1、实用生物信息技术课程第 6次作业 1 蛋白 结构 分析 和 比较 姓名 _ 学号 _ 日期 _年 _月 _日 1. 阅读分子月报 科普 短文 ，参阅相关文献 ，从蛋白质结构数据库下载以下 蛋白质三维结构原子坐标文件 ， 利用 Swiss-PdbViewer 显示 观察 ，说明 其 结构 特点 。 1) 猪 胰岛 素 (4INS): (1) 由几个亚基组成 ，每个亚基有几条 多肽链 ，每条多肽链 由哪些 二级 结构 单元组成 ； (2) 每条多肽链有几对链内二硫键 ，多肽链之间由几对二硫键连接 ； (3) 每个亚基 如何与 锌 原子 结合 。 2) 抹香鲸 肌红蛋白 (1MBO): (1) 由几
2、股 alpha 螺旋组成 ； (2) 与 血色素 卟啉环中央铁原子 以 配位 健 结合的 是哪个 组氨酸 ，该组氨酸 位于第几股 alpha 螺旋 ； (3) 与血色素携带的氧分子 通过 氢键 连接的是哪个组氨酸 ，该组氨酸位于第几股alpha 螺旋 。 3) 小鼠 免疫 球蛋白 (1IGT): 1) 由几个亚基组成 ，每个亚基各有几个结构域 ； 2) 两条 重链 之间由几对二硫键连接 ，重链和轻链之间由几对二硫键连接 ； 3) 每个结构域内部 的 二硫键 和色氨酸如何形成疏水内核 ； 4) 多糖链 对稳定分子结构的作用 。 4) 水母 （ Jellyfish） 绿色荧光蛋白 (1GFL):
3、(1) 选择 PDB原始文件中 二聚体 A链 ，保存为单 个亚基 1GFLa.pdb; (2) 打开 1GFLa.pdb，并 用不同颜色显示 二级结构 beta 折叠 ; (3) 找出分子内部发光基团 Ser65-Tyr66-Gly67 并说明其发光机理 。 5) 核小体 (1AOI): (1) 用不同颜色显示 组蛋白 8 个亚基 ； (2) 观察 DNA分子 碱基配对 特点 ； (3) 显示 组蛋白 表面与 DNA相互作用的碱性氨基酸 。 2. 斑头雁 和 灰雁 血红蛋白 比较 实例 1) 从 UniProt 数据库中提取斑头雁 和 灰雁血红蛋白 alpha 亚基序列，进行序列比对，找出差异
4、位点。 2) 用 SwissPDB-Viwer软件 中 选择 并 保 存 灰雁氧合血红蛋白 1FAW中 四个 亚基 中 的 A链 B链 两个 亚基 。 3) 用结构叠合 方法 分析 比较 灰雁氧合血红蛋白 A链 B 链 两个 亚基 与 斑头雁 血红蛋白1A4F 两个 亚基 的结构 ，计算 基于 alpha 碳 叠合后的 均方根误差 （ RMSD） 。 4) 找出斑头雁 血 红 蛋白 A链第 119位 丙氨酸 侧链 beta碳原子 CB和 B链 55位 亮氨酸实用生物信息技术课程第 6次作业 2 侧链 末端两个 碳原子 CD1 和 CD2， 分别 测量 A119CB 和 B55CD1、 B55C
5、D2 之间的 距离。 5) 找出 灰雁 血 红 蛋白 A链第 119 位 脯氨酸 侧链 gamma 碳原子 CG 和 B链 55 位 亮氨酸 侧链 末端两个 碳原子 CD1 和 CD2， 分别 测量 A119CG 和 B55CD1、 B55CD2 之间 的 距离。 6) 根据上述 分析结 果 ， 参阅相关文献 ， 说明 斑头雁和 灰雁 血红蛋白 A119 侧链 大小和柔性 不同 ， 如何影响其构象变化 ，从而进一步引起氧气结合能力的 变化 。 7) 利用模拟突变的方法 ，将 灰雁 血 红 蛋白 A 链第 119 位 脯氨酸 突变成丙氨酸 ，测量突变后的 A119CB和 B55CD1、 B55CD2 之间 的 距离。 3. 课题 相关 蛋白质 结构分析 1) 在蛋白质结构数据库中下载课题相关或 分子月报 中你最感兴趣的蛋白质分子 ， 用Swiss-PdbViewer 显示其 结构 。 2) 该蛋白质有几个亚基 ， 其 二级结构 是否含有 alpha 螺旋和 beta 折叠 。 3) 该 蛋白质是否含二硫键 ， 其配对方式如何 。 4) 该蛋 白质是否含小分子配体 或金属原子 ，结合方式如何 。 5) 该蛋白质 的功能是什么 ， 与结构的关系如何 。
