動(dòng)物生物化學(xué)1蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能

1、Structure and Function of Proteins 蛋白質(zhì)在生命活動(dòng)中的重要作用蛋白質(zhì)在生命活動(dòng)中的重要作用 蛋白質(zhì)的化學(xué)組成蛋白質(zhì)的化學(xué)組成 蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu) 多肽、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系多肽、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 蛋白質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)和分離與鑒定蛋白質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)和分離與鑒定 一、蛋白質(zhì)的生理作用一、蛋白質(zhì)的生理作用 1 1、催化作用、催化作用 2 2、運(yùn)輸作用、運(yùn)輸作用 3 3、運(yùn)動(dòng)作用、運(yùn)動(dòng)作用 4 4、機(jī)械支持作用、機(jī)械支持作用 5 5、代謝調(diào)節(jié)、代謝調(diào)節(jié) 6 6、防御抑制、防御抑制 7 7、能量轉(zhuǎn)換、能量轉(zhuǎn)換 8 8、基因表達(dá)與調(diào)控、基因表達(dá)與

2、調(diào)控 9 9、維持組織的生長、更新和修補(bǔ)、維持組織的生長、更新和修補(bǔ) （一）按形狀分（一）按形狀分 纖維狀蛋白質(zhì)：纖維狀蛋白質(zhì)：長軸是短軸的長軸是短軸的1010倍以上，多為結(jié)構(gòu)蛋倍以上，多為結(jié)構(gòu)蛋 白。如結(jié)締組織中的膠原蛋白白。如結(jié)締組織中的膠原蛋白 球狀蛋白質(zhì)：球狀蛋白質(zhì)：近似球形或橢圓形，多數(shù)可溶于水，許近似球形或橢圓形，多數(shù)可溶于水，許 多具有生理活性的蛋白如酶、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、蛋白類激素及免多具有生理活性的蛋白如酶、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、蛋白類激素及免 疫球蛋白等。疫球蛋白等。 （二）按結(jié)構(gòu)和功能分（二）按結(jié)構(gòu)和功能分 簡單蛋白（簡單蛋白（simple proteinsimple protein）: :

3、僅有蛋白質(zhì)組成的結(jié)構(gòu)僅有蛋白質(zhì)組成的結(jié)構(gòu) 簡單的蛋白質(zhì)簡單的蛋白質(zhì) 結(jié)合蛋白（結(jié)合蛋白（conjugated proteinconjugated protein）: :在蛋白質(zhì)分子中除在蛋白質(zhì)分子中除 了含有氨基酸成分外，還要有其他的成分的存在，才能保了含有氨基酸成分外，還要有其他的成分的存在，才能保 證蛋白質(zhì)的正常生物活性的蛋白質(zhì)證蛋白質(zhì)的正常生物活性的蛋白質(zhì) 分類分類 溶解度溶解度 實(shí)例實(shí)例 可溶可溶不溶或沉淀不溶或沉淀 清蛋白清蛋白 (albumins) 水、稀鹽、稀酸、水、稀鹽、稀酸、 稀堿稀堿 飽和硫酸銨飽和硫酸銨血清清蛋白、卵清蛋白血清清蛋白、卵清蛋白 球蛋白球蛋白 （globul

4、ins） 稀鹽、稀酸、稀堿稀鹽、稀酸、稀堿水、水、1/2飽和硫酸銨飽和硫酸銨血清清蛋白、溶菌酶血清清蛋白、溶菌酶 谷谷蛋白蛋白 (glutelins) 稀酸、稀堿稀酸、稀堿水、稀鹽水、稀鹽麥谷蛋白麥谷蛋白 醇溶蛋白醇溶蛋白 (prolamines) 70%90%乙醇乙醇水水小麥醇溶谷蛋白小麥醇溶谷蛋白 組組蛋白蛋白 (histones) 水、稀酸水、稀酸氨水氨水富含富含Arg、Lys的堿性蛋白，與的堿性蛋白，與 DNA結(jié)合結(jié)合 精精蛋白蛋白 (protamines) 水、稀酸水、稀酸氨水氨水富含富含Arg、Lys，缺少缺少Trp、Tyr， 如魚精蛋白如魚精蛋白 硬硬蛋白蛋白 (scleropr

5、oteins) 水、稀鹽、稀酸、水、稀鹽、稀酸、 稀堿稀堿 角蛋白、膠原蛋白角蛋白、膠原蛋白 簡單蛋白質(zhì)簡單蛋白質(zhì) 分分 類類輔輔 基基實(shí)實(shí) 例例 核蛋白類核蛋白類 DNADNA或或RNARNA病毒、脫氧核糖蛋白病毒、脫氧核糖蛋白 糖蛋白類糖蛋白類 糖類糖類免疫球蛋白、血型糖蛋白免疫球蛋白、血型糖蛋白 脂蛋白類脂蛋白類 脂類脂類血細(xì)胞凝集素血細(xì)胞凝集素 磷磷蛋白類蛋白類 磷酸基磷酸基乳酪蛋白乳酪蛋白 黃素蛋白黃素蛋白 類類 黃素腺嘌呤二核苷酸或黃素單核黃素腺嘌呤二核苷酸或黃素單核 苷酸苷酸 氨基酸氧化酶、琥珀酶脫氨酸氨基酸氧化酶、琥珀酶脫氨酸 色色蛋白類蛋白類 血紅素或葉綠素血紅素或葉綠素血紅

