1、蛋白质与酶教学大纲课程名称 蛋白质与酶 课程编码 07134011课程英文名称 Proteins and Enzymes课程类别 专业必修课 所属学科 药剂学适用专业 生物科学 授课对象 本 科开课学期 6 开课单位 生命科学学院总 学 时 51 学时 学 分 3 学分理论学时 51 学时 实验学时 0 学时考核形式 闭卷考试 教学手段 多媒体已修课程生物化学、细胞生物学、生理学、微生物学、分子生物学、免疫学所选教材Molecular Biology of The CELLby Bruce Alberts 等,Fourth Edition，Garland Science 出版，2002 年；蛋
2、白质组学：理论与方法 （钱小红，贺福初） ，科学出版社，2003 年 参考书目Principles of Biochemistryby Lehninger, Fourth Edition, W. H. Freeman and Company, 2002 年执 笔 人 金英花 编写单位 生命科学学院编写时间 二 O O 五年十一月2课程学时分配章节 教 学 内 容 教学时数（理论）第 1 章 The Shape and Structure of Proteins 12第 2 章 Protein as Catalysts 6第 3 章 Protein Function 12第 4 章 Membra
3、ne Proteins and their Function 6第 5 章 Analyzing protein structure and Function 6第 6 章 Proteomics: Theory and Methods 9总 学 时 数51课程教学性质和任务蛋白质和酶是生物化学与分子生物学的高级课程，是生物科学专业的必修专业课。本课程的任务是使学生理解和掌握蛋白质结构的独特性和复杂性；蛋白质结构特征的化学基础；掌握已经找到的蛋白质结构上的规律和蛋白质结构的。另一方面，讲授蛋白质和酶功能的多样性，蛋白质和酶结构与功能之间的关系，使学生理解和掌握生命活动的执行体-蛋白质的生理功能。最
4、后，我们讲授蛋白质组学的研究对象、研究方法、意义。课程教学内容第一章 蛋白质的形态与结构目的与要求1、掌握蛋白质以及结构、二级结构、三级结构、四级结构的含义；形成蛋白质的 20 种氨基酸、其分类、和特点；蛋白质一级结构特点；二级结构的种类、特点、及其预测方法；三级结构的多样性；维持空间结构的力。2、理解蛋白质以及结构、二级结构、和三级结构多样性的分子基础。3、了解蛋白质高级结构的生物学特点。重点及难点：1、蛋白质结构的化学基础；。2、蛋白质结构的生物学特征。授课内容3第一节 The Shape of a Protein Molecule Is Determined by Its Amino A
5、cid Sequence 第二节 Common Folding Patterns Recur in Different Protein Chain第三节 Proteins Are Amazingly Versatile Molecules 第四节 Proteins Have Different Levels of Structural Organization.第五节 Domains Are Formed from a Polypeptide Chain That Winds Back and Forth, Making Sharp Turns at the Protein Surface.第
6、六节 Relatively Few of the Many Possible Polypeptide Chains Would Be Useful.第七节 New Proteins Usually Evolve by Alterations of Old Ones.第八节 New Proteins Can Evolve by Recombining Preexisting Polypeptide Domains 第九节 Structural Homologies Can Help Assign Functions to Newly Discovered Proteins.第十节 Protein
7、 Subunits Can Assemble into Large Structures.第十一节 A Single Type of Protein Subunit Can Interact with Itself to Form Geometrically Regular Assemblies.第十二节 Coiled-Coil Proteins Help Build Many Elongated Structures in Cells 第十三节 Proteins Can Assemble into Sheets, Tubes, or Spheres.第十四节 Many Structures
8、in Cells Are Capable of Self-assembly第十五节 Not All Biological Structures Form by Self-assembly第二章 Proteins as Catalysts目的与要求 1、掌握生物催化剂-酶的催化机制；2、理解酶分子表面氨基酸残基所形成的活化位点加速催化化学反应的机制；3、了解多酶体系对催化反应的影响。重点及难点：酶催化反应的结构学机制授课内容第一节 A Proteins Conformation Determines Its Chemistry4第二节 Substrate Binding Is the First
9、 Step in Enzyme Catalysis 第三节 Enzymes Speed Reactions by Selectively Stabilizing Transition State第四节 Enzymes Can Promote the Making and Breaking of Covalent Bonds Through Simultaneous Acid and Base Catalysis 第五节 Enzymes Can Further Increase Reaction Rates by Forming Covalent Intermediates with Their
