生物化学与分子生物学名词

2022-04-08 08:13:45 | 浏览次数:

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生物化学 biochemistry 简称“生化”。用化学的原理和方法,研究生命现象的学科。通过研究生物体的化学组成、代谢、营养、酶功能、遗传信息传递、生物膜、细胞结构及分子病等阐明生命现象。

分子生物学 molecular biology 从分子水平上研究生命现象物质基础的学科领域。研究细胞成分的物理、化学的性质和变化,以及这些性质和变化与生命现象的关系,如遗传信息的传递、基因的结构、复制、转录、翻译、表达调控和表达产物的生理功能,以及细胞信号的转导等。

蛋白质组学 proteomics 阐明生物体各种生物基因组在细胞中表达的全部蛋白质的表达模式及功能模式的学科。其包括鉴定蛋白质的表达、存在方式或修饰形式、结构、功能和相互作用等。

RNA组学 RNomics 又称“RNA功能基因组学”。研究RNA组的学科,主要是直接鉴定生物体中非信使小RNA(snmRNA)在特定条件和不同状态下的种类、功能、差异及其与蛋白质的相互作用,是基因组学和蛋白质组学研究的扩充、发展和延伸。

糖组学 glycomics 从分析和破解一个生物体或细胞全部糖链所含信息入手,研究糖链的分子结构、表达调控、功能多样性以及与疾病的关系的学科。

糖生物学 glycobiology 研究糖类及其衍生物的结构、代谢以及生物功能,在以糖链为生物信息的水平上阐明生命现象的学科。

一级结构 primary structure 由多个单体以共价键组成的生物大分子中不同单体的排列顺序。包括结构单元(单体、亚基)的化学结构、立体化学构型和构象,结构单元之间的键接和序列等。就蛋白质的一级结构而言,是指氨基酸的序列,此外还包括共价连接的非肽组成,即指蛋白质中所有组成的共价连接方式。

二级结构 secondary structure 多肽链或多核苷酸链沿分子的一条轴所形成的旋转和折叠等,主要是由分子内的氢键维系的局部空间排列,如蛋白质的α螺旋、β折叠、β转角,“无规”卷曲及DNA的双螺旋结构。

超二级结构 supersecondary structure 蛋白质二级结构和三级结构之间的一个过渡性结构层次,在肽链折叠过程中,因一些二级结构的构象单位彼此相互作用组合而成。典型的超二级结构有罗斯曼折叠模式βαβ、4股α螺旋形成的四螺旋束等。

三级结构 tertiary structure 生物大分子在二级、超二级结构的基础上进一步盘绕形成的高级结构。如多肽链和多核苷酸链所形成的不规则三维折叠。三级结构产生于肽链上氨基酸侧链之间或多核苷酸链上碱基与碱基(或核糖)之间的相互作用。

四级结构 quaternary structure 蛋白质的层次结构中的第四个层次,特指组成蛋白质的各个亚基通过非共价键相互作用(包括疏水相互作用、氢键和盐键等)排列组装而成的立体结构。

五级结构 quinary structure 蛋白质之间、蛋白质与生物表面之间的相互作用后产生的特定结构。目前极少使用。

受体 receptor (1)细胞膜上或细胞内能特异识别生物活性分子并与之结合,进而引起生物学效应的特殊蛋白质,个别的是糖脂。(2)生物体内接受特殊刺激的部位。如化学感受器、渗透压感受器、光感受器等。

接纳体 acceptor (1)在化学反应中接受电子、原子、原子基团、离子或分子的化学物质。(2)tRNA三叶草模型中负责接纳对应氨基酸的片段。(3)蛋白质生物合成时核糖体上与新的氨酰tRNA相结合的部位,即A位。(4)糖链合成时作为糖基转移酶的两个底物之一而接纳糖基的部位。

域 domain (1)限定在一定范围内以及(或)在独特的控制下的拓扑学区域。(2)蛋白质分子结构中的紧密球状的折叠区。(3)分子结构未知时,根据功能而限定的蛋白质分子的一定区域。如催化区和跨膜区。(4)在细胞膜内由一类组分(如脂质)构成的区域。(5)DNA中的含有易被DNA酶降解的表达基因的一段序列。

模体 motif 构成任意一种特征序列或结构的基本单位。

克罗莫结构域 chromodomain 染色质结构修饰结构域(chromatin organization modifier domain)的缩写。真核生物蛋白质模体之一,高度保守,含30~50个氨基酸,常结合甲基化氨基酸残基,存在于动物、植物细胞核内参与调节染色质结构的若干蛋白质中。

布罗莫结构域 bromodomain 真核生物蛋白质模体,果蝇brm基因表达产物,存在于参与染色质活化或具有促有丝分裂信号作用的核蛋白,含61~63(或~110)个保守的氨基酸残基,结合于核小体组蛋白N端乙酰赖氨酸,介导蛋白质-蛋白质相互作用,募集重要的功能复合体。

环 loop (1)一种蛋白质的二级结构,指连接α螺旋和(或)β片层的肽段,通常由5~16个氨基酸残基组成,比β转角更长,且其末端的两个氨基酸残基的距离较小。(2)核酸分子结构中的单链区。如RNA的茎环结构中的环。

