1、第6章 蛋白質結構與功能的關系一、肌紅蛋白的結構一、肌紅蛋白的結構與功能與功能 ( (一一) ) 肌紅蛋肌紅蛋白的三白的三級結構級結構 二、血紅蛋白的結構與功能 ( (一一) ) 血紅蛋白的結構血紅蛋白的結構( (二二) ) 氧結合引起的血紅蛋白構象變化氧結合引起的血紅蛋白構象變化( (三三) ) 血紅蛋白的協同性氧結合血紅蛋白的協同性氧結合( (HbHb氧結合曲線氧結合曲線) ) 三、血紅蛋白分子病三、血紅蛋白分子病( (一一) ) 分子病是遺傳的分子病是遺傳的( (二二) )鐮刀狀細胞貧血病鐮刀狀細胞貧血病( (三三) )其他血紅蛋白病其他血紅蛋白病 突變發生在關鍵部位會致病，突變發生在非

2、突變發生在關鍵部位會致病，突變發生在非關鍵部位則不會致病。關鍵部位則不會致病。 ( (四四) )地中海貧血地中海貧血 1. 1.地中海貧血地中海貧血 每條染色體有每條染色體有1 1個拷貝，雜合子癥狀較輕，個拷貝，雜合子癥狀較輕，純合子會在童年夭折。純合子會在童年夭折。 2. 2.地中海貧血地中海貧血 每條染色體有每條染色體有2 2個拷貝，只要有個拷貝，只要有1 1個拷貝個拷貝正常，就不會有嚴重癥狀。正常，就不會有嚴重癥狀。4 4個拷貝均丟失會在個拷貝均丟失會在出生前后死亡。出生前后死亡。( (一一) )免疫系統免疫系統1.1.免疫學的含義免疫學的含義 免疫是指機體識別并清除從外環境中免疫是指機

3、體識別并清除從外環境中入侵的病原體及其毒素入侵的病原體及其毒素, ,和內環境中因基和內環境中因基因突變產生的異常細胞因突變產生的異常細胞, ,保持內環境穩定保持內環境穩定的功能。的功能。 免疫學是研究免疫系統結構免疫學是研究免疫系統結構, ,免疫的免疫的機制機制, ,及利用免疫的方法預防和治療疾病及利用免疫的方法預防和治療疾病的學科。的學科。2.2.非特異性免疫非特異性免疫(1)(1)上皮細胞及其附屬成分上皮細胞及其附屬成分 物理屏障物理屏障：機械屏障；毛發的保護作用；分泌液的沖洗作用。：機械屏障；毛發的保護作用；分泌液的沖洗作用。 化學屏障化學屏障：體液的抗菌作用。：體液的抗菌作用。 微生物

4、屏障微生物屏障：正常菌對病源菌的抑制作用。：正常菌對病源菌的抑制作用。(2)(2)吞噬細胞的作用吞噬細胞的作用 識別病原體糖蛋白和糖脂的糖基，可吞噬多種病原體。識別病原體糖蛋白和糖脂的糖基，可吞噬多種病原體。 巨噬細胞巨噬細胞：由血液中單核細胞移行到各組織發育而成，可吞噬或殺傷微：由血液中單核細胞移行到各組織發育而成，可吞噬或殺傷微生物。生物。 中性粒細胞中性粒細胞：感染發生時，從血管移出，在感染部位吞噬病原體。：感染發生時，從血管移出，在感染部位吞噬病原體。(3)(3)自然殺傷細胞（自然殺傷細胞（NKNK細胞）細胞） 其細胞表面有兩種受體其細胞表面有兩種受體 殺傷細胞活化受體殺傷細胞活化受體

