氨基酸序列测定

氨基酸序列*测定综述

【作者】

【联系方式】

【摘要】

氨基酸序列测定是一个较老的话题,早在20世纪30年代Pauling和Corey x-射线衍射方法研究氨基酸和肽。可是近几年关于氨基酸序列的测定并不多，测定氨基酸序列要花很长时间，到了较快捷分析ＤＮＡ的方法试用成功后，直接分析蛋白质的遗传密码比分析蛋白质本身更普遍。但该文仍然将对氨基酸序列测定相关研究进展作一综述。

【引文】

氨基酸是构成蛋白质的基本单位，赋予蛋白质特定的分子结构形态，使它的分子具有生化活性。蛋白质是生物体内重要的活性分子，包括催化新陈代谢的酶。两个或两个以上的氨基酸化学聚合成肽，一个蛋白质的原始片段，是蛋白质生成的前体。氨基酸广义上是指既含有一个碱性氨基又含有一个酸性羧基的有机化合物，正如它的名字所说的那样。但一般的氨基酸，则是指构成蛋白质的结构单位。在生物界中，构成天然蛋白质的氨基酸具有其特定的结构特点，即其氨基直接连接在α-碳原子上，这种氨基酸被称为α-氨基酸。在自然界中共有300多种氨基酸，其中α-氨基酸21种。α-氨基酸是肽和蛋白质的构件分子，也是构成生命大厦的基本砖石之一。本文对相关研究进展作一综述。

【关键词】

氨基酸,序列;氨基酸序列测定

【正文】

1.历史背景

我们的头发,指甲……以及对生命活动有催化作用的酶的成分都有蛋白质[1]。蛋白质称为“生命活动的载体”，可见其对生命的重要性。于是科学家对其进行研究，希望找到它的本质，从而对它展开对人类有益的利用。

2.前人的工作及成果

2.1 x-射线衍射方法

20世纪30年代Pauling和Corey x-射线衍射方法研究氨基酸和肽

1963年Kendrew及同事利用x-射线分析技术分析了肌红蛋白结构

2.2高效液相层析法分析

任勇等人应用高效液相层析法和微晶纤维素薄层指纹图谱法分析分析一例稀有β-链变异体:HbDOuledRabah [β19(B1)Asn→Lys]在我国人群中首次发现一例稀有β-链变异体:HbDOuledRabah [β19(B1)Asn→Lys]。先证者女,14岁,壮族,广西靖西县人。先证者母亲及其三个兄妹均为携带者,无明显临床症状。[2]

2.3二维核磁共振谱测定

谭宁华等人在植物新环肽[太子参环肽A(HA)和B(HB)]的结构研究中,应用COL

谱较成功地解决了氨基酸序列[3]

2.4SDS-PAGE及蛋白质电泳印迹技术

周圆等人在直组人嗜中性白细胞活化蛋白-1/白细胞介素-8的纯化与鉴定

确证该目标蛋白得到高效表达和正确加工。随后采用Bio-Gel P30凝胶过滤层析和Mono-S 阳离子交换层析对重组人NAP-1/IL-8进行了分离纯化,纯化产品达到SDS-PAGE纯。利用琼脂糖平板法测定了纯化产品的嗜中性白细胞趋化活性,推算其比活为2.8×10~5U/mg蛋白。又利用SDS-PAGE测出重组NAP-1/IL-8的分子量约为8.5kD,但根据凝胶过滤层析的洗脱时间推定,在溶液中确实存在分子量稍大于14.4kD的NAP-1/IL-8二聚体。[4]

2.5 蛋白质自动测序仪

用高效液相色谱技术(HPL C)自华支睾吸虫粗抗原(Clonorchissinensis Adultwormantigens,CAA)中提纯15 / 16 ku蛋白,用酶联免疫吸附实验(EL ISA)测定其抗原活性,并使用蛋白质自动测序仪测定其N端部分氨基酸顺序。结果3个具有抗原活性的纯化样品(H3、H11及H13)中,H13的诊断效果接近CAA,敏感性达90 % ,特异性95 %。分别测获3个纯样的N端15、14和2 0个氨基酸残基(aa) ,其中H11的N端14个aa与H13的前14个完全相同。结论进一步证明了Cs15 / 16为有效的诊断抗原,测获的部分氨基酸顺序可为更深入的研究提供参考。[5]

2.6 SDS- PAGE和IEF测定

用制备型聚丙烯酰胺凝胶电泳和制备型等电聚焦纯化了曾报道的光敏核不育

水稻(Oryza sativa)农垦58S叶绿体的特异性蛋白质P2 ,得到SDS- PAGE和等电聚焦(IEF )纯的P2。经SDS- PAGE和IEF测定,该纯蛋白质的分子量是61 k D,等电点是5.8。现称P2为P61。氨基酸序列分析表明P61的N-端氨基酸序列与水稻和大麦叶绿体ATPaseβ亚基的N-端氨基酸序列同源。[6]

2.7 特异性的蛋白酶ｅｎｄｏｐｒｏｔｅｉｎａｓｅＬｙｓ－Ｃ和溴化氰对该酶

蛋白进行了裂解

作者对已报道的稻瘟菌诱导稻叶脂氧合酶ＣＭ－ＬＯＸ１和ＣＭ－ＬＯＸ２的纯化方法作了进一步改进和完善。改进后的纯化方法可缩短该脂氧合酶的纯化时间，并提高纯化倍数。利用改进的方法，作者从２０ｇ非亲和性稻瘟菌小种接种稻叶中获得了电泳纯的酶蛋白ＣＭ－ＬＯＸ１１３３μｇ和ＣＭ－ＬＯＸ２２０８μｇ。在此基础上，采用特异性的蛋白酶ｅｎｄｏｐｒｏｔｅｉｎａｓｅＬｙｓ－Ｃ和溴化氰对该酶蛋白进行了裂解，回收其肽段，得到了ＣＭ－ＬＯＸ１的３个不同肽段共３０个氨基酸和ＣＭ－ＬＯＸ２的７个不同肽段共８７个氨基酸的序列，为最终克隆这２个酶的基因奠定了基础[7]

2.8液质联用、两种串联质谱

运用液质联用、两种串联质谱对融合蛋白FP3的氨基酸全序列测定,确证其一级结构。将样品还原烷基化后,通过胰蛋白酶酶解蛋白,PNGase F去除多肽混合物中糖肽的糖基化,将去糖后的总肽用于液质联用系统,通过液相分离后,运用Q-TOF和线性离子阱两种串联质谱测定各个肽段的b,y碎片离子,分析测定融合蛋白FP3的氨基酸全序列。[8]

3. 研究现状和问题

测定氨基酸序列要花很长时间，尤其是现在科学家更偏爱快速且更本质性的基因测定，因此现在测定氨基酸序列的研究并不多。目前我国最近的对氨基酸的测定是2012年LC-MS/MS 法对融合蛋白FP3 的氨基酸全序列测定[8]

4.未来前景

随着生物分子化学的研究，可能对氨基酸序列测定的方法和仪器会得到完善和突破，那么科学家会继续对氨基酸直接测定。但就当今趋势，科学家们更愿意测定基因序列，在有对应的密码子翻译成氨基酸。[9]

【参考文献】

[1]. 赵赣,.从酶的专一性看植酸酶与酸性磷酸酶的关系[J]. 生物学杂志,2010,(3)

[2].任勇,陈松森,梁植权,张慕洁,黄明学,张桂莲,曾宪生中国医学科学院学报. 高效液相层析法分析一例稀有β-链变异体:HbDOuledRabah [β19(B1)Asn→Lys]

[3].谭宁华,赵守训,王德祖,张宏杰,陈昌祥,周俊波谱学杂志：二维核磁共振谱测定植物新环肽—太子参环肽A和B中氨基酸序列.

