蛋 白 质 晶 体 学 简 介

（根据牛津大学 Stuart教授的讲义译编）

目 录

1引言………………………………………………………………………………………………1

2蛋白质测定的基本步骤…………………………………………………………………………2

3结晶………………………………………………………………………………………………4

4数据收集…………………………………………………………………………………………7

5相位测定…………………………………………………………………………………………1 1

6相位改善及扩展………………………………………………………………………………15

7电子密度图的解释……………………………………………………………………………16

8修正………………………………………………………………………………………… …17

9相关的信息……………………………………………………………………………………19

参考文献…………………………………………………………………………………………19

1. 引言

蛋白质及其复合物、组装体完整的三维结构的测定是研究生命活动中分子结构与功能关系 ， 揭示生命现象的物理化学本质的科学基础。蛋白质及其复合物晶体的X－射线衍射是研究生物大分子三维精细结构的最主要的手段之一。在人类基因组全序列测定顺利完成和“后基 因 组时代”（Post- genome era）到来之际，生命科学的中心任务是揭示基因组的功能, 并在此基础上阐明遗传、发育、进化、功能调控等基本生物学问题，以及进一步解决与医 学 、环境保护、农业密切相关的问题。由于基因的功能最终总是通过其表达产物－蛋白质来实 现的，因此，要了解基因组全部功能活动（包括正常的和异常的），最终也必须回到蛋白质分子上来。目前，我们还不可能只用基因组DNA的一维序列预测生命活动的机理(mechanism)和途径 (pathway), 也难于仅用基因的信息去解释疾病发生与发展的分子机理。显然，在人类基因组测序完成 之 后的时代，在有关生命活动整合知识的指导下，以蛋白质及其复合物、组装体为主体的生 物 大分子的精细三维结构及其在分子、亚细胞、细胞和整体水平上的生物学功能的研究是生命科学的重大前沿课题，也是当前生物学领域中最具有挑战性的任务之一，在后基因组时代生物学发展中处于战略性的关键地位。

蛋白质晶体学是一门十分活跃的边缘学科，1960年－1997年之间已经有12名蛋白质晶体学家荣获诺贝尔奖。蛋白质晶体学不仅与生物学、医学有着密切联系,它的发展也需要物