[摘要]本文對(duì)蛋白質(zhì)折疊這一古老的領(lǐng)域的最新發(fā)展，尤其是分子伴侶的機(jī)理作了一番探討，對(duì)一些新觀點(diǎn)和新的實(shí)驗(yàn)事實(shí)作了介紹，并對(duì)一些實(shí)驗(yàn)實(shí)事作了一些思考，并提出了一些自己的看法。同時(shí)預(yù)測(cè)了結(jié)構(gòu)生物學(xué)及技術(shù)手段的發(fā)展趨勢(shì)。

[關(guān)鍵字]生物大分子分子伴侶蛋白質(zhì)的折疊識(shí)別結(jié)合

生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能的研究是了解分子水平的先象的基礎(chǔ)。沒(méi)有對(duì)生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能的認(rèn)識(shí)，就沒(méi)有分子生物學(xué)。正如沒(méi)有DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，就沒(méi)有遺傳傳達(dá)傳遞的中心法則，也就沒(méi)有今天的分子生物學(xué)。結(jié)構(gòu)分子以由第一分子進(jìn)入對(duì)復(fù)和物乃至多亞基，多分子復(fù)和體結(jié)構(gòu)研究。同時(shí)，過(guò)去難以研究的分子水平上的生命運(yùn)動(dòng)情況也隨著研究的深入和技術(shù)手段的發(fā)展而逐漸由難點(diǎn)變?yōu)闊狳c(diǎn)。蛋白質(zhì)晶體學(xué)研究已從生物大分子靜態(tài)（時(shí)間統(tǒng)計(jì)）的結(jié)構(gòu)分析開(kāi)始進(jìn)入動(dòng)態(tài)（時(shí)間分辨）的結(jié)構(gòu)分析及動(dòng)力學(xué)分析。第十三屆國(guó)際生物物理大會(huì)的25個(gè)專(zhuān)題討論會(huì)中有一半以上涉及蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能，而“結(jié)構(gòu)與功能”又強(qiáng)調(diào)“動(dòng)力學(xué)（Dynamics）”，即動(dòng)態(tài)的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)與蛋白質(zhì)分子功能的關(guān)系，以及對(duì)大分子相互作用的貢獻(xiàn)。

蛋白質(zhì)折疊問(wèn)題被列為“21世紀(jì)的生物物理學(xué)”的重要課題，它是分子生物學(xué)中心法則尚未解決的一個(gè)重大生物學(xué)問(wèn)題。從一級(jí)序列預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)分子的三級(jí)結(jié)構(gòu)并進(jìn)一步預(yù)測(cè)其功能，是極富挑戰(zhàn)性的工作。研究蛋白質(zhì)折疊，尤其是折疊早期過(guò)程，即新生肽段的折疊過(guò)程是全面的最終闡明中心法則的一個(gè)根本問(wèn)題，在這一領(lǐng)域中，近年來(lái)的新發(fā)現(xiàn)對(duì)新生肽段能夠自發(fā)進(jìn)行折疊的傳統(tǒng)概念做了根本的修正。這其中，X射線晶體衍射和各種波譜技術(shù)以及電子顯微鏡技術(shù)等發(fā)揮了極其重要的作用。第十三屆國(guó)際生物物理大會(huì)上，Nobel獎(jiǎng)獲得者Ernst在報(bào)告中強(qiáng)調(diào)指出，NMR用于研究蛋白質(zhì)的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)在于它能極為詳細(xì)的研究蛋白質(zhì)分子的動(dòng)力學(xué)，即動(dòng)態(tài)的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)與蛋白質(zhì)分子功能的關(guān)系。目前的NMR技術(shù)已經(jīng)能夠在秒到皮秒的時(shí)間域上觀察蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，其中包括主鏈和側(cè)鏈的運(yùn)動(dòng)，以及在各種不同的溫度和壓力下蛋白質(zhì)的折疊和去折疊過(guò)程。蛋白質(zhì)大分子的結(jié)構(gòu)分析也不僅僅只是解出某個(gè)具體的結(jié)構(gòu)，而是更加關(guān)注結(jié)構(gòu)的漲落和運(yùn)動(dòng)。例如，運(yùn)輸小分子的酶和蛋白質(zhì)通常存在著兩種構(gòu)象，結(jié)合配體的和未結(jié)合配體的。一種構(gòu)象內(nèi)的結(jié)構(gòu)漲落是構(gòu)象轉(zhuǎn)變所必需的前奏，因此需要把光譜學(xué)，波譜學(xué)和X射線結(jié)構(gòu)分析結(jié)合起來(lái)研究結(jié)構(gòu)漲落的平衡，構(gòu)象改變和改變過(guò)程中形成的多種中間態(tài)，又如，為了了解蛋白質(zhì)是如何折疊的，就必須知道折疊時(shí)幾個(gè)基本過(guò)程的時(shí)間尺度和機(jī)制，包括二級(jí)結(jié)構(gòu)（螺旋和折疊）的形成，卷曲，長(zhǎng)程相互作用以及未折疊肽段的全面崩潰。多種技術(shù)用于研究次過(guò)程，如快速核磁共振，快速光譜技術(shù)（熒光，遠(yuǎn)紫外和近紫外圓二色）。

