蛋白质结构在结构基因组学中的应用介绍

　　已经测定了酿酒酵母（Saccharomyces cereuisiae）、线虫（Caenorhabditis elegans）、果蝇（Drosophilamelanogaster）、拟南芥（Arabidopsis thaliana）等模式生物的基因组序列.。特别值得一提的是，随着人类基因310福建农林大学学报（自然科学版） 第35卷组计划（Human Genome Program）的完成，接下来的重点就转移到研究这些基因组里的所有基因的结构和功能。因此，结构基因组学受到了世界各国的高度重视，美国、日本、欧洲纷纷建立了结构基因组学的研究机构。结构基因组学就是以大规模、高通量测定这些基因的表达产物蛋白质分子的结构为研究目标，以高通量基因克隆技术、蛋白质表达及其纯化、蛋白质结晶、蛋白质结构测定为主要研究内容的基因组学分支。

　　蛋白质结构测定比基因组测定难度大得多，按照常规的实验步骤，从基因序列到相应的蛋白质结构测定之间还要经过基因表达、蛋白质的提取和纯化、结晶、X射线衍射分析等步骤。由于蛋白质结构和性质的多样性，这些步骤大多没有固定的规律可循，因而，这种作坊式的需要高超技巧和丰富经验的研究方法难以适应测定生物蛋白质组中所有蛋白质的要求，因此，需要建立理论分析方法来解决这些问题。以预测技术水平，预测结果的精确度不如X射线衍射分析和NMR等实验手段，但蛋白质结构预测是大规模、低成本和快速获得三维结构的有效途径，例如当目标蛋白质和模板蛋白质的序列相似性超过 30% 时，以结构预测方法建立的蛋白质三维结构模型就可以用于一般性的功能分析。因而，蛋白质预测技术在结构基因组学中得到了广泛的应用。