5、（KARKAR）：識別病毒感染細胞和腫瘤細胞表面的糖基，）：識別病毒感染細胞和腫瘤細胞表面的糖基，與其結合后生成穿孔素和水解酶使靶細胞死亡。同時產生干擾素與其結合后生成穿孔素和水解酶使靶細胞死亡。同時產生干擾素- -，腫瘤壞，腫瘤壞死因子死因子等細胞因子，激活特異性免疫系統。等細胞因子，激活特異性免疫系統。 殺傷細胞抑制受體殺傷細胞抑制受體（KIRKIR）：識別自身正常細胞表面由）：識別自身正常細胞表面由MHCIMHCI展示的，由自展示的，由自身蛋白分解產生的肽段，抑制殺傷作用。身蛋白分解產生的肽段，抑制殺傷作用。 3. 3.特異性免疫特異性免疫 病原體及其分解產物刺激特定的免疫病原體及其分解

6、產物刺激特定的免疫細胞增殖，清除特定的病原體。細胞增殖，清除特定的病原體。 通過分泌可溶性抗體清除特定抗原的通過分泌可溶性抗體清除特定抗原的途徑稱體液免疫。途徑稱體液免疫。 通過免疫細胞與受感染細胞結合而清通過免疫細胞與受感染細胞結合而清除受感染細胞的途徑稱細胞免疫。除受感染細胞的途徑稱細胞免疫。 由骨髓遷移到由骨髓遷移到胸腺發育而成的胸腺發育而成的T T細胞細胞種類極多種類極多, ,每種每種T T細胞細胞含有一種多個特定的含有一種多個特定的T T細胞受體細胞受體( (TCR)TCR)。 T T細胞按功能主要分為兩個亞群細胞按功能主要分為兩個亞群: : T Tc c細胞細胞( (細胞毒性細胞毒

7、性T T細胞細胞) )的的受體與抗原肽受體與抗原肽- -MHCIMHCI（主要組織（主要組織相容性復合體相容性復合體I I）復合物結合）復合物結合后后, ,細胞被激活并大量增殖細胞被激活并大量增殖, ,增殖增殖后的細胞產生后的細胞產生穿孔素和顆粒酶穿孔素和顆粒酶, ,使受感染的使受感染的細胞裂解細胞裂解, ,還可以使還可以使DNADNA內切酶激活內切酶激活, ,造成造成細胞凋亡細胞凋亡。 T TH H細胞細胞( (輔助性輔助性T T細胞細胞) )的的受體與抗原肽受體與抗原肽- - MHCIIMHCII（主要組織（主要組織相容性復合體相容性復合體IIII）復合物結合）復合物結合后后, ,細胞被激

8、活并大量增殖細胞被激活并大量增殖, , 產產生多種生多種細胞因子細胞因子。細胞因子與。細胞因子與T Tc c細胞、細胞、 T TH H細胞、細胞、 B B細胞和吞噬細胞和吞噬細胞的特異性受體結合細胞的特異性受體結合, ,促進其增殖。促進其增殖。 T TH H細胞還可以細胞還可以促進一些抗原與促進一些抗原與B B細胞結合細胞結合, ,因此因此, , T TH H細胞功細胞功能障礙會引起嚴重的疾病能障礙會引起嚴重的疾病, ,如如HIVHIV引起的引起的艾滋病艾滋病。 骨髓和胸腺是骨髓和胸腺是B B細胞和細胞和T T細胞發育成熟的器官細胞發育成熟的器官, ,稱作中樞淋巴器官。稱作中樞淋巴器官。 免疫

9、細胞經血管和淋巴管網絡在全身循環免疫細胞經血管和淋巴管網絡在全身循環, ,并并可在淋巴結和脾臟聚集可在淋巴結和脾臟聚集, ,淋巴結和脾臟稱作外周淋淋巴結和脾臟稱作外周淋巴器官。巴器官。 上皮細胞下常有淋巴細胞聚集上皮細胞下常有淋巴細胞聚集, ,因無包膜因無包膜, ,稱稱作淋巴組織。作淋巴組織。( (二二) ) 免疫系統能識別自我和非我免疫系統能識別自我和非我存在于幾乎所有細胞的表面，展示細胞內蛋白質分解產生的肽段,介導其與相應的Tc細胞結合 。能識別自身蛋白質分解產生的肽段的Tc細胞在發育過程中被清除。存在于巨噬細胞和B細胞的表面，展示外來蛋白質分解產生的肽段。介導其與相應的TH細胞結合。(三

