Thủ Thuật Hướng dẫn Protein có hiệu suất cao chính nào sau đây Chi Tiết
Bùi Minh Chính đang tìm kiếm từ khóa Protein có hiệu suất cao chính nào sau đây được Cập Nhật vào lúc : 2022-06-29 08:46:03 . Với phương châm chia sẻ Bí kíp về trong nội dung bài viết một cách Chi Tiết Mới Nhất. Nếu sau khi tham khảo Post vẫn ko hiểu thì hoàn toàn có thể lại Comments ở cuối bài để Mình lý giải và hướng dẫn lại nha.Protêin không còn hiệu suất cao nào sau đây?
Nội dung chính- Sự xuất hiện trong tế bàoHóa tổng hợpXác định cấu trúcTín hiệu tế bào và link phối tửProtein cấu trúcTinh sạch proteinKhu trú tế bàoTin sinh họcVideo liên quan
A. Cấu tạo nên chất nguyên sinh, những bào quan, màng tế bào
B. Cấu trúc nên enzim, hoocmon, kháng thể
C. Lưu trữ và truyền đạt thông tin di truyền
D. Thực hiện việc vận chuyển những chất, co cơ, thu nhận thông tin
Lời giải
Protêin có những hiệu suất cao như cấu trúc tế bào và khung hình; dự trữ axit amin, bảo vệ khung hình, vận chuyển những chất, cấu trúc nên nhiều chủng loại enzim… Còn hiệu suất cao tàng trữ vào dữ gìn và bảo vệ thông tin di truyền là của ADN.
Đáp án C
Protein (phát âm tiếng Anh: /ˈproʊˌtiːn/, phát âm tiếng Việt: prô-tê-in, còn gọi là chất đạm) là phân tử sinh học, hay đại phân tử, gồm nhiều amino acid link lại với nhau. Protein thực hiện rất nhiều hiệu suất cao bên trong tế bào, gồm có những phản ứng trao đổi chất có xúc tác, sao chép DNA, đáp ứng lại kích thích, và vận chuyển phân tử từ một vị trí đến vị trí khác. Các protein rất khác nhau đa phần ở trình tự của những amino acid cấu thành (trình tự nó lại được quy định bởi trình tự nucleotide của những gene quy định tương ứng) và ở kết quả của quá trình cuộn gập protein (protein folding) thành những cấu trúc 3 chiều xác định lên hiệu suất cao của nó.
Minh họa cấu trúc 3D của protein myoglobin đã cho tất cả chúng ta biết cấu trúc bậc 2 của xoắn alpha (màu ngọc lam). Đây là protein đầu tiên được phân giải cấu trúc bằng kỹ thuật tinh thể học tia X. Về phía bên phải tâm Một trong những sợi xoắn có một nhóm ngoại (prosthetic group) gọi là nhóm hem (màu xám) link với một phân tử oxy (đỏ).
Một mạch thẳng những nhóm amino acid link với nhau gọi là chuỗi polypeptide. Protein chứa ít nhất một chuỗi dài polypeptide. Các chuỗi polypeptide ngắn, chứa ít hơn 20-30 nhóm amin, hiếm khi được coi như thể protein và thường được gọi là peptide, hoặc thỉnh thoảng là oligopeptide. Từng nhóm amino acid được link với nhau bởi link peptide. Trình tự của amino acid trong một protein được xác định bằng trình tự của một gene theo bảng mã di truyền. Trong tự nhiên, nhìn chung là có 20 amino acid tham gia tạo nên protein; tuy nhiên, ở một số trong những sinh vật nhất định, mã di truyền của chúng hoàn toàn có thể gồm có selenocysteine và trong một số trong những Cổ khuẩn là pyrrolysine. Ngay sau khi tổng hợp hoặc thậm chí trong quá trình tổng hợp, những nhóm amin trong một protein thường bị thay đổi tính chất hóa học bởi quá trình sửa đổi sau dịch mã (post-translational modification), làm biến hóa tính chất hóa học và vật lý, sự gập xoắn, tính ổn định, hoạt tính và ở đầu cuối là hiệu suất cao của protein. Một số protein còn tồn tại nhóm phi-peptide gắn thêm vào, gọi là nhóm ngoại lai (prosthetic group) hay đồng yếu tố (cofactor). Protein cũng thao tác với nhau để đã có được một hiệu suất cao chuyên biệt, và chúng thường phối hợp để tạo thành dạng phức hệ protein ổn định.
Sau khi được sinh ra, những protein chỉ tồn tại trong một khoảng chừng thời gian nhất định trước khi bị phân giải và được tái sinh bởi cỗ máy của tế bào thông qua quá trình quay vòng protein (protein turnover). Vòng đời của một protein được đo bằng chu kỳ luân hồi bán rã và nằm trong một khoảng chừng giá trị rất lớn. Thời gian tồn tại của protein hoàn toàn có thể có mức giá trị từ vài phút cho tới thường niên với thời gian sống trung bình khoảng chừng 1–2 ngày trong tế bào động vật. Các protein không thông thường hoặc gập xoắn bị lỗi thường được phân giải nhanh hơn, hoàn toàn có thể là vì chúng bị đánh dấu để phá hủy hoặc trở nên tạm bợ.
Giống như những đại phân tử sinh học khác ví như polysaccharide và nucleic acid, protein là thành phần thiết yếu của khung hình sinh vật và tham gia vào mọi quá trình bên trong tế bào. Nhiều protein là những enzyme làm chất xúc tác cho những phản ứng hóa sinh và thiết yếu cho trao đổi chất. Protein cũng luôn có thể có hiệu suất cao làm cấu trúc hoặc vận động, như actin và myosin ở cơ và protein trong bộ xương tế bào, tạo nên khối mạng lưới hệ thống những khung đỡ giúp duy trì hình dáng nhất định của tế bào. Các protein khác tham gia vào tín hiệu tế bào, đáp ứng miễn dịch, kết dính tế bào, và chu kỳ luân hồi tế bào. Ở động vật, protein thiết yếu phải có trong bữa tiệc để đáp ứng những amino acid thiết yếu mà không thể tổng hợp. Quá trình tiêu hóa "bẻ gãy" những protein để sử dụng trong trao đổi chất.
Protein hoàn toàn có thể được tinh sạch từ những thành phần rất khác nhau của tế bào sử dụng nhiều kỹ thuật rất khác nhau như kỹ thuật siêu ly tâm (ultracentrifugation), kết tủa, điện di, và sắc ký; sự phát triển của kỹ thuật di truyền đã đem lại một số trong những phương pháp để tinh sạch protein. Các phương pháp thường gặp để nghiên cứu và phân tích cấu trúc và hiệu suất cao của protein gồm có kỹ thuật hóa mô miễn dịch (immunohistochemistry), gây đột biến định hướng điểm (site-directed mutagenesis), tinh thể học tia X, cộng hưởng từ hạt nhân và khối phổ kế.
Các giá trị mẫu sinh lý học BMP/ĐIỆN GIẢI: Na+ = 140 Cl− = 100 BUN = 20 / Glu = 150 K+ = 4 CO2 = 22 PCr = 1.0 KHÍ MÁU ĐỘNG MẠCH: HCO3- = 24 paCO2 = 40 paO2 = 95 pH = 7.40 THÔNG KHÍ PHẾ NANG: pACO2 = 36 pAO2 = 105 A-a g = 10 KHÁC: Ca = 9.5 Mg2+ = 2.0 PO4 = 1 CK = 55 BE = −0.36 AG = 16 ĐỘ THẨM THẤU HUYẾT TƯƠNG/THẬN: PMO = 300 PCO = 295 POG = 5 BUN:Cr = 20 XÉT NGHIỆM NƯỚC TIỂU: UNa+ = 80 UCl− = 100 UAG = 5 FENa = 0.95 UK+ = 25 USG = 1.01 UCr = 60 UO = 800 PROTEIN/ĐƯỜNG RUỘT/XÉT NGHIỆM CHỨC NĂNG GAN: LDH = 100 TP = 7.6 AST = 25 TBIL = 0.7 ALP = 71 Alb = 4.0 ALT = 40 BC = 0.5 AST/ALT = 0.6 BU = 0.2 AF alb = 3.0 SAAG = 1.0 SOG = 60 DỊCH NÃO TỦY: CSF alb = 30 CSF glu = 60 CSF/S alb = 7.5 CSF/S glu = 0.4Cấu trúc hóa học của link peptide (phía dưới) và cấu trúc ba chiều của một link peptide giữa alanine với một amino acid cạnh bên (phía trên)
Cấu trúc mesome của link peptide link từng amino acid để tạo thành polyme protein.
Hầu hết những protein đều chứa một hoặc nhiều chuỗi polyme mạch thẳng cấu thành từ tập hợp 20 L-α-amino acid rất khác nhau. Các amino acid cấu trúc nên protein (amino acid sinh protein) có những đặc điểm cấu trúc giống nhau: đều có một α-carbon mà tại đó một nhóm amin, một nhóm carboxyl, và nhiều loại nhóm bên (side chain) rất khác nhau hoàn toàn có thể link vào. Chỉ có proline là khác với cấu trúc cơ bản này khi nó chứa một vòng tại điểm N-kết thúc của nhóm amin, làm cho nửa nhóm CO–NH có hình dáng cố định và thắt chặt là một mặt phẳng.[1] Nhóm bên của những amino acid cơ sở có tính chất và cấu trúc hóa học rất đa dạng; chính vì sự phối hợp và tương tác Một trong những nhóm bên amino acid trong protein đã xác định cấu trúc 3 chiều và đặc tính phản ứng hóa học của protein.[2]
Amino acid trong một chuỗi polypeptide được link với nhau bằng link peptide. Khi được link trong chuỗi protein, từng amino acid được gọi là phần thừa (hay phần dư, residue), và cấu trúc link một loạt những nguyên tử carbon, nitro, và oxy được gọi là mạch chính hay bộ khung protein.[3]
Liên kết peptide có hai dạng cộng hưởng (resonance, hay cấu trúc mesome) góp thêm phần tạo nên một số trong những đặc trưng link đôi và làm cản trở sự quay xung quanh trục của nó, vì vậy mà những nguyên tử carbon alpha hầu như thể đồng phẳng với nhau. Hai góc nhị diện khác trong link peptide xác định hình dạng cục bộ đảm nhiệm bởi khung xương protein.[4] Điểm kết thúc của protein với một nhóm carboxyl tự do được gọi là vấn đề kết thúc-C hoặc đầu mút cacboxy, trong khi điểm kết thúc với một nhóm amin tự do được gọi là vấn đề kết thúc-N hoặc đầu mút amin. Các thuật ngữ protein, polypeptide, và peptide có một chút ít khó hiểu và hoàn toàn có thể mang ý nghĩa chồng lặp. Protein nói chung được sử dụng để nhắc tới những phân tử sinh học hoàn thiện trong thông số kỹ thuật ổn định, trong khi peptide thường chỉ một oligome amino acid ngắn mà không còn cấu trúc ba chiều ổn định. Tuy vậy, ranh giới giữa hai định nghĩa này thường không xác định rõ ràng và thường là peptide dài khoảng chừng 20–30 amino acid.[5] Polypeptide thường muốn đề cập tới bất kỳ một mạch thẳng nào tạo nên từ amino acid, bất kể chiều dài, và thường hàm ý sự vắng mặt của một thông số kỹ thuật xác định.
