蛋白质研究历史和方法

1、关于蛋白质的研究历史与方法第一张，PPT共三十九页，创作于2022年6月第一节 蛋白质研究的历史回顾 蛋白质是一类重要的生物大分子，protein字源出自希腊文，是“最原初的”，“第一重要的” 意思 19世纪30年代中期以前，认识其化学元素组成情况及原子之间结合比例，即确定经验性的分子式 第二张，PPT共三十九页，创作于2022年6月 1937年，A. W. k. Tiselius 建立了研究蛋白质的移动界面电泳(electrophoresis )方法, 于1948年获诺贝尔化学奖 1941年，A. J. P. Martin和R. L. M. Synge建立了分配层析(partition ch

2、romatography)技术，被授予1952年的诺贝尔化学奖 第三张，PPT共三十九页，创作于2022年6月The Nobel Prize in Chemistry 1948for his research on electrophoresis and adsorption analysis, especially for his discoveries concerning the complex nature of the serum proteinsArne W. K. Tiselius Uppsala University Uppsala, Sweden 1902 - 1971第四张

3、，PPT共三十九页，创作于2022年6月The Nobel Prize in Chemistry 1952for their invention of partition chromatographyArcher J. P. MartinRichard L. M. Synge 1/2 of the prize1/2 of the prizeNational Institute for Medical Research London, United Kingdom Rowett Research Institute Bucksburn (Scotland), United Kingdom1910

4、 - 20021914 - 1994第五张，PPT共三十九页，创作于2022年6月第六张，PPT共三十九页，创作于2022年6月第七张，PPT共三十九页，创作于2022年6月第八张，PPT共三十九页，创作于2022年6月第九张，PPT共三十九页，创作于2022年6月第十张，PPT共三十九页，创作于2022年6月 1953年，F. Sanger利用纸层析和纸电泳技术第一次揭示出牛胰岛素的一级结构，开创了以后数千种蛋白质序列分析的先声，被授予1958年诺贝尔化学奖 第十一张，PPT共三十九页，创作于2022年6月The Nobel Prize in Chemistry 1958for his wo

5、rk on the structure of proteins, especially that of insulinFrederick Sanger University of Cambridge Cambridge, United Kingdom 1918 - 第十二张，PPT共三十九页，创作于2022年6月The Nobel Prize in Chemistry 1980for his fundamental studies of the biochemistry of nucleic acids, with particular regard to recombinant-DNAfor

6、 their contributions concerning the determination of base sequences in nucleic acidsPaul Berg1/2 of the prizeStanford University Stanford, CA, USA1926 - Walter Gilbert Frederick Sanger1/4 of the prize 1/4 of the prize Harvard University, Biological Laboratories Cambridge, MA, USAMRC Laboratory of Mo

7、lecular Biology Cambridge, United Kingdom1932 - 1918 - 第十三张，PPT共三十九页，创作于2022年6月 J. C. Kendrew (1958)及M. F. Perutz (1960) 利用X射线技术解析了肌红蛋白(myoglobin)和血红蛋白(hemoglobin)的三维结构，使人们第一次能够洞察生物大分子的空间结构，共同赢得了1962年的诺贝尔化学奖 第十四张，PPT共三十九页，创作于2022年6月The Nobel Prize in Chemistry 1962for their studies of the structures

8、 of globular proteins Max Ferdinand Perutz1/2 of the prizeMRC Laboratory of Molecular Biology Cambridge, United Kingdom1914 - 2002 John Cowdery Kendrew 1/2 of the prizeMRC Laboratory of Molecular Biology Cambridge, United Kingdom1917 - 1997 第十五张，PPT共三十九页，创作于2022年6月 20世纪70年代中后期，Gunter Blobel利用体外蛋白质翻译

9、系统发现动物细胞中很多分泌蛋白的跨膜方式，提出“信号假说”(signal hypothesis)，获得了1998年的诺贝尔生理医学奖 第十六张，PPT共三十九页，创作于2022年6月 20世纪50年代后期，E. W.Sutherland发现细胞内cAMP的存在，1971年被授予诺贝尔生理医学奖 70年代末80年代初， A. G. Gilman和M. Rodbell独立发现G蛋白的存在，因此二人在1994年获得诺贝尔生理医学奖“信号转导”(signal transduction)第十七张，PPT共三十九页，创作于2022年6月The Nobel Prize in Physiology or Me

10、dicine 1994for their discovery of G-proteins and the role of these proteins in signal transduction in cellsAlfred G. GilmanMartin Rodbell1941 -1925 - 1998University of Texas, Southwestern Medical Center Dallas, TX, USA National Institute of Environmental Health Sciences Research Triangle Park, NC, U

