构象子态英文解释翻译、构象子态的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 conformational substate
分词翻译:
构象的英语翻译:
【化】 conformation; constellation
子的英语翻译:
【机】 leaven
态的英语翻译:
condition; form; state; voice
【化】 state
专业解析
构象子态(Conformational Substate)的汉英词典释义与专业解析
在生物物理与结构生物学领域,“构象子态”是一个核心概念,用于描述生物大分子(如蛋白质、核酸)动态行为的精细层次。其汉英对应及详细释义如下:
一、术语构成与基础定义
- 构象 (Conformation): 指分子中原子或基团在空间的不同排列方式,不涉及化学键断裂,仅通过单键旋转或基团摆动实现。蛋白质的构象决定了其三维结构与功能。
- 子态 (Substate): 指在某一宏观状态(如蛋白质的特定折叠态或功能态)内部,存在的能量相近、结构细微差异的微观状态集合。
- 构象子态 (Conformational Substate): 因此指生物大分子在某一主要构象(如天然态)下,由于局部原子或基团的微小运动(如侧链旋转、环区波动、氢键网络重组)所形成的、能量略异且可快速相互转换的亚稳态结构集合。这些子态通常具有相似的全局结构,但在局部细节或动力学特性上存在差异。
二、专业内涵与重要性
- 动态本质: 构象子态体现了生物大分子固有的内在运动性(Internal Dynamics)。即使在看似“静止”的折叠态,分子也在众多子态间持续涨落(Fluctuations)。这种动态特性是蛋白质执行功能(如底物结合、信号传导、变构调节)的基础。
- 能量景观描述: 在能量景观(Energy Landscape)理论中,一个稳定的宏观构象对应一个能量洼地(Basin),而构象子态则代表该洼地内部的多个浅能阱(Minima)。分子在这些子态间的跃迁(Transitions)构成了其微观动力学路径。
- 功能相关性: 特定的构象子态可能与特定的生物功能步骤直接相关。例如:
- 酶催化中,底物结合可能诱导或选择特定的活性子态。
- 离子通道的开关可能涉及关键残基在不同子态间的构象变化。
- 变构效应(Allostery)常通过构象子态分布的扰动来实现远程调控。
三、研究意义与观测方法
- 意义: 理解构象子态对于揭示生物大分子如何通过动态变化精确调控其功能(如酶的高效性、特异性,信号通路的精确性)至关重要。它连接了静态结构与动态功能。
- 观测技术: 构象子态通常具有短暂寿命(皮秒至毫秒)和微小结构差异,需借助高分辨率、高时间分辨的技术探测:
- 分子动力学模拟 (Molecular Dynamics Simulations): 在计算机中模拟原子运动,可直接观察子态及其跃迁。
- 核磁共振波谱学 (NMR Spectroscopy): 尤其适用于溶液态,可解析构象系综(Ensemble)及子态间的交换过程。
- 单分子荧光/FRET技术 (Single-Molecule Fluorescence/FRET): 可在单分子水平实时追踪构象变化轨迹,揭示子态的存在与动力学。
- 时间分辨晶体学/冷冻电镜 (Time-Resolved Crystallography/Cryo-EM): 捕捉特定时间点或不同功能状态下的结构快照,间接反映子态分布。
四、权威参考来源
为深入理解构象子态概念及其在生物大分子动力学与功能研究中的应用,建议查阅以下领域的经典教材、综述或研究论文:
- 生物物理学 (Biophysics): 如《生物物理学:能量、信息、生命》(Philip Nelson)。
- 蛋白质结构与功能 (Protein Structure & Function): 如《蛋白质结构与功能》(David Whitford)。
- 酶动力学 (Enzyme Kinetics): 相关文献常讨论构象选择(Conformational Selection)与构象子态在催化中的作用。
- 核磁共振波谱学 (NMR Spectroscopy): 如《蛋白质NMR波谱学:原理与实践》(John Cavanagh et al.)。
- 分子动力学模拟 (Molecular Dynamics Simulations): 相关方法学与应用综述。
- 顶尖学术期刊: Nature, Science, Cell, PNAS, Nature Structural & Molecular Biology, Journal of Molecular Biology 等常刊登该领域前沿研究。
“构象子态”描述了生物大分子在主要构象框架内存在的、结构细微差异且可快速互变的微观状态集合。它是理解蛋白质动态性、功能机制(如催化、变构、信号转导)的核心概念,体现了结构生物学从静态描述向动态理解的重要发展。深入研究构象子态需借助分子模拟、NMR、单分子技术等先进方法。
网络扩展解释
构象子态是分子生物学和生物物理学中的专业术语,主要描述生物大分子动态结构的细分状态。以下是详细解释:
1. 基本定义
构象子态指生物大分子(如蛋白质多肽链、磷脂脂肪酸链)在保持共价键结构不变的前提下,通过单键旋转产生的不同空间排列形式中更为细微的活动程度差异。这一概念强调分子动态过程中的亚状态分类。
2. 与构象的关系
- 构象:指由单键自由旋转导致分子整体空间排列的变化(如船式与椅式构象),不同构象间存在能量势垒。
- 子态:在特定构象内部,因局部结构微调产生的更精细状态划分,通常能量差异较小,转换更频繁。
3. 学科应用
主要应用于:
- 蛋白质折叠机制研究
- 酶催化过程中活性位点的动态分析
- 细胞膜磷脂分子流动性评估
属于分子生物学和生物物理学的交叉领域。
4. 英文表达
英语对应术语为 conformational substate,在学术文献中常简称为 substate。
5. 研究意义
通过分析构象子态,可揭示生物大分子功能实现的动态本质,例如:解释同一蛋白为何能在不同微环境下执行多种功能,或药物分子如何选择性地结合特定子态发挥作用。
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