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一、蛋白质的结构与功能

氮（N）16％凯氏定氮依据

酸性氨基酸：

天冬氨酸Asp，谷氨酸Glu

碱性氨基酸：

赖氨酸Lys，精氨酸Arg，组氨酸His

（1）脂肪族氨基酸Gly、Ala、Val、Leu、Ile、Ser、Thr、Cys、Met、Asp、Glu、Asn、Gln、Lys、Arg

（2）芳香族（苯环）氨基酸Phe、Tyr、Trp（吲哚环）

（3）杂环类氨基酸His、Pro

肽键（peptidebond）是由一个氨基酸的a-羧基与另一个氨基酸的a-氨基脱水缩合而形成的化学键。

两个氨基酸脱去一个水分子形成二肽（dipeptide），若有多个氨基酸串在一起则为多肽（polypeptide）

传统氨基酸测序法

直接测定多肽链上的氨基酸种类；

许多化学反应（如Edmandegradation）可由蛋白质的N-端开始，依次切下一个氨基酸，再测定每轮切下的氨基酸，即可推得此蛋白的氨基酸序列；

若蛋白质太长，则无法有效测定后面的氨基酸序列；要先用蛋白质水解酶把目标蛋白质切成小肽段，各小肽段分别测序，然后再组合成长链；

为了排列上述各小段多肽的先后次序，要使用两种不同的蛋白质水解酶，得到两套不同长短的多肽，分别测序后，比较各片段重叠部分，即可判断肽段先后次序。

1.末端分析：

每条多肽链都有一个N-末端残基和一个C-末端残基。

对末端残基进行分析能够确定多肽链的数量。

★N端分析★DNS-cl（丹磺酰氯）法：

DNS-多肽水解后的DNS-氨基酸，在紫外光激发下产生黄色荧光，灵敏度极高。

2.二硫键拆开：

拆开多肽链之间或链内的二硫键。

获得伸展的肽链以利于后续的反应。

3.氨基酸组成分析：

酸水解的同时辅以碱水解。

确定肽链中各种氨基酸出现的频率,便于选择裂解方法及试剂。

4.肽碎片的氨基酸顺序测定：

Edman法

（1）耦联PITC＋H2N—A-B-C-DpH8—9，40℃PTC——A-B-C-D

（2）裂解无水三氟乙酸（TFA）ATZ—A+H2N—B-C-D

（3）转化PTH—A

PITC：

苯异硫氰酸酯

PTC肽：

苯氨基硫甲酰肽

ATZ：

噻唑啉酮苯胺；ATZ－氨基酸

PTH：

苯乙内酰硫脲；PTH－氨基酸

肽段拼接成肽链：

重叠法确定序列；二硫键的确定（对角线电泳法）：

酶水解，分离出二硫键交联的肽碎片，拆开二硫键，测定每个含Cys的肽碎片的氨基酸顺序；再把肽碎片顺序与整个肽链顺序比较，即可确定二硫键的位置。

稳定蛋白质空间结构的作用力：

是一些所谓弱的相互作用或称非共价键或次级键，包括氢键、范德华力、疏水作用和离子键（盐键）。

次级键都是非共价键，易受环境中pH、温度、离子强度等的影响，有变动的可能性。

维持蛋白质二级、三级和四级结构的化学键主要是氢键、范德华力和疏水作用，在某些蛋白分子中，离子键、二硫键也参与维持蛋白质的空间结构。

一级结构（primarystructure）肽键和二硫键都是共价键一共价结构二三四高级结构

二级结构（secondarystructure）氢键

三级结构（tertiarystructure）离子键、疏水作用力范德华力、氢键

四级结构（quaternary）离子键、疏水作用力、范德华力、氢键

氢键（hydrogenbond）：

N-H…O或是O-H…O，虚线代表氢键，氢与N、O、Cl、F之类体积小、电子亲和力大的原子形成共价键，氢附近电子云密度小而略成正电性，这一带正电荷的氢核遇到另一个电负性强的原子时，就产生静电吸引，即所谓氢键。