[4].周圆,金冬雁,徐荣辉,侯云德生物化学杂志：直组人嗜中性白细胞活化蛋白-1/白细胞介素-8的纯化与鉴定

[5]. T an Ninghua , Wang Dezu , Zhang Hongjie Chen Changxiang , Zhou Jun and Zhao

Shouxun( Department of Phyrochemistr China Pharmaceutical University, Nanjing, 210009; b Laboratory of Phytochcmistry, Kunming Institute of Botany, Academia Sinica, Kunming , 650204)

[6]. Wang Tai,TongZhe, Kuang Ting yun and T ang Pei song [WT6BZ]([WT6BX]Institute of Botany,AcademiaSinica,[WT6BZ]Beijing [ST6BZ]100093)

[7].HouZhanjunPengYouliang (China Agricultural University, Beijing 100094) RandeepRakwalOsamu Kodama (Ibaraki University, Ibaraki 300-03 Japan)

[8].LI Xiang1,GAO Xiang-dong2,TAO Lei1,PEI De-ning1,GUO Ying1,RAO Chun-ming1*,WANG Jun-zhi1* (1.Department of Recombinant Product,National Institutes for Food and Drug Control,Key Laboratory of the Ministry of Health for Research on Quality and Standardization of Biotech Products,Beijing 100050,China; 2.School of Life Science and Technology,China Pharmaceutical University,Nanjing 210009,China) [9]. 韦莉,刘爵,姚炜光,张方亮,周蛟. 我国禽脑脊髓炎病毒分离株全基因组的测定[J]. 病毒学报,2004

氨基酸缩写简写及密码子及其氨基酸应用

氨基酸 体内20 种氨基酸按理化性质可分为4 组： ①非极性、疏水性氨基酸：甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙 氨酸和脯氨酸。 ②极性、中性氨基酸：色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、 谷氨酰胺和苏氨酸。 ③酸性的氨基酸：天冬氨酸和谷氨酸。 ④碱性氨基酸：赖氨酸、精氨酸和组氨酸。 中文名称英文名称缩写符号分子量类型 丙氨酸Alanine Ala A 89.079 脂肪族类 精氨酸Arginine Arg R 174.188 碱性氨基酸类天冬酰胺Asparagine Asn N 132.104 酰胺类 天冬氨酸Aspartic acid Asp D 133.089 酸性氨基酸类半胱氨酸Cysteine Cys C 121.145 含硫类 谷氨酰胺Glutamine Gln Q 146.131 酰胺类 谷氨酸Glutamic acid Glu E 147.116 酸性氨基酸类甘氨酸Glycine Gly] G 75.052 脂肪族类 组氨酸Histidine His H 155.141 碱性氨基酸类异亮氨酸Isoleucine Ile I 131.16 脂肪族类 亮氨酸Leucine Leu L 131.16 脂肪族类 赖氨酸Lysine Lys K 146.17 碱性氨基酸类蛋氨酸Methionine Met M 149.199 含硫类 苯丙氨酸Phenylalanine Phe F 165.177 芳香族类 脯氨酸Proline Pro P 115.117 亚氨基酸 丝氨酸Serine Ser S 105.078 羟基类 苏氨酸Threonine Thr T 119.105 羟基类 色氨酸Tryptophan Trp W 204.213 芳香族类 酪氨酸Tyrosine Tyr Y 181.176 芳香族类 缬氨酸Valine Val V 117.133 脂肪族类

氨基酸序列推导

氨基酸序列推导 1.请指出天冬氨酸分别在（1）pH 1.0, (2)pH 3.0 ,(3) pH 6.0 ,(4) pH 11.0 时占优势的净电荷形 式（分别用“+”“-”“0”表示）。 2.将含有Gly, Ala , Glu ,Lys ,Arg , His 的溶液点在滤纸条的中央，用 pH 6的缓冲液浸湿，放入 电场中，请问（1）哪些氨基酸移向正极？（2）哪些氨基酸移向负极？（3）哪些氨基酸停留在原处或接近原处？ 3.下述每组混合物分别在正丁醇-醋酸-水系统进行纸层析，指出每组中各组分的相对迁移率（假定水 相的pH 为4.5 ，用“ >”表示）：（1）.Val和Lys,(2).Phe 和Ser,(3).Ala、Val和 Leu, (4).Tyr、Ala 、Ser和 His 。 4.将含有Asp (pI=2.98),Gly (pI= 5.97),Thr (pI= 6.7),Lys (pI=9.74)的pH为3.0 的柠檬酸溶液， 加到预先用相同缓冲液平衡过的阳离子交换树脂柱上，随后用逐渐增加NaCl浓度的相同缓冲液洗脱，问这四种氨基酸的洗脱顺序？ 5.将Lys ,Arg ,Asp ,Glu ,Tyr ,Ala的混合溶液在高pH 时，加到阴离子交换树脂柱上，用连续递减 pH值的溶液洗脱，请预测这些氨基酸的洗脱顺序。 6.已知一个八肽的氨基酸组成为：Asp, Ser ,Gly ,Ala ,Met ,Phe 和Lys2 ，又作了一系列分析结果 如下：（1）FDNB反应后可得到DNP-Ala,(2)胰凝乳蛋白酶水解后，得到一个四肽，其组成为：Asp, Gly, Lys, Met，此四肽的FDNB反应后得到DNP-Gly。（3）胰蛋白酶水解该八肽后得到两个三肽和一个二肽，三肽的组成分别为：Lys , Ala ,Ser和Phe , Lys , Gly。二肽经CNBr处理后产生Asp。请写出该八肽的氨基酸顺序。 7.某肽经CNBr处理得到三个肽段，其顺序分别为：Asn-Trp-Gly-Met; Gly-Ala-Leu; Ala-Arg-Tyr-Asn-Met, 用胰凝乳蛋白酶水解此肽也得到三个片断，其中一个为四肽，用6N的盐酸水解此四肽只得到Asp2和Met,问此肽的氨基酸排列顺序？ 8.根据下列数据推导出氨基酸的顺序：（1）完全水解得到Phe, Pro, Glu , Lys2, Met 。（2）用FDNB 处理得到DNP-Phe。（3）CNBr处理得到一个两肽和一个四肽。（4）胰蛋白酶水解得到两个三肽。（5）羧肽酶A或羧肽酶B处理都不能得到阳性结果。 9.一个由Ala, Cys, Lys, Phe和Ser组成的五肽，用TIPC分析，得到PTH-Ser；用胰蛋白酶水解得到 一个N端为Cys的三肽和一个N端为Ser的二肽；用胰凝乳蛋白酶水解上述三肽生成Ala 和一个二肽，写出该五肽的顺序。 10.从以下资料推出五肽的氨基酸序列：（1）含有Phe , Pro , Glu , Lys2（2）Edman 试剂处理得到 PTH-Glu （3）用胰蛋白酶、羧肽酶A和羧肽酶B处理都不能得到阳性结果。 1.（1）pH 1.0, +1；(2)pH 3.0 , 0；(3) pH 6.0, -1 ； (4) pH 11.0，-2 2. Glu 移向正极；Gly, Ala接近原处；Lys ,Arg , His移向负极 3. Val > Lys, (2).Phe > Ser,(3) Leu > Val > Ala,(4).Tyr > Ala > Ser > His 4. Asp、 Gly 、Thr、 Lys 5. Arg ,Lys , Ala ，Tyr , Glu ,Asp , 6. Ala-Ser-Lys-Phe-Gly-Lys- Met-Asp 7. Ala-Arg-Tyr-Asn-Met-Asn-Trp-Gly-Met-Gly-Ala-Leu; 8. 任一答案： Phe-Met-Lys-Glu-Lys-Pro Phe-Met-Lys-Glu-Pro-Lys Phe-Glu-Lys-Met-Pro-Lys Phe-Glu-Lys-Met-Lys-Pro 9. Ser-Lys-Cys-Phe-Ala,

