※ 引述《oplz (oplz)》之铭言： : 我是门外汉..这几天看了一堆 structural biology 的 articles.. : 感觉有点消化不良.. 看到难得有专家在这 赶紧问些问题! : 1. crystal biology 里面的结晶多是在细胞内不存在的情况下结晶而成 : 要怎麽确定 in vitro 结出来的就和 cell 内的 protein structure 是一样的? : 也就是我们怎麽知道解出来结构真的出现在细胞内? : 以 prion 为例, 一种 protein 确有可能有两种以上的结构 : 我们怎麽知道我们拿到的稳定结构是对的那一个? : 如果确有可能拿到错的结构 机率有多大? : 能拿到结晶的 protein 里面有几成是可信为真ꨊ 먿 就以这点而言 你说到的关键点 如何证明蛋白质结晶时结构 (in vitro) 与 in vivo一样.. 目前的答案是 没办法.. 但是讲到相当相当的严谨时 "几乎"(我没说绝对)没有生化学实验算在 完全的生理环境下操做的 (这理由我之前的文章有提过) 即便是 yeast two hybrid, NMR (prion的例子) 等等等... 你要说在 yeast 的状况下就与真实的状况 (目标cell啦..)下一样吗?.. 所以 目前的结构上的研究 着重在function.. 如果你结晶解出来的蛋白质结构 与你的其他生化性质完全抵触的时候 这个结构就很可能没有意义性存在 而好在 目前的情况还较少发生 而科学家曾经直接将 substrate 直接加入晶体中 发现在蛋白质在结晶状态下 仍有作用 这代表其 function 不受影响 其结构也就有其意义存在 再者 结晶有一绝对的前提 有结构才有可能结晶 (结晶学基本前提) 也就是能够结晶 就有其稳定的结构存在 如果你在其相对温和的状态下所结的晶 (也很少结晶在如摄氏70度, pH 10 or 1 可以结的出来 其结构都破坏掉了 没结构 就不可能长晶 : 2. MS strategy 里面, 可以知道 aa 的相对位置..但距离怎麽算? : 又用不同 chemical ragent 处理 会不会改变构型? 1. 目前有各式各样长度的 chemical reagent 如 10 A ~ 25 A 等等 如果你能够被 长度 10 A 结合到 代表你这两个胺基酸空间上相对位置在 10 A 以下 2. 用作 chemical crosslinking 的化学反应试剂 目前都可在很温和的状态下 即可发生反应 (如 4度 到 37度, pH 5~8 之间) 要确定构型是否会改变 可以在 linking 完後 测 CD 观察 如果光谱没有太大变化 一般也就是说明结构没有改变 : 3. 有人说总有一天 protein structure 可以用电脑完全模拟出来 : 也就是说 protein folding 确实有一套依循的原理存在 : 只要找到这个公式 就可解决问题, 你的想法? 不可能.. 生化课本都有讲到 不是所有的生物分子都在其最低的能量状态下 就以蛋白质而言 为何很多 E.coli expression 的 重组蛋白 会以inclusion body 的状态下存在 ? 很多蛋白质分子在表现的时候 会需要其他蛋白质的帮助 如chaperon 这些会改变其蛋白质在表现上的速率是以 热力学平衡得方式或是以动力学 平衡的方式 到达其生理结构 你如何去预测是否蛋白质表现时有其他蛋白质的参与? 影响其构型 再者 即便是如prion 这等小的 peptide 在其某个位置上加上一个糖分子 其构型就有极大的不同 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99, 12633 - 12638. “ One O-linked sugar can affect the a-to-b structural transition of the prion peptide. ” 更何况有很多蛋白质都具有 post modification 存在 有些更会在蛋白质外围加上各式的醣 (甚至到数十个醣) 你如何从电脑上预测他会加上几个醣 加醣的形式为何? (我知道有预测蛋白质加醣位置的软体 所以我的问题更前进一步) 如果这些无法解决 (这些也算是protein 之间的 interaction) 要说直接从序列上准确预测 简直是痴人说梦 : 4. structural biology 的重要性在哪里? 将来发展还剩下的空间跟扮演的角色? : 前景如何? (如果有人觉得这是问前途 不理它亦可..) 简单的反问你 DNA 双股螺旋结构的重要性在哪里 ? 当然 物质不同 不能将他完全比拟 目前结构生物学最大的应用 首在 drug disign 与 protein enginering 在 drug disign 上 之前的人在药物的研究很多是靠运气 try and error 在有蛋白质结构的状况下 针对治病源的反应机制 直接进行 drug disign, 可大大的减少瞎子摸象的困扰 这可参考 Nature structure biology 2000, p 991~994 " From strucure to function : approach and limitation" 在protein enginering...这也是显而易见的 不再多论 当然 现在有建立 structure data base, 来反推回 gene function ( reverse genetic ) 也可算是一样结构生物学上新角色 要讲又是落落长.... 以上述都是大方向的问题.. 至於实验细节的问题 (如以MS 解结构会遇到的问题 结晶学的一些新进展等等 以後有人问再说吧 不然占版面) 故不在此次讨论中 其实是我看电视时间到了 我要去看超人首部曲了..................... 还有火影忍者... 嘿嘿嘿嘿... --

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