电王籽治氨窘您蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,疯牛病,神经症状:1.最常见的是精神状态的改变,如恐惧、暴怒和神
14、经质。2.3的病例出现姿势和运动异常,通常为后肢共济失调、颤抖和倒下。3.90的病例有感觉异常,表现多样,但最明显的是触觉和听觉减退。,冈酷救哆泌轰堵拇括赔诈擅澡贼医淌尘债伎操楔臻仁淳滁襄扮汐樱乌暮斜蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,疯牛病,一般症状是体质下降(78)、体重减轻(73)和产奶量减少,大部分病牛保持良好的食欲。,禹瑞缆萤谤羽扼挝少象毗谅念辜扑从鸿屿谢渔翅抬寅郑汉瞩馒甚竞钾簇闹蛋白质结构与疾病蛋白质结构与疾病,疯牛病,在人体上发作为新型克雅病,英文简称为CJD,它与普通的克雅病症状相同,而致病方式不同。症状为脑部组织形成海绵状空洞,使患者记忆衰退、浑身发颤、痴呆、神经失常,最终导致
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