Part1研究生教材《医学分子生物学》学习提纲(研究生分类)
（人民卫生出版社，周春燕、冯作化著，第2版）
蛋白质篇
一、蛋白质的折叠
熟悉了蛋白质折叠的定义，及分子内外的影响因素（包括蛋白质一级结构、二硫键及非共价键、外部环境、辅助分子）。
熟悉了分子伴侣的概念，并了解了其作用机制（包括hsp70、hsp40以atp依赖方式，hsp60、hsp10以圆筒状复合体方式辅助折叠）。
稍微了解了一下有关蛋白质折叠的机制理论，包括“自组装”热力学假说、能级形貌等。
*hsp：热激蛋白。
二、蛋白质的定位
熟悉了蛋白质靶向输送的含义及“信号肽假说”的内容。
熟悉了向线粒体（含有靶向序列的未完全成熟的蛋白质，在tom/tim作用下进入线粒体，并折叠成天然构象）、跨核膜运输（含nls/nes的蛋白质在载体蛋白协助下经核孔进出）及分泌性蛋白（n-末端序列与srp结合的，进入内质网膜上的易位子打开的通道）靶向输送的机制。
*tom/tim：外膜转运酶复合体、内膜转运酶复合体。nls/nes：核定位信号、核输出信号。srp：信号肽识别颗粒。
三、蛋白质的修饰
熟悉了蛋白质翻译后修饰的含义及常见类型。
熟悉了蛋白质磷酸化的含义、常见蛋白激酶（包括①蛋白质丝/苏氨酸激酶：pka，pkc，cam-pk，pkg；②蛋白质酪氨酸激酶：pkt；③双专一性蛋白激酶）的作用。
熟悉了糖蛋白糖链连接方式及其各自的功能（n-糖链最常见，参与细胞识别、与ecm相互作用、信号转导等；o-乙酰半乳糖胺是构成血型抗原的结构基础；o-岩藻糖修饰参与notch分子的信号转导；o-乙酰葡糖胺调节转录因子活性）。了解了酸性糖链结构及功能。顺带复习了细胞膜蛋白的分类及功能（因其大多是糖蛋白），了解了蛋白聚糖的功能。
稍微了解了一下脂基化修饰（固定蛋白质于膜上，信号转导开关）、甲基化修饰（表观遗传调控）、乙酰化修饰（调节肝内代谢酶活性，调节基因转录）、类泛素化修饰的生物学特点及意义。
*ecm：细胞外基质。
**部分内容在后文“表观遗传学基础”总结。
四、蛋白质的降解
熟悉了泛素-蛋白酶体系统（ups）的组成（atp和泛素依赖的ups含19s的蛋白酶体激活因子，体内以此种为主；而不依赖之的ups含11s蛋白酶体激活因子）、降解过程（主要的酶：泛素活化酶e1，泛素结合酶e2，泛素连接酶e3；共价连接多个泛素分子的靶蛋白在蛋白酶体核心颗粒β亚基降解）。
熟悉了自噬的概念，了解了其降解过程（自噬相关基因参与，经历起始、成核、延伸过程，最终降解被包裹物）。调节因素有pi3k、mtorc1等。
了解了蛋白质降解的研究策略。
*mtorc1：哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合体1，抑制自噬。
五、蛋白质的相互作用
复习了一些概念：蛋白质相互作用（ppi）、衔接蛋白、结构域等等，还回顾了sh2、sh3的知识。
对于grb-sos通路有了初步的了解。
了解了ppi界面的一些特性，以及ppi的研究策略。
六、蛋白质组学
了解了其定义和研究范围。
基因组与基因表达
一、基因组
复习了一些基本的知识点，比如：基因、遗传学三大定律、多基因家族、假基因等。复习了基因及基因组结构方面的一些概念，比如：操纵子模型（原核生物）；结构基因序列（外显子与内含子）与调控序列（顺势作用元件，启动子、增强子，沉默子）；顺式作用元件与反式作用因子；重复序列。
了解了基因组、基因组学、转录组学的概念。
二、基因组复制
熟悉了真核生物基因组复制的基本过程及复制叉模型，参与其中的各种蛋白质（5种dna聚合酶，rpa，rfc，pcna，dna连接酶i，dna解旋酶，拓扑异构酶等）及其功能。
了解了真核生物dna复制的调节（主要是cdk的作用）。了解了端粒酶及dna复制末端的调控。
*rpa：复制蛋白a。rfc：复制因子c。pcna：增殖细胞核抗原。cdk：细胞周期蛋白依赖激酶。
三、dna损伤的修复
熟悉了dna损伤修复的方式及各自适用的对象。
四、基因表达的表观遗传调控
熟悉了表观遗传学的含义，了解了其研究的角度（选择性转录、转录后调控、翻译后调控）。
*tf：转录因子。sam：s-腺苷甲硫氨酸。dnmt：dna甲基转移酶。hat：组蛋白乙酰化酶。hdac：组蛋白去乙酰化酶。prmt：蛋白质精氨酸甲基转移酶。kmt：组蛋白赖氨酸甲基转移酶。sumo：小泛素相关修饰物，sumo化即类泛素化。