11、SA 第十八张，PPT共三十九页，创作于2022年6月 60年代，P. Mitchell提出“化学渗透学说”，获1978年获诺贝尔化学奖 70年代，P. D. Boyer提出“结合改变机制”；90年代，J. E. Walker测定ATP合酶的晶体结构，他们共享了1997年的诺贝尔化学奖 揭示能量转化机制第十九张，PPT共三十九页，创作于2022年6月The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1993for contributions to the developments of methods within DNA-based chemistry Mi

12、chael Smith1944 -1932 - 2000La Jolla, CA, USA Kary B. Mullis University of British Columbia Vancouver, Canada for his invention of the polymerase chain reaction (PCR) methodfor his fundamental contributions to the establishment of oligonucleotide-based, site-directed mutagenesis and its development

13、for protein studies第二十张，PPT共三十九页，创作于2022年6月Nature 1998; 391: 806-811. Potent and specific genetic interference by double-stranded RNA in Caenorhabditis elegans. 第二十一张，PPT共三十九页，创作于2022年6月What Roger Kornberg himself has now done is to describe how the genetic information is copied from DNA into what i

14、s called messenger-RNA 第二十二张，PPT共三十九页，创作于2022年6月Kornberg had described how genetic information is transferred from a mother cell to its daughters. 第二十三张，PPT共三十九页，创作于2022年6月The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2007for their discoveries of principles for introducing specific gene modifications in

15、 mice by the use of embryonic stem cellsMario R. Capecchi Sir Martin J. Evans Oliver Smithies USA United Kingdom USA University of Utah Salt Lake City, UT, USA; Howard Hughes Medical Institute b. 1937(in Italy) Cardiff University Cardiff, United Kingdom b. 1941 University of North Carolina at Chapel

16、 Hill Chapel Hill, NC, USA b. 1925(in United Kingdom) 第二十四张，PPT共三十九页，创作于2022年6月The Nobel Prize in Chemistry 2008for the discovery and development of the green fluorescent protein, GFPOsamu Shimomura Martin Chalfie Roger Y. Tsien 1/3 of the prize 1/3 of the prize 1/3 of the prize USA USA USAMarine Bi

17、ological Laboratory (MBL) Woods Hole, MA, USA; Boston University Medical School Massachusetts, MA, USAb. 1928(in Kyoto, Japan)Columbia University New York, NY, USA b. 1947University of California San Diego, CA, USA; Howard Hughes Medical Instituteb. 1952 第二十五张，PPT共三十九页，创作于2022年6月The Nobel Prize in P

18、hysiology or Medicine 2008for his discovery of human papilloma viruses causing cervical cancerfor their discovery of human immunodeficiency virusHarald zur Hausen Franoise Barr-Sinoussi Luc Montagnier 1/2 of the prize 1/4 of the prize 1/4 of the prizeGermanyFranceFranceGerman Cancer Research Centre

19、Heidelberg, Germany b. 1936 Regulation of Retroviral Infections Unit, Virology Department, Institut PasteurParis, Franceb. 1947World Foundation for AIDS Research and PreventionParis, Franceb. 1932第二十六张，PPT共三十九页，创作于2022年6月化学奖：/nobel/chemistry/chemistry.html /nobel_prize/chemistry/ 生理/医学奖： /nobel/medi

20、cine/medicine.html /nobel_prizes/medicine/第二十七张，PPT共三十九页，创作于2022年6月Summary (1) 分离纯化蛋白质 测定蛋白质分子质量蛋白质结构分析蛋白质生物学活性分析探索结构与功能的关系第二十八张，PPT共三十九页，创作于2022年6月Summary (2) 学科交叉分子生物学是一门实践性、应用性强的学科 生化方法学是在不断发展的 第二十九张，PPT共三十九页，创作于2022年6月第二节 蛋白质样品的提取目的蛋白的获取直接从生物体内获取基因工程表达重组蛋白采用免疫学方法获取相关抗体获取蛋白质的编码序列 (cDNA)基因组测序基因组测序

21、进行推导获取部分肽段氨基酸序列捕获相应蛋白质第三十张，PPT共三十九页，创作于2022年6月经典的细胞蛋白质分离纯化流程由下述主要步骤组成：清洗组织或细胞裂解细胞离心除去膜组分等获得可溶性蛋白质离心、层析、电泳等进一步纯化获取产物蛋白第三十一张，PPT共三十九页，创作于2022年6月一、细胞的破碎各种组织和细胞的常用破碎方法细胞破碎方法 组织种类 旋刀式匀浆 大多数动、植物组织手动式匀浆 柔软的动物组织高压匀浆 细菌、酵母、植物细胞研磨 细菌、植物细胞高速珠磨 细胞混悬液酶溶 细菌、酵母去垢剂渗透 组织培养细胞有机溶剂渗透 细菌、酵母超声破碎 细胞混悬液低渗裂解 红细胞、细菌冻融裂解 培养细胞 第三十二张，PPT共三十九页，创作于2022年6月二、去污剂处理溶解膜蛋白 去污剂为双极性(amphipathic)脂类分子，可在水中溶解。通常由