6、蛋白、葉綠素蛋白血紅蛋白、葉綠素蛋白 金屬蛋白金屬蛋白 金屬離子，如金屬離子，如:Fe:Fe、MoMo、CuCu、ZnZn 等等 固氮酶、鐵氧還蛋白固氮酶、鐵氧還蛋白 結(jié)合蛋白結(jié)合蛋白 一、蛋白質(zhì)的元素組成一、蛋白質(zhì)的元素組成 二、蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位和其它組分二、蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位和其它組分 三、氨基酸三、氨基酸 （一）氨基酸的基本結(jié)構(gòu)和構(gòu)型（一）氨基酸的基本結(jié)構(gòu)和構(gòu)型 （二）氨基酸的分類（二）氨基酸的分類 （三）稀有氨基酸（三）稀有氨基酸 （四）非蛋白質(zhì)的氨基酸（四）非蛋白質(zhì)的氨基酸 （五）氨基酸的主要理化性質(zhì)（五）氨基酸的主要理化性質(zhì) 所有蛋白質(zhì)均含有所有蛋白質(zhì)均含有 C: 50-55

7、%C: 50-55% H: 6.1-7.0% H: 6.1-7.0% O: 23% O: 23% N: 16% N: 16% 某些蛋白質(zhì)含有某些蛋白質(zhì)含有： S: 0-3%S: 0-3% P P 個(gè)別蛋白質(zhì)含有個(gè)別蛋白質(zhì)含有：Zn, Fe, Cu Zn, Fe, Cu 等金屬元素等金屬元素 （一）氨基酸的基本結(jié)構(gòu)和構(gòu)型（一）氨基酸的基本結(jié)構(gòu)和構(gòu)型 存在自然界氨基酸有存在自然界氨基酸有300種，組成動(dòng)物體氨基酸有種，組成動(dòng)物體氨基酸有20種種 1、均為、均為-氨基酸（除脯氨酸）氨基酸（除脯氨酸） 2、均為、均為L-氨基酸（除甘氨酸）氨基酸（除甘氨酸） L-氨基酸通式氨基酸通式 按按R R側(cè)鏈極性

8、和電荷不同，分為四大類側(cè)鏈極性和電荷不同，分為四大類 不帶電荷極性氨基酸不帶電荷極性氨基酸 ：Gly, Ser,Thr, Gly, Ser,Thr, Cys,Thr,Asn,GlnCys,Thr,Asn,Gln 帶負(fù)電荷極性氨基酸帶負(fù)電荷極性氨基酸 ：Asp,GluAsp,Glu 帶正電荷極性氨基酸帶正電荷極性氨基酸 ：His,Arg,LysHis,Arg,Lys 非極性氨基酸非極性氨基酸：Ala, Val, Leu, Ile, Ala, Val, Leu, Ile, Pro, Phe, Trp, MetPro, Phe, Trp, Met （2）組成蛋白質(zhì)的）組成蛋白質(zhì)的20種種氨基酸氨基酸

9、 1 1 氨基酸的光吸收特征氨基酸的光吸收特征 各種氨基酸在可見區(qū)都沒有光吸各種氨基酸在可見區(qū)都沒有光吸 收收 在紫外光區(qū)在紫外光區(qū) 最大吸收波長分別最大吸收波長分別 色氨酸色氨酸 Trp、279 酪氨酸酪氨酸 Tyr、278 苯丙氨酸苯丙氨酸 phe、259nm 2.2.氨基酸的兩性解離與等電點(diǎn)氨基酸的兩性解離與等電點(diǎn) 氨基酸是兩性電解質(zhì)：氨基酸是兩性電解質(zhì)：氨基酸在結(jié)晶形態(tài)或在水溶液中，氨基酸在結(jié)晶形態(tài)或在水溶液中， 并不是以游離的羧基或氨基形式存在，而是離解成兩性離并不是以游離的羧基或氨基形式存在，而是離解成兩性離 子。在兩性離子中，氨基是以質(zhì)子化子。在兩性離子中，氨基是以質(zhì)子化(-NH

10、(-NH3 3+ +) )形式存在，羧形式存在，羧 基是以離解狀態(tài)基是以離解狀態(tài)(-COO(-COO- -) )存在。存在。氨基酸是兩性電解質(zhì)氨基酸是兩性電解質(zhì)。 。 COO- CHH3N+ R - pK1 + H+ H+ COOH CHH3N+ RH+ H+ + pK2 - COO- CHH2N R 氨基酸的等電點(diǎn)氨基酸的等電點(diǎn)（Isoelectric point, PI）：氨基酸所帶凈電荷氨基酸所帶凈電荷 為零時(shí)溶液的為零時(shí)溶液的pHpH值值 一、肽鍵和肽一、肽鍵和肽 二、蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)二、蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu) 三、蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)三、蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu) （一）肽單位（酰胺平面）（一）肽單位（