核酸、氨基酸序列和蛋白质二级结构之间关系的探究

核酸、氨基酸序列和蛋白质二级结构之间关系的探究 马鹏，王联结 陕西科技大学生命科学与工程学院，陕西咸阳（712081） E-mail：04mapeng@https://www.wendangku.net/doc/ff19151337.html, 摘要：核酸序列中是否存在蛋白质空间结构信息？根据通常情况下遗传密码表中密码子中间位的碱基配对时产生的氢键数目，尝试将20种氨基酸划分为两类，并用自编的计算机软件对蛋白质二级结构数据库中两类氨基酸的类聚现象进行了统计分析。结果表明，使用这种方法对氨基酸进行划分后，氨基酸残基具有较大概率与划入同一类的氨基酸残基相邻出现，并且这种聚集体对二级结构具有一定的偏好性。 关键词：核酸，氨基酸序列，二级结构，预测 1. 引言 过去的几十年中，出现了多种多样的蛋白质二级结构预测方法。其中一部分，也是最早出现的，后来出现低谷的研究方法是统计序列中氨基酸残基对结构的倾向性[1~3]。但近年来，通过氨基酸序列预测蛋白质二级结构的研究又有复苏。长期以来，人们也试图通过分析核酸序列找到蛋白质空间结构的信息，例如从氨基酸的密码子出发来研究序列和结构之间的关系[4~6]。对氨基酸残基聚集体的研究也有报道[3,7~9]。本文根据氨基酸密码子和反密码子配对时中间位碱基之间正常情况下形成的氢键数目（以下简称为氢键数法）的不同对氨基酸残基进行了重新分类，并对分类后可能在蛋白质序列中存在的类聚现象（同一类氨基酸残基的连续分布）做了初步研究。 2. 方法 2.1 氢键数方法 根据20种氨基酸三联密码子中间位的碱基在正常情况下能够形成的氢键数目为2或3的不同，将20种氨基酸分为两大类，其中：第一类氨基酸残基包括A、G、C、T、P、R、S和W；而第二类包括D、E、F、I、K、L、N、Q、V、H、Y和M。 2.2 数据库 选用DSSP数据库，并使用相似性小于25％的蛋白质选择列表，最后取得了923个非同源蛋白质数据。在DSSP二级结构8态分类到3态分类转换中借鉴前人工作采用如下划分：α螺旋h（H，G，I），β折叠e（E）和卷曲c（B，T，S，C）。将B结构划入卷曲中是因为它作为一个独立的连接键，很难被认为是一种规则结构[3]。再将3种二级结构按照其是否属于规则结构划为两大类：第一类为非规则结构（c）；第二类为规则结构（h，e）。 2.3 统计方法 根据氢键数方法将氨基酸分类后，为了研究这种分类方法在蛋白质二级结构预测中的应用意义，我们进行了一些统计计算。早期观察表明，分类后某些氨基酸残基在一些蛋白质中具有类聚倾向。那么这种类聚是否在蛋白质中具有普遍性？在不考虑二级结构的情况下，对蛋白质中类聚出现概率的统计给这个问题做出了衡量。类聚的出现如果有相当大的可能性，对类聚和蛋白质二级结构之间对应关系的研究则是必要的。这种对应关系的研究包括两个方面：类聚中的残基是否具有特定的二级结构；具有特定二级结构的氨基酸残基是否处于特定的类聚中。 在不考虑二级结构情况下，统计出处于类聚的残基数量N，该数值与残基总数N t的比值P作为衡量类聚现象是否具有普遍性的统计量，表示一个氨基酸残基处于类聚的概率，有：P＝N/N t

BLAST_核酸氨基酸序列相似性比较

BLAST 核酸/氨基酸序列相似性比较 Blast (Basic Local Alignment Search Tool)是一套在蛋白质数据库或DNA数据库中进行相似性比较的分析工具。BLAST程序能迅速与公开数据库进行相似性序列比较。BLA ST结果中的得分是对一种对相似性的统计说明。 BLAST 采用一种局部的算法获得两个序列中具有相似性的序列。如果您想进一步了解BLAST算法，您可以参考NCBI的BLAST Course ，该页有BLAST算法的介绍。 BLAST的功能 BLAST对一条或多条序列(可以是任何形式的序列)在一个或多个核酸或蛋白序列库中进行比对。BLAST还能发现具有缺口的能比对上的序列。 BLAST是基于Altschul等人在J.Mol.Biol上发表的方法(J.Mol.Biol.215:403-410(19 90)),在序列数据库中对查询序列进行同源性比对工作。从最初的BLAST发展到现在NC BI提供的BLAST2.0,已将有缺口的比对序列也考虑在内了。BLAST可处理任何数量的序列,包括蛋白序列和核算序列;也可选择多个数据库但数据库必须是同一类型的,即要 么都是蛋白数据库要么都是核酸数据库。 所查询的序列和调用的数据库则可以是任何形式的组合,既可以是核酸序列到蛋白库中作查询,也可以是蛋白序列到蛋白库中作查询,反之亦然。 通常根据查询序列的类型（蛋白或核酸）来决定选用何种BLAST。假如是作核酸－核酸查询，有两种BLAST供选择，通常默认为BLASTN。如要用TBLASTX也可，但记住此时不考虑缺口。 BLAST适用于本地查询。可以下载公共数据库，对于该数据库的更新和维护是必不可少的。如果要直接到网上查询也可以（即ＮetＢlast），但记住如果你认为自己的序列很有价值的话，还是谨慎为宜。 如何访问在线的BLAST功能服务? 您只要通过浏览器访问Blast主页(https://www.wendangku.net/doc/ff19151337.html,/) 。所有的查询和分析都通过浏览器来完成，就象您在您的本地机上一样方便和快捷。 BLAST 采用一种局部的算法获得两个序列中具有相似性的序列。 Blast中常用的程序介绍： 1、BLASTP是蛋白序列到蛋白库中的一种查询。库中存在的每条已知序列将逐一地同每条所查序列作一对一的序列比对。 2、BLASTX是核酸序列到蛋白库中的一种查询。先将核酸序列翻译成蛋白序列（一条核酸序列会被翻译成可能的六条蛋白），再对每一条作一对一的蛋白序列比对。 3、BLASTN是核酸序列到核酸库中的一种查询。库中存在的每条已知序列都将同所查序列作一对一地核酸序列比对。