一、新生肽段折疊研究中的新觀點(diǎn)

長(zhǎng)期以來(lái)關(guān)于蛋白質(zhì)折疊，形成了自組裝（self-assembly）的主導(dǎo)學(xué)說(shuō)，因此，在研究新生肽段的折疊時(shí)，就很自然的把在體外蛋白質(zhì)折疊研究中得到的規(guī)律推廣到體內(nèi)，用變性蛋白的復(fù)性作為新生肽段折疊的模型，并認(rèn)為細(xì)胞中新合成的多肽鏈，不需要?jiǎng)e的分子的幫助，不需要額外能量的補(bǔ)充，就應(yīng)該能夠自發(fā)的折疊而形成它的功能狀態(tài)。

蛋白質(zhì)是生物體中含量最高，功能最重要的生物大分子，存在于所有生物細(xì)胞，約占細(xì)胞干質(zhì)量的50%以上，作為生命的物質(zhì)基礎(chǔ)之一，蛋白質(zhì)在催化生命體內(nèi)各種反應(yīng)進(jìn)行、調(diào)節(jié)代謝、抵御外來(lái)物質(zhì)入侵及控制遺傳信息等方面都起著至關(guān)重要的作用，因此蛋白質(zhì)也是生命科學(xué)中極為重要的研究對(duì)象。

1質(zhì)譜分析的特點(diǎn)

質(zhì)譜分析用于蛋白質(zhì)等生物活性分子的研究具有如下優(yōu)點(diǎn)：很高的靈敏度能為亞微克級(jí)試樣提供信息，能最有效地與色譜聯(lián)用，適用于復(fù)雜體系中痕量物質(zhì)的鑒定或結(jié)構(gòu)測(cè)定，同時(shí)具有準(zhǔn)確性、易操作性、快速性及很好的普適性。

2質(zhì)譜分析的方法

近年來(lái)涌現(xiàn)出較成功地用于生物大分子質(zhì)譜分析的軟電離技術(shù)主要有下列幾種：

①電噴霧電離質(zhì)譜；

教學(xué)目的

1.掌握蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，了解蛋白質(zhì)的用途，并初步了解酶的特性及其用途。

2.培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)行分析、推理，得出結(jié)論的思維能力。

3.讓學(xué)生初步了解蛋白質(zhì)是生命最基本的物質(zhì)基礎(chǔ)，樹(shù)立辯證唯物主義思想。

教學(xué)過(guò)程

一、蛋白質(zhì)

摘要：隨著科學(xué)的不斷發(fā)展，運(yùn)用質(zhì)譜法進(jìn)行蛋白質(zhì)的分析日益增多，本文簡(jiǎn)要綜述了肽和蛋白質(zhì)等生物大分子質(zhì)譜分析的特點(diǎn)、方法及蛋白質(zhì)質(zhì)譜分析的原理、方式和應(yīng)用，并對(duì)其發(fā)展前景作出展望。

