Question

《科学》上报道了人源γ－分泌酶结合淀粉样前体蛋白（APP）的高分辨率冷冻电镜结构，揭示了结合底物后γ－分泌酶发生的构象变化，并对这些构象变化的功能进行了生化研究，从而为研究与癌症以及阿尔兹海默症相关的特异性药物设计提供了重要的结构信息。回答下列问题：

（1）酶大规模应用于食品、医药等领域，于是出现了固定化酶和固定化细胞技术。固定化酶和固定化细胞技术是利用______________________________，包括_______________和物理吸附法。

（2）γ－分泌酶由4个跨膜蛋白亚基组成。若对γ－分泌酶4个跨膜蛋白亚基进行分离、纯化及分子量测定，需采用________及电泳技术。前者是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法，相对分子质量较大的跨膜蛋白移动速度_____（较快、较慢、无差异）。

 （3）电泳是指________在电场的作用下发生迁移的过程。电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质以及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的_____，从而实现样品中各种分子的分离。

（4）对γ－分泌酶的4个跨膜蛋白亚基进行分子量测定时，通常采用SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法，SDS能使蛋白质完全变性，并解聚成单条肽链，SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量，因而掩盖了不同蛋白质间的电荷差别，使该电泳迁移率完全取决于____________________________。

Answer

物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术 包埋法、化学结合法 凝胶色谱 较快 带电粒子 迁移速度 相对分子量的大小

【解析】

1、凝胶色谱法分离蛋白质的原理：相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程较长，移动速度较慢；而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。

2、电泳的原理：电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。

（1）固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法，将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括包埋法、化学结合法（将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到载体上）和物理吸附法。

（2）凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。由分析可知，相对分子质量较大的蛋白质只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快。

（3）电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。由分析可知，电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。

（4）蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移速率取决于它所带净电荷的多少以及分子的大小等因素，为了消除静电荷对迁移速率的影响，可在凝胶中加入SDS，SDS能与各种蛋白质形成蛋白质—SDS复合物，SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量，因而掩盖了不同种蛋白质间的电荷差别，使电泳迁移率完全取决于分子的大小。