蛋白质结构的关键方面

在氧化应激和氧化反应的环境下,以及在细胞代谢、解毒、抗氧化剂和蛋白酶的反应过程中的蛋白质结构的重要性。

 

白皮书

2009年春

 

本白皮书讨论了作为健康体魄基础的蛋白质结构。蛋白质功能里有大量的信息，新发现的蛋白质是最热门的医学研究领域之一。恰当的蛋白质功能对身体健康至关重要，这并不奇怪。例如,蛋白质通过防护DNA损伤或加速其修复来减缓血管的老化。仔细观察某些蛋白质就会发现, 一些蛋白质功能中蛋白质结构的关键性往往被忽视。这篇文章简要介绍了蛋白质结构的关键方面。 此外,也介绍了改善蛋白质的结构或环境是蛋白质功能的一个关键方面。

 

新陈代谢

新陈代谢是发生在生物体内为了维持生命的一系列化学反应。生物体的新陈代可以决定哪些物质有营养并且利用, 同时应对有毒物质。换句话说，蛋白质参与利用和消除的所有进程, 这两方面对一些功能至关重要。

 

酶/蛋白质

蛋白质——生物分子，由氨基酸组成的线性链,通过肽键和氢键连接在一起。他们被认为是最重要的生物分子, 因为他们在细胞内与细胞间展现至关重要的功能。许多蛋白质是用来催化新陈代谢里的化学反应的酶。其他蛋白质具有结构、运输或力学功能, 例如, 形成血红蛋白的蛋白质,血液中氧的运输者。 蛋白质在细胞信号,免疫反应,细胞粘附,主动跨膜运输和细胞周期中也很重要。它们的功能取决于它们的结构。蛋白质结构的破坏降低了他们的功能和代谢能力。蛋白质结构的破坏就是发生在氧化应激过程中, 称之为蛋白质的变性。

 

新陈代谢中自相矛盾的是：一方面，为了生存，绝大多数复杂生命体在它们的化学反应中需要氧气；另一方面，氧气又是损伤细胞成分的高活性分子。对蛋白质的破坏引起酶抑制、变性、蛋白质降解,都会严重影响健康。例如：对DNA的损伤可能会导致突变,癌症, 幸好有来自酶修复机制的抵消作用。氧化应激被认为是人类许多疾病的一个重要组成部分。酶处理(新陈代谢)的反应, 例如抗氧化剂, 已经被深入的研究了。研究者们特别感兴趣的是治疗中风和神经变性疾病,因为他们被认为是用来支持健康和预防疾病（如癌症和冠心病）。

 

反应

反应——人体的蛋白质和酶调控解毒,抗氧化剂,蛋白酶的过程。由于氧化应激是新陈代谢和生命本身的一个自然部分, 因此及时抑制这个反应就显得至关重要。一旦氧化应激超过机体的承受能力, 损害就会发生。有三种重要的反应, 都依赖于蛋白质和酶的一些功能。

 

1. 解毒。

所有机制都会变成化合物, 他们不能作为食物，如果他们在细胞里积累,将会对机体有害，因为他们没有代谢功能。这些潜在的有害化合物,称为外源性物质,由一些代谢酶来解毒。重要的解毒过程显然取决于正确的蛋白质和酶的功能。

 

2.抗氧化剂。

另一组的有害化合物是活性致氧体（ROS）,也称为自由基，是在氧化应激期间产生的。这些有害氧化剂被抗氧化代谢物通过酶作用（如过氧化氢酶和氧化物酶）等来消除。这个过程涉及的抗氧化剂取决于蛋白质和酶的工作效率。

 

3.蛋白酶。

另一个进行此类反应的酶称为蛋白酶，这是一个重要的机制,因为细胞调节特定蛋白质的浓度和消除折叠错误的蛋白质。蛋白水解酶的主要功能是降低不需要的或损坏的蛋白质。蛋白酶的过程依赖于蛋白质和酶的某些功能。

 

蛋白质的结构支持

所有的过程,包括修复和补偿的反应过程, 取决于合适的蛋白质和酶的功能，这每一项功能取决于其结构。为了发挥他们的功能,有必要首先形成正确三维结构的蛋白质。各种类型的结构取决于氢键；因此氢键扮演重要的角色就是决定蛋白质的三维结构。氢键最终影响蛋白质功能。细胞内蛋白质功能的总和称为细胞活动。

 

Eng3 的技术

Eng3采用了关于氢键在无机分子(如：水)和有机分子(如：蛋白质和DNA)的技术，这个技术也在不断地升级。此专利技术用于无毒生物物理过程, 可以支持蛋白质结构和提高细胞活性。

这个技术重点是通过提高氧化反应来解决改善氧化应激所造成的损伤。解决蛋白质结构问题是许多旨在提高代谢和氧化应激引起的医疗问题的解决方法之一。改进蛋白质调控的过程被视为一个强大的预防工具，可以用来避免氧化应激损伤的积累。