肽单元（也叫肽平面）参与肽键的6个原子C1、C、O、N、H、C2位于同一平面，同一平面上的6个原子构成了所谓的肽单元（peptideunit）。

由于肽键具有双键特性，所以主链中只有两个单键可以旋转。

氨基酸残基（residue）：

肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团不全。

蛋白质二级结构的主要形式

α-螺旋（α-helix）多个肽键平面通过α-碳原子旋转，相互之间紧密盘曲成稳固的右手螺旋。

由于这种结构可以产生许多氢键，所以是一种相当稳定的结构。

最常见的螺旋称为α-螺旋，n＝3.6残基/每圈，螺距p＝0.54nm。

侧链向外排布以减少空间障碍，长度为4-50个残基，平均为12个残基。

β-折叠（β-pleatedsheet）b-sheet的b表示这是第二种规则的二级结构，呈现折板状，如同α螺旋，依靠两条肽链或一条肽链内的两段肽链间的C＝O与H形成氢键，使构象稳定。

b-折叠并不一定要在一级结构（序列）上连续，而是各片段可以来自不同的一级结构区，而且相对于α-螺旋的紧密结构，b-折叠是完全伸展的。

β-转角（β-turn）无规卷曲（randomcoil）

超二级结构:

许多球蛋白中，α-helix或β-sheet二级结构可以形成所谓的超二级结构，在不同的蛋白质中重复出现。

超二级结构的单位有aa，bb，bab，b曲折和希腊钥匙拓扑结构。

超二级结构的形成主要是氨基酸残基侧链基团间相互作用的结果。

结构域（domain）：

大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的区域，折叠得较为紧密，各自行使功能，称为结构域。

一般每个结构域约由100-200个氨基酸残基组成，各有独特的空间构象，并承担不同的生物学功能。

如免疫球蛋白（IgG）由12个结构域组成，其中两个轻链上各有2个，两个重链上各有4个，补体结合部位与抗原结合部位处于不同的结构域。

蛋白质分子中的几个结构域有的相同，有的不同；而不同蛋白质分子之间肽链中的各结构域也可以相同。

亚基（subunit）:

四级结构中，每个具有独立三级结构的多肽链单位称为亚基（subunit）

原聚体（protomer）：

具有全套不同亚基的最小单位称为原聚体（protomer）.

蛋白质的别构效应（allostery）：

在生物体内，当某种物质特异地与蛋白质分子的某个部位结合，触发该蛋白质的构象发生一定变化，从而导致其功能活性的变化，这种现象称为蛋白质的别构效应（allostery）。

协同效应（cooperativity）：

一个寡聚体蛋白质的一个亚基与其配体结合后，能影响此寡聚体中另一个亚基与配体结合能力的现象，称为协同效应。

如果是促进作用则称为正协同效应（positivecooperativity）；如果是抑制作用则称为负协同效应（negativecooperativity）

蛋白质空间结构的改变伴随其功能的变化，称为变构效应。

即通过构象变化影响蛋白质的功能，血红蛋白称为变构蛋白（allostericprotein）。

血红蛋白存在两种主要构象态：

T态（tensestate）和R态（relaxedstate），T态和R态之间能互换，而且均能结合氧，但R态的结合能力要强。

血红蛋白别构效应表现在：

①氧结合的正协同性同促效应，氧饱和曲线与氧分压的关系呈S型曲线，表明在第1个亚基与O2结合后其他亚基与O2的相继结合越来越容易，第4个亚基的氧结合常数可比第1个的大数百倍。

这是因为第1个亚基结合O2后引起血红蛋白分子的构象变化，促使其他亚基与O2结合。

O2的释放过程也是如此，第1个O2释放使留下的O2更易释放。

②H+浓度升高（pH降低）使血红蛋白与O2的亲和力变小（玻尔效应），促进O2的释放。

③在恒定pH下CO2能降低血红蛋白与O2的亲和力。

④人红细胞中含有的2、3二磷酸甘油酸（BPG），也能降低O2的亲和力。

⑤血红蛋白与O2的结合也能抑制其与H+，CO2和BPG的结合。

注意肌红蛋白（Mb）和血红蛋白（Hb）的氧解离曲线

血红蛋白

结构是功能的基础！

举例！

蛋白质一级结构与功能的关系：

前体与活性蛋白质、分子病。

一级结构是空间构象的基础，蛋白质的一级结构与分子病：

几乎所有遗传病都与蛋白质分子结构改变有关，称之为分子病。

在蛋白质的一级结构中，参与功能活性部位的残基或处于特定构象关键部位的残基，即使在整个分子中发生一个残基的异常，那么该蛋白质的功能也会受到明显的影响，导致疾病的发生。