亮氨酸拉链 leucine zipper 一种蛋白质中常见的结构模体,由一组(通常是4~5个)重复片段组成,每个重复片段的第七个氨基酸残基均为亮氨酸,两条含有此模体的多肽链可形成卷曲螺旋结构,最初发现于DNA结合蛋白,但也可存在于其他类型蛋白质。

锌指 zinc finger 一些蛋白质中的模体,主要存在于作为转录因子的DNA结合结构域模体中,通常由约20多个氨基酸残基组成,可形成指形的环,其中有2个半胱氨酸和2个组氨酸(或4个半胱氨酸)残基螯合锌离子。

EF手形 EF hand 蛋白质模体之一,广泛存在于钙离子结合蛋白。首次发现于鲤鱼肌肉中的小清蛋白,其钙离子结合位点由E、F螺旋和其之间的1个环组成,形成螺旋-环-螺旋结构。

折叠模式 fold 又称“结构模体”。在生物化学和分子生物学中,指天然蛋白质分子三维结构的详细构象模式,勾画肽链/二级结构构象单元的走向。

罗斯曼折叠模式 Rossman fold 由两个相邻的βαβ单位组成的超二级结构,经常出现在带有辅酶的氧化还原酶,以及一些与核苷酸结合的蛋白质中。

三环结构域 Kringle domain 一个约85个氨基酸残基组成的保守的结构域,通过3对内部的二硫键形成特征的三维结构,其命名源于其外形和北欧的一种食品模板相似。最初在凝血酶原中发现,也存在于组织纤溶酶原激活剂等蛋白质中。

希腊钥匙模体 Greek key motif 蛋白质立体结构模体中的一种,由4股β折叠链组成,因其肽段走向的形状如同在希腊花瓶上经常见到的一种图案而得名。

硒代半胱氨酸 selenocysteine 在天然蛋白质中罕见的第21种由三联体密码编码的La氨基酸。正常情况UGA是终止密码子,如果其附近有特定的碱基序列,则由特殊的转移核糖核酸携带丝氨酸,然后此丝氨酸被转换为硒代半胱氨酸。

吡咯赖氨酸 pyrrolysine 第22个基因编码的氨基酸,其三联体密码子与终止密码子UAG相同。

外显肽 extein 曾称“蛋白质外显子(protein exon)”。某些蛋白质前体中经自我剪接后保存下来的一些肽段。其重新连接成为成熟的蛋白质,与被切除的内含肽相对应。

内含肽 intein 曾称“蛋白质内含子(protein intron)”。存在于某些蛋白质前体肽链内部的一些肽段。在转变为成熟蛋白质时,通过非酶促的转肽反应被切除,与其对应的是保留于成熟蛋白质中的外显肽。这些肽段具有核酸酶活性。

丝切蛋白 cofilin 一种与肌动蛋白丝的一侧结合的蛋白质(19 kD)。能切割肌动蛋白,对pH敏感,与原肌动球蛋白共享F肌动蛋白结合域的13个氨基酸残基。

细胞绒毛蛋白 cytovillin 又称“埃兹蛋白(ezrin)”。参与连接细胞骨架和质膜的蛋白质。特异的生长因子受体被激活后,作为质膜?细胞骨架衔接者参与壁细胞顶端微绒毛的组装。与胃酸分泌的调节有关。最初是由位于Ezra的实验室分离得到。

整联蛋白 integrin 一类质膜上的、作为细胞黏着分子受体的蛋白质。为α和β两种亚基组成的异源二聚体,其性质决定了细胞所能结合的黏着分子的类型。

泛素 ubiquitin 曾称“遍在蛋白质”。一个高度保守的蛋白质,由76个氨基酸残基组成。几乎存在于所有的物种中,但已发现的差别不超过两个氨基酸。参与短半寿期蛋白质的快速降解。以多蛋白质的形式被合成,在翻译后加工过程中,被切割成多个泛素分子。

酶 enzyme 催化特定化学反应的蛋白质、RNA或其复合体。是生物催化剂。能通过降低反应的活化能加快反应速度,但不改变反应的平衡点。绝大多数酶的化学本质是蛋白质。具有催化效率高、专一性强、作用条件温和等特点。

固氮酶 nitrogenase 编号:EC 1.18.6.1。催化分子氮还原为氨,总反应为:N2+8H++8e+16MgATP=2NH3+H2+16MgADP+16Pi 。固氮酶含两个组分:固氮酶组分1和固氮酶组分2。

引发酶 primase 又称“DNA引发酶(DNA primase)”。一种依赖于DNA的RNA聚合酶,其功能是在DNA复制过程中先合成一段RNA引物,在这引物上延伸新合成的DNA片段。不同于在DNA转录中起作用的RNA聚合酶。