10、 Substrates.第六节 Enzymes Accelerate Chemical Reactions but Cannot Make Them Energetically More Favorabl第七节 Enzymes Determine Reaction Paths by Coupling Selected Reactions to ATP Hydrolysis第八节 Multienzyme Complexes Help to Increase the Rate of Cell Metabolism第三章 蛋白质的功能目的与要求1、掌握配体结合所导致的蛋白质构象的变化以及随之传递信息
11、的过程；消耗 ATP 而蛋白质构象的变化和随之传递信息的过程；2、理解蛋白质结构的各种调控方式；3、了解蛋白质功能调控的蛋白质结构基础。重点及难点：1、蛋白质结构的改变机制；2、蛋白质功能的调控机制；3、调控蛋白质功能的结构学基础。授课内容第一节 The Binding of a Ligand Can Change the Shape of a Protein.第二节 Two Ligands That Bind to the Same Protein Often Affect Each Others Binding. 第三节 Two Ligands Whose Binding Sites Ar
12、e Coupled Must Reciprocally Affect Each Others Binding. 第四节 Allosteric Transitions Help Regulate Metabolism.5第五节 Proteins Often Form Symmetrical Assemblies That Undergo Cooperative Allosteric Transitions.第六节 The Allosteric Transition in Aspartate Transcarbamoylase Is Understood in Atomic Detail.第七节
13、Protein Phosphorylation Is a Common Way of Driving Allosteric Transitions in Eucaryotic Cells.第八节 A Eucaryotic Cell Contains Many Protein Kinases and Phosphatases.第九节 The Structure of Cdk Protein Kinase Shows How a Protein Can Function as a Microchip.第十节 Proteins That Bind and Hydrolyze GTP Are Ubiq
14、uitous Cellular Regulators.第十一节 Other Proteins Control the Activity of GTP-binding Proteins by Determining Whether GTP or GDP Is Bound. 第十二节 The Allosteric Transition in EF-Tu Protein Shows How Large Movements Can Be Generated from Small Ones.第十三节 Proteins That Hydrolyze ATP Do Mechanical Work in Ce
15、lls.第十四节 The Structure of Myosin Reveals How Muscles Exert Force.第十五节 ATP-driven Membrane-bound Allosteric Proteins Can Either Act as Ion Pumps or Work in Reverse to Synthesize ATP.第十六节 Energy-coupled Allosteric Transitions in Proteins Allow the Proteins to Function as Motors, Clocks, Assembly Facto
16、rs, or Transducers of Information.第十七节 Proteins Often Form Large Complexes That Function as Protein Machines.第四章 The Birth, Assembly, and Death of Proteins6目的与要求1、掌握蛋白质折叠和相互结合的方式，蛋白质折叠过程中分子伴娘的作用机制，蛋白质降解的主要机制。2、理解新生肽折叠，集合成成熟蛋白质，完成使命或折叠错误的蛋白质境界过程。3、了解生命过程的执行体-蛋白质的生存周期。重点及难点：1、新生肽的成熟过程。2、分子伴娘的作用机制。3、蛋白
17、质降解过程。授课内容第一节 Proteins Are Thought to Fold Through a Molten Globule Intermediate.第二节 Molecular Chaperones Facilitate Protein Folding.第三节 Many Proteins Contain a Series of Independently Folded Modules.第四节 Modules Confer Versatility and Often Mediate Protein-Protein Interactions.第五节 Proteins Can Bind
18、to Each Other Through Several Types of Interfaces.第六节 Linkage and Selective Proteolysis Ensure All-or-None Assembly第七节 Ubiquitin-dependent Proteolytic Pathways Are Largely Responsible for Selective Protein Turnover in Eucaryotes.第八节 The Lifetime of a Protein Can Be Determined by Enzymes That Alter Its N-Terminus. 第五章 蛋白质组学目的与要求1、掌握蛋白质组学的含义、研究内容、研究方法、及意义。2、理解后基因组时代生物学以蛋白质组学的平台上研究生命现象的必要性。3、了解蛋白质组学的发展前景。7重点及难点：1、蛋白质组学的含义、研究内容、研究方法、及意义。授课内容第一节 蛋白质组研究的开端及蛋白质组含义第二节 蛋白质组研究方法第三节 大规模蛋白质分离技术第四节 高通量蛋白质鉴定技术第五节 蛋白质组研究的发展趋势