重组蛋白药物C末端不同长度氨基酸序列的质谱

★论著★ 重组蛋白药物C末端不同长度氨基酸序列的质谱分析* 李萍，赵永强，薛燕，刘锋，刘炳玉，何昆，王红霞 （国家生物医学分析中心，北京100850） 摘要目的：基于本实验室已建立的溴化氰裂解蛋白质C末端方法结合优化后的质谱检测技术，对C末端长度分别为2 37个氨基酸，相对分子质量在200 5000的8个重组蛋白药物进行检测。方法：（1）针对重组蛋白药物的不同状态（SDS－PAGE、干粉或溶液）分别进行C末端胶内或溶液裂解；（2）质谱检测，正离子方式，雾化气为氮气，碰撞气体为氩气。源温80?，锥孔电压50V，MCP检测器电压为2.15kV。结果：8个重组蛋白药物的C末端全部成功检测出，且基本为基峰。结论：建立的重组蛋白药物C末端测序联用方法应用于实际药物的检测具有很高的实用价值和学术意义。 关键词：溴化氰裂解；ESI－MS/MS质谱技术；C末端测序 中图分类号：R917文献标识码：A文章编号：0254－1793（2011）06－1003－05 Mass spectrometry analysis of recombinant protein drugs with C－terminal amino acid sequence of different lengths* LI Ping，ZHAO Yong－qiang，XUE Yan，LIU Feng，LIU Bing－yu，HE Kun，WANG Hong－xia （National Center of Biomedical Analysis，Beijing100850，China） Abstract Objective：Based on the method established by cyanogen bromide cleavage of proteins C－terminal com-bined with the optimized mass spectrometry in our laboratory，detection of C－terminal lengths of2to37amino acids，relative molecular mass200－5000of the8recombinant protein drugs．Methods：（1）For different states of recombinant protein drugs（SDS－PAGE，dry powder or solution）to C terminal cleavage in gel or solution，respec-tively．（2）Mass spectrometry detection，positive ion mode，atomization gas was nitrogen，collision gas was argon，source temperature80?，cone voltage50V，MCP detector voltage of2.15kV．Results：All of C－terminal of the8 recombinant protein drugs successfully detected as the base peak．Conclusions：The established C－terminal se-quencing method of the recombinant protein was applied to the actual drugs testing，have high practical value and academic significance． Key words：cyanogen bromide cleavage；ESI－MS/MS technique；C－terminal sequenceing 随着基因工程和重组蛋白药物工程的发展，越来越多的重组蛋白药物不断研发并走向市场。为保证重组蛋白药物的质量，对数据的严谨性和涵盖范围的要求不断提高，国家食品药品监督管理局规定：重组蛋白药物报批必须提供包括N端、C末端、二硫键、肽质量指纹谱等有关一级结构确证的数据［1］。根据国内外文献报道，目前重组蛋白药物C末端测序方法主要有羧肽酶法、溴化氢裂解+羧肽酶法、化学法和串联质谱法，每种方法都有其局限性。迄今为止，重组蛋白药物C末端测序方法还没有成熟的，能够广泛应用的方法［2，3］。这为重组药物的报批带来了很大的困扰，因此建立重组蛋白药物C末端测序方法并应用于实际药物的检测中具有很高的实用价值和学术意义。 基于本实验室已建立的溴化氰裂解蛋白质C 末端方法结合优化后的质谱检测技术，克服电喷雾串联质谱对相对分子质量＜400或＞3000的肽段不易检测到或测序效果不好的缺陷，对C末端长度分 — 3001 — 药物分析杂志Chin J Pharm Anal2011，31（6）*科技重大专项－重大新药创制（批准号：2009ZX09501－031）资助项目第一作者Tel：（010）66931434；E－mail：lp@proteomics．cn

39. 保护氨基酸检验指导书

保护氨基酸检验指导书发放号： 编写: 审核:批准: 1. 检验流程 1.1 成品置于待测区 1.2 检验员取样 1.3 成品检测(外观、纯度、质谱、旋光、熔点、澄清度等) 1.4 备注： A. 产品粉碎并包装置于待测区后，取样检测出的数据写入检验报告。 B. 研发部提供的生产过程中的图谱 (MS、HPLC) ，可做参考，有权进行复查。 2 检验项目 2.1 外观：目测法（须为白色或类白色粉末或结晶性类白色粉末） 2.2 光学纯度的测定 2.2.1 仪器和试剂 液相色谱仪、输液泵、检测器、色谱柱、记录装置、进样阀、微量注射器、超声波发生器、蒸馏水、乙晴、三氟乙酸 2.2.2 分析步骤 A. 称取一定量的样品溶于10ml容量瓶中，直至完全溶解，然后将其过滤。 B. 用微量注射器吸取一定量试样溶液进入色谱系统，利用梯度洗脱使样品达到分离。 C. 各组分经过紫外检测器，通过色谱工作站记录各组分的紫外吸收、并转换为电信号。 D. 在线色谱工作站记录各组分的各项参数，如保留时间、峰高、峰面积，通过面积归一法计算出各组分的百分含量。 2.2.3 注意事项 A. 氨基酸样品分析必须打空白，谱图中不允许出现未积分的小杂峰，若是空白中有的，必须以基线相减的方式处理掉；如果处理不掉，必须进行复测。 B. 基线尽量保持一条直线。 C. 谱图中不允许出现负峰。 2.2.4 要求及规定 A. 氨基酸样品分析必须打空白，谱图中不允许出现未积分的小杂峰，若是空白中有的，必须以基线相减的方式处理掉；如果处理不掉，必须进行复测。 B. 基线尽量保持一条直线。 C. 谱图中不允许出现负峰。 D. 尽量安排同一产品的测试使用同一分析条件，这样可加强可比性。 E. 比较数据的重复性时，安排统一产品测试的时间不要间隔很久。 F . 若单项杂质在1%±0.05%，复测确定数据的重复性。 G. 若同一批次产品分包装送样检测，混合样数据应在各分包装测试数据的范围内。例如：分包装测试的数据分别为：98.5%、98.6%、98.7%，若混合样数据不在98.5%-98.7%范围内，则复测确定数据的重复性。 2.3 旋光的测定 2.3.1 仪器和试剂 旋光仪、25ml容量瓶、电子天平、DMF、NaOH、AcOH、EtOAc、MeOH、EtOH、HCl、CHCl3等。

