结构生物学的定义结构的重要性疯牛病等构像病的罪魁祸首—Prion分子生物学：现代生物学的主流方向结构在现代生物学里的中心地位举例NobelinStructureTheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1962TheNobelPrizeinChemistry1962TheNobelPrizeinChemistry1964TheNobelPrizeinChemistry1982TheNobelPrizeinChemistry1985TheNobelPrizeinChemistry1988TheNobelPrizeinChemistry1997TheNobelPrizeinChemistry2002TheNobelPrizeinChemistry2003TheNobelPrizeinChemistry2006TheNobelPrizeinChemistry2009内螺旋钾离子通道的离子导通机理钾离子通道结构生物学进展：RoadtostructureswithoutcrystalsOutline同步辐射SynchrotronRadiation各种生物基因组和功能基因组数据获得生物大分子结构的主要技术Howtoobtainstructuresbyproteincrystallography?蛋白质晶体什么是同步辐射？同步辐射装置示意图三种发光元件发光元件同步辐射的亮度（单位时间，单位面积，单位立体角，一定光子能量范围内的光子数）和转靶X光机的比较。Divergence实际的蛋白质单晶分子置换法（MolecularReplacement，MR）同晶置换法（IsomorphousReplacement，IR，SIR/MIR）反常散射法（AnomalousDispersion，AD，SAD/MAD）直接法（Directmethod）EnergyrangeMIR（多对同晶置换）一个同晶置换可以得到两个可能的解。两个同晶置换就可以得到唯一的解。“同步辐射+硒代+样品冷冻”已经成为解析全新结构的标准方法。多波长反常衍射（MAD）原子散射因子MAD同步辐射的作用PDB(ProteinDataBank)同步辐射促进了蛋白质结构的解析生物学家的评论MAD实验的波长选择四个可选择的波长几个波长？反常衍射的分类Peak波长得到的相角三个波长得到的相角人源“Coactosin-like”蛋白同步辐射蛋白质晶体学的发展目前，10微米左右的质量良好的晶体已经能够解析出生物大分子结构。（ESRF，发表于J.Mol.Biol.,367,310-318.2007）SSRF：可能达到5微米。Summary小角散射SmallAngleX-rayScattering获得生物大分子结构的困难小角散射（SAXS）小角散射所需的样品小角散射的优点小角散射（1D）vs衍射（3D）图片来自RIKENSPring-8CenterDr.TetsuroFujisawa小角散射的缺点经典应用最近发展M.B.Kozin,V.V.VolkovandD.I.SvergunJ.Appl.Cryst.(1997).30,811–815用虚拟原子来表示生物大分子形状。模拟退火这些虚拟原子的位置，使得计算谱线与实验最接近。程序：damin和gasborD.I.Svergun，BiophysicalJournal(1999).76,2879–2886重建晶体结构中丢失部分生物大分子复合物研究实例（一）从基因到功能：dCMP脱氨酶Smu206：AnunknownproteinfromS.mutansoroticacid+H2ORegulationofC&TamountsKineticassayofSm206:yes,itisSm-dCDStructuredeterminationofSm-dCDThecrystalsStructuredeterminationofSm-dCDThestructureofSm-dCDThehexamerofSm-dCDTwodifferentZnionsTherolesofZnindCDfunctionConformationmodificationduetoDHOMPanddCTPbindingModificationofquaternarystructureCatalyticmechanism研究实例（二）：CooA图片来自RIKENSPring-8CenterDr.TetsuroFujisawa图片来自RIKENSPring-8CenterDr.TetsuroFujisawa图片来自RIKENSPring-8CenterDr.TetsuroFujisawaCooA在结合CO后的变化并不支持晶体学研究的结果。SAXS的结果的仔细分