Sự xuất hiện trong tế bào
Các nhà sinh học ước tính một vi khuẩn kích thước trung bình chứa khoảng chừng 2 triệu protein trong tế bào của nó (ví dụ như E. coli và Staphylococcus aureus). Các vi khuẩn nhỏ hơn, như Mycoplasma hay spirochetes sẽ chứa ít phân tử hơn, vào cỡ 50.000 đến 1 triệu phân tử protein. trái lại, những tế bào nhân thực có kích thước to hơn và do vậy chứa nhiều protein hơn. Ví dụ, tế bào nấm men ước tính có tầm khoảng chừng 50 triệu protein và tế bào người dân có từ 1 đến 3 tỷ protein. Bộ gene của vi khuẩn mã hóa cho protein thấp hơn 10 lần so với của người (ví dụ vi khuẩn nhỏ ~1.000, E. coli: ~4.000, nấm men: ~6.000, loài người: ~20.000).[6]
Nồng độ của những protein trong một tế bào có một phổ giá trị rất rộng, từ chỉ một vài phân tử cho tới hàng trăm nghìn phân tử trong một tế bào. Khoảng một phần ba tổng số protein không được sản sinh ra trong tế bào hay chỉ sinh ra trong những điều kiện nhất định. Ví dụ, trong số 20.000 protein được mã hóa bởi bộ gene ở loài người chỉ có 6.000 được phát hiện trong nguyên bào lympho.[7] Hơn nữa, số lượng protein mà bộ gene mã hóa có mối tương quan với cấu trúc phức tạp của khung hình vật chủ. Sinh vật nhân thật, vi khuẩn, vi khuẩn cổ và vi rút tương ứng có trung bình 15145, 3200, 2358 và 42 protein được mã hóa trong bộ gene của chúng.[8]
Một ribosome sản sinh một protein sử dụng khuôn mẫu mRNA.
Trình tự DNA của một gene mã hóa trình tự amino acid trong protein.
Protein cấu trúc từ những amino acid lắp ghép lại sử dụng thông tin được mã hóa trong gene. Mỗi protein có trình tự amino acid duy nhất xác định bởi trình tự những nucleotide trong gene mã hóa cho protein này. Mã di truyền là một tập hợp chứa những tập hợp con của những bộ ba-nucleotide gọi là bộ ba mã hóa (codon) và mỗi tổ hợp ba-nucleotide tương ứng cho một amino acid, ví dụ AUG (adenine-uracil-guanine) mã hóa cho methionine. Bởi vì DNA chứa bốn nucleotide, tổng số codon khả dĩ là 64; tuy nhiên chỉ có 20 amino acid nên một số trong những amino acid được mã hóa bởi nhiều hơn nữa một codon.[9] Gen mã hóa trong DNA trước tiên được phiên mã thành phân tử tiền-mRNA (pre-mRNA) bởi những protein như RNA polymerase. Hầu hết những sinh vật sau đó xử lý tiền-mRNA (hay sản phẩm phiên mã sơ cấp - primary transcript) với nhiều dạng của sửa đổi sau phiên mã (post-transcriptional modification) để tạo nên phân tử mRNA hoàn hảo nhất (mature mRNA), làm khuôn mẫu cho sinh tổng hợp protein nhờ ribosome. Ở sinh vật nhân sơ, mRNA hoặc là được sử dụng ngay sau khi nó hình thành, hoăc được gắn với một ribosome sau khi rời khỏi vùng nhân. trái lại, ở sinh vật nhân thực, mRNA được sinh ra trong nhân tế bào rồi sau đó chuyển dời qua màng nhân đến bào tương, nơi quá trình sinh tổng hợp protein ra mắt. Tốc độ tổng hợp protein ở sinh vật nhân sơ nhanh hơn so với sinh vật nhân thực và hoàn toàn có thể đạt tới 20 amino acid trong một giây.[10]
Giai đoạn tổng hợp protein từ khuôn mRNA gọi là dịch mã. mRNA được đưa vào ribosome và ribosome một lần đọc ba nucleotide bằng phương pháp khớp theo nguyên tắc tương hỗ update mỗi bộ ba mã hóa (codon) với một bộ ba đối mã (anticodon) nằm trên phân tử RNA vận chuyển, nó mang theo amino acid tương ứng với codon mà nó nhận ra. Trước đó, enzyme aminoacyl tRNA synthetase "nạp" một amino acid đúng vào phân tử tRNA. Chuỗi polypeptide đang hình thành thường được gọi là chuỗi mới sinh (nascent chain). Protein luôn luôn sinh tổng hợp theo chiều từ đầu N (N-terminus, đầu có nhóm NH2) đến đầu C (C-terminus, đầu có nhóm COOH).[9]
Kích thước của một protein sinh tổng hợp hoàn toàn có thể đo bằng số lượng amino acid chứa trong nó hoặc bằng tổng khối lượng phân tử, mà thông thường tính bằng đơn vị dalton (đồng nghĩa với đơn vị khối lượng nguyên tử), hoặc đơn vị phái sinh kilodalton (kDa). Protein sinh tổng hợp từ nấm men trung bình dài 466 amino acid và có khối lượng 53 kDa.[5] Protein lớn số 1 từng được nghe biết là titin, một thành phần của đơn vị cơ bản sợi cơ vân (muscle sarcomere), với khối lượng phân tử 3.000 kDa và chứa tới 27.000 amino acid.[11]
Hóa tổng hợp
Các protein ngắn hoàn toàn có thể được tổng hợp hóa học bằng một số trong những phương pháp gọi là tổng hợp peptide, mà nhờ vào những kỹ thuật tổng hợp hữu cơ như kỹ thuật nối hóa học (chemical ligation) để tạo ra những peptide với chiều dài lớn.[12] Tổng hợp hóa học được cho phép đưa những amino acid tự tạo vào trong chuỗi polypeptide, như gắn những phân tử thăm dò huỳnh quang vào mạch bên của chuỗi amino acid.[13] Những phương pháp này hữu hiệu trong phòng thí nghiệm hóa sinh và sinh học tế bào, tuy nhiên nói chung không thương mại hóa được. Tổng hợp hóa học sẽ trở nên không hiệu suất cao đối với chuỗi polypeptide dài hơn thế nữa khoảng chừng 300 amino acid, và những protein được tổng hợp hoàn toàn có thể không gập về dạng cấu trúc bậc bốn như mong đợi. Hầu hết những phương pháp tổng hợp hóa học bắt nguồn từ đầu C đến đầu N, trái ngược so với những phản ứng sinh học.[14]
Cấu trúc tinh thể của chaperonin, một đại phức hợp protein. Một tiểu đơn vị protein (subunit) được tô màu làm nổi bật. Chaperonin tương hỗ cho quá trình gập protein.
Ba cách minh họa cấu trúc ba chiều của protein triose phosphate isomerase. Trái: Mọi nguyên tử được tô màu theo từng loại. Ở giữa: Biểu diễn đơn giản hình dạng bộ khung, với những cấu trúc bậc hai được tô màu. Phải: Cách màn biểu diễn bằng mặt phẳng solvat tiếp xúc được (solvent-accessible surface) được tô màu cho những phần thừa (phần có tính acid được tô đỏ, phần base màu lam, phần phân cực màu lục, phần không phân cực white color).
Hầu hết những protein cuộn gấp thành một cấu trúc ba chiều duy nhất. Hình dạng mà một protein khi để uốn gấp một cách tự nhiên được gọi là hình dạng nguyên sinh (native conformation).[15] Mặc dù nhiều protein hoàn toàn có thể uốn gấp mà không cần tương hỗ, chỉ đơn giản nhờ vào những đặc tính hóa học của những amino acid thành phần, những protein khác đòi hỏi sự tương hỗ của phân tử chaperone để uốn gấp thành hình dạng nguyên sinh của chúng.[16] Các nhà hóa sinh phân ra bốn cấp đối với cấu trúc của protein:[17]
- Cấu trúc sơ cấp hay cấu trúc bậc 1: Là trình tự sắp xếp những gốc amino acid trong chuỗi polypeptide. Cấu trúc này được giữ vững nhờ link peptide (link cộng hóa trị). Một protein là polyamide (poliamit).
Cấu trúc bậc 2: Là tương tác không khí Một trong những gốc amino acid ở gần nhau trong chuỗi polypeptide. Cấu trúc được bền vững đa phần nhờ link hiđrô hình thành Một trong những link peptide ở kề gần nhau, cách nhau những khoảng chừng xác định. Các ví dụ cho cấu trúc bậc 2 của phân tử protein là xoắn α (α-helix), phiến gấp nếp β (β-sheet) và những vùng chuyển hướng. Bởi vì cấu trúc bậc 2 mang tính chất chất cục bộ, nhiều vùng với những cấu trúc bậc 2 rất khác nhau hoàn toàn có thể tồn tại trong cùng một phân tử protein.
Cấu trúc bậc 3: hình dạng tổng thể của một phân tử protein đơn nhất; hay quan hệ không khí Một trong những cấu trúc bậc 2 với nhau. Nói chung cấu trúc bậc 3 được giữ ổn định bởi những tương tác phi cục bộ, phần lớn bởi sự hình thành một lõi kị nước (hydrophobic core), và ngoài ra giữ bởi những cầu muối (salt bridge), link hiđrô, link disulfide, và thậm chí là những sửa đổi sau dịch mã (post-translational modification). Thuật ngữ "cấu trúc bậc 3" thường được sử dụng mang nội dung đồng nghĩa với thuật ngữ uốn gấp. Cấu trúc bậc 3 trấn áp hiệu suất cao cơ bản của protein.
Cấu trúc bậc 4: cấu trúc hình thành bởi một số trong những phân tử protein link với nhau (chuỗi polypeptide), mà hay gặp thuật ngữ tiểu đơn vị protein trong trường hợp này, mà hiệu suất cao của cấu trúc bậc 4 hoạt động và sinh hoạt giải trí như một phức hợp protein.