蛋白质结构与功能的生物信息学研究

实验名称：蛋白质结构与功能的生物信息学研究 实验目的：1.掌握运用BLAST工具对指定蛋白质的氨基酸序列同源性搜索的方法。 2.掌握用不同的工具分析蛋白质的氨基酸序列的基本性质 3掌握蛋白质的氨基酸序列进行三维结构的分析 4.熟悉对蛋白质的氨基酸序列所代表蛋白的修饰情况、所参与的 代谢途径、相互作用的蛋白，以及与疾病的相关性的分析。实验方法和流程： 一、同源性搜索 同源性从分子水平讲则是指两个核酸分子的核苷酸序列或两个蛋白质分子的氨基酸序列间的相似程度。BLAST工具能对生物不同蛋白质的氨基酸序列或不同的基因的DNA序列极性比对，并从相应数据库中找到相同或相似序列。对指定的蛋白质的氨基酸序列进行同源性搜索步骤如下： ↓ 登录网址https://www.wendangku.net/doc/ff19151337.html,/blast/ ↓ 输入序列后,运行blast工具 ↓ 序列比对的图形结果显示

序列比对的图形结果：用相似性区段（Hit）覆盖输入序列的范围判断两个序列 的相似性。如果图形中包含低得分的颜色（主要是红色） 区段，表明两序列的并非完全匹配。 ↓ 匹配序列列表及得分

各序列得分 可选择不同的比对工具 备注: Clustal是一款用来对()的软件。可以用来发现特征序列，进行蛋白分类，证明序列间的同源性，帮助预测新序列二级结构与三级结构，确定PCR引物，以及 在分子进化分析方面均有很大帮助。Clustal包括Clustalx和Clustalw(前者是 图形化界面版本后者是命令界面)，是生物信息学常用的多序列比对工具。 该序列的比对结果有100条，按得分降序排列，其中最大得分2373，最小得分 分为1195. ↓ 详细的比对序列的排列情况 第一个匹配 序列 第一个序列的匹配率为100% Score表示打分矩阵计算出来的值，由搜索算法决定的，值越大说明匹配程度

核苷酸和／或氨基酸序列表和序列表电子文件标准

核苷酸和／或氨基酸序列表和序列表电子文件标准 （2001年11月1日国家知识产权局令第15号公布） 1 总则 根据专利法实施细则第18条第4款的规定，包含一个或多个核苷酸或者氨基酸序列的发明专利申请，说明书中应当包括符合国家知识产权局专利局规定的序列表，并按照国家知识产权局专利局的规定提交含有该序列表的计算机可读形式的副本。 为了使提交的纸件形式的核苷酸和／或氨基酸序列表及计算机可读形式的含有该序列表的电子文件规范化，以利于申请人提交；也为了使序列表电子文件可以快捷地输入国家知识产权局专利局的计算机数据库，并与其它的序列检索数据库交换数据，以利于公众检索；同时也利于专利局审查员加快审查，更好地为申请人服务；特制定本标准。 2 适用范围 本标准适用于所有向国家知识产权局专利局提交的包含核苷酸和／或氨基酸序列的发明专利申请，具体地说，适用于该申请提交的纸件形式的核苷酸和／或氨基酸序列表，以及含有核苷酸和／或氨基酸序列表的计算机可读形式的序列表电子文件。 3 术语和定义 在本标准中，采用下面术语和定义： （1）序列表：是指以纸件形式提交的专利申请说明书的一部分，它公开了核苷酸和／或氨基酸序列的详细内容和其它有用信息。序列表中的序列是不少于10个核苷酸的非支链核苷酸序列，或者是不少于4个氨基酸的非支链氨基酸序列。所述的序列不包括支链序列；不包括具有少于4个特别定义的核苷酸或氨基酸的序列；也不包括含有列于附录1之表1—4以外的核苷酸或氨基酸的序列。 （2）序列表电子文件：是指包含核苷酸和／或氨基酸序列表的计算机可读形式的纯文本文件。 （3）核苷酸：只包括附录1之表1中列出的符号所表示的核苷酸。附录1之表2中列

氨基酸分析仪使用调试技术

氨基酸分析仪使用调试技术 一、仪器安装调试 仪器安装最好外接稳压器，安装安全闸防止突然停电造成难以排除的故障。还要安装铜板地线，这样可使峰谱线稳定。仪器各项技术指标的调试采用18种氨基酸混合标样（日本和光试剂公司H型氨基酸混合标准液）。 1. 基酸分辨率的检测该仪器要求苏一丝氨基酸分辨率为70%以上，甘-丙氨基酸分辨率为80%以上，采用5个标样经检测苏-丝氨基酸分辨率为85%以上，甘一丙氨基酸分辨率为以95%上（试验数据表略）。 2. 氨基酸峰位重现性检测：5个标样连续多次检测，丙氨酸最高和最低出峰保留时间不超过1分钟，精氨酸出峰时间最高和最低偏差在1%以内（试验数据表略）。 3. 氨基酸蜂面积重现性检测：5个标样、经多次检测甘氨酸和丙氨酸峰面积重现性编差平均值均达仪器指标2.5%以下（数据表略）。 4. 仪器重复性检测：仪器分离柱重新装树脂后，对10个标样进行检测,，17种氨基酸（不包括氨峰）的出峰保留时间（t）和峰面积（A）的变异系数（CV）值列表1。 表1看出种17氨基酸值均在以1%内，说明各种氨基酸峰面积再现性较好，仪器重复性好。

二、不同样品氨基酸含里测定 1. 仪器检测原理和方法：该分析仪不锈钢分离柱内装有专利2619混合离子交换树酯（Hitachi Cuiuomion-Exchange Resin），根据离子吸附交换的原理,，样品用6摩尔盐酸水介法处理后，经自动进样器定量，然后进入分离柱，用流量稳定的泵1输送规定的缓冲液，按事先编好的程序卡规定的程序自动淋洗，样品水介后的酸性、中性和碱性氨基酸分别从分离柱上被洗脱下来，各种氨基酸分次与泵2输送的茚三酮显色液在混合器中充分混合，在温度为100℃左右的反应浴中进行显色，生成紫色色素Dikepohydrindlidene Dikerohydrinaomine（DrDA），此紫色发色液经单色分离器的分光光度计，用570 纳米和440 纳米两个注长连续检测，得到的吸光度进行信号放大，记录仪自动绘出各神氨基酸峰谱，以标准氨基酸峰谱为基准，采用峰面极H·W 法进行结果计算，或通过数据处理系统进行计算打印，得出各种氨基酸含量。 2. 分析结果：为了检测仪器的稳定性，选用了各种不同样品20个，进行氨基酸含量的测试，测定数据列表2。