这种变异来源于基因上遗传信息的突变，所以是可遗传的。

与血红蛋白相关的分子病：

镰刀状细胞贫血病---血红蛋白α或β链突变；地中海贫血---血红蛋白α或β链缺失。

镰刀状细胞贫血仅仅是血红蛋白（Hb）β亚基574个氨基酸残基中，一个氨基酸残基即N端的第6位的谷氨酸被缬氨酸取代，发生了变异所造成的。

突变导致本是可溶性的血红蛋白聚集成丝，相互粘着，导致红细胞变形而成镰刀状，极易破碎导致贫血。

地中海贫血：

产生原因：

缺失一个或多个编码血红蛋白链的基因；一个或多个基因无义突变--缩短的蛋白链；发生移码突--不能合成正确的多肽链；编码区外突变－转录阻断或mRNA不能正确加工。

蛋白质空间结构与功能的关系：

血红蛋白的结构与功能。

蛋白质的空间构象是其功能活性的基础，构象发生变化，其功能活性也随之改变。

蛋白质变性时，由于其空间构象被破坏，故引起功能活性丧失，变性蛋白质在复性后，构象复原，活性即能恢复。

蛋白质构象改变导致疾病的机理！

有些蛋白质错误折叠后相互聚集，常形成抗蛋白水解酶的淀粉样纤维沉淀，产生毒性而致病，表现为蛋白质淀粉样纤维沉淀的病理改变。

这类疾病包括：

人纹状体脊髓变性病、老年痴呆症、亨停顿舞蹈病、疯牛病等。

疯牛病中的蛋白质构象改变：

疯牛病是由朊病毒蛋白（prionprotein,PrP）引起的一组人和动物神经退行性病变。

正常的PrP富含α-螺旋，称为PrPc。

这种α-螺旋在某种未知蛋白质的作用下可转变成β-折叠，空间结构也由单个球状分子变成了纤维状的聚集态。

老年性痴呆:

即阿尔茨海默病，是一种大脑细胞退化萎缩，细胞密度降低的器质性疾病。

患者部分或者全部的丧失记忆能力和认识能力。

分子机理：

2个和AD有关的蛋白质：

β淀粉样蛋白和Tau蛋白，在病变时发生聚集。

这些蛋白质在病变时的一个共同特点是，分子中β折叠增加，进而导致分子聚集，对蛋白水解酶的抗性增大。

二、蛋白质的理化性质及分离分析

蛋白质的两性解离与等电点：

蛋白质分子中氨基酸残基的侧链上存在游离的氨基和羧基，因此蛋白质与氨基酸一样具有两性解离性质，具有特定的等电点（pI）。

溶液pH＝pI时，蛋白质所带正负电荷相等；

pH＞pI时，蛋白质带净负电荷；

pH＜pI时，蛋白质带净正电荷。

等电点的计算：

对于所有的R基团不解离的氨基酸而言（即解离只发生在α-羧基和α-氨基上）,计算起来非常简单：

PI＝（PK1+PK2）/2

等电点时特点：

（1）净电荷为零

（2）一定离子强度的缓冲液

（3）多数蛋白质在水中等电点偏酸

（4）在等电点时蛋白质的导电性、溶解度、黏度及渗透压都最小

SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）

巯基乙醇：

打开二硫键。

SDS：

变性剂，破裂蛋白质分子中的氢键和疏水作用。

SDS以其氢键与蛋白质分子的侧链结合成复合体。

①带有很多负电荷——远远超过蛋白质分子原有电荷

②改变了蛋白质单体分子的构象：

近似雪茄烟形的长椭圆棒，短轴长度相同，长轴长度随蛋白质的相对分子质量成正比例变化。

迁移率主要取决于蛋白质相对分子量

双向电泳

等电聚焦电泳+SDS-PAGE

第一向进行等电聚焦，蛋白质沿pH梯度分离至各自的等电点；再沿垂直的方向进行分子量的分离.

稳定蛋白质亲水溶胶的两个重要因素：

水化膜：

通过氢键与水结合

表面电荷：

在非等电点状态下，蛋白质分子表面的亲水基团带电荷，与极性水分子中的异性电荷吸引形成双电层，带同性电荷蛋白质分子互相排斥。

超滤：

是利用外加压或离心使水和其他分通过半透膜，蛋白质留在膜上。

超滤的主要应用：

浓缩：

使用超滤来增加所需大分子溶质的浓度，即大分子被超滤膜截留而小分子和溶剂可自由通过。

梯度分离：

按分子大小梯度分离样品中的溶质分子时，超滤是一种经济有效的方法。

脱盐／纯化：

脱盐即从大分子溶液中去除盐、非水性溶剂和小分子物质的过程。

蛋白质的变性、复性与凝固作用

蛋白质的变性：

在某些物理或化学因素的作用下，蛋白质严格的空间结构被破坏（肽键不断裂，一级结构不变），从而引起蛋白质若干理化性质和生物学性质的改变，称为蛋白质的变性（denaturation）。

