结构生物学课程大纲.pdf

ByJasonWan 结构生物学概论目录哈 第一章结构生物学的研究现状与发展趋势 结构生物学诞生的背景；结构生物学时代的到来；结构生物学是生命科学的前沿和主流；结构生物学主要研究手段 简介；结构基因组学简介；结构生物学研究的新进展。 第二章结构生物学的研究方法 核磁共振; 电子晶体学和电子显微学三维重构;X 射线晶体学 第三章蛋白质分离纯化及其晶体生长 1. 蛋白质的表达与纯化 [主要内容] ：蛋白质在大肠杆菌、昆虫细胞和酵母中表达的原理、 方法和关键技术；蛋白质的纯化方法和纯度鉴定。 2. 蛋白质的结晶和晶体生长 [主要内容] ：蛋白质结晶的原理、技术和方法、对材料的要求、晶 体生长的理化条件、晶体的鉴定。 第四章蛋白质晶体结构的解析 3. 衍射数据的收集 [主要内容] ：晶体的收集与冷冻处理；X 射线源的选择；衍射线记 录装置及其使用方法；衍射数据收集的全自动化。 4. 蛋白质结晶结构的解析 [主要内容] ：蛋白质晶体空间群(Space group); 相位(Phase)的测 定；电子密度图的解释；结构模型的修正与精化。 Acknowledge: 感谢斑马王子搞定PROJECT，拯救小万于水火之中，特此 感谢~ 无语 无奈 无结构 1 ByJasonWan 第一章结构生物学的研究现状与发展趋势 内涵： 结构生物学：以生物大分子三维结构测定为手段、以生物大分子结构与功能研究为内容、以探讨和阐明生物学各前 沿领域中分子作用机制和原理为目的；是当前分子生物学的基础和前沿领域，它更是生物物理学的核心。 生物大分子发挥其生物学功能必需具备：(1)稳定的、特征的三维结构 (2)其三维结构在各个水平上的运动 • 结构生物学是以生物大分子三维结构及其运动的研究结果为基础，定量地阐明生命现象的科学。 • 生物大分子的结构是研究生物反应机理和路径的重要基础 • 生物分子结构与功能关系的研究一直是分子生物学的核心。 • 三维结构与功能关系研究的迅速发展已成为现代分子生物学的前沿与主流。 •结构生物学是一个多学科交叉的前沿，其中包括生物、物理、化学和计算数学等。 • 几乎每一个重要生物大分子及其复合物高分辨率三维结构的测定,都从分子水平上阐明了一个基本生命现象。生命科学中的每一分枝 学科无一不在充分地运用结构生物学研究的最近成就。 • 分子生物学中的每一个重要问题都是在三维结构的基础上给予阐明的；过去、现在和将来，分子生物学中每一个重大的突破都是并 必将是与其三维结构研究的突破密切相关,对药物开发和研究有直接和非常重大的意义。 研究手段： 1. Ｘ射线单晶衍射⎯⎯蛋白质晶体学 2.核磁共振谱学(NMR) 3. 电子晶体学及电镜三维重组 4. 其他各种谱学方法,如 CD 谱,质谱 无论从已测定生物大分子三维结构的数量上、精确度上及其发展潜力上，Ｘ射线单晶衍射方法⎯ 蛋白质晶体学⎯ 至今 及可见的将来仍将占统治地位， 发展历程略：见1 的17 页各种奖到时候过的时候写一边就好，蓝体字的哈。 X 射线—铅屏—晶体—底片，出现劳厄斑点：晶体可以看做三维立体光栅，根据劳厄斑点分布可算出晶面间距，掌握晶体结构。 三维重构:是电子显微图像含有振幅和相位的信息，二者可通过数字图像处理的傅立叶变换方法提取出来. 三大方法：X 射线衍射技术，核磁共振，电镜三维重建技术。 特别是多分子的复合体和膜蛋白结构的突破 结构基因组计划在全球兴起 雷啊…… 发展趋势： 特点1：1 以蛋白质晶体学为主要手段，加以NMR 方法的不断突破，生物大分子三维结构测定在高速发展. 2 结构生物学的研究成果已渗透到生命科学的各个领域.3 国际上很多难度高、意义重大的三维结构均是在近十来年突破的 4 结构研究已由单一分子进入分子间相互作用的复合物以及由许多分子所构成的复合体，乃至分子机器. 5 结构研究的兴趣由水溶性球蛋白进入攻克疏水的膜蛋白结构 PDB: （Protein Data Bank） 最近多，快。组成：title 标题，author