五、真核基因表达的转录调控
熟悉了转录起始调控中一些关键概念：pic即基础转录装置；tf即转录因子/反式作用因子，包括通用tf、序列特异性tf、辅助tf等；顺式作用元件如tata盒；转录激活因子（及其结构特点、如何发挥作用）及其中常见的一类——核受体。
稍微了解了转录过程的调控（关于rna pol ii的大亚基ctd）。
熟悉了转录后调控的四个关键词——修饰，剪切/剪接、定位、降解。熟悉了5’-帽[m7gpppagpnp]的重要功能（出核、防降解、促翻译等）、3’-尾及polya信号、剪接与剪切的区别及选择性剪接、mrna实现定位的途径（沿细胞骨架转运、定位保护、定点合成、扩散与定点锚定）、影响mrna稳定性的因素、无义突变介导的mrna降解（nmd）的含义，等等。
细胞生命活动的分子调控
一、细胞凋亡的分子调控
1. 熟悉了细胞凋亡的含义——内在基因控制、自主（主动）的、有序的。熟悉了其特征性变化，包括：①凋亡小体；②细胞膜磷脂酰丝氨酸外翻；③染色质dna非随机性降解（阶梯状电泳图谱，160-200bp×n）。
2. 熟悉了促进细胞凋亡的酶或分子。
（1）半胱氨酸-天冬氨酸特异性蛋白酶（caspase）在天冬氨酸之后切断底物，分为ice家族（-1，4，5，13，参与炎症反应）、ced-3家族（-3，6，7，凋亡执行者，降解蛋白；-2，8，9，10，凋亡启动者，自激活后引起caspase级联反应）。其功能：灭活抑凋亡蛋白（eg. bcl-2）；水解细胞蛋白；激活相关活性蛋白酶。
（2）核酸内切酶可被钙镁离子激活、被锌离子抑制。在核小体连接区切割。
（3）凋亡蛋白酶激活因子1（apaf-1）可以与cyt c、caspase-9协同激活caspase-3。
（4）死亡受体/配体有：tnfr-1/tnf、fas/fasl、dr3/apo-3l、dr4/apo-2l、dr5/apo-2l。fas可形成三聚体，胞内dd结构域通过接头蛋白fadd的死亡效应结构域ded与pro-caspase-8偶联。活化蛋白激酶，提升钙离子浓度；活化caspase级联反应，水解dna等。tnfr-1的接头蛋白是tradd。
（5）p53是bax的正调节因子、bcl-2的负调节因子。g1期监视dna完整性，阻滞细胞周期，若不能修复，则诱导凋亡。
（6）凋亡诱导因子（aif），存在于线粒体内外膜间隙，其引起细胞凋亡不依赖于caspase活性。其发挥作用是由于线粒体通透性转换孔（mptp）开放。
（7）c-myc有转录因子活性，有促增殖和促凋亡双重调节作用。其与max形成复合物，也可诱导凋亡。
熟悉了抑制凋亡的分子。
（1）bcl-2家族：bcl-2等抗凋亡，抑制mptp开放，灭活apaf-1，还可特异性结合cyt c。bax、bid、bak等促凋亡，参与线粒体外膜孔洞形成、还可与bcl-2等相互作用。其作用方式主要是影响钙离子、aif、cyt c的释放。
（2）细胞凋亡抑制因子iap超家族，可抑制caspase活性。
（3）il-1、il-18、tnfs有诱导细胞凋亡的作用；tgf-β1、inf-γ在某些情况下也可诱导凋亡；il-4、il-6可抑制凋亡。
4.熟悉了caspase依赖的凋亡途径。（以下是对笔记4的补充）
①线粒体凋亡：atp/datp的下降等导致mptp开放，cyt c、aif、内切核酸酶g、cad等从线粒体膜间隙释放入胞质。cyt c/apaf-1/pro-caspase-9聚集形成凋亡体，激活caspase-9。内切核酸酶g转运入核，水解核染色质，dna片段化。cad（caspase依赖的dnase）也入核，经caspase-3切割后可使dna片段化更明显，染色质进一步浓缩。线粒体凋亡途径受到bcl-2家族调控。
②严重的内质网应激，可导致内质网凋亡：通过caspase-12通路、chop/gadd153通路、jnk通路介导。详见“应激的分子调控”章节（下周读）。
③死亡受体介导的凋亡：fadd的ded区与pro-caspase-8/10结合，形成disk（死亡诱导信号复合体）→caspase-8,10自身剪切激活，启动caspase级联反应，caspase-3,6,7激活→降解icad，释放cad→降解dna，引发凋亡。