①物理性质：

旋光性改变，溶解度下降，结晶能力下降，沉降率升高，粘度升高，光吸收度增加等；

②化学性质：

官能团反应性增加，呈色反应增强，易被蛋白酶水解。

③生物学性质：

原有生物学活性丧失，抗原性改变。

、

盐析法原理：

向蛋白质溶液中加入大量的中性盐（硫酸胺、硫酸钠或氯化钠等），使蛋白质脱去水化层而聚集沉淀。

盐析沉淀一般不引起蛋白质变性。

当除去盐后，复可溶解。

沉降系数（S）单位引力场沉降分子下沉的速率。

S=v/ω2x

v：

沉降速率（dx/dt）可以从实验测得。

ω：

离心机转子每秒钟的角速度，以弧度/秒计。

（即2π×转子每秒钟的转速）

x：

蛋白质界面中点与转子中心之间的距离（以cm计）

取1×10-13秒为一个Svedberg单位。

考马斯亮蓝G-250

本身为棕色，与蛋白质反应呈蓝色

与蛋白的亲和力强，灵敏度高1---1000微克/毫升

考马斯亮蓝G-250是一种染料，在游离状态下呈红色，与蛋白质结合则呈现蓝色。

在一定范围内，溶液在595nm波长下的吸光度与蛋白质含量成正比，可用比色法测定。

本法试剂配制简单，操作简便，是一种常见的蛋白质快速微量测定方法。

蛋白质的紫外吸收性质：

大部分蛋白质均含有带芳香环的苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸。

这三种氨基酸在280nm附近有最大吸收。

因此，大多数蛋白质在280nm附近显示强的吸收。

可以对蛋白质进行定性和定量检测。

蛋白质浓度（mg/ml）=1.45A280—0.74A260

纯DNA的A260/A280=1.8.

纯RNA的A260/A280=2.0.