關(guān)鍵詞：蛋白質(zhì)，質(zhì)譜分析，應(yīng)用

前言：

蛋白質(zhì)是生物體中含量最高，功能最重要的生物大分子，存在于所有生物細(xì)胞，約占細(xì)胞干質(zhì)量的50%以上，作為生命的物質(zhì)基礎(chǔ)之一，蛋白質(zhì)在催化生命體內(nèi)各種反應(yīng)進(jìn)行、調(diào)節(jié)代謝、抵御外來(lái)物質(zhì)入侵及控制遺傳信息等方面都起著至關(guān)重要的作用，因此蛋白質(zhì)也是生命科學(xué)中極為重要的研究對(duì)象。關(guān)于蛋白質(zhì)的分析研究，一直是化學(xué)家及生物學(xué)家極為關(guān)注的問(wèn)題，其研究的內(nèi)容主要包括分子量測(cè)定，氨基酸鑒定，蛋白質(zhì)序列分析及立體化學(xué)分析等。隨著生命科學(xué)的發(fā)展，儀器分析手段的更新，尤其是質(zhì)譜分析技術(shù)的不斷成熟，使這一領(lǐng)域的研究發(fā)展迅速。

自約翰.芬恩(JohnB.Fenn)和田中耕一(Koichi.Tanaka)發(fā)明了對(duì)生物大分子進(jìn)行確認(rèn)和結(jié)構(gòu)分析的方法及發(fā)明了對(duì)生物大分子的質(zhì)譜分析法以來(lái)，隨著生命科學(xué)及生物技術(shù)的迅速發(fā)展，生物質(zhì)譜目前已成為有機(jī)質(zhì)譜中最活躍、最富生命力的前沿研究領(lǐng)域之一[1]。它的發(fā)展強(qiáng)有力地推動(dòng)了人類(lèi)基因組計(jì)劃及其后基因組計(jì)劃的提前完成和有力實(shí)施。質(zhì)譜法已成為研究生物大分子特別是蛋白質(zhì)研究的主要支撐技術(shù)之一，在對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析的研究中占據(jù)了重要地位[2]。

1．質(zhì)譜分析的特點(diǎn)

摘要：隨著科學(xué)的不斷發(fā)展，運(yùn)用質(zhì)譜法進(jìn)行蛋白質(zhì)的分析日益增多，本文簡(jiǎn)要綜述了肽和蛋白質(zhì)等生物大分子質(zhì)譜分析的特點(diǎn)、方法及蛋白質(zhì)質(zhì)譜分析的原理、方式和應(yīng)用，并對(duì)其發(fā)展前景作出展望。

關(guān)鍵詞：蛋白質(zhì)，質(zhì)譜分析，應(yīng)用

前言：

蛋白質(zhì)是生物體中含量最高，功能最重要的生物大分子，存在于所有生物細(xì)胞，約占細(xì)胞干質(zhì)量的50%以上，作為生命的物質(zhì)基礎(chǔ)之一，蛋白質(zhì)在催化生命體內(nèi)各種反應(yīng)進(jìn)行、調(diào)節(jié)代謝、抵御外來(lái)物質(zhì)入侵及控制遺傳信息等方面都起著至關(guān)重要的作用，因此蛋白質(zhì)也是生命科學(xué)中極為重要的研究對(duì)象。關(guān)于蛋白質(zhì)的分析研究，一直是化學(xué)家及生物學(xué)家極為關(guān)注的問(wèn)題，其研究的內(nèi)容主要包括分子量測(cè)定，氨基酸鑒定，蛋白質(zhì)序列分析及立體化學(xué)分析等。隨著生命科學(xué)的發(fā)展，儀器分析手段的更新，尤其是質(zhì)譜分析技術(shù)的不斷成熟，使這一領(lǐng)域的研究發(fā)展迅速。

自約翰.芬恩(JohnB.Fenn)和田中耕一(Koichi.Tanaka)發(fā)明了對(duì)生物大分子進(jìn)行確認(rèn)和結(jié)構(gòu)分析的方法及發(fā)明了對(duì)生物大分子的質(zhì)譜分析法以來(lái)，隨著生命科學(xué)及生物技術(shù)的迅速發(fā)展，生物質(zhì)譜目前已成為有機(jī)質(zhì)譜中最活躍、最富生命力的前沿研究領(lǐng)域之一[1]。它的發(fā)展強(qiáng)有力地推動(dòng)了人類(lèi)基因組計(jì)劃及其后基因組計(jì)劃的提前完成和有力實(shí)施。質(zhì)譜法已成為研究生物大分子特別是蛋白質(zhì)研究的主要支撐技術(shù)之一，在對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析的研究中占據(jù)了重要地位[2]。

1．質(zhì)譜分析的特點(diǎn)