蛋白质序列分析常用网站-2018.8

蛋白质序列分析 蛋白质序列的基本性质分析是蛋白质序列分析的基本方面，一般包括蛋白质的氨基酸组成，分子质量，等电点，亲水性，和疏水性、信号肽，跨膜区及结构功能域的分析等到。蛋白质的很多功能特征可直接由分析其序列而获得。例如，疏水性图谱可通知来预测跨膜螺旋。同时，也有很多短片段被细胞用来将目的蛋白质向特定细胞器进行转移的靶标(其中最典型的例子是在羧基端含有KDEL序列特征的蛋白质将被引向内质网。WEB中有很多此类资源用于帮助预测蛋白质的功能。 基本理化性质分析： 信号肽预测： 在生物内，蛋白质的合成场所与功能场所常被一层或多层细胞膜所隔开，这样就涉及到蛋白质的转运。合成的蛋白质只有准确地定向运行才能保证生命活动的正常进行。一般来说，蛋白质的定位的信息存在于该蛋白质自身结构中，并通过与膜上特殊的受体相互作用而得以表达。在起始密码子之后，有一段编码疏水性氨基酸序列的RNA片段，这个氨基酸序列就这个氨基酸序列就是信号肽序列。含有信号肽的蛋白质一般都是分泌到细胞外，可能作为重要的细胞因子起作用，从而具有潜在的应用价值。 糖基化位点预测： 跨膜区分析：TMORED 蛋白质序列含有跨膜区提示它可能作为膜受体起作用，也可能是定位于膜的锚定蛋白或者离子通道蛋白等，从而，含有跨膜区的蛋白质往往和细胞的功能状态密切相关。 蛋白酶的结构功能进行预测和分析： 同源建模分析： 二级结构及折叠类预测：Predictprotein 特殊结构或结构预测：COILS MacStripe 疏水性分析：ExPASy的ProtScale 基于序列同源性分析的蛋白质功能预测： 至少有80个氨基酸长度范围内具有25%以上序列一致性才提示可能的显着性意义。类似于核酸序列同源性分析，用户直接将待分析的蛋白质序列输入NCBI/BLAST()，选择程序BLASTP就可网上分析。 基于motif、结构位点、结构功能域数据库的蛋白质功能预测 蛋白质的磷酸化与糖基化对蛋白质的功能影响很大，所以对其的分析也是生物信息学的一个部分。同时，分子进化方面的研究表明，蛋白质的不同区域具有不同的进化速率，一些氨基酸必须在进化过程中足够保守以实现蛋白质的功能。

教你区分氨基酸洗面奶和皂基洗面奶,爱美人士必看哦

人人都洗脸，每人每天都洗脸，大多数人一天不止洗一次脸。由于自身调理和外界环境，我们不可避免地需要用到辅助清洁工具。 小时候，洗脸用肥皂就行，擦一擦，很干净，还有很多泡沫。随着年龄的增长，越来越多的广告告诉我们，脸，不能用肥皂来洗，不管你是老少，无论你是男女。因为肥皂里含有“皂基”。有人会认为这只是商家的一个噱头，也有人深信不疑。那么，到底肥皂能不能洗脸？如果对“皂化配方”很陌生，就要好好读一下这篇文章哦。 现在市面的洁面产品，在成分上分为两大类，一类是皂化配方，一类是表面活性剂配方。简单来说，皂化配方成本低廉，与之相较，表面活性剂配方的成本高一些。 我们都知道，我们皮肤是呈弱酸性的，PH值大约5.5，洗面产品的皂化配方就是用各种脂肪酸与强碱性一起反应制造出来的，PH值大约为9~10，对皮肤的刺激相当大，长期使用会洗掉过多的皮脂，令皮肤失去保护的屏障，造成极大的伤害，会让你的皮肤变得过于敏感，极易发红和出现黑斑。 怎么来区分是否是皂化配方呢？当然是看成分啦，既然肥皂是脂肪酸和强碱一起堆出来的，那么脂肪酸的代表：月桂酸、肉豆蔻酸；强碱的代表：氢氧化钠、氢氧化钾，三乙醇胺。凡是含有以上成分的，无一例外都是皂化配方。所以，成份栏里若同时出现：“脂肪酸与碱剂”，就是皂化配方。 一、脂肪酸类： 1，C12(Dodecanoic Acid, Lauric Acid) 中文名称：月桂酸, 12酸, 十二酸 Cas No：143‐07‐7 致粉刺 刺激性 來源 4 1 Sage Advice 4 1 DERMAdoctor 月桂酸是制造肥皂及各种界面活性剂、酯类、高级脂肪醇等的原料。虽然对黏膜有轻微刺激性，但本身为无毒物质，最重要的是它能加速油脂溶解于水，因此常用于洗发精及肥皂中。 2，Myristic acid (C14, Tetradecanoic Fatty Acid) 中文名称：十四烷脂肪酸, 肉豆蔻酸, 十四酸 Cas No：544‐63‐8 致粉刺 刺激性 來源 3 0 Sage Advice 3 0 Sage Advice 3 0 DERMAdoctor 肉豆蔻酸为饱和性脂肪酸。由于其刺激性之考虑，不宜经常使用于脸部肌肤接触性产品中，拒绝指数为 3/5(越高越不好)。

生物信息学_复习题及答案(打印)

