跳转到内容

真实结构

分子图鉴

这里的每一个分子都不是 AI 生成或艺术想象,而是科学家用 X 射线晶体学与冷冻电镜 真实测定的三维坐标,来自 RCSB 蛋白质数据库。点开任意一个,就能在浏览器里亲手旋转、缩放,看清生命与药物的分子机器到底长什么样。

性能说明:3D 渲染引擎(Mol*)仅在你点击「查看 3D 结构」时才按需加载,不影响页面打开速度。

生命科学

肌红蛋白

Myoglobin
肌红蛋白PDB 1MBN
实验测定的三维结构 · 数据来自 RCSB Protein Data Bank(PDB 1MBN)· 由 Mol* 渲染

肌肉里储存氧的蛋白。它是人类破解的第一个蛋白质三维结构——1958 年由 Kendrew 用 X 射线晶体学测定,第一次让人「看见」了蛋白质折叠的真实样子。

为何重要:史上第一个被解出的蛋白质结构,开创了结构生物学。Kendrew 因此获 1962 年诺贝尔化学奖。

延伸阅读:蛋白质折叠
生命科学

溶菌酶

Lysozyme
溶菌酶PDB 1LYZ
实验测定的三维结构 · 数据来自 RCSB Protein Data Bank(PDB 1LYZ)· 由 Mol* 渲染

一种能切开细菌细胞壁的酶,存在于眼泪和唾液里,是人体的天然抗菌武器。它是第一个被解出结构的酶,让人类第一次看清酶如何精准地「咬住」底物。

为何重要:第一个被测定结构的酶(1965, Phillips),奠定了「结构决定催化机制」的认识。

延伸阅读:免疫系统
医学

胰岛素

Insulin
胰岛素PDB 4INS
实验测定的三维结构 · 数据来自 RCSB Protein Data Bank(PDB 4INS)· 由 Mol* 渲染

调节血糖的激素。糖尿病患者注射的正是它。这个经典的「2 锌胰岛素」结构展示了两条肽链如何由二硫键缝合、再围绕锌离子组装成六聚体。

为何重要:胰岛素是第一个被测序的蛋白质,也是首个大规模重组生产的药物——现代生物制药的开端。

延伸阅读:糖尿病
医学

血红蛋白

Hemoglobin
血红蛋白PDB 1HHO
实验测定的三维结构 · 数据来自 RCSB Protein Data Bank(PDB 1HHO)· 由 Mol* 渲染

红细胞里运氧的蛋白,让血液变红。四个亚基协同工作:结合一个氧分子会让其余位点更易结合氧——这种「协同效应」是分子如何「放大信号」的教科书范例。

为何重要:协同别构调控的典范;镰刀型贫血等血红蛋白病揭示了「一个氨基酸之差」如何致病。

延伸阅读:蛋白质折叠
生命科学

DNA 双螺旋

B-DNA Dodecamer
DNA 双螺旋PDB 1BNA
实验测定的三维结构 · 数据来自 RCSB Protein Data Bank(PDB 1BNA)· 由 Mol* 渲染

遗传信息的载体。这是著名的 Dickerson 十二聚体——第一个高分辨率的 B 型 DNA 晶体结构,让 Watson-Crick 提出的双螺旋从模型变成了可测量的真实坐标。

为何重要:首个原子级 B-DNA 结构,证实并精化了双螺旋模型,是分子生物学的基石。

延伸阅读:DNA 与遗传
医学

新冠病毒刺突蛋白

SARS-CoV-2 Spike
新冠病毒刺突蛋白PDB 6VSB
实验测定的三维结构 · 数据来自 RCSB Protein Data Bank(PDB 6VSB)· 由 Mol* 渲染

新冠病毒表面那根「钉子」,负责撬开人体细胞的 ACE2 受体入侵。这个 2020 年初解出的预融合构象结构,直接成了 mRNA 疫苗的设计蓝图。

为何重要:疫情爆发数周内即被冷冻电镜解出,加速了 mRNA 疫苗研发——结构生物学救命的实例。

延伸阅读:COVID-19
生命科学

绿色荧光蛋白

Green Fluorescent Protein (GFP)
绿色荧光蛋白PDB 1EMA
实验测定的三维结构 · 数据来自 RCSB Protein Data Bank(PDB 1EMA)· 由 Mol* 渲染

来自水母、会发绿光的蛋白。它的「桶状」结构里藏着一个能自发成熟的发色团。如今它是生命科学最常用的「分子灯泡」,让研究者点亮活细胞里的任意蛋白。

为何重要:彻底改变了生物成像;Shimomura、Chalfie、Tsien 因 GFP 获 2008 年诺贝尔化学奖。

延伸阅读:生物发光
医学

抗体(免疫球蛋白 G)

Antibody (IgG)
抗体(免疫球蛋白 G)PDB 1IGT
实验测定的三维结构 · 数据来自 RCSB Protein Data Bank(PDB 1IGT)· 由 Mol* 渲染

免疫系统的「制导导弹」。这个 Y 形分子的两个「臂」末端能识别并结合特定抗原,是疫苗保护、单克隆抗体药物与免疫疗法的分子基础。

为何重要:Y 形结构解释了抗体如何既特异识别抗原、又招募免疫效应——现代抗体药物的设计起点。

延伸阅读:疫苗原理