[摘要]本文對(duì)蛋白質(zhì)折疊這一古老的領(lǐng)域的最新發(fā)展，尤其是分子伴侶的機(jī)理作了一番探討，對(duì)一些新觀點(diǎn)和新的實(shí)驗(yàn)事實(shí)作了介紹，并對(duì)一些實(shí)驗(yàn)實(shí)事作了一些思考，并提出了一些自己的看法。同時(shí)預(yù)測(cè)了結(jié)構(gòu)生物學(xué)及技術(shù)手段的發(fā)展趨勢(shì)。

[關(guān)鍵字]生物大分子分子伴侶蛋白質(zhì)的折疊識(shí)別結(jié)合

生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能的研究是了解分子水平的先象的基礎(chǔ)。沒(méi)有對(duì)生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能的認(rèn)識(shí)，就沒(méi)有分子生物學(xué)。正如沒(méi)有DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，就沒(méi)有遺傳傳達(dá)傳遞的中心法則，也就沒(méi)有今天的分子生物學(xué)。結(jié)構(gòu)分子以由第一分子進(jìn)入對(duì)復(fù)和物乃至多亞基，多分子復(fù)和體結(jié)構(gòu)研究。同時(shí)，過(guò)去難以研究的分子水平上的生命運(yùn)動(dòng)情況也隨著研究的深入和技術(shù)手段的發(fā)展而逐漸由難點(diǎn)變?yōu)闊狳c(diǎn)。蛋白質(zhì)晶體學(xué)研究已從生物大分子靜態(tài)（時(shí)間統(tǒng)計(jì)）的結(jié)構(gòu)分析開(kāi)始進(jìn)入動(dòng)態(tài)（時(shí)間分辨）的結(jié)構(gòu)分析及動(dòng)力學(xué)分析。第十三屆國(guó)際生物物理大會(huì)的25個(gè)專(zhuān)題討論會(huì)中有一半以上涉及蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能，而“結(jié)構(gòu)與功能”又強(qiáng)調(diào)“動(dòng)力學(xué)（Dynamics）”，即動(dòng)態(tài)的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)與蛋白質(zhì)分子功能的關(guān)系，以及對(duì)大分子相互作用的貢獻(xiàn)。

蛋白質(zhì)折疊問(wèn)題被列為“21世紀(jì)的生物物理學(xué)”的重要課題，它是分子生物學(xué)中心法則尚未解決的一個(gè)重大生物學(xué)問(wèn)題。從一級(jí)序列預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)分子的三級(jí)結(jié)構(gòu)并進(jìn)一步預(yù)測(cè)其功能，是極富挑戰(zhàn)性的工作。研究蛋白質(zhì)折疊，尤其是折疊早期過(guò)程，即新生肽段的折疊過(guò)程是全面的最終闡明中心法則的一個(gè)根本問(wèn)題，在這一領(lǐng)域中，近年來(lái)的新發(fā)現(xiàn)對(duì)新生肽段能夠自發(fā)進(jìn)行折疊的傳統(tǒng)概念做了根本的修正。這其中，X射線晶體衍射和各種波譜技術(shù)以及電子顯微鏡技術(shù)等發(fā)揮了極其重要的作用。第十三屆國(guó)際生物物理大會(huì)上，Nobel獎(jiǎng)獲得者Ernst在報(bào)告中強(qiáng)調(diào)指出，NMR用于研究蛋白質(zhì)的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)在于它能極為詳細(xì)的研究蛋白質(zhì)分子的動(dòng)力學(xué)，即動(dòng)態(tài)的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)與蛋白質(zhì)分子功能的關(guān)系。目前的NMR技術(shù)已經(jīng)能夠在秒到皮秒的時(shí)間域上觀察蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，其中包括主鏈和側(cè)鏈的運(yùn)動(dòng)，以及在各種不同的溫度和壓力下蛋白質(zhì)的折疊和去折疊過(guò)程。蛋白質(zhì)大分子的結(jié)構(gòu)分析也不僅僅只是解出某個(gè)具體的結(jié)構(gòu)，而是更加關(guān)注結(jié)構(gòu)的漲落和運(yùn)動(dòng)。例如，運(yùn)輸小分子的酶和蛋白質(zhì)通常存在著兩種構(gòu)象，結(jié)合配體的和未結(jié)合配體的。一種構(gòu)象內(nèi)的結(jié)構(gòu)漲落是構(gòu)象轉(zhuǎn)變所必需的前奏，因此需要把光譜學(xué)，波譜學(xué)和X射線結(jié)構(gòu)分析結(jié)合起來(lái)研究結(jié)構(gòu)漲落的平衡，構(gòu)象改變和改變過(guò)程中形成的多種中間態(tài)，又如，為了了解蛋白質(zhì)是如何折疊的，就必須知道折疊時(shí)幾個(gè)基本過(guò)程的時(shí)間尺度和機(jī)制，包括二級(jí)結(jié)構(gòu)（螺旋和折疊）的形成，卷曲，長(zhǎng)程相互作用以及未折疊肽段的全面崩潰。多種技術(shù)用于研究次過(guò)程，如快速核磁共振，快速光譜技術(shù)（熒光，遠(yuǎn)紫外和近紫外圓二色）。

