【1蛋白質摺疊研究的概況】　　在生物體內，生物資訊的流動可以分為兩個部分：第一部分是儲存於DNA序列中的遺傳資訊透過轉錄和翻譯傳入蛋白質的一級序列中，這是一維資訊之間的傳遞，三聯子密碼介導了這一傳遞過程；第二部分是肽鏈經過疏水塌縮、空間盤曲、側鏈聚集等摺疊過程形成蛋白質的天然構象，同時獲得生物活性，從而將生命資訊表達出來；而蛋白質作為生命資訊的表達載體，它摺疊所形成的特定空間結構是其具有生物學功能的基礎，也就是說，這個一維資訊向三維資訊的轉化過程是表現生命活力所必需的。

　　自從20世紀60年代，Anfinsen基於還原變性的牛胰RNase在不需其他任何物質幫助下，僅透過去除變性劑和還原劑就使其恢復天然結構的實驗結果，提出了“多肽鏈的氨基酸序列包含了形成其熱力學上穩定的天然構象所必需的全部資訊”的“自組裝學說”以來，隨著對蛋白質摺疊研究的廣泛開展，人們對蛋白質摺疊理論有了進一步的補充和擴充套件。Anfinsen的“自組裝熱力學假說”得到了許多體外實驗的證明，的確有許多蛋白在體外可進行可逆的變性和復性，尤其是一些小分子量的蛋白，但是並非所有的蛋白都如此。而且由於特殊的環境因素，體內蛋白質的摺疊遠非如此。　　體內蛋白質的摺疊往往需要有其他輔助因子的參與，並伴隨有ATP的水解。因此，Ellis 於1987年提出了蛋白質摺疊的“輔助性組裝學說”。這表明蛋白質的摺疊不僅僅是一個熱力學的過程，顯然也受到動力學的控制。有的學者基於有些相似氨基酸序列的蛋白質具有不同的摺疊結構，而另外一些不同氨基酸序列的蛋白質在結構上卻相似的現象，提出了mRNA二級結構可能作為一種遺傳密碼從而影響蛋白質結構的假說。但目前為止，該假說尚沒有任何實驗證據，只有一些純數學論證[3]。那麼，蛋白質的氨基酸序列究竟是如何確定其空間構象的呢？圍繞這一問題科研人員已進行了大量出色的工作，但迄今為止我們對蛋白質的摺疊機制的認識仍是不完整的，甚至有些方面還存在著錯誤的觀點。　　在這方面作出重要貢獻的典型研究例項是美國C.B.安芬森小組關於牛胰核糖核酸酶的變性和復性的研究。牛胰核糖核酸酶含有124個氨基酸殘基,由8個巰基配對組成4對二硫鍵。可以計算出酶分子中8個巰基組成4對二硫鍵的可能方式有105種,這就提供了一個定量估算復性重組的指標。在溫和的鹼性條件下,8摩爾的濃脲和大量巰基乙醇能使四對二硫鍵完全還原，整個分子變為無規則捲曲狀，酶分子變性。透析去除脲，在氧的存在下，二硫鍵重新形成，酶分子完全復性，二硫鍵中成對的巰基都與天然一樣，復性分子可以結晶且具有與天然酶晶體相同的X射線衍射花樣，從而證實，酶分子在復性過程中,不僅能自發地重新摺疊,而且只選擇了105種二硫鍵可能配對方式中的一種。　　【2蛋白質摺疊機制的理論模型】　　▲框架模型（Framework Model）　　框架模型[4] 假設蛋白質的區域性構象依賴於區域性的氨基酸序列。在多肽鏈摺疊過程的起始階段, 先迅速形成不穩定的二級結構單元； 稱為“flickering cluster”, 隨後這些二級結構靠近接觸, 從而形成穩定的二級結構框架；最後，二級結構框架相互拼接，肽鏈逐漸緊縮，形成了蛋白質的三級結構。這個模型認為即使是一個小分子的蛋白也可以一部分一部分的進行摺疊, 其間形成的亞結構域是摺疊中間體的重要結構。　　▲疏水塌縮模型（Hydrophobic Collapse Model）　　在疏水塌縮模型[5]中，疏水作用力被認為是在蛋白質摺疊過程中起決定性作用的力的因素。在形成任何二級結構和三級結構之前首先發生很快的非特異性的疏水塌縮。　　▲擴散-碰撞-粘合機制 （Diffusion-Collision-Adhesion Model）　　該模型認為蛋白質的摺疊起始於伸展肽鏈上的幾個位點，在這些位點上生成不穩定的二級結構單元或者疏水簇，主要依靠區域性序列的程序或中程（3-4個殘基）相互作用來維繫。它們以非特異性布朗運動的方式擴散、碰撞、相互黏附，導致大的結構生成並因此而增加了穩定性。進一步的碰撞形成具有疏水核心和二級結構的類熔球態中間體的球狀結構。球形中間體調整為緻密的、無活性的類似天然結構的高度有序熔球態結構。最後無活性的高度有序熔球態轉變為完整的有活力的天然態。