安芬生的教条

安芬森教条是Christian Anfinsen提出的分子生物学中的一个假说。该观点认为,蛋白质折叠成其原生结构是由蛋白质的氨基酸序列自动完成的。这只对某些蛋白质是正确的。对于其他蛋白质,则需要伴侣

安芬森因其对核糖核酸酶A结构的研究而分享了1972年的诺贝尔化学奖。"教条"认为,在折叠发生的条件下,原生结构是一种独特而稳定的状态。有三个条件。

独特性

要求该序列不具有任何其他具有可比自由能的构型。

稳定性

周围环境的微小变化不能引起最低配置的变化。

动力学上的可及性

意味着不需要经过任何高度复杂的形状变化(比如说结)就可以得到最终的形状。

蛋白质如何达到这种结构是蛋白质折叠领域的主题,蛋白质折叠领域有一个相关的教条,叫做Levinthal悖论。莱文塔尔悖论指出,一个给定的蛋白质可供选择的可能构象的数量是天文数字,以至于即使是一个100个残基的小蛋白质,也需要比宇宙存在的时间更多的时间来探索所有可能的构象(1026秒)并选择合适的构象。

朊病毒是安芬森教条的一个例外。朊病毒是蛋白质的稳定构象,与原生折叠状态不同。在牛海绵状脑病(疯牛病)中,原生蛋白重新折叠成不同的稳定构象,从而导致致命的淀粉样蛋白堆积。其他淀粉样蛋白疾病,包括阿尔茨海默病帕金森病,也是安芬森教条的例外。

核糖核酸酶A的折叠式三维结构。Zoom
核糖核酸酶A的折叠式三维结构。

问题和答案

问:安芬森的教条是什么?
答:安芬森教条是克里斯蒂安-安芬森在分子生物学中提出的一个假说,认为蛋白质折叠成其原始结构是由蛋白质的氨基酸序列自动完成的。

问:唯一性、稳定性和动力学可及性的三个条件是什么?
答:唯一性要求该序列没有任何其他具有可比自由能的配置。稳定性意味着周围环境的微小变化不能引起最小配置的变化。运动可及性意味着不经过任何高度复杂的形状变化就可以得到最终的形状(比如说结)。

问:什么是列文塔尔悖论?
答:莱文塔尔悖论指出,一个给定的蛋白质可用的可能构象的数量是天文数字,这样,即使是一个100个残基的小蛋白质也需要比宇宙存在的时间更多的时间来探索所有可能的构象(1026秒)并选择合适的构象。

问:安芬森的教条有什么例外吗?
答:是的,朊病毒和淀粉样疾病,如牛海绵状脑病(疯牛病)、阿尔茨海默病和帕金森病是安芬森教条的例外。

问:克里斯蒂安-安芬森是如何获得诺贝尔奖的?
答:克里斯蒂安-安芬森因其对核糖核酸酶A结构的研究而获得诺贝尔化学奖。

问:朊病毒与原始折叠状态有什么不同?
答:朊病毒是蛋白质的稳定构象,与原始折叠状态不同。

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