一、新生肽段折疊研究中的新觀點(diǎn)

長(zhǎng)期以來(lái)關(guān)于蛋白質(zhì)折疊，形成了自組裝（self-assembly）的主導(dǎo)學(xué)說(shuō)，因此，在研究新生肽段的折疊時(shí)，就很自然的把在體外蛋白質(zhì)折疊研究中得到的規(guī)律推廣到體內(nèi)，用變性蛋白的復(fù)性作為新生肽段折疊的模型，并認(rèn)為細(xì)胞中新合成的多肽鏈，不需要?jiǎng)e的分子的幫助，不需要額外能量的補(bǔ)充，就應(yīng)該能夠自發(fā)的折疊而形成它的功能狀態(tài)。

【摘要】目的運(yùn)用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)觀察益智健腦顆粒對(duì)SAMP8小鼠海馬蛋白質(zhì)表達(dá)的影響，從而探討益智健腦顆粒治療阿爾茨海默病(AD)的部分作用機(jī)制。方法將6月齡SAMP820只隨機(jī)分為治療組(n=10)和對(duì)照組(n=10)，治療組以益智健腦顆粒濃縮液灌胃，對(duì)照組以等劑量雙蒸水灌胃。8w后，應(yīng)用雙向凝膠電泳(2DE)技術(shù)分別分離治療組和對(duì)照組SAMP8海馬區(qū)組織總蛋白，經(jīng)膠體考馬斯亮藍(lán)染色，利用ImageScanner圖像掃描儀及ImageMaster雙向凝膠電泳軟件對(duì)圖像進(jìn)行掃描分析，將有意義的差異蛋白質(zhì)點(diǎn)經(jīng)基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(MALDITOFMS)分析得到肽質(zhì)量指紋圖譜(PMF)，經(jīng)MSDB和NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)，鑒定差異蛋白質(zhì)點(diǎn)。結(jié)果鑒定出治療組13個(gè)差異表達(dá)大于2倍的蛋白質(zhì)，其中有8個(gè)上調(diào)，5個(gè)下調(diào)。結(jié)論益智健腦顆?？烧{(diào)節(jié)SAMP8小鼠海馬組織的多種蛋白質(zhì)表達(dá),提示該藥具有多靶點(diǎn)治療的作用。

【關(guān)鍵詞】益智健腦顆粒；SAMP8小鼠；海馬；雙向凝膠電泳；質(zhì)譜分析

益智健腦顆粒是董克禮教授多年臨床實(shí)踐治療阿爾茨海默病(AD)的中藥處方，臨床上用于治療AD之腎虛血瘀型,取得滿(mǎn)意療效〔1〕，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究能改善SAMP8小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力〔2〕。本研究則在臨床觀察及前期動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)鑒定益智健腦顆粒干預(yù)前后P8品系快速老化小鼠(SAMP8)海馬組織的差異表達(dá)蛋白質(zhì)，試圖從蛋白質(zhì)組水平探討中藥益智健腦顆粒治療AD的作用機(jī)制，為臨床用藥提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1動(dòng)物及分組選用6月齡20只雄性SAMP8小鼠，隨機(jī)分為治療組和對(duì)照組,每組各10只，由天津中醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院動(dòng)物部提供。