Protein không phải là một phân tử "cứng chắc" hoàn toàn. Không chỉ cố định và thắt chặt ở một bậc cấu trúc nhất định, protein hoàn toàn có thể chuyển sang một vài cấu trúc liên quan khi chúng thực hiện những hiệu suất cao sinh học. Trong trường hợp của những sự sắp xếp những hiệu suất cao này, những cấu trúc bậc 3 và bậc 4 thường được gọi là "cấu dạng", và sự chuyển tiếp giữa chúng gọi là sự việc thay đổi cấu dạng. Những thay đổi này thường do sự link của một phân tử cơ chất (substrate molecule) với một vị trí hoạt động và sinh hoạt giải trí của một enzyme, những vùng của protein tham gia vào xúc tác hóa học. Các protein trong dung dịch hòa tan cũng trải qua những biến hóa về cấu trúc tác động bởi những rung động nhiệt và sự va chạm với những phân tử khác.[18]
Bề mặt phân tử của một vài protein trong sự so sánh về kích cỡ. Từ trái sang phải: immunoglobulin G (IgG, một kháng thể), hemoglobin, insulin (một hormone), adenylate kinase (một enzyme), và glutamine synthetase (một enzyme).
Toàn bộ protein hoặc những đoạn protein được phân loại thành bốn lớp chính, mà tương quan với cấu trúc bậc 4 của nó: protein dạng cầu (globular protein), protein dạng sợi (fibrous protein), protein màng tích hợp (integral membrane protein) và protein mất trật tự nội tại (intrinsically disordered protein).[19] Phần lớn toàn bộ protein dạng cầu hoàn toàn có thể tan được và đa phần là những enzyme. Protein dạng sợi thường có vai trò cấu trúc, như collagene, thành phần chính của những mô link, hay keratin, thành phần protein của tóc và móng chân tay. Protein dạng màng thường phục vụ như thể những thụ thể hoặc làm kênh dẫn cho những phân tử mang điện tích hay phân cực vượt qua màng tế bào.[20] Protein mất trật tự nội tại khác lạ cơ bản về tính trật tự về thông số kỹ thuật hình dạng với ba loại trên. Nhiều protein có hình dạng xác định rõ ràng khi ở dạng nguyên thể (native), nhưng protein mất trật tự nội tại thì không, chuỗi polypeptide của nó rất linh động và không còn một hình dáng nhất định. Tính chất này được cho phép protein mất trật tự nội tại hoàn toàn có thể tương tác với nhiều protein đối tác hoặc gập thành những hình dáng nhất định chỉ khi nó link với những đối tác này. Protein mất trật tư nội tại thường là những phân tử truyền tín hiệu, điều hòa hoạt động và sinh hoạt giải trí cho những phân tử khác, hoặc làm bộ khung cho những protein khác bám vào.[19]
Một trường hợp đặc biệt của link hiđrô liên phân tử bên trong protein, chỉ che chắn yếu ớt từ ảnh hưởng của nước và do vậy tự chúng dễ bị khử nước, được gọi là dehydron.[21]
Xác định cấu trúc
Khám phá ra cấu trúc bậc ba của protein, hay cấu trúc bậc bốn của phức hợp protein, sẽ mang lại những chứng cứ quan trọng về hiệu suất cao của protein. Các phương pháp thực nghiệm phổ biến xác định cấu gồm có tinh thể học tia X và kỹ thuật phổ NMR, cả hai đều cho thông tin ở mức phân giải cấp nguyên tử. Tuy nhiên, kỹ thuật NMR hoàn toàn có thể đáp ứng thông tin ước lượng về khoảng chừng cách giữa từng cặp nguyên tử, và hình dạng khả dĩ ở đầu cuối đối với protein được xác định thông qua giải bài toán hình học khoảng chừng cách. Kỹ thuật giao thoa phân cực hai sóng dẫn (Dual polarisation interferometry) là một phương pháp giải tích định lượng được cho phép đo hình dạng tổng thể của protein và những thay đổi hình dạng do tương tác Một trong những nguyên tử hoặc bởi những tác động khác. Lưỡng hướng sắc phân cực tròn (circular dichroism) là một kỹ thuật trong phòng thí nghiệm giúp xác định những thành phần cấu trúc bậc hai gấp nếp β / xoắn α của protein. Kính hiển vi điện tử truyền qua quan sát mẫu lạnh (cryoelectron microscopy) được sử dụng để thu được thông tin về cấu trúc có độ phân giải thấp hơn của những phức hợp protein rất lớn, gồm có tổ hợp những virus;[22] một kỹ thuật biến thể khác gọi là "xác định cấu trúc tinh thể bằng kính hiển vi điện tử truyền qua" (electron crystallography) hoàn toàn có thể thu được độ phân giải lớn ở một số trong những trường hợp, đặc biệt đối với những tinh thể hai chiều ở những protein dạng màng.[23] tin tức về những cấu trúc quan sát được thường tàng trữ ở Ngân hàng Dữ liệu Protein (Protein Data Bank, PDB), một khối mạng lưới hệ thống nguồn truy cập tự do mà tài liệu cấu trúc của hàng nghìn protein hoàn toàn có thể nhận được dưới dạng tọa độ Descartes cho từng nguyên tử trong protein.[24]
Có thêm nhiều trình tự gene được giải thuật hơn so với số lượng protein có cấu trúc được làm rõ. Ngoài ra, tập hợp những cấu trúc được quan sát bị chệch khỏi hình dạng nguyên sinh của protein do tác động từ những điều kiện quan sát đòi hỏi trong kỹ thuật tinh thể học tia X, một trong những phương pháp chính nhằm mục đích xác định cấu trúc protein. Đặc biệt, những protein dạng cầu thường thuận tiện và đơn giản sẵn sàng sẵn sàng làm mẫu tinh thể hóa trước khi tiến hành kỹ thuật chụp tinh thể học tia X. trái lại, những protein dạng màng, lại rất khó để đưa về dạng tinh thể và chưa tồn tại tài liệu về chúng trong PDB.[25] Hướng nghiên cứu và phân tích "bộ gene mã hóa cấu trúc protein" (structural geneomics) được khởi xướng mới gần đây đã nỗ lực giảm sút những lỗ hổng hiểu biết này bằng phương pháp xử lý và xử lý một cách khối mạng lưới hệ thống cho cấu trúc của một số trong những lớp protein thông qua cách chúng uốn gập. Phương pháp Dự kiến cấu trúc protein có mục tiêu mang lại một bức tranh sơ bộ về cấu trúc của những protein mà chúng không được xác định cấu trúc bằng thực nghiệm.[26]
Protein là diễn viên chính bên trong tế bào, thực hiện những trách nhiệm xác định bởi thông tin mã hóa trong gene.[5] Ngoại trừ đối với một số trong những loại RNA nhất định, hầu hết những phân tử sinh học khác là những phân tử tương đối trơ với tác dụng của protein. Protein chiếm một nửa trọng lượng khô của tế bào vi khuẩn Escherichia coli, trong khi những đại phân tử khác ví như DNA và RNA chỉ chiếm khoảng chừng tương ứng 3% và 20%.[27] Tập hợp những protein biểu lộ trong một tế bào rõ ràng hoặc một loại tế bào được gọi là hệ protein (proteome) hay bộ protein hoàn hảo nhất.
Enzyme hexokinase được minh họa theo quy mô phân tử thường gặp quả bóng và thanh nối. Để so tỷ lệ, ở góc bên phải là hai cơ chất của nó, ATP và glucose.
Đặc trưng chính của protein mà cũng làm lên những hiệu suất cao đa dạng đó là kĩ năng của chúng link một cách đặc hiệu và chặt với những phân tử khác. Vùng protein có tính năng link với những phân tử khác được gọi là vùng link (binding site) và thường là những khe rãnh (depression) hoặc "túi" ("pocket") trên mặt phẳng phân từ. Khả năng link này được thực hiện trung gian thông qua bởi cấu trúc bậc ba của protein, mà xác định vị trí túi link, và bởi những tính chất hóa học của những chuỗi nhánh bên amino acid xung quanh. Liên kết protein hoàn toàn có thể rất đặc hiệu và cực kỳ chặt; ví dụ, protein ức chế ribonuclease (ribonuclease inhibitor protein) link với protein angiogenein ở người với hằng số phân ly cỡ dưới femto mol (<10−15 M) nhưng không link với protein onconase tương đồng ở động vật lưỡng cư (>1 M). Những sự thay đổi hóa học rất nhỏ như thêm vào một nhóm methyl ở phân tử link đôi khi đủ làm gần như thể vô hiệu link với protein; ví dụ, aminoacyl tRNA synthetase đặc hiệu với amino acid valine lại rất phân biệt với isoleucine tuy nhiên hai amino acid này còn có chuỗi bên rất tương đồng.[28]
Protein hoàn toàn có thể link với những protein khác cũng tương tự những cơ chất tiểu phân tử (small-molecule substrate). Khi protein link đặc hiệu với những bản sao khác của cùng phân tử, chúng hoàn toàn có thể oligome hóa để tạo thành những sợi nhỏ; quá trình này thường xuất hiện ở những protein cấu trúc mà chứa những monome dạng cầu mà tự tổ chức thành những sợi vững chắc. Tương tác protein–protein cũng điều hòa những hoạt động và sinh hoạt giải trí sinh hoạt do enzyme, điều khiển xúc tiến toàn bộ chu kỳ luân hồi tế bào, và được cho phép lắp ghép những phức hợp protein lớn mà chúng thực hiện những phản ứng liên quan mật thiết với nhau với một hiệu suất cao sinh học chung. Protein cũng hoàn toàn có thể link với, hay thậm chí tích hợp vào màng tế bào. Khả năng link với những đối tác để cảm ứng sự thay đổi hình dáng trong những protein được cho phép xây dựng lên một mạng lưới tín hiệu tế bào rộng lớn và phức tạp.[29] Do tương tác Một trong những protein là thuận nghịch, và phụ thuộc nhiều vào kĩ năng của những nhóm protein rất khác nhau để hình thành lên tổ hợp hoàn toàn có thể thực hiện những hiệu suất cao riêng rẽ, nghành nghiên cứu và phân tích tương tác Một trong những protein đặc hiệu là chìa khóa nhằm mục đích hiểu biết những khía cạnh quan trọng của hiệu suất cao tế bào, và đi đến những tính chất giúp phân biệt giữa nhiều chủng loại tế bào đặc biệt.[30][31]
Bảng tóm tắt hiệu suất cao của protein và ví dụ[32][33] Loại protein Chức năng Ví dụ Cấu trúc Cấu trúc, nâng đỡ Collagene và elastin tạo nên cấu trúc sợi rất bền của mô link, dây chằng, gân. Keratin tạo nên cấu trúc chắc của da, lông, móng. Protein tơ nhện, tơ tằm tạo nên độ bền vững của tơ nhện, vỏ kén. Enzyme Xúc tác sinh học: tăng tốc độ phản ứng, tinh lọc những phản ứng sinh hóa Các enzyme thủy phân trong dạ dày phân giải thức ăn, enzyme amylase trong nước bọt phân giải tinh bột chín, enzyme pepsin phân giải protein, enzyme lipase phân giải lipid. Hormone Điều hòa những hoạt động và sinh hoạt giải trí sinh hoạt sinh lý Hormone insulin và glucagon do tế bào đảo tụy (beta cell) thuộc tuyến tụy tiết ra có tác dụng điều hòa hàm lượng đường glucose trong máu động vật có xương sống. Vận chuyển Vận chuyển những chất Huyết sắc tố hemoglobin có chứa trong hồng cầu động vật có xương sống có vai trò vận chuyển oxy từ phổi theo máu đi nuôi những tế bào. Vận động Tham gia vào hiệu suất cao vận động của tế bào và khung hình Actinin, myosin có vai trò vận động cơ. Tubulin có vai trò vận động lông, roi của những sinh vật đơn bào. Bảo vệ Bảo vệ khung hình chống bệnh tật Interferon chống virus. Kháng thể chống vi khuẩn gây bệnh. Thụ quan Cảm nhận, truyền tín hiệu, đáp ứng những kích thích của môi trường tự nhiên thiên nhiên Thụ quan màng của tế bào thần kinh khác tiết ra (chất trung gian thần kinh) và truyền tín hiệu. Dự trữ Dự trữ chất dinh dưỡng Albumin lòng trắng trứng là nguồn đáp ứng amino acid cho phôi phát triển. Casein trong sữa mẹ là nguồn đáp ứng amino acid cho thai nhi. Trong hạt cây có chứa nguồn protein dự trữ thiết yếu cho hạt nảy mầm.Enzyme
Vai trò được nghe biết nhiều nhất của protein trong tế bào như thể những enzyme, khi chúng là yếu tố xúc tác cho những phản ứng sinh hóa. Enzyme có tính đặc hiệu cao và chỉ tham gia vào một hoặc một vài phản ứng hóa học. Enzyme tham gia nhiều nhất vào những phản ứng trong trao đổi chất, cũng như tác động vào DNA trong những quá trình như nhân đôi DNA, sửa chữa DNA, và phiên mã. Một số enzyme tác động lên những protein khác để gắn thêm vào hoặc vô hiệu nhóm chức hóa học trong quá trình gọi sửa đổi sau dịch mã (post-translational modification). Có khoảng chừng 4.000 phản ứng sinh hóa đã biết được xúc tác bởi enzyme.[34] Sự ngày càng tăng tốc độ phản ứng nhờ xúc tác có enzyme thường là rất lớn—tăng tới 1017 lần trong phản ứng mà không còn xúc tác như trong trường hợp của orotate decarboxylase (xảy ra trong 78 triệu năm mà không còn enzyme, 18 milli giây với enzyme).[35]
Các phân tử link vào và bị tác động bởi enzyme được gọi là những cơ chất (substrate). Mặc dù enzyme hoàn toàn có thể chứa hàng trăm amino acid, thường chỉ có một số trong những nhỏ những nhóm dư (residues) trên nó là tham gia tiếp xúc với cơ chất, và thậm chí một số trong những nhỏ hơn—trung bình từ 3 đến 4 nhóm dư—là tham gia trực tiếp vào xúc tác.[36] Vùng của enzyme link với cơ chất và chứa nhóm dư xúc tác được gọi là vị trí hoạt động và sinh hoạt giải trí (active site).