顶体蛋白酶 acrosomal protease 编号:EC 3.4.21.10。一种丝氨酸蛋白水解酶,不受胰蛋白酶α1抑制剂的抑制。位于精子头部顶体内层浆膜上,属于膜结合性酶。以酶原(PA)的形式存在。随着精子在体外获能而活化。活化的顶体酶一方面溶解顶体膜基质;另一方面作用于主要靶器官卵子透明带。在受精过程中起重要的作用。

胱天蛋白酶 caspase 编号:EC 3.4.22.。属巯基蛋白酶,其活性部位含半胱氨酸。切割天冬氨酸羧基侧的肽键。在细胞凋亡中起关键作用。迄今为止,哺乳动物中已发现14种胱天蛋白酶。通常以无活性的胱天蛋白酶原形式在细胞内合成和分泌,包括一个N末端前结构域及大、小两个亚单位。

凝乳酶 chymosin 编号:EC 3.4.23.4。一种天冬氨酸蛋白酶,存在于新生牛的皱胃,以无活性的酶原形式分泌到胃里,在胃液的酸性环境中被活化。可专一地切割κ酪蛋白的Phe105Met106之间的肽键,从而使牛奶凝集。用于奶酪的生产。1890年至20世纪前期英文曾用“rennin”,因与“renin(血管紧张肽原酶)”仅一个字母之差,易被混淆。1978年国际生化协会名词委员会建议采用“chymosin”。

同尾酶 isocaudarner 一类识别DNA分子中不同核苷酸序列,但能酶切产生相同黏性末端的限制性内切酶。

同切点酶 isoschizomer 全称“同切点限制性核酸内切酶”。从不同生物体分离出的一组限制性核酸内切酶,识别相同的DNA碱基序列,但不一定在该序列的相同部位切断DNA。

抗体酶 abzyme 通过改变抗体中与抗原结合的微环境,并在适当的部位引入相应的催化基团,所产生的具有催化活性的抗体。可由两种途径获得抗体酶:①采用过渡态的底物类似物诱导;②在现有的抗体基础上,通过化学修饰或通过蛋白质工程向其配体结合部位导入催化基团。

非核糖体多肽合成酶 noibosomal peptide synthetase, NRPS 在细菌和真菌中,绕开核糖体、利用氨基酸及其他化合物(如水杨酸、吡啶羧酸等)、不以mRNA为模板,也不需tRNA为携带工具的特殊多肽合成系统中起关键作用的一类特殊的酶。通常由一系列组件顺序排列组成,每个组件负责一个反应循环,包括对选择性底物的识别并将其活化成相应的腺苷酸化合物、共价中间物的固定和肽键的形成。这种顺序排列的组件即构成了该酶所合成多肽的一种模板。一些药物如环胞菌素、博莱霉素等就是微生物体内非核糖体多肽合成酶合成的产物。

双库尼茨抑制剂 bikunin 又称“间α胰蛋白酶抑制剂”。分子中含有两个库尼茨(Kunitz)型的胰蛋白酶抑制剂结构域,即一个抑制剂分子可以结合二分子的胰蛋白酶。是一种含有硫酸软骨素糖链的蛋白聚糖。

丝酶抑制蛋白 serpin 一类丝氨酸蛋白酶抑制剂(serine proteinase inhibitor)的英文字头缩写。最初发现于血浆中,此后发现是一个超家族,成员已超过500个,多数是由300-500个氨基酸残基组成的糖蛋白,有特定的立体结构,中间为保守的结构域,而两端肽链的长度各不相同。多数成员抑制丝氨酸蛋白酶,有些成员能抑制抑制丝氨酸蛋白酶和巯基蛋白酶,如卵白蛋白-丝酶抑制蛋白;有的甚至不抑制酶的活性,在体内发挥其他功能(如血管紧张肽原),但因其在进化上、结构上与其他成员有相关性,故归属于此该超家族。

假尿苷 pseudouridine 尿嘧啶的5-位碳原子与核糖中的1-位碳原子通过β糖苷键连接形成的化合物。在核糖核酸(RNA),特别是转移核糖核酸中发现的稀有成分。人尿中含量较高。符号:ψ。

适配体 aptamer 能与蛋白质或代谢物等配体特异和高效结合的RNA或DNA片段。通常用体外筛选方法(如SELEX法)制备得到。

缺口 gap 双链DNA或RNA的一条链上一个或多个核苷酸缺失,造成另一条链上的单链区域。

切口 nick 双链核酸分子中一条单链上的断裂部位。不涉及核苷酸的缺失或双链的断开。

无义介导的mRNA衰变 nonsensemediated mRNA decay, NMD 又称“无义介导的mRNA降解”。真核生物细胞质中广泛存在的、保守的mRNA质量监视系统。降解异常的mRNA,如含有提前终止密码子(无义突变)、移码突变、剪接不完全(含部分内含子)、3′非翻译区过长的mRNA,避免产生异常蛋白质。

RNA干扰 RNA interference, RNAi 与靶基因同源的双链RNA诱导的特异转录后基因沉默现象。其作用机制是双链RNA被特异的核酸酶降解,产生干扰小RNA,这些siRNA与同源的靶RNA互补结合,特异性酶降解靶RNA,从而抑制、下调基因表达。

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