1.2藥物、試劑與儀器益智健腦顆粒由淫羊藿、鎖陽(yáng)、川斷、田七等組成，其水提濃縮液，相當(dāng)于1ml含3g生藥，由湖南德康制藥有限公司加工制成。雙向凝膠電泳試劑：2DQuantKit蛋白定量試劑盒，尿素，硫脲，NP40，TritonX100，二硫蘇糖醇，碘乙酰胺，固相pH梯度干膠條（pH3～10，24cm），IPG緩沖液（pH3～10），兩性電解質(zhì)（pH3～10），覆蓋液，雙向凝膠電泳標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)，考馬斯亮藍(lán)G250,溴酚藍(lán)均為瑞典AmershamBiosciences公司產(chǎn)品；瓊脂糖，過(guò)硫酸氨,丙烯酰胺，甲叉雙丙烯酰胺，甘氨酸，三羥甲基氨基甲烷，CHAPS和十二烷基硫酸鈉，碳酸氫銨，三氟乙酸、乙腈和基質(zhì)α氰基4羥基肉桂酸均為美國(guó)SigmaAldrich公司產(chǎn)品。胰蛋白酶，美國(guó)Promega公司產(chǎn)品。PDQuest雙向凝膠圖譜分析軟件是美國(guó)BioRad公司產(chǎn)品，MascotMS/MS數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)軟件是英國(guó)Matrixscience公司產(chǎn)品，IPGphor等電聚焦儀，Imagescanner掃描儀均為瑞典AmershamBiosciences公司產(chǎn)品，DataExplorer質(zhì)譜分析軟件，VoyagerDESTR4307MALDITOFMS質(zhì)譜儀是美國(guó)AppliedBiosystem公司產(chǎn)品。

摘要：隨著基因科學(xué)的發(fā)展，蛋白質(zhì)組在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。本文介紹了蛋白質(zhì)組在心血管疾病中的應(yīng)用。

關(guān)鍵字：蛋白質(zhì)組心血管應(yīng)用

心血管疾病是疾病蛋白質(zhì)組研究的重要領(lǐng)域，當(dāng)前，研究者已從基因水平向蛋白質(zhì)水平深化，這是醫(yī)學(xué)研究發(fā)展的必然趨勢(shì)。因蛋白質(zhì)組學(xué)的廣泛應(yīng)用和潛在價(jià)值，其被稱(chēng)為跨越基因組與臨床應(yīng)用之間鴻溝的橋梁。1.概述

蛋白質(zhì)是心臟功能的重要體現(xiàn)，蛋白質(zhì)參與心肌細(xì)胞的各種功能和調(diào)節(jié)，無(wú)論心臟處于正常還是急、慢性疾病狀態(tài)。因此，其在心血管疾病中的作用也愈來(lái)愈受到人們的關(guān)注。在心血管疾病的發(fā)病機(jī)制中，蛋白質(zhì)組的變化表現(xiàn)在多方面，如蛋白質(zhì)在病變前后在數(shù)量上的增多、減少或不變，在密度上的增多、減少或不變，在氨基酸組成或順序上的變化等。尋找差異性蛋白質(zhì)成為近幾年來(lái)各國(guó)研究者關(guān)注的焦點(diǎn)，這有助于闡明發(fā)病機(jī)制，發(fā)現(xiàn)新的蛋白質(zhì)。其逐漸發(fā)展成為一門(mén)新興學(xué)科—差異蛋白質(zhì)組學(xué)。

蛋白質(zhì)組的變化主要是由于蛋白質(zhì)在疾病狀態(tài)中的降解、合成、重修飾等因素造成的。如在心力衰竭模型中的熱休克蛋白豐度增加，在心肌頓抑時(shí)肌鈣蛋白減少等。正常心肌細(xì)胞可以分離出1176-1288個(gè)蛋白點(diǎn)。有研究者采用2-DE技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助的圖像分析方法，對(duì)用去甲腎上腺素處理的應(yīng)激心肌細(xì)胞與正常心肌細(xì)胞的蛋白質(zhì)組進(jìn)行分離和比較，發(fā)現(xiàn)有11種蛋白質(zhì)在去甲腎上腺素誘導(dǎo)后發(fā)生明顯的變化，包括質(zhì)和量的變化，其中有一種只是在應(yīng)激后才表達(dá)。

2.常用的蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)庫(kù)

