蛋白质组学中心|蛋白质的基本知识

什么是蛋白质?

蛋白质是由更小的氨基酸分子组成的大型有机分子。虽然小蛋白质只含有50个氨基酸，但它们通常要大得多，由数百个甚至数千个氨基酸组成。

蛋白质有时被有意地切成更小的片段。这些片段被称为多肽。一种多肽可以由2到50个氨基酸组成。

在蛋白质中，氨基酸一个接一个地连接在一起，形成一条长链。它们是由肽键连接在一起的，肽键是氨基酸的碳原子和氮原子之间的化学键。除了碳和氮，氨基酸还含有氢、氧，有时还含有硫。

蛋白质包含20种氨基酸。除了亮氨酸和异亮氨酸具有相同的113道尔顿的原子质量外，每个氨基酸都有一个独特的质量。道尔顿是测量原子质量的单位。1道尔顿等于碳12原子质量的1/12)

蛋白质是做什么的?

在精瘦的成年人身体中，蛋白质占12%到18%，在人体生理中起着重要作用。这里有一些:

• 蛋白质构成身体组织和其他结构的结构框架。例如，胶原蛋白有助于肌腱、韧带、软骨和其他结缔组织的形成。
• 蛋白质在全身运送物质。例如，血红蛋白是氧气和二氧化碳的载体。
• 蛋白质像酶一样促进化学反应。人体内已知的酶有1000多种。
• 肌凝蛋白和肌动蛋白使肌肉收缩。
• 蛋白质调节生理过程和控制生长。
• 蛋白质是免疫系统的组成部分。例如，抗体由免疫系统使用的一种蛋白质组成。

基因是如何编码蛋白质的?

你可以把人类基因组想象成一长串DNA，分成46个称为染色体的片段。每条染色体中都有成千上万的基因。构成基因的DNA序列就像指导细胞如何制造蛋白质的软件代码。

四种碱基组成了DNA链——腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)和胸腺嘧啶(T)。每个碱基都有一个补体——它通常与另一个碱基配对。A和T配对，C和G配对。人类基因组总共有30亿碱基对长。

DNA链中有三个连续的碱基，称为密码子，可以作为细胞选择特定类型氨基酸的指令。一系列密码子指示细胞将一串氨基酸组合在一起形成蛋白质。细胞通过识别DNA链中特殊的起始和终止密码子，知道蛋白质编码何时开始和停止。

遗传指令由各种分子和细胞结构执行，包括转移RNA (tRNA)、信使RNA (mRNA)和核糖体。换句话说，细胞能够读取DNA代码片段，并利用这些信息将蛋白质组合在一起。

氨基酸有各种形状。细胞在基因的指导下，利用这一特性，构建大小和形状截然不同的蛋白质。