此三大凋亡途径有密切的相互联系，比如钙离子的核心作用、caspase参与与的共同执行通路。
④细胞毒t淋巴细胞（ctl）、nk细胞释放了穿孔素/颗粒酶。fas/fasl是ctl诱导凋亡的主要方式。颗粒酶b可以激活caspase而不依赖于上游信号；颗粒酶a则是通过单链dna损伤进行的caspase非依赖途径。
5.了解了caspase非依赖的凋亡途径。例如自噬、类凋亡、有丝分裂灾变、凋亡样程序性死亡（aif，内切核酸酶g可能相关）、坏死样程序性死亡（钙蛋白酶原、bax参与）。
6.了解了心肌缺血或i/r引起细胞凋亡的机制。①ros↑；②fas表达↑；③p53转录↑。猜测：钙超载也是机制之一？
7.了解了针对凋亡途径的潜在治疗靶点。
二、细胞增殖的分子调控
1.熟悉了四个细胞周期检查点及相对应的功能，此过程中的重要细胞周期蛋白。①g1-s期检查点（r点）—整合内外信号—cyclin e，cdk2/3，若存在有丝分裂原，则cyclin d、ckd4/6也促进细胞通过r点；②s期检查点—dna受损—cyclin a，cdk1/2；③g2期检查点—防止带着受损或未复制完的dna进行有丝分裂；④m期检查点—姐妹染色单体是否稳定附着于纺锤体—cyclin b，cdk1（即有丝分裂促进因子mpf）。cyclin d-cdk4/6、cyclin e-cdk2活化rb蛋白，解除对e2f（转录激活因子）的抑制，启动基因表达。cyclin b-cdk1对m期有丝分裂进行调节。
2.了解了细胞周期抑制分子（cki，14-3-3，p53）。
3.熟悉了原癌基因、抑癌基因、生长因子的概念，细胞从g0返回g1的过程（获取资格[pdgf参与]、进入[pdgf，egf，胰岛素参与]、进展[igf1参与]）
4.熟悉了细胞增殖相关信号通路。
5.了解了细胞内外环境对增殖的影响。no、硫化氢、低ph可抑制增殖；钙离子通过ip3途径影响增殖。
6.了解了细胞增殖相关的概念，接触抑制、细胞衰老等。
7.了解了血管平滑肌细胞增殖在as中的作用。
三、细胞分化的分子调控
1.熟悉了一些基本概念，如细胞分化、祖细胞、去分化、转分化、细胞可塑性、分化主导基因、ipsc、yamanaka因子（oct3/4、sox2、c-myc和klf4）等。
2.以基因座控制区为例，了解了分化状态及功能是由特异性基因时空表达决定的。粗略了解了一下其机制。
3.熟悉了细胞间分化调控的重要通路notch信号的组成（notch受体，dsl/jagged配体，dna结合蛋白cbf1/csl）和功能（旁抑制效应）等。
4.熟悉了诱导定向分化的三种方式。①外源性生物分子或化合物诱导（例如bmp家族，dmso）；②转基因诱导（如fgf2、runx2）；③与其他细胞共培养。三种方法各有利弊。
5.了解了维持esc全能性的机制，包括白血病抑制因子（lif）-lifr-jak/stat通路、oct-3等转录因子。
1.熟悉了一些基本概念，如应激、应激原、急性期反应、急性期蛋白（app）、迟缓相等。
2.熟悉了全身性应激的桥梁——神经-内分泌系统：①下丘脑-垂体-肾上腺皮质系统（gc↑）；②交感-肾上腺髓质系统（儿茶酚胺↑）。
3.熟悉了细胞应激的非特异性分子事件——app与热休克蛋白（hsp）。①app：如crp、α1-酸性糖蛋白、降钙素原（pct）、结合珠蛋白。肝脏是主要的合成部位，il-1β、il-6、tnf-α是诱导合成的主要分子。②hsp：促进应激时蛋白质的解聚和复性；受热休克因子调控（hsf，其中hsf1为主）。
4.熟悉了不同应激原诱导的特异性分子事件，如表。
6.粗略看了下各种相关蛋白、相关通路，应激在其它疾病中的作用，对本章细节未作深入学习。
7.熟悉了物质代谢调节的信号通路，包括：①ampk（amp激活的蛋白激酶）通路：ampk是能量感应器，受amp/atp、adp/atp比值、上游激酶tak1等调节
；调节下游关键酶或转录因子，促糖摄取，促糖酵解，抑制糖异生。还调节脂代谢。②pi3k（磷脂酰肌醇3激酶）-akt通路：胰岛素等gf、ck通过酪氨酸蛋白激酶和g蛋白偶联受体，激活pi3k，产生pip3并激活akt。akt磷酸化p21、nf-κb、gsk-3、foxo1、mtor等，而pten是负调节因子。此外，还稍微了解了其他通路，比如hif-1α通路调节代谢。