Dirigenet protein là những phần tử trong một lớp những protein chi phối hóa học lập thể (stereochemistry) của một hợp chất được tổng hợp bởi những enzyme khác.[37]
Tín hiệu tế bào và link phối tử
Sơ đồ cấu trúc dải ruy băng (Ribbon diagram) của một kháng thể ở chuột chống lại vi khuẩn tả, kháng thể này link với một kháng nguyên cacbohydrat (những nguyên tử hình cầu).
Nhiều protein tham gia vào những quá trình của quá trình truyền tín hiệu tế bào và tải nạp tín hiệu. Một số protein, như insulin, là những protein ngoại bào thực hiện truyền tín hiệu từ tế bào mà chúng được sinh tổng hợp đến những tế bào khác trong mô ở xa. Những protein khác là protein màng (membrane protein) hoạt động và sinh hoạt giải trí như thể những thụ thể mà hiệu suất cao đó đó là link với một phân tử tín hiệu và cảm ứng một đáp ứng hóa sinh bên trong tế bào. Nhiều thụ thể có vị trí link nằm phía trên mặt phẳng tế bào và miền tác dụng nằm bên trong tế bào, mà hoạt động và sinh hoạt giải trí hiệu suất cao enzyme hoàn toàn có thể trải qua một sự thay đổi cấu dạng (conformational change) được phát hiện bởi những protein khác bên trong tế bào.[38]
Kháng thể là những thành phần protein của một hệ miễn dịch thu được (adaptive immune system) có hiệu suất cao đó đó là link với những kháng nguyên, hoặc những cơ chất lạ bên trong tế bào của khung hình, và nhận diện đánh dấu chúng để tiêu hủy. Kháng thể hoàn toàn có thể tiết vào môi trường tự nhiên thiên nhiên ngoại bào hoặc bám vào màng của những tế bào B chuyên biệt (B cell) gọi là tế bào plasma. Trong khi những enzyme bị số lượng giới hạn ở ái lực link với những chất nền bởi tính thiết yếu cho việc điều khiển phản ứng mà chúng tham gia, những kháng thể lại không biến thành số lượng giới hạn này. Ái lực link của những kháng thể với tiềm năng của nó là cực kỳ cao.[39]
Nhiều phối tử (ligand) vận chuyển những protein gắn đặc hiệu cùng với những phân tử sinh học nhỏ và vận chuyển chúng đến những vị trí rất khác nhau trong khung hình của một sinh vật đa bào. Những protein này phải có ái lực link lớn khi những phối tử xuất hiện ở mức độ tập trung lớn, nhưng cũng giải phóng được phối tử khi sự xuất hiện của chúng ở mức độ thấp tại những mô đích đến. Ví dụ điển hình của protein link phối tử là haemoglobin, giúp vận chuyển oxy từ phổi đến những mô và những đơn vị khác ở động vật có xương sống và có sự tương đồng thân mật trong mọi giới sinh học.[40] Lectin là những protein link với đường có hiệu suất cao đặc hiệu cao với phân tử đường của nó. Lectin đóng vai trò điển hình trong hiệu ứng nhận dạng phân tử ở tế bào và những protein.[41] Các thụ thể và hormone là những protein link đặc hiệu cao.
Protein xuyên màng (transmembrane protein) cũng khá được coi như những protein chuyên chở phối tử mà làm thay đổi tính thấm của màng tế bào đối với những phân tử nhỏ và ion. Riêng ở màng có một lõi kị nước mà những phân tử phân cực hay mang điện không thể khuếch tán qua nó. Protein màng chứa những kênh bên trong được cho phép những phân tử như vậy đi vào và thoát ra khỏi tế bào. Nhiều protein kênh ion là chuyên biệt được cho phép chỉ một ion đặc biệt đi qua; ví dụ, những kênh kali và natri chỉ cho một loại ion tương ứng đi qua.[42]
Protein cấu trúc
Tropocollagene ba sợi xoắn.
Bộ khung bên trong tế bào nhân thật chụp bởi kính hiển vi siêu phân giải: Sợi actin được đánh red color, những vi ống phối hợp bởi beta tubulin được đánh dấu màu lục, nhân tế bào màu lam.
Các protein cấu trúc đem lại tính vững trãi và sự cứng chắc cho những thành phần sinh học không ở trạng thái lỏng khác. Hầu hết những protein cấu trúc là những protein dạng sợi; ví dụ, collagen và elastin là những thành phần quan trọng của mô link như sụn, và keratin được tìm thấy trong những cấu trúc cứng hoặc có dạng sợi như lông, móng, lông vũ, móng guốc, và vỏ giáp ngoài.[43] Một số protein dạng cầu cũng đóng vai trò làm hiệu suất cao sinh học, ví dụ, sợi actin và tubulin có dạng cầu và hòa tan được khi là những monome, nhưng khi bị polyme hóa tạo thành dạng sợi dài, cứng giúp cấu thành lên bộ xương tế bào, được cho phép tế bào duy trì hình dạng và kích thước của nó.
Những protein khác phục vụ hiệu suất cao cấu trúc là protein động cơ như myosin, kinesin, và dynein, mà chúng hoàn toàn có thể sinh ra lực cơ học. Những protein này đặc biệt quan trọng cho việc di tán (motility) của tế bào ở những sinh vật đơn bào và của tinh trùng ở phần lớn sinh vật đa bào cho hoạt động và sinh hoạt giải trí sinh sản. Chúng cũng sinh ra lực đẩy làm cơ co lại[44] và đóng vai trò quan trọng ở quá trình vận chuyển bên trong tế bào.
Các hoạt động và sinh hoạt giải trí và hiệu suất cao của protein hoàn toàn có thể nghiên cứu và phân tích trong ống nghiệm (in vitro), in vivo, và in silico. Phương pháp in vitro nghiên cứu và phân tích những protein được sàng lọc trong những môi trường tự nhiên thiên nhiên có trấn áp giúp tìm hiểu một protein thực hiện hiệu suất cao của nó ra làm sao: ví dụ, nghành nghiên cứu và phân tích động học enzyme (enzyme kinetic) mày mò cơ chế phản ứng của sự việc hoạt động và sinh hoạt giải trí xúc tác của một enzyme và ái lực của nó đối với nhiều phân tử cơ chất rất khác nhau. trái lại, phương pháp thực nghiệm in vivo đáp ứng thông tin về vai trò sinh lý của một protein bên trong tế bào hay thậm chí toàn bộ sinh vật. Phương pháp in silico sử dụng những phương pháp của tin sinh học để nghiên cứu và phân tích protein.