10、) 在細胞表面的分子相互作用引發免疫反應 ( (四四) ) 免疫球蛋白的結構免疫球蛋白的結構和類別和類別1.1.免疫球蛋白的結構免疫球蛋白的結構 免疫球蛋白免疫球蛋白G(IgGG(IgG) )是是一類最簡單的免疫球蛋白。一類最簡單的免疫球蛋白。IgGIgG含有兩條相同的重鏈含有兩條相同的重鏈(heavy chain)(heavy chain)和兩條相和兩條相的輕鏈的輕鏈(light chain)(light chain)。四條鏈通過二硫鍵共價聯四條鏈通過二硫鍵共價聯接成接成Y Y字形結構。每一免字形結構。每一免疫球蛋白分子含有二個抗疫球蛋白分子含有二個抗原結合部位，它們位于原結合部位，它們位于

11、Y Y形結構的二個頂點。形結構的二個頂點。 2.2.免疫球蛋白的類別免疫球蛋白的類別 按照重鏈的類型分為按照重鏈的類型分為: : 重鏈重鏈 輕鏈輕鏈IgGIgG 或或IgAIgA 或或IgMIgM 或或IgDIgD 或或IgEIgE 或或IgMIgGIgG是記憶是記憶B B細細胞引發的再次胞引發的再次免疫反應的主免疫反應的主要抗體，可以要抗體，可以通過胎盤通過胎盤 。IgAIgA是存在于唾是存在于唾液、淚液、乳液、淚液、乳汁等分泌物的汁等分泌物的主要抗體，可主要抗體，可以是單體、二以是單體、二聚體或三聚體。聚體或三聚體。 IgM是初次免疫反應早期產生的，可以以單體形式與膜結合，或形成5聚體。

12、IgD主要存在于B細胞表面，功能不詳。 IgE與過敏源結合誘導細胞產生組胺和其他活性胺，使血管擴張，滲透性增大，引起炎癥反應。( (五五) ) 基于抗體基于抗體- -抗原相互抗原相互作用的生化分析方法作用的生化分析方法1.1.酶聯免疫吸附測定酶聯免疫吸附測定2.2.免疫印跡測定免疫印跡測定3.3.單克隆抗體的制備單克隆抗體的制備 1.用選定的抗原免疫小鼠,取出脾臟,制備B淋巴細胞。 2.培養小鼠的骨髓瘤細胞。 3.B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合。 4.轉移到只有雜交瘤細胞才能生長的培養基上,培養選擇雜交瘤細胞。 5.用ELISA篩選產生特定單克隆抗體的雜交瘤細胞。 6.用小鼠腹水或培養箱培養選出的

13、雜交瘤細胞。 7.純化所需的單克隆抗體。五、肌球蛋白絲、肌動蛋白絲與肌肉收縮(一) 肌纖維的結構 (二) 肌原纖維由粗絲和細絲構成 ( (三三) ) 骨骼肌的相關蛋白質骨骼肌的相關蛋白質 M M盤中主要含盤中主要含M M蛋白、肌中蛋白和肌酸激酶，后蛋白、肌中蛋白和肌酸激酶，后者可以促進者可以促進ATPATP的快速再生。的快速再生。 與與Z Z盤相關的主要有盤相關的主要有-輔肌動蛋白、結蛋白和波形蛋輔肌動蛋白、結蛋白和波形蛋白等。白等。 細胞骨架蛋白主要有肌連蛋白和伴肌動蛋白，肌連蛋細胞骨架蛋白主要有肌連蛋白和伴肌動蛋白，肌連蛋白是一種彈性蛋白，可以防止肌肉過分伸長。白是一種彈性蛋白，可以防止肌肉過分伸長。（四）肌肉收縮的機制（四）