当样品被蛋白质或者酚污染的话，A260/A280值会下降。

另外，DNA样品被RNA污染的话，A260/A280值会上升；RNA样品被DNA污染的话，A260/A280值会下降。

纯DNA：

OD260/OD280≈1.8（>1.9，表明有RNA污染；<1.6，表明有蛋白质、酚等污染）③纯RNA：

1.7

层析技术的分类

层析方法

分离依据

吸附层析

利用吸附剂对不同物质的吸附力不同而使混合物中各组分分离

分配层析

利用各组分在两相中的分配系数不同，而使各组分分离

离子交换层析

利用离子交换剂上的可解离基团（活性基团）对各种离子的亲和力不同而达到分离目的

凝胶层析

以各种多孔凝胶为固定相，利用流动相中所含各种组分的相对分子质量不同而达到物质分离

亲和层析

利用生物分子与配基之间所具有的专一而又可逆的亲和力，使生物分子分离纯化

层析聚焦

将酶等两性物质的等电点特性与离子交换层析的特性结合在一起，实现组分分离

等电点沉淀法：

净电荷为零，分子之间的静电排斥力最小，因而容易聚集形成沉淀。

该法适用于在等电点pH稳定的蛋白质。

分离纯化的基本方法

1、盐析与等电点沉淀---根据溶解度不同分离

2、层析法

离子交换层析法---根据电荷不同分离；

凝胶过滤法---根据分子量、分子形状不同分离；

亲和层析---根据特异性亲和力不同分离；

3、梯度离心法

沉降系数Sedimentationcoefficient（S）的物理意义是颗粒在离心力作用下从静止状态到达等速运动所经过的时间。

差速离心采用不同的离心速度和离心时间，使沉降速度不同的颗粒分批分离的方法。

特点：

用于分离大小和密度差异较大的颗粒。

优点：

操作简单。

缺点：

1）分离效果较差，不能一次得到纯颗粒。

2）壁效应严重。

3）沉降的颗粒受到挤压。

密度梯度离心

等密度梯度离心

梯度介质

通常用蔗糖

最大的梯度密度<最小密度的沉降样品

通常用CsCl

最大的梯度密度>密度最大的沉降样品

离心条件

在最前的沉降物质达到管底前停止，短时间，低速度

使各组分沉降到其平衡的密度区，长时间，高速度

分离依据

密度相近，但沉降系数不同

沉降系数相近，但密度不同

相对离心力是指颗粒所受到的离心力与地心引力之比值。

测定蛋白质相对分子量的原理和方法：

一）根据化学组成测定最低相对分子量：

用化学分析方法测出蛋白质中某一微量元素的含量。

并假设蛋白质分子中含有一个被测元素的原子，则可由此计算出蛋白质的最低分子量。

；

（二）沉降分析测定Mr：

在强大的离心场中，如果蛋白质溶液的密度大于溶液密度，溶液中的蛋白质会发生沉降。

沉降速度决定于蛋白质的分子量、分子密度、分子形状和溶剂的密度、粘度。

；（三）凝胶过滤法测定Mr：

凝胶过滤（层析）可按照蛋白质分子量大小进行分离的技术，同时可以测定蛋白质分子量，蛋白质通过凝胶柱的速度即洗脱体积与其分子量有关；SDS-PAGE法测定Mr：

当电泳体系中含有一定浓度的十二烷基硫酸钠（SDS）时，则得电泳迁移率的大小只取决于蛋白质的分子量，从而可直接由电泳迁移率推算出蛋白质的分子量。

蛋白质的含量测定与纯度：

溶液中蛋白质的浓度测定方法很多，最早的经典方法是凯氏定氮法，稍后应用较广泛的方法是双缩脲法、福林－酚法和紫外吸收法，近年来大多数人用考马斯亮蓝法。

蛋白质纯度鉴定：

电泳、沉淀、HPLC、N末端测序等

三、蛋白质研究技术

戊二醛交联法

一步法:

抗原或抗体+戊二醛+酶

评价:

重复性好但抗原、抗体、酶之间的比例不确定效率不高

二步法:

酶+戊二醛à+抗原或抗体

评价:

效率高，但产率更低

如果是ALP常用一步法标记

如果是HRP常用二步法标记

ELISA的种类和变化

（一）双抗体夹心法

（二）双位点一步法

（三）间接法（四）竞争法

HOOKeffect钩状效应：

过量的抗原可分别同固相抗体和酶标抗体结合而抑制夹心复合物的形成，此现象称为钩状效应。

特点一：

灵敏性

该测定法的灵敏度来自作为报告基团的酶。

众所周知,酶是一种有机催化剂，很少量的酶即可诱导大量的催化反应，产生可供观察的显色反应现象。

因此该体系常被称为酶放大体系。

ELISA实现了在细胞或亚细胞水平上示踪抗原或抗体的所在部位，或在微克、甚至纳克水平上对其进行定量。

特点二：

特异性

其特异性来自抗体或抗原的选择性。

抗原抗体的结合实质上只发生在抗原的抗原决定簇与抗体的抗原结合位点之间。

由于两者在化学结构和空间构型上呈互补关系，所以抗原抗体反应具有高度的特异性。

ELISA评价

1.既可测抗原又可测抗体

2.既可定性又可定量

3.操作简便不需特殊仪器

4.特异性强敏感度高

5.缺点是可出现假阳性

WesternBlot基本原理：

在电场的作用下将电泳分离的多肽从凝胶转移至一种固相支持体，然后用这种多肽的特异抗体来检测。

WB间接法

优点：

1.免疫特异性不受标记影响

2.信号放大灵敏度高（多个二抗结合位点）

3.多种标记的二抗可供选择

缺点：

1.交叉反应引起的非特异性条带

2.额外的二抗孵育以及条件优化

免疫组化:

抗原＋抗体（特异性）＋酶标记抗体，通过酶与底物作用生成有色反应物，定位、定量组织或细胞内抗原的技术。

特点：

特异性敏感性定位性可视性

酶免疫组化特点：

信号定位准确；定性检测；标本可长期保存；方法简便

蛋白质的相互作用的研究方法:

酵母双杂交系统YeastTwo-HybridSysterm

谷胱苷肽-S-转移酶沉淀试验GSTpull-downassay

免疫共沉淀（Co-IP）

荧光共振能量转移（FRET）

双分子荧光互补（BIFC）

酵母双杂交系统是在真核模式生物酵母中进行的，研究活细胞内蛋白质相互作用，对蛋白质之间微弱的、瞬间的作用也能通过报告基因的表达产物敏感地检测得到。

酵母双杂交技术原理：

酵母双杂交系统的建立基于对真核生物转录激活因子结构与功能的认识

选择酵母细胞作为双杂交系统的宿主菌株：

1.酵母细胞具有翻译后加工功能2.酵母细胞有很多的营养缺陷型标记，筛选阳性克隆比较方便、容易。

3.酵母细胞有性生殖形成二倍体细胞，转化容易，转化率高报告基因：

在GAL4结合的顺式作用元件下游需连接报告基因。

目前应用最多的报告基因是LacZ基因，表达后能在X-Gal培养基上产生蓝色菌落。

其次是His基因，表达后能使酵母菌在缺少组氨酸的培养基中生长。

现在多提倡两种报告基因同时应用，颜色筛选和营养缺陷筛选同时进行，以降低假阳性的出现

免疫共沉淀Co-immunoprecipitation（Co-IP）

1.原理

当细胞在非变性条件下被裂解时，完整细胞内存在的许多蛋白质－蛋白质间的相互作用被保留了下来。

如果用蛋白质X的抗体免疫沉淀X，那么与X在体内结合的蛋白质Y也能沉淀下来。

这种方法常用于测定两种目标蛋白质是否在体内结合，也可用于确定一种特定蛋白质的新的结合蛋白。

优点：

生理条件下的结合

缺点：

可能检测不到低亲和力和瞬间的蛋白质－蛋白质相互作用

核酸

核酸完全水解产生嘌呤和嘧啶等碱性物质、戊糖（核糖或脱氧核糖）和磷酸的混合物。

核苷酸中的碱基均为含氮杂环化合物，它们分别属于嘌呤衍生物和嘧啶衍生物.

嘌呤和嘧啶环中含有共轭双键，对260nm左右波长的紫外光有较强的吸收。

碱基的这一特性常被用来对碱基、核苷、核苷酸和核酸进行定性和定量分析.

DNA甲基化（DNAmethylation）甲基转移酶的催化下,在DNA上添加甲基基团的一种化学修饰作用。

DNA甲基化状态的改变可导致基因结构和功能异常。

高等生物中的甲基化主要是多核苷酸链的CpG岛多胞嘧啶的5位碳原子，生成m5CpG。

DNA的不同甲基化状态（过甲基化与去甲基化）与基因的活性和功能有关。

核苷戊糖+碱基

糖与碱基之间的C-N键，称为C-N糖苷键

通常是戊糖的C1′与嘌呤碱的N9或嘧啶碱的N1相连接。

核苷酸的连接方式：

3,5磷酸二酯键

核酸的基本结构形式：

多核苷酸链

DNA双螺旋模型

DNA分子由两条多聚脱氧核糖核苷酸链（简称DNA单链）组成并且方向相反的链。

两条链沿着同一根轴平行盘绕，形成右手双螺旋结构。

嘌呤和嘧啶碱基位于螺旋的内侧，磷酸和脱氧核糖基位于螺旋外侧。

碱基环平面与螺旋轴垂直，糖基环平面与碱基环平面成90°角。

DNA双螺旋为右手螺旋。

螺旋直径为2nm，螺旋每旋转一周为10对碱基，螺距为3.4nm，每个碱基平面之间的距离为0.34nm,并形成大沟和小沟。

大沟宽1.2nm，深0.85nm小沟宽0.6nm，深0.75nm两条链依靠碱基间的氢键相连系结合

DNA的双螺旋结构稳定因素

①碱基堆积力形成疏水环境（主要因素）。

②碱基配对的氢键。

GC含量越多，越稳定。

③磷酸基上的负电荷与介质中的阳离子或组蛋白的正离子之间形成离子键，中和了磷酸基上的负电荷间的斥力，有助于DNA稳定。

④碱基处于双螺旋内部的疏水环境中，可免受水溶性活性小分子的攻击。

DNA三螺旋结构

通常是一条同型寡核苷酸与寡嘧啶核苷酸-寡嘌呤核苷酸双螺旋的大沟结合，第三股与寡嘌呤之间同向平行，并按Hoogsteen配对:

T=A*A，C≡G*C+

T=A*T，C≡G*G

cAMP（3’,5’-环化腺苷酸）和cGMP（3’,5’-环化鸟苷酸）的主要功能是作为细胞的第二信使。

cAMP和cGMP的环状磷酯键是一个高能键。

在pH7.4,cAMP和cGMP的水解能约为43.9KJ/mol，比ATP水解能高得多

超螺旋状态的定量描述

L——连环数，DNA双螺旋中一条链以右手螺旋与另一条链缠绕的次数。

T——DNA分子