原子尺度上探索生命的奥秘——读《结构生物学:从原子到生命》

作者：段艳芳

来源：自然杂志, 2021, 43(01): 79.

<正>小到细菌,大到蓝鲸,生命的形貌多姿多彩,但构成生命体的基本要素是一致的,均包括核酸、蛋白质、脂质和碳水化合物等几大类生物大分子。新陈代谢等生命过程正是通过这些生物大分子的不断流转和变化来实现的。一直以来,科学家们对生物大分子结构的解析极大地推动了人们对生命过程的理解。例如:沃森和克里克提出DNA呈双螺旋排列,直径约2 nm,相邻碱基对之间大概相距0.34 nm,每转一圈约10个碱基对,这一结构模型的提出使得DNA的复制模式和遗传机制豁然开朗,并且影响深远;佩鲁兹(Perutz)对血红蛋白结构的解析表明,它是一个四聚体,含有4个氧结合位点,并且在携氧和脱氧时血红蛋白构象不同,这为理解蛋白质结构与功能的联系铺平了道路。