摘要:進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，生物工程技術(shù)突飛猛進(jìn)，蛋白質(zhì)工程技術(shù)是生物工程技術(shù)的一個(gè)重要組成方面。目前，人們已經(jīng)可以利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)在基因水平上對(duì)DNA進(jìn)行設(shè)計(jì)、重組，通過(guò)轉(zhuǎn)錄、翻譯等過(guò)程合成自然界中不存在的蛋白質(zhì)。這一技術(shù)目前被廣泛地應(yīng)用于生物藥物的研發(fā)當(dāng)中，本文將簡(jiǎn)要對(duì)生物藥物研發(fā)中的蛋白質(zhì)工程技術(shù)進(jìn)行額分析。

關(guān)鍵詞:生物藥物研發(fā);蛋白質(zhì)工程;技術(shù)應(yīng)用

生物工程技術(shù)自從上世紀(jì)70年代興起以來(lái)，已經(jīng)發(fā)展了將近50年的時(shí)間。到了21世紀(jì)，生物工程技術(shù)特別是其中的蛋白質(zhì)工程技術(shù)的迅猛發(fā)展，正推動(dòng)這生命科學(xué)的不斷進(jìn)步。利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)，我們可以對(duì)分子進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)DNA進(jìn)行重組，以生產(chǎn)我們需要的但自然界中不存在的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)工程技術(shù)已經(jīng)成為生物藥物生產(chǎn)中不可或缺的一個(gè)重要的組成部分。

一、生物藥物

生物藥物是綜合了生物學(xué)、生物化學(xué)以及醫(yī)學(xué)的極高融合度的產(chǎn)物，生物藥物的生產(chǎn)主要是在生物體內(nèi)，利用生物體的組織細(xì)胞和體液等進(jìn)行。生物藥物的種類(lèi)繁多，按照藥物的功能大致可分為治療藥物、預(yù)防藥物和診斷疫苗。由于生物藥物大多產(chǎn)自于生物體內(nèi)，因此生物藥物具有普通藥物不具備的優(yōu)越的藥理學(xué)性質(zhì)，生物藥物的藥理活性比普通藥物更高;治療腫瘤、艾滋病等的治療藥物其比普通藥物的針對(duì)性更高，毒副作用小，會(huì)減少藥物對(duì)于體內(nèi)正常細(xì)胞的損傷。除了應(yīng)用于醫(yī)療行業(yè)，生物藥物還被廣泛應(yīng)用于保健品行業(yè)和化妝品領(lǐng)域，具有較為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。根據(jù)上述的分析，生物藥物具有十分廣泛的應(yīng)用，在國(guó)內(nèi)國(guó)外也擁有著廣闊的市場(chǎng)。但是由于我國(guó)的生物藥物行業(yè)起步較晚，生物藥物的制造生產(chǎn)相對(duì)歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家較為落后，但由于市場(chǎng)的刺激，我國(guó)的生物藥物行業(yè)發(fā)展十分迅速，生物藥物的制造技術(shù)和水平得到了大幅度的提高。

二、蛋白質(zhì)工程技術(shù)在生物藥物研發(fā)中的優(yōu)勢(shì)

[摘要]蛋白質(zhì)與酶工程是高校生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要課程。近年來(lái)隨著生物技術(shù)的發(fā)展，國(guó)家和市場(chǎng)對(duì)生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才的需求和要求也逐步提高，為了更好地適應(yīng)這些要求，本文以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為導(dǎo)向，對(duì)本科生蛋白質(zhì)與酶工程課程教學(xué)進(jìn)行了改革與探索。通過(guò)整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)課堂教學(xué)模式，挖掘課程思政元素，加強(qiáng)實(shí)踐能力培養(yǎng)和強(qiáng)化過(guò)程考核等方式，促進(jìn)蛋白質(zhì)與酶工程課程教學(xué)的發(fā)展和提高。