一、名词解释： 1.生物信息学：研究大量生物数据复杂关系的学科，其特征是多学科交叉，以互联网为媒介，数据库为载体。利用数学知识建立各种数学模型; 利用计算机为工具对实验所得大量生物学数据进行储存、检索、处理及分析，并以生物学知识对结果进行解释。 2.二级数据库：在一级数据库、实验数据和理论分析的基础上针对特定目标衍生而来，是对生物学知识和信息的进一步的整理。 3.FASTA序列格式：是将DNA或者蛋白质序列表示为一个带有一些标记的核苷酸或者氨基酸字符串，大于号（>）表示一个新文件的开始，其他无特殊要求。 4.genbank序列格式：是GenBank 数据库的基本信息单位，是最为广泛的生物信息学序列格式之一。该文件格式按域划分为4个部分：第一部分包含整个记录的信息（描述符）；第二部分包含注释；第三部分是引文区，提供了这个记录的科学依据；第四部分是核苷酸序列本身，以“//”结尾。 5.Entrez检索系统：是NCBI开发的核心检索系统，集成了NCBI的各种数据库，具有链接的数据库多，使用方便，能够进行交叉索引等特点。 6.BLAST：基本局部比对搜索工具，用于相似性搜索的工具，对需要进行检索的序列与数据库中的每个序列做相似性比较。P94 7.查询序列（query sequence）：也称被检索序列，用来在数据库中检索并进行相似性比较的序列。P98 8.打分矩阵（scoring matrix）：在相似性检索中对序列两两比对的质量评估方法。包括基于理论（如考虑核酸和氨基酸之间的类似性）和实际进化距离（如PAM）两类方法。P29 9.空位（gap）：在序列比对时，由于序列长度不同，需要插入一个或几个位点以取得最佳比对结果，这样在其中一序列上产生中断现象，这些中断的位点称为空位。P29 10.空位罚分：空位罚分是为了补偿插入和缺失对序列相似性的影响，序列中的空位的引入不代表真正的进化事件，所以要对其进行罚分，空位罚分的多少直接影响对比的结果。P37 11.E值：衡量序列之间相似性是否显著的期望值。E值大小说明了可以找到与查询序列（query）相匹配的随机或无关序列的概率，E值越接近零，越不可能找到其他匹配序列，E值越小意味着序列的相似性偶然发生的机会越小，也即相似性越能反映真实的生物学意义。P95 12.低复杂度区域：BLAST搜索的过滤选项。指序列中包含的重复度高的区域，如poly（A）。 13.点矩阵（dot matrix）：构建一个二维矩阵，其X轴是一条序列，Y轴是另一个序列，然后在2个序列相同碱基的对应位置（x，y）加点，如果两条序列完全相同则会形成一条主对角线，如果两条序列相似则会出现一条或者几条直线；如果完全没有相似性则不能连成直线。 14.多序列比对：通过序列的相似性检索得到许多相似性序列，将这些序列做一个总体的比对，以观察它们在结构上的异同，来回答大量的生物学问题。 15.分子钟：认为分子进化速率是恒定的或者几乎恒定的假说，从而可以通过分子进化推断出物种起源的时间。 16.系统发育分析：通过一组相关的基因或者蛋白质的多序列比对或其他性状，可以研究推断不同物种或基因之间的进化关系。 17.进化树的二歧分叉结构：指在进化树上任何一个分支节点，一个父分支都只能被分成两个子分支。 系统发育图：用枝长表示进化时间的系统树称为系统发育图，是引入时间概念的支序图。 18.直系同源：指由于物种形成事件来自一个共同祖先的不同物种中的同源序列，具有相似或不同的功能。（书：在缺乏任何基因复制证据的情况下，具有共同祖先和相同功能的同源基因。） 19.旁系（并系）同源：指同一个物种中具有共同祖先，通过基因重复产生的一组基因，这些基因在功能上可能发生了改变。(书：由于基因重复事件产生的相似序列。) 20.外类群：是进化树中处于一组被分析物种之外的，具有相近亲缘关系的物种。 21.有根树：能够确定所有分析物种的共同祖先的进化树。 22.除权配对算法（UPGMA）：最初，每个序列归为一类，然后找到距离最近的两类将其归为一类，定义为一个节点，重复这个过程，直到所有的聚类被加入，最终产生树根。 23.邻接法（neighbor-joining method）：是一种不仅仅计算两两比对距离，还对整个树的长度进行最小化，从而对树的拓扑结构进行限制，能够克服UPGMA算法要求进化速率保持恒定的缺陷。 24.最大简约法（MP）：在一系列能够解释序列差异的的进化树中找到具有最少核酸或氨基酸替换的进化树。 25.最大似然法（ML）：它对每个可能的进化位点分配一个概率，然后综合所有位点，找到概率最大的进化树。最大似然法允许采用不同的进化模型对变异进行分析评估，并在此基础上构建系统发育树。

氨基酸序列

我这有的是氨基酸序列，这个也可以设计引物的。周一来吧 以下的ORF1代表RNA依赖的RNA聚合酶（RNA-dependent RNA polymerase， RdRp, 220 kDa），ORF2，3，4代表三基因连锁结构（triple gene block, TGB, 25 kDa, 12 kDa, 7 kDa），ORF5代表外壳蛋白（coat protein, CP, 32 kDa）[55-56]和ORF6代表一个功能尚不清楚的蛋白（14 kDa）[54,57]。老师让你们研究的哪两个蛋白我忘了，你们自己记得吗。 2 LSV-DL编码蛋白氨基酸序列 ORF1（58-5904） 1 MALTYRSPVE EVLTLFEPAA QSLVAATATA SYQQNEKDNF EWFNFSMPAI AKERLSTAGI 61 YLSPYSGYPH SHPVCKTLEN YILYKVLPSI INNSFYFVGI KQFKINFLKK RFKHLSLVHA 121 INRYVSSADK IRYGNEFVVR ASSESRLLKR HRSIEQSCTL SSLVPNIKTG ANLFLHDELH 181 YWSKDDIIDF LEVCQPEIML GTVVYPTEIF AGAKHSLNPW CYEFEVKGRV LIYYPDGVRS 241 EGYEQPIDGG YLLQANRILL PNGITYCVDV IASKFSHHLV SITRGDLVVP KYRSFGPFDA 301 VRARGAADIA RKNTLFFPVS HLTILRVYRY LRSLKKPDKQ SAMAKFSQLC HDPSGEAIKF 361 MEEFSTLVME TDNTRTVLRP ELIKSFFGNL GRRLPSCFAA MFARTCSMCL DEFITFLEPL 421 TIDVTLQTLS KNSLYYALID QGEAESFVDP FEELECAWEG RDSFLLDRPS AKYAGLLPLT 481 DCKGKWALPF NMEKLRHGLL KLYMEASQSC YTGRSWTIQD YINSILTNTT VIGRAFLKSL 541 TPELLDWLQY NADCLEPKPA LWHDCGVRWF IHGTRNSAKI AFLESSVQID ARAQHESCGY 601 MTPGRTRTFK LIPTLTDTEI YTFYEPEIIR RSPPPLEPSG ALQGTPLTVG DTAADSLQQP 661 IPIAGALTCD CGIIMNLKDV LGHTERIDEF TDNLRGRQAA WYSMDGRSYK YNGGDHVSKG 721 WPNWLQMWMA LNGVDKKYNC MLAQKYQANS CLGFHADDEA LFVAGESILT VNITGEADFK 781 VTCPNGAGEL RLQEAQMFEM PPGFQQTHKH AVANCTAGRI SYTFRVATTM APELPVAPSD 841 EEDDRRMDYT DGAVEVSYQQ LEGANFQYRI IKNQGGGDCF WLALEHYTGV KTRDMKKALL 901 AACKPIPGSA LAEQLRPTVW ASDESIKAVC THLGWDITII DEMLNTKVVY INPGNENMAI 961 IRRKRWHFEA IEPLAACTIK ALASCLDRRF TEVSSLLYKR LGTDFMDNAL AGQGMELETF 1021 REMLVELQIC AVVEQAGGTI ILNDKGQTKG IFKFLDGHAE HVKEAALAPH EQLNVYKADL 1081 ECTPEMYLPI REACTAMSYT PDVSRATLLA SCLLNGSTGV LCSELFNDRG TLMPTEPCTS 1141 EREMMLLLGV PGCGKSRAIR ETLPRARGRA LLYITPRRVL LDEFEEHLNS LRRRMGAGAC 1201 RNFKALTFEK ALINGEKFSP GALVVLDEIQ LYPPGYLDLL CCRLNPTIRL VLLGDPCQSD 1261 YDSKKDRNVL GAIPSDILNL LEGTKYKYNV LSRRFQSEIF ISRLPCTLQS NLQYKGSLKI 1321 VEGLDAIDLR ARSSEVCLVS SFDEKKIATA YFGVQCKTMT FGESTGATFT TGSILVTSVS 1381 QHTNERRWIT ALSRFRRNIT IVNATGVSIE IVQKTYANRA FGRFLCMSAK NSDLLTLLPG 1441 EPEFTVGFTC EKYGADDGKR EEKLQGDPWL KTMVDLLQVE DIETIEEAKE IIEDEWCKTH 1501 LPQCELEGVR ARWVHKILAK ESREKRMGHL VSEQFTDEHS KQPGHRLTNA AERFETIYPR 1561 HKAADTVTFI MAVRKRLRFS HPVKEAAKLN QALPYGPFLL KEFLARVPLK PAHNARMMAE 1621 SKFDFEEKKT SKSAAIIENH SNRSMREWAI DIGLIFSRSQ ICTKYDNRFR DAKAAQTIVC 1681 FQHSVLCRFA PYMRYIEKKP NEALPAKYYI HSGKGLDELS AWVKIGGFGD VCTESDYEAF 1741 DASQDQYIMA FEICLMRYLG LPHSLVEDYK FIKTHLGSKL GNFAIMRFSG EASTFLFNTM 1801 ANMLFTFLRY DIKGNERICF AGDDMCSNKR LFVSSKHADF LGKLKLKAKV AHTKTPTFCG 1861 WNLCPHGIFK KPQLVFERLC IAKETNNLVN CIDNYAIEVA FAYKMGERAR ERMDEEELEA 1921 FYNCVRIIVK NKHLLKSDVR NVYEEQLD*

