结构生物学1整理ppt.pptVIP

结构生物学 开课院系： 生命科学学院 学时： 54 周学时： 3 授课教师： 刘小舟 上课地点： JC-A417(周二） JC-A511(周四） 教材和参考书 结构生物学概论/杨铭，北京医科大学出版社，2002 Structure of Life/Alisa zapp Machalek, National Institute of General Medical Science, 2000 结构分子生物学/刘次权，白春礼等，高等教育出版社，1997 蛋白质分子结构/阎隆飞，孙之荣 清华大学出版社，1999 蛋白质工程/王大成，化学工业出版社，2002。 生物大分子晶体学基础/卢光莹，华子千，北京大学出版社，1995 生物大分子多维核磁共振/夏佑林，中国科学技术大学出版社，1999 课程内容 第一章 结构生物学简介 (4) 第二章???? 结构生物学的研究方法 (11) X衍射，核磁共振，电镜三维重构等 第三章???? 蛋白质结构原理 (6) 氨基酸，多肽链，蛋白质的结构层次，结构分类；蛋白质折叠问题。 第四章???? 核酸的结构原理 (6) 第五章???? 基因组测序计划和结构基因组学 (3) 第六章???? 生物大分子的结构与功能 (12) 肌红蛋白和血红蛋白，酶的催化作用，朊病毒与疯牛病，免疫系统的分子识别，信号转导，核酸与蛋白质的相互作用，膜蛋白。 第七章???? 蛋白质工程和基于结构的药物设计 (6) 第八章???? 分子进化 (3) 第一章 结构生物学简介 为什么要研究结构？ 结构生物学的研究内容 结构生物学诞生的科学背景 结构生物学的历史、现状和发展趋势 结构生物学的研究方法 结构生物学在“后基因组时代”中的重要性 为什么要研究结构？ 结构与性质 结构与功能 结构与功能 结构与功能 结构与功能 结构生物学的研究内容 关于结构生物学的定义： Structural biology: A field of study dedicated to determining the detailed, three-dimensional structures of biological molecules to better understand the function of these molecules. ——The structures of life, Alisa Zapp Machalek 结构生物学是以生命物质的精确空间结构及其运动为基础来阐明生命活动规律和生命现象本质的学科，其核心内容是蛋白质及其复合物、组装体和由此形成的细胞各类组分的三维结构、运动和相互作用，以及它们与正常的生物学功能和异常病理现象的关系。 ——后基因组时代中的结构生物学，王大成 结构生物学的研究手段、内容和目的 结构生物学诞生的科学背景 19世纪后半叶至20世纪初生物学的发展 孟德尔遗传定律的建立 发现DNA是遗传物质 DNA组成的分析 酶学的发展 生物学研究的进展迫切需要揭示核酸和蛋白质的结构和功能 19世纪末20世纪初物质结构理论和技术的发展 量子力学，量子化学，化学键理论，分子轨道理论 X射线结构分析，原子光谱，分子光谱，磁共振谱，光电子能谱 理论和技术的进展已经可以测定无机和有机小分子的化合物结构 生物大分子的结构与功能研究提上日程 结构生物学的历史、现状和发展趋势 结构生物学的发展历史 结构生物学的诞生（-1957） 早期发展（1957-1967） 全面发展时期（1967-1987） 加速发展时期（1987-2000） 后基因组时期（2000-至今） 结构生物学的研究现状 结构生物学的发展趋势 结构生物学的发展历史 结构生物学的诞生 1912年，劳埃（M.F.Laue）发现了晶体的X射线衍射现象 1895年, 伦琴（W.K.Rontgen）发现了X射线 1934年，伯纳尔（Bernal）拍摄到胃蛋白酶晶体的X射线衍射照片 1953年，佩鲁茨（M. Perutz）建立同晶置换方法用于解决蛋白质晶体的结构问题 1953年，沃森（J. Watson）和克里克（F. Crick）建立DNA双螺旋结构模型 1959年，坎德润（J.C.Kendrew）获得6?分辨率的肌红蛋白晶体结构；佩鲁茨（M. Perutz）获得5 ?分辨率的血红蛋白晶体结构 结构生物学的发展历史 早期发展（1957-1967）—技术手段的成熟时期 肌红蛋白、血红蛋白(1959，剑桥)、溶菌酶（1965，剑桥）、胰凝乳蛋白酶A（剑桥）、核糖核酸酶S（耶鲁）、核糖核酸酶（布法罗）、羧肽酶（