[關(guān)鍵詞]蛋白質(zhì)與酶工程；生物技術(shù)；教學(xué)改革；應(yīng)用型人才；課程思政

蛋白質(zhì)與酶工程是高校生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要課程，很多高校的生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)核心課程講授[1]。近年來(lái)，隨著生命科學(xué)與技術(shù)的迅猛發(fā)展，生物技術(shù)在醫(yī)療、醫(yī)藥、健康及環(huán)保等產(chǎn)業(yè)中占據(jù)越來(lái)越重要的地位。而蛋白質(zhì)工程和酶工程作為生物技術(shù)的重要組成部分，在上述這些產(chǎn)業(yè)中占據(jù)極其重要的地位。尤其是在全球新冠疫情的大背景下，市場(chǎng)對(duì)檢測(cè)試劑、疫苗及抗病毒藥物的需求猛增，而這些檢測(cè)試劑、疫苗及藥物的研發(fā)及生產(chǎn)正是蛋白質(zhì)工程和酶工程的重要內(nèi)容之一。在這一形勢(shì)下，對(duì)相應(yīng)的蛋白質(zhì)及酶工程生物技術(shù)人才需求會(huì)增加，要求也會(huì)進(jìn)一步提高。高校作為我國(guó)科技人才培養(yǎng)的重要組成部分，培養(yǎng)出適應(yīng)新形勢(shì)下市場(chǎng)需求的人才是高校的重要任務(wù)之一[2-3]。因此，為了更好地適應(yīng)市場(chǎng)需求，培養(yǎng)出高質(zhì)量的應(yīng)用型人才，以培養(yǎng)具備實(shí)踐能力的應(yīng)用型人才為導(dǎo)向，對(duì)我校本科生蛋白質(zhì)與酶工程課程教學(xué)進(jìn)行了改革與探索。

1教學(xué)內(nèi)容的整合與優(yōu)化

蛋白質(zhì)與酶工程課程實(shí)際上可以分為蛋白質(zhì)與酶工程兩大模塊[1]。二者既有相通之處，又有各自的側(cè)重點(diǎn)。在很多院校，蛋白質(zhì)工程和酶工程是作為兩門(mén)獨(dú)立的課程分別設(shè)課。我校依據(jù)兩門(mén)課程的特點(diǎn)，將二者整合為一門(mén)課程。蛋白質(zhì)工程與酶工程都是涉及到大量專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和其他學(xué)科知識(shí)綜合運(yùn)用的課程，包括有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)及分子生物學(xué)等。二者涉及到的知識(shí)繁多復(fù)雜，難度較大。將二者整合為一門(mén)課程進(jìn)一步增大了課程的難度。如何在有限的總課時(shí)量下將課程的核心知識(shí)傳授給學(xué)生是本課程面臨的第一個(gè)挑戰(zhàn)。為了更好地切合應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合地方性院校學(xué)生的實(shí)際，對(duì)課程的大綱進(jìn)行了調(diào)整，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化，對(duì)蛋白質(zhì)工程和酶工程兩個(gè)模塊的內(nèi)容進(jìn)行了深度的整合。增加了課程中與應(yīng)用和實(shí)踐結(jié)合更加緊密的內(nèi)容的學(xué)時(shí)比例，更加強(qiáng)調(diào)課程的應(yīng)用性。例如弱化了蛋白質(zhì)工程中蛋白質(zhì)理性設(shè)計(jì)中的理論及計(jì)算內(nèi)容，這些內(nèi)容涉及到大量艱深的物理及化學(xué)理論知識(shí)，對(duì)于本科生來(lái)說(shuō)難度過(guò)大。整合了蛋白質(zhì)工程中蛋白質(zhì)的修飾和酶工程中酶分子修飾改造的內(nèi)容。對(duì)整個(gè)課程中涉及到其他課程的知識(shí)進(jìn)行了梳理，將學(xué)生在其他課程中學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行了精簡(jiǎn)，以突出課程的核心內(nèi)容。例如課程涉及到的蛋白質(zhì)與酶的基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)生基本上在生物化學(xué)及分子生物學(xué)等前置課程中學(xué)過(guò)，在教學(xué)的時(shí)候，以課前自學(xué)和課堂提問(wèn)的方式，讓學(xué)生回顧這些內(nèi)容。課程還涉及與基因工程、細(xì)胞工程和發(fā)酵工程等課程交叉的內(nèi)容，在制訂教學(xué)內(nèi)容時(shí)，將重復(fù)的內(nèi)容進(jìn)行了精簡(jiǎn)。通過(guò)這些措施，讓整個(gè)課程思路脈絡(luò)更加清晰，重點(diǎn)突出，教學(xué)內(nèi)容也更加貼近應(yīng)用性實(shí)踐性的要求。

2教學(xué)方法的改革與探索