血红蛋白结构分析教学提纲.doc

血红蛋白结构分析精品资料动物血红蛋白结构分析1、研究进展脊椎动物hemoglobin（Hb）蛋白有4个亚基构成，为22结构，每个亚基均有1条多肽链和具有1个亚铁离子的血红素分子构成，含有1个血红素基团和1个氧结合部位，形成珠蛋白，结合4个血红素基团之后变形成了血红蛋白1。当血红蛋白与氧结合时，形成氧合血红蛋白，从而使得血液呈鲜红色2。血红蛋白的载氧功能与其亚基结构的2种状态有关，在缺氧组织(如肌肉组织)中，亚基处于紧张状态(T状态)，使氧不能与血红素结合，所以在需氧组织里可以快速地脱下氧，将氧气释放，而在含氧丰富的肺或鳃中，亚基结构呈松弛状态(R状态)，使氧极易与血红素结合，从而迅速地结合氧气，将氧运载至需氧组织1。人血红蛋白自身可以产生NO，可以帮助把氧气输送到各种人体组织，起到扩张血管和稳定血压的作用3。血红蛋白可以维持机体内环境的酸碱稳定，具有波尔效应1。人血红蛋白的研究在疾病方面也较多：如利用血红蛋白可以作为检测一些疾病的指标等。啮齿类动物等的脑血红蛋白行使贮存氧气的功能，以保证当氧气供应不足时，大脑的氧气浓度的暂时恒定4。2、立体依据动物血红蛋白不仅具有运载氧气的功能，还具有氧化酶活性、过氧化物酶活性和抗菌等功能。动物血红蛋白功能及结构千差万别，尤其是无脊椎动物，保守性较低.但是其主要功能氧运载蛋白功能没有改变；由于血红蛋白的某些结构的变化，从而可以使得血红蛋白获得新的功能。研究动物血红蛋白的结构对揭示生物进化具有重要意义5。3、研究内容对血红蛋白进行基本性质分析、亚细胞定位分析、跨膜性质分析、二级结构预测、三级结构预测等。4、研究方案 4.1 血红蛋白序列的获得进入BCBI主页选择protein搜索hemoglobin，以fasta格式保存。 4.2 基本性质分析4.2.1 进入网址：www.expasy.org/tools/#proteome；4.2.2 选择Primary structure anaslysis的ProtParam程序；4.2.3 在对话框中输入血红蛋白原序列，点击分析；4.2.4 记录结果并分析。 4.3 亚细胞定位4.3.1 进入PSORT主页：http:/psort.nibb.ac.jp；4.3.2 将血红蛋白原序列输入对话框，点击分析；4.3.3记录结果并分析。 4.4 跨膜性质预测4.4.1 进入网址：http:/www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM；4.4.2 在对话框中输入血红蛋白原序列，点击分析；4.4.3记录结果并分析。 4.5 二级结构分析4.5.1 进入JPred主页，点击Email结果提交方式，输入血红蛋白原序列；4.5.2 设置各项参数，点击Run提交；4.5.3 在邮箱中找到结构地址，进行查看；4.5.4记录结果并分析。 4.6 三级结构分析4.6.1 进入SWISS-MODLE三级结构预测服务器；4.6.2 填写Email地址，选择First Approach mode4.6.3 在Result option选择Awiss-Pdb Viewer mode；4.6.4 提交序列；4.6.5将邮箱中返回的PDB文件用rasmol软件浏览，用Awiss-Pdb Viewer软件进行简单分析。5、结果分析与评价5.1 血红蛋白序列gi|160797|gb|AAA29796.1| hemoglobin Pseudoterranova decipiensMHSSIVLATVLFVAIASASKTRELCMKSLEHAKVGTSKEAKQDGIDLYKHMFEHYPAMKKYFKHRENYTPADVQKDPFFIKQGQNILLACHVLCATYDDRETFDAYVGELMARHERDHVKVPNDVWNHFWEHFIEFLGSKTTLDEPTKHAWQEIGKEFSHEISHHGRHSVRDHCMNSLEYIAIGDKEHQKQNGIDLYKHMFEHYPHMRKAFKGRENFTKEDVQKDAFFVNKDTRFCWPFVCCDSSYDDEPTFDYFVDALMDRHIKDDIHLPQEQWHEFWKLFAEYLNEKSHQHLTEAEKHAWSTIGEDFAHEADKHAKAEKDHHEGEHKEEHH5.2 基本性质分子式：C1772H2616N490O515S16；总原子数：5409；氨基酸数：333；相对分子质量：39536.2；等电点：5.96；负电荷氨基酸数：60，正电荷氨基酸数：42，呈酸性。各氨基酸数量及所占比例：氨基酸AlaArgAsnAspCysGlnGluGlyHisIleLeu个数24119277113312331418比例%7.23.32.78.12.13.39.93.69.94.25.4氨基酸LysMetPheProSerThrTrpTyrValPylSec个数31922915147121500比例%9.32.76.62.74.54.22.13.64.5005.3 亚细胞定位在细胞外的可能性：77.1%在过氧化酶体的可能性：30.4%在溶酶体的可能性：19%在细胞膜上的可能性：10%5.4 跨膜性质由上图可知血红蛋白不跨细胞膜，很可能全部位于细胞膜外，这与其生理功能：结合氧气有密切关系,因为当其处于细胞膜外才能更好的与细胞外界的氧气接触，这样才能有结合氧气的可能。5.5 二级结构其中H表示螺旋。5.6 三级结构从上图中很容易发现血红蛋白的三级结构是由16个大小的螺旋的二级结构相连而构成的，这与上述二级结构预测结果基本吻合。它的这种结构可能和其以构象异构来运输氧气的功能有关。6、参考文献1 王镜岩,朱胜庚,徐长法.生物化学(上册)M.3版.北京:高等教育出版社,2002:257-2702 陈耀强,王婧,万家义等.血红蛋白的分子结构及与其载氧功能相关的药物研究进展J.绵阳师范学院学报,2004,23(5):1-4.3 Datta S,Machaal A,Thekkudan J,et al.Inhaled nitri coxide as rescue therapy for right ventricular insufficiency after orthotopic heart transplantationJ. Heart and Lung Transplantation, 2004, 23(2):158.4 Schelshorn D W,Schneider A,Kuschinsky W,et al.Expression of hemoglobin in rodent neuronsJ.Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism,2009,29(3):585-595.5 汪青,项荣花等.动物血红蛋白研究进展J.宁波大学学报,2011,24(2)仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢8