研究

什么是蛋白质表达及其工作原理

蛋白质表达是指从DNA序列及其相应基因中产生蛋白质的过程。蛋白质对所有生物都至关重要,因为它们执行着人体的大部分功能,如提供结构、进行化学反应或运输分子。

蛋白质的表达涉及到信使的转录核糖核酸(mRNA)然后在核糖体上转译为蛋白质。这篇文章将探讨蛋白质的表达是如何工作的,以及一些不同类型的蛋白质可以在细胞中表达。

什么是蛋白质表达

蛋白质表达是生产或制造用于开发和改进不同药物的蛋白质的过程。蛋白质的表达是产生多肽、酶、抗体和激素的必要条件,这些都是用作药物的。

为此需要一个基因编码序列,通过RNA聚合酶(RNA polymerase, TIRF)转录后形成多肽链。通过使用大肠杆菌等细菌,蛋白质由于它们的快速生长速度,可以合成非常快,使它们适合大规模生产的宿主。

蛋白质表达是如何工作的

制造蛋白质的过程是通过使用重组DNA技术来完成的,该技术利用了质粒中能够表达外源基因的片段。这些质粒中的启动子区域包含一个TATA盒子和一个操作符序列,在RNA聚合酶开始将基因的mRNA转录成蛋白质链之前,它首先与该操作符序列结合。

还有许多其他类型的启动子,但一般来说,它们都有两个重要的组成部分,一个是转录起始位点(TSS)上游25-35个碱基对上的TATA盒,而另一个组成部分位于TSS下游200bp至900bp之间,称为终止区(s)。关于木霉属reesei你应该知道这是一种丝状真菌,自然存在于土壤、腐烂的植被和森林碎片中。

不同类型的蛋白质表达

有三种类型的蛋白表达,包括原核细胞(用于大肠杆菌),酵母细胞和哺乳动物细胞。细菌像大肠杆菌,枯草芽孢杆菌可以通过重组DNA技术转化表达蛋白质,然后用与化学合成多肽链相同的方法进行纯化,也可以在从自然来源分离后在体外合成。

像酿酒酵母、毕赤酵母这样的酵酵菌是天然发现的将糖发酵成酒精的酵酵菌,但现在这些微生物的用途比仅仅生产乙醇更大,因为它使生产不同的药物成为可能,包括糖尿病的胰岛素、治疗侏儒症的人类生长激素、乙型肝炎疫苗和许多其他类型的蛋白质。

哺乳动物细胞本质上是真核细胞,这使它们成为重组DNA技术表达蛋白质最合适的宿主,因为这些类型的细胞可以表达大量的特定蛋白质,这些蛋白质将被用作药物,如单克隆抗体(例如Rituxan),这是一种治疗淋巴瘤的药物,如非霍奇金淋巴瘤和慢性淋巴细胞白血病。

蛋白质表达的好处

蛋白质表达的好处是,它允许科学家在不同的条件或环境下测试它们,甚至与其他蛋白质一起测试它们在特定环境下的反应。

这可以帮助确定被研究分子的功能是否在生物体的生理、发育、内稳态等方面具有有目的的意义,这可能是以前没有意识到的。

未来蛋白质表达的应用

未来的一个应用将是创造一种蛋白质,它可以与另一分子结合,并阻止其工作。

例如,如果在免疫细胞表面有一个受体,它通常与有害的东西结合,如细菌或癌症细胞在美国,你可以通过名为CRISPR Cas-nospheres (CRISPRs)的基因编辑工具添加定制的蛋白质,然后使用FRET显微镜等荧光成像技术来观察这种方法在阻断受体和阻止受体的结合体激活它们方面的效果。

如果你没有摄入足够的蛋白质会发生什么

如果你没有获得足够的蛋白质,它会导致你的身体缺乏,可能导致免疫问题,心脏病,骨质疏松症和癌症。避免这种情况的最好方法是均衡饮食,包括肉类、鱼类、乳制品和植物性蛋白质,这些都是构建肌肉组织所需的必需氨基酸的重要来源。

要想保持良好的健康,仅仅服用钙或维生素D补充剂是不够的。这需要你和你的医生作为一个团队一起努力,在疾病发生之前预防疾病,而不是在症状出现后治疗。你的医生应该了解有关饮食建议的最新研究,这样他/她就能根据你个人健康的最新发现,确切地知道哪些方面需要改变。

你也应该了解你的医生的建议,以及为什么他/她认为这些改变对你最有利,这样可以帮助你对如何保持良好的整体健康有更全面的了解。你可能需要做出一些牺牲或花更多的时间在厨房准备饭菜,但始终牢记保持健康的长期好处,而不是只关注短期的不适,以应对未来不确定的结果。

蛋白质的最佳来源

最好的蛋白质来源是肉类,如鸡肉、火鸡和鸡蛋。鱼也是一个很好的来源,提供omega- 3脂肪酸,身体需要维持健康的细胞膜,以最佳的细胞功能。

其他好的食物来源包括坚果、种子和豆类,如扁豆或豆类,因为它们含有蛋白质和复合碳水化合物(纤维),可以防止吃了它们后血糖飙升,使你更容易管理你的体重和一整天的能量水平,不会过早产生食物疲劳。

如今,当我们的最高卫生官员告诉我们应该多吃什么食物时,我们甚至不能相信他们!他们每隔几年就会改变对营养的建议,所以你需要通过尽可能多的研究来成为一个专家,了解哪些食物对你的个人健康最有益。

当谈到营养方面的建议时,有时你必须愿意反其道而行,因为有太多相互矛盾的信息,但如果你在网上做了足够多的有信誉的来源的研究,养成一个习惯,阅读该领域可信的作者的书,你应该能够避免任何危险的维生素或矿物质缺乏,可能导致未来的生活不健康的道路。

蛋白质表达是一种自然过程,所有生物体都是这样来维持自己的生命。它对我们细胞、组织和免疫系统的发育很重要。如果你在饮食中没有获得足够的蛋白质,或者发生了影响你身体处理蛋白质的事情,那么就会导致健康问题,如体重减轻、疲劳、贫血、骨痛等。了解更多蛋白质的工作原理将有助于确保它对你的身体健康有最大的长期好处!

基达尔D. (5616个帖子

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