Tinh sạch protein
Thiết bị sắc ký FPLC dùng trong tinh chế protein
Để thực hiện phân tích in vitro, một protein cần nghiên cứu và phân tích phải được tinh sạch và sàng lọc (protein purification) khỏi những thành phần khác của tế bào. Quá trình này thường khởi đầu bằng phương pháp phá tế bào (hay tiêu tế bào, cytolysis), khi đó màng tế bào bị phá vỡ khi số lượng nước thẩm thấu quá nhiều vào trong tế bào và những thành phần bên trong được giải phóng vào một dung môi gọi là dung dịch thủy phân tế bào (crude lysate, hay cytolysate). Hỗn hợp thu được được tinh sạch bằng phương pháp siêu ly tâm (ultracentrifugation), mà phân tách nhiều thành phần tế bào thành những phần chứa những protein hòa tan rất khác nhau; như màng lipid và protein; bào quan tế bào, và acid nucleic. Hỗn hợp được kết tinh bằng phương pháp tách tinh thể muối (salting out) được cho phép tập trung protein từ dung dịch này. Sau đó sử dụng nhiều kỹ thuật sắc ký để cô lập một hoặc một vài protein cần nghiên cứu và phân tích nhờ vào những tính chất của chúng như trọng lượng phân tử, tổng điện tích và ái lực link.[45] Mức độ sàng lọc được giám sát nhờ sử dụng nhiều kỹ thuật điện di trên gel (gel electrophoresis) nếu biết trọng lượng phân tử và điểm đẳng điện (isoelectric point) của protein cần nghiên cứu và phân tích, hoặc bằng phân tích phổ nếu protein có những đặc trưng phổ dễ phân biệt, hoặc bằng thí nghiệm thử enzyme (enzyme assay) nếu protein có hoạt tính enzyme. Thêm vào đó, protein hoàn toàn có thể được cô lập theo điện tích của chúng nhờ sử dụng phương pháp tập trung đẳng điện (isoelectric focusing).[46]
Đối với những protein tự nhiên, nên phải thực hiện một chuỗi tiến trình tinh sạch trước khi hoàn toàn có thể thu được một lượng protein đủ thuần khiết cho mục tiêu sử dụng trong phòng thí nghiệm. Để làm đơn giản quá trình này, những nhà hóa sinh thường sử dụng kỹ thuật di truyền để thêm vào những đặc điểm cho protein giúp thuận tiện và đơn giản sàng lọc chúng hơn mà không làm ảnh hưởng đến cấu trúc hay hoạt động và sinh hoạt giải trí của chúng. Ở đây, một "chất đánh dấu" (tag) chứa một trình tự amino acid đặc hiệu, thường là một chuỗi histidine (chất "His-tag"), được gắn vào một đầu của protein. Kết quả là, khi đưa dung dịch hòa tan protein vào những ống nghiệm của máy sắc ký chứa niken, histidine link phối tử với niken và đọng lại trong cột trong khi những thành phần không được đánh dấu trong dung dịch sẽ chảy qua không biến thành cản trở. Nhiều phương pháp đánh dấu đã được phát triển để giúp những nhà nghiên cứu và phân tích sàng lọc những protein đặc biệt từ những hợp chất phức tạp.[47]
Khu trú tế bào
Protein bên trong những ngăn tế bào rất khác nhau và ở những cấu trúc mà được đánh dấu bằng protein huỳnh quang xanh (ở đây có white color).Thứ tự từ trên, từ trái sang phải: Nhân tế bào (nucleus), hạt nhân tế bào (nucleolus), vỏ nhân tế bào (nuclear envelope), lưới nội chất (ER), cỗ máy Golgi, thực bào (lyosomes), màng sinh chất (plasma membrane), tế bào chất (cytoplasm), trung thể (centrosome), ty thể (mitochondria), vi ống (microtubule), actin.
Phương pháp nghiên cứu và phân tích in vivo cho protein thường đề cập đến sự tổng hợp và sự định vị (khu trú, localization) protein bên trong tế bào. Mặc dù nhiều protein nội bào được sinh tổng hợp bên trong tế bào chất và ở những vị trí link với màng tế bào hoặc protein được tiết ra từ mạng lưới nội chất, rõ ràng rõ ràng bằng phương pháp nào mà những protein được định hướng (protein targeting) đến những bào quan rõ ràng hoặc những cấu trúc của tế bào vẫn không được làm rõ. Một kỹ thuật hữu ích để đánh giá sự khu trú tế bào bằng phương pháp sử dụng kỹ thuật di truyền nhằm mục đích biểu lộ bên trong một tế bào một protein dung hợp (fusion protein, hay chimera, một protein được tạo ra thông qua việc nối hai hoặc nhiều đoạn gene với nhau mà ban đầu mã hóa cho từng protein riêng biệt) chứa protein tự nhiên cần nghiên cứu và phân tích mà nó link với một "thành phần báo cáo" như protein huỳnh quang xanh (GFP).[48] Vị trí của protein dung hợp bên trong tế bào hoàn toàn có thể thuận tiện và đơn giản nhận ra và chụp hình dưới kính hiển vi,[49] như minh họa ở hình cạnh bên.
Những phương pháp khác nhằm mục đích lý giải vị trí của protein trong tế bào đòi hỏi sử dụng những ngăn nội bào thông tư đã biết cho từng vùng chuyên biệt như lưới nội chất ER, cỗ máy Golgi, thực bào, không bào, ty thể, lục lạp, màng sinh chất, vv. Bằng cách sử dụng những phân tử đánh dấu huỳnh quang xanh cho những vùng thông tư này hoặc của những kháng thể cho những phân tử thông tư đã biết, người ta hoàn toàn có thể thuận tiện và đơn giản nhận ra vị trí của protein cần nghiên cứu và phân tích trong tế bào. Ví dụ, kỹ thuật hiển vi huỳnh quang miễn dịch gián tiếp (indirect immunofluorescence) sẽ được cho phép huỳnh quang những vị trí và hiển thị chúng. Bột huỳnh quang được sử dụng để đánh dấu những ngăn của tế bào cho những mục tiêu tương tự.[50]
Có những kỹ thuật khác, ví dụ như kỹ thuật hóa mô miễn dịch (immunohistochemistry) thường tận dụng một kháng thể của một hay nhiều protein cần nghiên cứu và phân tích mà liên phù phù hợp với những enzyme để thu được hoặc là vị trí phát sáng hoặc là tín hiệu tạo sắc tố (chromogeneic) mà những nhà nghiên cứu và phân tích hoàn toàn có thể so sánh Một trong bộ sưu tập, được cho phép họ thu thập thông tin về vị trí của protein. Một kỹ thuật ứng dụng khác là đồng cất phân đoạn (cofractionation) trong gradien sucrose (hoặc những vật liệu khác) sử dụng tiến trình lọc ly tâm phân đoạn (differential centrifugation).[51] Trong khi kỹ thuật này sẽ không cho biết thêm thêm sự đồng khu trú của một khoang của tỷ trọng đã biết và protein quan tâm, nó tăng tỷ lệ tinh khiết, và tuân theo những nghiên cứu và phân tích trên quy mô lớn.
Cuối cùng, phương pháp tiêu chuẩn vàng để xác định sự khu trú tế bào là bằng kỹ thuật hiển vi điện tử miễn dịch (immunoelectron microscopy). Kỹ thuật này cũng sử dụng một kháng thể với protein cần nghiên cứu và phân tích, và kết phù phù hợp với những kỹ thuật hiển vi điện tử cổ xưa khác. Mẫu được sẵn sàng sẵn sàng như đối với kiểm tra qua kính hiển vi điện từ thông thường, và sau đó được xử lý bằng một kháng thể với protein quan tâm mà liên phù phù hợp với vật liệu có tỷ lệ electron dày đặc, mà thường là vàng. Kỹ thuật này được cho phép xác định được rõ ràng siêu cấu trúc cũng những vị trí của protein đang cần nghiên cứu và phân tích.[52]
Thông qua những ứng dụng kỹ thuật di truyền khác được nghe biết như gây đột biến định hướng điểm (site-directed mutagenesis), những nhà nghiên cứu và phân tích hoàn toàn có thể thay đổi được trình tự của protein và do đó đến cấu trúc của nó, sự khu trú tế bào, và tính nhạy cảm đối với sự điều hòa biểu lộ. Kỹ thuật này thậm chí được cho phép đính những phân tử amino acid không còn trong tự nhiên vào protein, bằng sử dụng những tRNA được sửa đổi,[53] và hoàn toàn có thể được cho phép đánh giá sự hợp lý trong thiết kế protein mới với những tính chất nổi bật.[54]
Proteomic
Tổng toàn bộ protein ở thuở nào điểm có trong một tế bào hoặc loại tế bào được gọi là bộ protein hay proteome, và ngành nghiên cứu và phân tích tập hợp tài liệu lớn như vậy gọi là proteomic, được đặt tên tương tự như của ngành geneomic. Các kỹ thuật thực nghiệm quan trọng của proteomic gồm có điện di trên keo hai chiều (2D gel electrophoresis),[55] được cho phép tách số lượng lớn những protein, phương pháp khối phổ,[56] được cho phép nhanh gọn nhận ra loại protein và trình tự những peptide (hầu hết sau khi tiêu hóa trên gel (in-gel digestion)), protein microarray,[57] được cho phép xác định mức độ tương đối của một số trong những lớn những protein xuất hiện trong một tế bào, và sàng lọc thể lai hai mảnh (two-hybrid screening), được cho phép mày mò một cách có khối mạng lưới hệ thống tương tác protein-protein.[58] Tổng toàn bộ những tương tác sinh học khả dĩ như những tương tác này gọi là interactome.[59] Nỗ lực có khối mạng lưới hệ thống nhằm mục đích xác định cấu trúc của protein màn biểu diễn cho từng hình dạng gập khả dĩ gọi là ngành nghiên cứu và phân tích bộ gene cấu trúc (structural geneomics).[60]
Tin sinh học
Rất nhiều phương pháp tính toán đã được phát triển để phân tích cấu trúc, hiệu suất cao, và sự tiến hóa của protein.
Nhờ sự phát triển của những công cụ này giúp đem lại lượng lớn tài liệu thu thập được về bộ gene và bộ protein (proteomic) ở nhiều sinh vật, gồm có bộ gene người. Không thể đơn giản chỉ nghiên cứu và phân tích bằng thực nghiệm mọi protein được, do vậy chỉ có một vài phân tử được nghiên cứu và phân tích trong phòng thí nghiệm trong khi những công cụ tính toán được sử dụng để ngoại suy ra những protein tương tự. Những protein tương đồng này hoàn toàn có thể nhận ra với độ đúng chuẩn cao ở những sinh vật có liên hệ xa bởi phương pháp bắt cặp trình tự (sequence alignment). Bộ gene và trình tự gene được tìm kiếm bằng nhiều công cụ rất khác nhau cho những tính chất nhất định. Các công cụ nhận diện trình tự (sequence profiling tools) hoàn toàn có thể tìm ra những vị trí enzyme số lượng giới hạn, khung đọc mở (open reading frame) ở trình tự nucleotide, và Dự kiến cấu trúc bậc 2. Cây phát sinh chủng loài hoàn toàn có thể xây dựng và những giả thuyết tiến hóa được phát triển nhờ sử dụng những phần mềm chuyên được dùng như ClustalW khi xem xét tổ tiên của những sinh vật tân tiến và những gene mà chúng biểu lộ. Lĩnh vực tin sinh học lúc bấy giờ trở thành công cụ quý giá cho phân tích gene và protein.
Dự đoán cấu trúc và mô phỏngCác amino acid hoàn toàn có thể được phân tích để Dự kiến cấu trúc bậc 2, bậc 3 và cấu trúc protein bậc 4, trong trường hợp này hemoglobin chứa những nhóm heme.
Bổ sung cho ngành bộ gene cấu trúc (structural geneomic), nghành Dự kiến cấu trúc protein phát triển những quy mô toán học hữu hiệu về protein để Dự kiến lý thuyết nhờ vào công cụ tính toán về cấu trúc của chúng, thay vì phát hiện cấu trúc protein trong phòng thí nghiệm.[61] Phương pháp Dự kiến cấu trúc thành công nhất, gọi là quy mô đồng đẳng (homology modeling), nhờ vào sự tồn tại của một cấu trúc "khuôn mẫu" với trình tự giống với của protein đang được xây dựng quy mô; mục tiêu của cục gene cấu trúc là đáp ứng hình ảnh màn biểu diễn thỏa đáng trong những cấu trúc đã biết để quy mô hóa nhiều nhất hoàn toàn có thể những cấu trúc còn không được biết.[62] Mặc dù tiềm năng tạo ra những quy mô đúng chuẩn vẫn còn là một thử thách khi chỉ những khuôn mẫu có liên hệ xa là mới có, người ta đã đề xuất rằng sự bắt cặp trình tự là nút thắt cổ chai trong quá trình này, khi hoàn toàn có thể tạo ra những quy mô khá đúng chuẩn nếu đã biết một trình tự bắt cặp "hoàn hảo nhất".[63] Nhiều phương pháp Dự kiến cấu trúc được ứng dụng trong nghành kỹ thuật protein, trong đó những protein gập lạ đã được thiết kế.[64] Một vấn đề tính toán phức tạp hợp đó là Dự kiến tương tác liên phân tử, như trong sự cập bờ của phân tử (molecular docking) và Dự kiến tương tác protein–protein.[65]
Những quy mô toán học để mô phỏng tiến trình động lực của sự việc gập protein và link protein gồm có cơ học phân tử, và đặc biệt là động lực học phân tử. Kỹ thuật Monte Carlo trang bị cho những tính toán, mà nhờ vào điện toán phân tán và tính toán song song tiên tiến (ví dụ như dự án công trình bất Động sản [email protected][66] thực hiện mô phỏng cấu trúc phân tử nhờ vào GPU). Mô phỏng in silico mày mò ra sự gập của những miền nhỏ xoắn α trên protein như đầu của villin[67] và protein phụ cho HIV.[68] Các phương pháp lai phối hợp chuẩn động lực học phân tử với toán học của cơ học lượng tử để mày mò những trạng thái điện tử của rhodopsin.[69]
Dự đoán protein mất trật tự và cấu trúc không cố định và thắt chặtNhiều protein (ở sinh vật nhân thực Eucaryota ~33%) chứa nhiều đoạn với cấu trúc tạm bợ nhưng có hiệu suất cao sinh học và được phân loại thành protein mất trật tự nội tại (intrinsically disordered proteins).[70] Dự đoán và phân tích protein mất trật tự do đó là một mảng quan trọng của nghiên cứu và phân tích cấu trúc protein.[71]
Pho mát.
Canh chua gồm rau muống.
Hầu hết những vi sinh vật và thực vật hoàn toàn có thể sinh tổng hợp tất cả 20 amino acid chính, trong khi động vật (gồm có con người) phải lấy một số trong những amino acid từ thức ăn.[27] Các amino acid mà một sinh vật không thể tự tổng hợp được gọi là những amino acid thiết yếu. Những enzyme quan trọng mà tham gia tổng hợp một số trong những amino acid không còn ở động vật — như aspartokinase, tham gia xúc tác ở phản ứng đầu tiên của quá trình tổng hợp lysine, methionine, và threonine từ aspartate. Nếu những amino acid xuất hiện trong môi trường tự nhiên thiên nhiên, vi sinh vật hoàn toàn có thể bảo tồn được năng lượng bằng phương pháp tiếp nhận amino acid từ môi trường tự nhiên thiên nhiên xung quanh chúng và điều hòa giảm sinh tổng hợp những amino acid này trong quy trình sinh dưỡng của nó.
Ở động vật, amino acid nhận được thông qua tiêu thụ thức ăn chứa protein. Protein tiêu hóa sau đó bị phân tách thành những amino acid nhờ quá trình tiêu hóa, mà điển hình gồm có sự biến tính của protein do tiếp xúc với acid và bị thủy phân bởi enzyme xúc tác protease. Một số amino acid tiêu thụ được sử dụng để sinh tổng hợp protein mới, trong khi những amino acid khác chuyển hóa thành glucose nhờ quá trình tân tạo glucose (gluconeogenesis), hoặc tham gia vào quy trình acid citric. Việc sử dụng protein như thể nhiên liệu rất quan trọng trong điều kiện thiếu ăn khi nó được cho phép chính protein trong khung hình được sử dụng để tương hỗ sự sống, đặc biệt như được tìm thấy ở cơ.[72]
Protein được công nhận là một lớp những phân tử sinh học chuyên biệt bởi Antoine Fourcroy và những người dân khác vào thế kỷ 18, phân biệt nhờ vào đặc tính của phân tử như đông đặc hoặc lên bông (flocculate) khi xử lý qua nhiệt hoặc acid.[73] Các mẫu được để ý quan tâm ở thời điểm đó gồm có albumin từ lòng trắng trứng, serum albumin máu, fibrin, và gluten hạt lúa mì.
Nhà hóa học người Hà Lan Gerardus Johannes Mulder là người đầu tiên miêu tả về protein và tên gọi này được nhà hóa học người Thụy Điển Jöns Jacob Berzelius đặt vào năm 1838.[74][75] Mulder thực hiện những phân tích sơ cấp về những protein phổ biến và ông tìm thấy gần như thể mọi protein có cùng một công thức thực nghiệm, C400H620N100O120P1S1.[76] Ông đi đến kết luận sai lầm rằng chúng phải là hỗn hợp của một loại phân tử rất lớn. Thuật ngữ "protein" dùng cho những phân tử này do Berzelius, một đồng nghiệp của Mulder, đề xuất; protein bắt nguồn trong tiếng Hy Lạp πρώτειος (proteios), nghĩa là "sơ cấp",[77] "đứng vị trí số 1", hoặc "đứng phía trước",[78] + -in. Mulder nhận ra được những sản phẩm của sự việc thoái hóa protein như amino acid leucin mà ông tìm thấy (một cách gần đúng) trọng lượng phân tử bằng 131 Da.[76]
Những nhà dinh dưỡng học thời đầu như Carl von Voit người Đức tin rằng protein là thành phần dinh dưỡng quan trọng nhất để duy trì cấu trúc của khung hình, chính bới niềm tin phổ biến thời đấy nhận định rằng "máu tươi tạo máu tươi" ("flesh makes flesh").[79] Karl Heinrich Ritthausen thêm vào những dạng protein đã biết gồm có acid glutamic. Ở Trung tâm thí nghiệm nông nghiệp Connecticut (Connecticut Agricultural Experiment Station), nhà hóa học Thomas Burr Osborne đã thực hiện đánh giá rõ ràng nhiều chủng loại protein có trong cây trồng. Nghiên cứu cùng Lafayette Mendel và áp dụng quy luật cực tiểu của Liebig khi nuôi chuột thí nghiệm, họ đã thiết lập lên khuôn khổ những amino acid dinh dưỡng thiết yếu. Công trình này được tiếp tục nghiên cứu và phân tích và trao đổi hợp tác với William Cumming Rose. Hiểu biết protein là những chuỗi polypeptide thông qua nghiên cứu và phân tích của hai nhà hóa học người Đức Franz Hofmeister và Hermann Emil Fischer vào năm 1902.[80][81] Vai trò trung tâm của protein làm enzyme xúc tác trong sinh vật sống không được đánh giá đầy đủ cho tới tận năm 1926, khi James B. Sumner chỉ ra enzyme urease thực chất là một protein.[82]
Sự trở ngại vất vả trong quá trình tinh sạch protein thành lượng lớn khiến những nhà hóa sinh nghiên nó rất trở ngại vất vả ở thời điểm đầu. Do vậy, những nghiên cứu và phân tích ban đầu tập trung vào những protein được tinh lọc lượng lớn, ví dụ như của máu, lòng trứng trắng, nhiều độc tố rất khác nhau, và những enzyme tiêu hóa / trao đổi chất lấy từ những lò sát sinh. Trong thập niên 1950, công ty Armour Hot Dog Co. đã lọc được khoảng chừng 1 kg thuần khiết ribonuclease A từ tuyến tụy của bò và đáp ứng miễn phí cho những nhà khoa học; nhờ thế mà ribonuclease A trở thành tiềm năng nghiên cứu và phân tích chính của hóa sinh trong hàng thập kỷ sau đó.[76]
John Kendrew đang nghiên cứu và phân tích quy mô myoglobin.
Linus Pauling được ghi nhận là đã đưa ra quy mô Dự kiến thành công cấu trúc bậc 2 của những protein đối xứng đều nhờ vào link hiđrô, ý tưởng ông lấy từ William Astbury vào năm 1933.[83] Công trình nghiên cứu và phân tích sau đó của Walter Kauzmann về sự biến tính,[84][85] dựa một phần trên nghiên cứu và phân tích trước đây của Kaj Linderstrøm-Lang,[86] đóng góp vào hiểu biết quá trình gập protein (protein folding) và cấu trúc trung gian bởi tương tác kị nước.
Protein được giải trình tự đầu tiên là insulin, do Frederick Sanger thực hiện vào năm 1949. Sanger đã xác định đúng trình tự những amino acid của insulin, vì thế chứng tỏ một cách thuyết phục rằng những protein là những polymer mạch thẳng chứa những amino acid hơn là những mạch nhánh, hệ keo, hoặc cyclol.[87] Ông giành giải Nobel Hóa học cho thành tựu này vào năm 1958.[88]
Cấu trúc protein lần đầu tiên được quan sát là của hemoglobin và myoglobin, do Max Perutz và Sir John Cowdery Kendrew, thực hiện một cách độc lập vào năm 1958.[89][90] Tính đến năm 2022[cập nhật], ngân hàng nhà nước tài liệu protein (Protein Data Bank) chứa hơn 126.060 protein có cấu trúc được quan sát ở Lever nguyên tử.[91] Trong thời gian mới gần đây, kỹ thuật hiển vi electron lạnh (cryo-electron microscopy) đối với quá trình lắp ráp đại phân tử[92] và tính toán Dự kiến cấu trúc protein (computational protein structure prediction) của những miền protein nhỏ (small protein domain)[93] là hai phương pháp tiếp cận chính trong nghiên cứu và phân tích cấu trúc protein.
