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结构生物学

生物學中的分子結構研究
(重定向自結構生物學

结构生物学是一门以分子生物学生物化学生物物理学的分支,关心的生物大分子(如蛋白质的分子和核酸的分子)的分子三级结构(Tertiary structure)(包括构架和形态),它们是如何获得它们的结构,并研究改变它们的结构与影响其功能的关系的学科[1]。生物学家对该主题非常感兴趣,因为大分子实现了细胞的大多数功能,并且只有通过卷绕成特定的三维形状才能实现这些功能。 这种结构是分子的“三级结构”(Tertiary structure),它以复杂的方式依赖于每个分子的基本组成或“一级结构”(Primary structure)。

目录

研究方法编辑

 
血红蛋白,红血球中发现的氧气运输蛋白质
 
蛋白质数据库(PDB)中蛋白质结构的一些例子。

由于生物大分子的直径一般为数个纳米到数百个纳米,即使用最先进的光学显微镜也因为太小而无法进行观测。因此结构生物学家发展了各种方法来研究生物大分子的结构。目前用于研究生物大分子三维结构常用的实验手段包括:

所有的这些研究方法都有其优点和缺陷,不同的研究对象需要采用不同的方法。如核磁共振光谱学比较适合研究小分子量(通常小于20kDa)的蛋白和蛋白相互作用位点的信息,而电子显微学比较适合研究超大分子量蛋白复合物(通常远大于100kDa)甚至亚细胞器的结构;因此往往需要通过结合不同的方法来互补。

在过去的几年中高度精确的物理分子模型已经成为可能,以补充在生物结构的在硅片的研究。这些模型的实例可在蛋白质数据库(PDB)中找到。

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参考文献编辑

  1. ^ Thornton, J.M., et al., From structure to function: approaches and limitations. Nat Struct Biol, 2000. 7 Suppl: p. 991-994.

参见编辑