基因、密码子及氨基酸的关系

基因、密码子及氨基酸的关系 1变换角度列表 遗传学将信使RNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基，叫做1个密码子。当然，未能决定氨基酸但却决定了终止信号的3个相邻碱基也可叫密码子（终止密码）。中学教材上的这一表格是从由碱基序列查找氨基酸这一角度展开设计的，符合从RNA到蛋白质或多肽进行翻译的逻辑顺序。若同时换个角度看看，更有利于对其隐含知识的发掘和掌握。也就是说，可以这样设问：生物界存在的20 各氨基酸按密码子种数由小到大排序。 2设置疑问解惑 根据以上表格并结合教材相关内容可从多角度设置如下疑问： 1)决定一个氨基酸的密码子一定“只有最后1个碱基有区别”吗？显然不是。例如，亮氨酸的6种密码子（称同义密码，体现了简并性）是：①UUA、②UUG、③CUU、④CUC、⑤CUA、⑥CUG，①与②之间或③—⑥的各氨基酸之间只有后面1个碱基有区别，但①或②与③—⑥的任何氨基酸之间不一定是后面1个碱基有别：例如①UUA与⑤CUA之间或②UUG与⑥CUG之间都只是第1个碱基有区别，第二、三个碱基反而相同。精氨酸的密码子也具有这样的特点。但总体上说，密码子中的第3个碱基比前2个碱基具有较小的专一性。 2)密码子内前2个碱基相同时所决定的氨基酸也相同吗？答案是否定的。例如，苯丙氨酸的密码

子是UUU和UUC，而与前2字母相同的密码子UUA和U U G却是决定亮氨酸。 3)决定氨基酸的密码子的数目都相同吗？从表上可明显看出是不同的。例如决定甲硫氨酸或色氨酸的密码子只有1种，而决定亮氨酸、精氨酸和丝氨酸的密码子分别有6种。 4）不同的密码子决定的氨基酸一定不同吗？其包含有什么意义？不对，不同的密码子可决定相同或者不同的氨基酸。氨基酸的密码子有61种，而氨基酸只有20种。每一密码子都决定着一种特定的氨基酸，每一氨基酸分别由1-6种特定的密码子所决定。值得注意的是，1个氨基酸有多个密码子的存在，有利于减少基因突变对生物性状改变的可能性，进而利于保持生物性状的相对稳定；编码某一氨基酸的密码子越多，表明该氨基酸在蛋白质中出现的几率也较大。 5)表格中的“起始”和“终止”的碱基序列有什么特点？决定“起始”的3个相邻碱基序列（也称起始密码，即AUG, GUG）同时决定了氨基酸，AUG决定甲硫氨酸，GUG决定缬氨酸。其碱基序列的差别是在第1个碱基，其后面2个碱基都是UG。 决定“终止”的碱基序列是UAA，UAG，UGA。它们不编码任何氨基酸。最常用的终止密码是UAA。终止密码的每一序列的第1个字母相同，且都是U，其余2个中至少有1个A，可能含有G。 6)同一个氨基酸的密码子哪一碱基相对较稳定？做比较分析可以看出，除丝氨酸外，同一氨基酸的密码子中间的碱基都相同。对此，却未见有文献资料做如此总结。它对生物遗传的意义是什么？有待考证。 7)讨论根据表格设疑解惑，不仅可以帮助学生从多角度更全面准确地认识密码表，还可以通过这一过程更好地利用教材本身资源来培养他们观察、比较、分析和判断的能力，以及语言表达的能力。但挖掘隐含知识并非意味着对知识的要求去做无限拔高，不可脱离教材的基本要求让全体学生去识记密码子有关的专业名词和术语等。 3 2004年高考试题选析 例1[2004年高考理综浙江、福建卷第4题」自然界中，一种生物某一基因及突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下： 正常基因精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸 突变基因l 精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸 突变基因2 精氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸 突变基因3 精氨酸苯丙氨酸苏氨酸酪氨酸丙氨酸 根据上述氨基酸序列确定这3种突变基因DNA分子的改变是： A.突变基因1和2为1个碱基的替换，突变基因3为l个碱基的增添 B.突变基因2和3为l个碱基的替换，突变基因1为1个碱基的增添 C.突变基因1为1个碱基的替换，突变基因2和3为1个碱基的增添 D.突变基因2为1个碱基的替换，突变基因1和3为1个碱基的增添 解析：此题是结合基因突变来考查考生对基因、密码子与氨基酸三者关系的理解和掌握情况，同时通过设置的新情境考查了他们灵活应用知识来分析、比较和判断的能力。 从题目所给的条件和各选项的关键词看，只能有1个碱基增添或替换。要求考生思考：基因中1个碱基的发生变化为什么能保持氨基酸的不变或引起1个或多个氨基酸的改变呢？现分析如下：．从正常基因及组成蛋白质的氨基酸到突变基因1及组成蛋白质的氨基酸看：氨基酸无变化。为什