^ Nelson DL, Cox MM (2005). Lehninger's Principles of Biochemistry (ấn bản 4). Tp New York, Tp New York: W. H. Freeman and Company. ^ Gutteridge A, Thornton JM (2005). “Understanding nature's catalytic toolkit”. Trends in Biochemical Sciences. 30 (11): 622–29. doi:10.1016/j.tibs.2005.09.006. PMID 16214343. ^ Murray et al., p. 19. ^ Murray et al., p. 31. ^ a b c Lodish H, Berk A, Matsudaira P, Kaiser CA, Krieger M, Scott MP, Zipurksy SL, Darnell J (2004). Molecular Cell Biology (ấn bản 5). Tp New York, Tp New York: WH Freeman and Company. ^ Milo, Ron (ngày một tháng 12 năm 2013). “What is the total number of protein molecules per cell volume? A call to rethink some published values”. BioEssays (bằng tiếng Anh). 35 (12): 1050–1055. doi:10.1002/bies.201300066. ISSN 1521-1878. PMC 3910158. PMID 24114984. ^ Wu, Linfeng; Candille, Sophie I.; Choi, Yoonha; Xie, Dan; Jiang, Lihua; Li-Pook-Than, Jennifer; Tang, Hua; Snyder, Michael (2013). “Variation and genetic control of protein abundance in humans”. Nature. 499 (7456): 79–82. Bibcode:2013Natur.499...79W. doi:10.1038/nature12223. PMC 3789121. PMID 23676674. ^ Kozlowski, Lukasz P. (2022). “Proteome-pI: proteome isoelectric point database”. Nucleic Acids Research. 45 (D1): D1112–D1116. doi:10.1093/nar/gkw978. ISSN 0305-1048. ^ a b van Holde and Mathews, pp. 1002–42. ^ Dobson CM (2000). “The nature and significance of protein folding”. Trong Pain RH (sửa đổi và biên tập). Mechanisms of Protein Folding. Oxford, Oxfordshire: Oxford University Press. tr. 1–28. ISBN 0-19-963789-X. ^ Fulton A, Isaacs W (1991). “Titin, a huge, elastic sarcomeric protein with a probable role in morphogenesis”. BioEssays. 13 (4): 157–61. doi:10.1002/bies.950130403. PMID 1859393. ^ Bruckdorfer T, Marder O, Albericio F (2004). “From production of peptides in milligram amounts for research to multi-tons quantities for drugs of the future”. Current Pharmaceutical Biotechnology. 5 (1): 29–43. doi:10.2174/1389201043489620. PMID 14965208. ^ Schwarzer D, Cole P (2005). “Protein semisynthesis and expressed protein ligation: chasing a protein's tail”. Current Opinion in Chemical Biology. 9 (6): 561–69. doi:10.1016/j.cbpa.2005.09.018. PMID 16226484. ^ Kent SB (2009). “Total chemical synthesis of proteins”. Chemical Society Reviews. 38 (2): 338–51. doi:10.1039/b700141j. PMID 19169452. ^ Murray et al., p. 36. ^ Murray et al., p. 37. ^ Murray et al., pp. 30–34. ^ van Holde and Mathews, pp. 368–75. ^ a b Lodish H, Berk A, Matsudaira P, Kaiser CA, Krieger M, Scott MP, Zipurksy SL, Darnell J (2022). Molecular Cell Biology (ấn bản 8). W.H Freeman. tr. 72. ISBN 978-1464183393.Quản lý CS1: sử dụng tham số tác giả (link) ^ van Holde and Mathews, pp. 165–85. ^ Fernández A, Scott R (2003). “Dehydron: a structurally encoded signal for protein interaction”. Biophysical Journal. 85 (3): 1914–28. Bibcode:2003BpJ....85.1914F. doi:10.1016/S0006-3495(03)74619-0. PMC 1303363. PMID 12944304. ^ Branden and Tooze, pp. 340–41. ^ Gonen T, Cheng Y, Sliz P, Hiroaki Y, Fujiyoshi Y, Harrison SC, Walz T (2005). “Lipid-protein interactions in double-layered two-dimensional AQP0 crystals”. Nature. 438 (7068): 633–38. Bibcode:2005Natur.438..633G. doi:10.1038/nature04321. PMC 1350984. PMID 16319884. ^ Standley DM, Kinjo AR, Kinoshita K, Nakamura H (2008). “Protein structure databases with new web services for structural biology and biomedical research”. Briefings in Bioinformatics. 9 (4): 276–85. doi:10.1093/bib/bbn015. PMID 18430752. ^ Walian P, Cross TA, Jap BK (2004). “Structural genomics of membrane proteins”. Genome Biology. 5 (4): 215. doi:10.1186/gb-2004-5-4-215. PMC 395774. PMID 15059248. Bản gốc tàng trữ ngày 2 tháng 1 năm 2022. Truy cập ngày 18 tháng 4 năm 2022. ^ Sleator RD. (2012). “Prediction of protein functions”. Methods in Molecular Biology. Methods in Molecular Biology. 815: 15–24. doi:10.1007/978-1-61779-424-7_2. ISBN 978-1-61779-423-0. PMID 22130980. ^ a b Voet D, Voet JG. (2004). Biochemistry Vol 1 3rd ed. Wiley: Hoboken, NJ. ^ Sankaranarayanan R, Moras D (2001). “The fidelity of the translation of the genetic code”. Acta Biochimica Polonica. 48 (2): 323–35. PMID 11732604. ^ van Holde and Mathews, pp. 830–49. ^ Copland JA, Sheffield-Moore M, Koldzic-Zivanovic N, Gentry S, Lamprou G, Tzortzatou-Stathopoulou F, Zoumpourlis V, Urban RJ, Vlahopoulos SA (2009). “Sex steroid receptors in skeletal differentiation and epithelial neoplasia: is tissue-specific intervention possible?”. BioEssays. 31 (6): 629–41. doi:10.1002/bies.200800138. PMID 19382224. ^ Samarin S, Nusrat A (2009). “Regulation of epithelial apical junctional complex by Rho family GTPases”. Frontiers in Bioscience. 14 (14): 1129–42. doi:10.2741/3298. PMID 19273120. ^ Bailey, Regina. “Protein function”. thoughtco.com. Bản gốc tàng trữ ngày 19 tháng 4 năm 2022. Truy cập ngày 16 tháng 4 năm 2022. ^ “What are proteins and what do they do?”. National Institutes of Health. Bản gốc tàng trữ ngày 22 tháng 1 năm 2022. Truy cập ngày 16 tháng 4 năm 2022. ^ Bairoch A (2000). “The ENZYME database in 2000” (PDF). Nucleic Acids Research. 28 (1): 304–305. doi:10.1093/nar/28.1.304. PMC 102465. PMID 10592255. Bản gốc (PDF) tàng trữ ngày một tháng 6 năm 2011. ^ Radzicka A, Wolfenden R (1995). “A proficient enzyme”. Science. 267 (5194): 90–93. Bibcode:1995Sci...267...90R. doi:10.1126/science.7809611. PMID 7809611. ^ EBI External Services (ngày 20 tháng 1 năm 2010). “The Catalytic Site Atlas The European Bioinformatics Institute”. Ebi.ac.uk. Truy cập ngày 16 tháng 1 năm 2011. ^ Pickel B, Schaller A (2013). “Dirigent proteins: molecular characteristics and potential biotechnological applications”. Applied Microbiology and Biotechnology. 97 (19): 8427–8438. doi:10.1007/s00253-013-5167-4. PMID 23989917. ^ Branden and Tooze, pp. 251–81. ^ van Holde and Mathews, pp. 247–50. ^ van Holde and Mathews, pp. 220–29. ^ Rüdiger H, Siebert HC, Solís D, Jiménez-Barbero J, Romero A, von der Lieth CW, Diaz-Mariño T, Gabius HJ (2000). “Medicinal chemistry based on the sugar code: fundamentals of lectinology and experimental strategies with lectins as targets”. Current Medicinal Chemistry. 7 (4): 389–416. doi:10.2174/0929867003375164. PMID 10702616. ^ Branden and Tooze, pp. 232–34. ^ van Holde and Mathews, pp. 178–81. ^ van Holde and Mathews, pp. 258–64; 272. ^ Murray et al., pp. 21–24. ^ Hey J, Posch A, Cohen A, Liu N, Harbers A (2008). “Fractionation of complex protein mixtures by liquid-phase isoelectric focusing”. Methods in Molecular Biology. Methods in Molecular Biology™. 424: 225–39. doi:10.1007/978-1-60327-064-9_19. ISBN 978-1-58829-722-8. PMID 18369866. ^ Terpe K (2003). “Overview of tag protein fusions: from molecular and biochemical fundamentals to commercial systems”. Applied Microbiology and Biotechnology. 60 (5): 523–33. doi:10.1007/s00253-002-1158-6. PMID 12536251. ^ Stepanenko OV, Verkhusha VV, Kuznetsova IM, Uversky VN, Turoverov KK (2008). “Fluorescent proteins as biomarkers and biosensors: throwing color lights on molecular and cellular processes”. Current Protein & Peptide Science. 9 (4): 338–69. doi:10.2174/138920308785132668. PMC 2904242. PMID 18691124. ^ Yuste R (2005). “Fluorescence microscopy today”. Nature Methods. 2 (12): 902–904. doi:10.1038/nmeth1205-902. PMID 16299474. ^ Margolin W (2000). “Green fluorescent protein as a reporter for macromolecular localization in bacterial cells”. Methods (San Diego, Calif.). 20 (1): 62–72. doi:10.1006/meth.1999.0906. PMID 10610805. ^ Walker JH, Wilson K (2000). Principles and Techniques of Practical Biochemistry. Cambridge, UK: Cambridge University Press. tr. 287–89. ISBN 0-521-65873-X. ^ Mayhew TM, Lucocq JM (2008). “Developments in cell biology for quantitative immunoelectron microscopy based on thin sections: a review”. Histochemistry and Cell Biology. 130 (2): 299–313. doi:10.1007/s00418-008-0451-6. PMC 2491712. PMID 18553098. ^ Hohsaka T, Sisido M (2002). “Incorporation of non-natural amino acids into proteins”. Current Opinion in Chemical Biology. 6 (6): 809–15. doi:10.1016/S1367-5931(02)00376-9. PMID 12470735. ^ Cedrone F, Ménez A, Quéméneur E (2000). “Tailoring new enzyme functions by rational redesign”. Current Opinion in Structural Biology. 10 (4): 405–10. doi:10.1016/S0959-440X(00)00106-8. PMID 10981626. ^ Görg A, Weiss W, Dunn MJ (2004). “Current two-dimensional electrophoresis technology for proteomics”. Proteomics. 4 (12): 3665–85. doi:10.1002/pmic.200401031. PMID 15543535. ^ Conrotto P, Souchelnytskyi S (2008). “Proteomic approaches in biological and medical sciences: principles and applications”. Experimental Oncology. 30 (3): 171–80. PMID 18806738. ^ Joos T, Bachmann J (2009). “Protein microarrays: potentials and limitations”. Frontiers in Bioscience. 14 (14): 4376–85. doi:10.2741/3534. PMID 19273356. ^ Koegl M, Uetz P (2007). “Improving yeast two-hybrid screening systems”. Briefings in Functional Genomics & Proteomics. 6 (4): 302–12. doi:10.1093/bfgp/elm035. PMID 18218650. Bản gốc tàng trữ ngày 15 tháng 4 năm 2013. Truy cập ngày 18 tháng 4 năm 2022. ^ Plewczyński D, Ginalski K (2009). “The interactome: predicting the protein–protein interactions in cells”. Cellular & Molecular Biology Letters. 14 (1): 1–22. doi:10.2478/s11658-008-0024-7. PMID 18839074. ^ Zhang C, Kim SH (2003). “Overview of structural genomics: from structure to function”. Current Opinion in Chemical Biology. 7 (1): 28–32. doi:10.1016/S1367-5931(02)00015-7. PMID 12547423. ^ Zhang Y (2008). “Progress and challenges in protein structure prediction”. Current Opinion in Structural Biology. 18 (3): 342–48. doi:10.1016/j.sbi.2008.02.004. PMC 2680823. PMID 18436442. ^ Xiang Z (2006). “Advances in homology protein structure modeling”. Current Protein and Peptide Science. 7 (3): 217–27. doi:10.2174/138920306777452312. PMC 1839925. PMID 16787261. ^ Zhang Y, Skolnick J (2005). “The protein structure prediction problem could be solved using the current PDB library”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 102 (4): 1029–34. Bibcode:2005PNAS..102.1029Z. doi:10.1073/pnas.0407152101. PMC 545829. PMID 15653774. ^ Kuhlman B, Dantas G, Ireton GC, Varani G, Stoddard BL, Baker D (2003). “Design of a novel globular protein fold with atomic-level accuracy”. Science. 302 (5649): 1364–68. Bibcode:2003Sci...302.1364K. doi:10.1126/science.1089427. PMID 14631033. ^ Ritchie DW (2008). “Recent progress and future directions in protein–protein docking”. Current Protein and Peptide Science. 9 (1): 1–15. doi:10.2174/138920308783565741. PMID 18336319. ^ Scheraga HA, Khalili M, Liwo A (2007). “Protein-folding dynamics: overview of molecular simulation techniques”. Annual Review of Physical Chemistry. 58: 57–83. Bibcode:2007ARPC...58...57S. doi:10.1146/annurev.physchem.58.032806.104614. PMID 17034338. ^ Zagrovic B, Snow CD, Shirts MR, Pande VS (2002). “Simulation of folding of a small alpha-helical protein in atomistic detail using worldwide-distributed computing”. Journal of Molecular Biology. 323 (5): 927–37. doi:10.1016/S0022-2836(02)00997-X. PMID 12417204. ^ Herges T, Wenzel W (2005). “In silico folding of a three helix protein and characterization of its không lấy phí-energy landscape in an all-atom force field”. Physical Review Letters. 94 (1): 018101. Bibcode:2005PhRvL..94a8101H. doi:10.1103/PhysRevLett.94.018101. PMID 15698135. ^ Hoffmann M, Wanko M, Strodel P, König PH, Frauenheim T, Schulten K, Thiel W, Tajkhorshid E, Elstner M (2006). “Color tuning in rhodopsins: the mechanism for the spectral shift between bacteriorhodopsin and sensory rhodopsin II”. Journal of the American Chemical Society. 128 (33): 10808–18. doi:10.1021/ja062082i. PMID 16910676. ^ Ward, J. J.; Sodhi, J. S.; McGuffin, L. J.; Buxton, B. F.; Jones, D. T. (2004). “Prediction and functional analysis of native disorder in proteins from the three kingdoms of life”. Journal of Molecular Biology. 337 (3): 635–45. doi:10.1016/j.jmb.2004.02.002. PMID 15019783. ^ Peter Tompa; Alan Fersht (ngày 18 tháng 11 năm 2009). Structure and Function of Intrinsically Disordered Proteins. CRC Press. ISBN 978-1-4200-7893-0. ^ Brosnan J (tháng 6 năm 2003). “Interorgan amino acid transport and its regulation”. Journal of Nutrition. 133 (6 Suppl 1): 2068S–72S. PMID 12771367. ^ Thomas Burr Osborne (1909): The Vegetable Proteins, History pp 1 to 6, from archive.org ^ Bulletin des Sciences Physiques et Naturelles en Néerlande (1838). pg 104. SUR LA COMPOSITION DE QUELQUES SUBSTANCES ANIMALES ^ Hartley Harold (1951). “Origin of the Word 'Protein.'”. Nature. 168 (4267): 244–244. Bibcode:1951Natur.168..244H. doi:10.1038/168244a0. ^ a b c Perrett D (2007). “From 'protein' to the beginnings of clinical proteomics”. Proteomics: Clinical Applications. 1 (8): 720–38. doi:10.1002/prca.200700525. PMID 21136729. ^ New Oxford Dictionary of English ^ Reynolds JA, Tanford C (2003). Nature's Robots: A History of Proteins (Oxford Paperbacks). Tp New York, Tp New York: Oxford University Press. tr. 15. ISBN 0-19-860694-X. ^ Bischoff TLW, Voit, C (1860). Die Gesetze der Ernaehrung des Pflanzenfressers durch neue Untersuchungen festgestellt (bằng tiếng Đức). Leipzig, Heidelberg.Quản lý CS1: nhiều tên: list tác giả (link) ^ “Hofmeister, Franz”. encyclopedia.com. Truy cập ngày 4 tháng 4 năm 2022. ^ “Protein, section: Classification of protein”. britannica.com. Truy cập ngày 4 tháng 4 năm 2022. ^ Sumner JB (1926). “The isolation and crystallization of the enzyme urease. Preliminary paper” (PDF). Journal of Biological Chemistry. 69 (2): 435–41. ^ Pauling L, Corey RB, Branson HR (1951). “The structure of proteins: two hydrogen-bonded helical configurations of the polypeptide chain” (PDF). Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 37 (5): 235–40. Bibcode:1951PNAS...37..235P. doi:10.1073/pnas.37.5.235. PMC 1063348. PMID 14834145. ^ Kauzmann W (1956). “Structural factors in protein denaturation”. Journal of Cellular Physiology. Supplement. 47 (Suppl 1): 113–31. doi:10.1002/jcp.1030470410. PMID 13332017. ^ Kauzmann W (1959). “Some factors in the interpretation of protein denaturation”. Advances in Protein Chemistry. Advances in Protein Chemistry. 14: 1–63. doi:10.1016/S0065-3233(08)60608-7. ISBN 978-0-12-034214-3. PMID 14404936. ^ Kalman SM, Linderstrom-Lang K, Ottesen M, Richards FM (1955). “Degradation of ribonuclease by subtilisin”. Biochimica et Biophysica Acta. 16 (2): 297–99. doi:10.1016/0006-3002(55)90224-9. PMID 14363272. ^ Sanger F (1949). “The terminal peptides of insulin”. Biochemical Journal. 45 (5): 563–74. PMC 1275055. PMID 15396627. ^ Sanger F. (1958), Nobel lecture: The chemistry of insulin (PDF), Nobelprize.org ^ Muirhead H, Perutz M (1963). “Structure of hemoglobin. A three-dimensional fourier synthesis of reduced human hemoglobin 5.5 Å resolution”. Nature. 199 (4894): 633–38. Bibcode:1963Natur.199..633M. doi:10.1038/199633a0. PMID 14074546. ^ Kendrew J, Bodo G, Dintzis H, Parrish R, Wyckoff H, Phillips D (1958). “A three-dimensional model of the myoglobin molecule obtained by X-ray analysis”. Nature. 181 (4610): 662–66. Bibcode:1958Natur.181..662K. doi:10.1038/181662a0. PMID 13517261. ^ “RCSB Protein Data Bank”. Bản gốc tàng trữ ngày 18 tháng 4 năm 2015. Truy cập ngày 5 tháng 4 năm 2014. ^ Zhou ZH (2008). “Towards atomic resolution structural determination by single-particle cryo-electron microscopy”. Current Opinion in Structural Biology. 18 (2): 218–28. doi:10.1016/j.sbi.2008.03.004. PMC 2714865. PMID 18403197. ^ Keskin O, Tuncbag N, Gursoy A (2008). “Characterization and prediction of protein interfaces to infer protein-protein interaction networks”. Current Pharmaceutical Biotechnology. 9 (2): 67–76. doi:10.2174/138920108783955191. PMID 18393863.
- Branden C, Tooze J (1999). Introduction to Protein Structure. Tp New York: Garland Pub. ISBN 0-8153-2305-0.
Murray RF, Harper HW, Granner DK, Mayes PA, Rodwell VW (2006). Harper's Illustrated Biochemistry. Tp New York: Lange Medical Books/McGraw-Hill. ISBN 0-07-146197-3.
Van Holde KE, Mathews CK (1996). Biochemistry. Menlo Park, California: Benjamin/Cummings Pub. Co., Inc. ISBN 0-8053-3931-0.
- Protein (biochemistry) tại Encyclopædia Britannica (tiếng Anh)
Protein tại Từ điển bách khoa Việt Nam
- The Protein Naming Utility Lưu trữ 2012-12-21 tại Archive.today
Human Protein Atlas
NCBI Entrez Protein database
NCBI Protein Structure database
Human Protein Reference Database
Human Proteinpedia
[email protected] (Stanford University) Lưu trữ 2012-09-21 tại WebCite
Comparative Toxicogeneomics Database curates protein–chemical interactions, as well as gene/protein–disease relationships and chemical-disease relationships.
Bioinformatic Harvester[liên kết hỏng] A Meta search engine (29 databases) for gene and protein information.
Protein Databank in Europe (see also PDBeQuips[liên kết hỏng], short articles and tutorials on interesting PDB structures)
Research Collaboratory for Structural Bioinformatics (see also Molecule of the Month Lưu trữ 2022-07-24 tại Wayback Machine, presenting short accounts on selected proteins from the PDB)
Proteopedia – Life in 3D: rotatable, zoomable 3D model with wiki annotations for every known protein molecular structure.
UniProt the Universal Protein Resource Lưu trữ 2008-06-08 tại Wayback Machine
neXtProt – Exploring the universe of human proteins: human-centric protein knowledge resource
Multi-Omics Profiling Expression Database: MOPED Lưu trữ 2014-10-22 tại Wayback Machine human and model organism protein/gene knowledge and expression data
- "An Introduction to Proteins" from HOPES (Huntington's Disease Outreach Project for Education Stanford)
Proteins: Biogenesis to Degradation – The Virtual Library of Biochemistry and Cell Biology Lưu trữ 2005-02-19 tại Wayback Machine
Alphabet of Protein Structures
Mời bạn xem phiên bản đã được bầu chọn vào ngày 2 tháng 3 năm 2022 và so sánh sự khác lạ với phiên bản hiện tại.