11、酰胺平面） （二）非共價(jià)鍵（非共價(jià)相互作用力）（二）非共價(jià)鍵（非共價(jià)相互作用力） （三）二級(jí)結(jié)構(gòu)（三）二級(jí)結(jié)構(gòu) （四）超二級(jí)結(jié)構(gòu)（四）超二級(jí)結(jié)構(gòu) （五）結(jié)構(gòu)域（五）結(jié)構(gòu)域 （六）三級(jí)結(jié)構(gòu)（六）三級(jí)結(jié)構(gòu) （七）四級(jí)結(jié)構(gòu)（七）四級(jí)結(jié)構(gòu) 肽鍵肽鍵：蛋白質(zhì)分子中，由前一個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)分子中，由前一個(gè)氨基酸的-COOH和后和后 一個(gè)氨基酸的一個(gè)氨基酸的-NH2脫水縮合而成的酰胺鍵，是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)脫水縮合而成的酰胺鍵，是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu) 中的主價(jià)鍵。中的主價(jià)鍵。 肽肽：由肽鍵形成的化合物（二肽、三肽、寡肽）由肽鍵形成的化合物（二肽、三肽、寡肽） 多肽多肽（polypeptide）和多肽鏈和多肽鏈（polypep

12、tide chain） CCNCCNCCNCCNC C H2C HC H2C H2C H2 C O O - O HC O 2H C H2 C O N H2 O H C H3 H3N + OOOO HHHHH HHHH SerValTyrAsp Gln C H3 N-端 C-端 肽鍵 在多肽鏈中，氨基酸殘基按一定的順序排列，這種排列順序稱在多肽鏈中，氨基酸殘基按一定的順序排列，這種排列順序稱 為為氨基酸順序氨基酸順序 在多肽鏈的一端含有一個(gè)游離的在多肽鏈的一端含有一個(gè)游離的 -氨基，稱為氨基，稱為氨基端或氨基端或N-端端； 在另一端含有一個(gè)游離的在另一端含有一個(gè)游離的 -羧基，稱為羧基，稱為羧基

13、端或羧基端或C-端。端。 多肽鏈上不完整的氨基酸，稱為多肽鏈上不完整的氨基酸，稱為氨基酸殘基氨基酸殘基 （一）蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)（一）蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)（protein primary structure） 蛋白質(zhì)多肽鏈氨基酸的組成和排列順序。又稱蛋白質(zhì)的初蛋白質(zhì)多肽鏈氨基酸的組成和排列順序。又稱蛋白質(zhì)的初 級(jí)結(jié)構(gòu)。級(jí)結(jié)構(gòu)。 （二）一級(jí)結(jié)構(gòu)的表示（二）一級(jí)結(jié)構(gòu)的表示 CCNCCNCCNCCNC CH2CHCH2CH2CH2 COO - OHCO2HCH2 CONH2 OH CH3 H3N + OOOO HHHHH HHHH SerValTyrAsp Gln CH3 N-端 C-端 肽鍵 氨基酸的順

14、序是從氨基酸的順序是從N-N-端的氨基酸殘基開始，以端的氨基酸殘基開始，以C-C-端氨基酸殘基為終點(diǎn)端氨基酸殘基為終點(diǎn) 的排列順序。如上述五肽可表示為：的排列順序。如上述五肽可表示為： Ser-Val-Tyr-Asp-GlnSer-Val-Tyr-Asp-Gln 胰島素的一級(jí)結(jié)構(gòu)胰島素的一級(jí)結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次 肽單位平面結(jié)構(gòu)和二面角肽單位平面結(jié)構(gòu)和二面角 維持蛋白質(zhì)分子構(gòu)象的化學(xué)鍵維持蛋白質(zhì)分子構(gòu)象的化學(xué)鍵 二級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu) 超二級(jí)結(jié)構(gòu)超二級(jí)結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域 三級(jí)結(jié)構(gòu)三級(jí)結(jié)構(gòu) 四級(jí)結(jié)構(gòu)四級(jí)結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，具有明顯的結(jié)構(gòu)層次層次結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，具有明顯的結(jié)構(gòu)層次層次 一級(jí)

15、結(jié)構(gòu)（多肽鏈上的氨基酸排列順序）一級(jí)結(jié)構(gòu)（多肽鏈上的氨基酸排列順序） 二級(jí)結(jié)構(gòu)（多肽鏈主鏈骨架的局部空間結(jié)構(gòu)）二級(jí)結(jié)構(gòu)（多肽鏈主鏈骨架的局部空間結(jié)構(gòu)） 超二級(jí)結(jié)構(gòu)（二級(jí)結(jié)構(gòu)單位的集合體）超二級(jí)結(jié)構(gòu)（二級(jí)結(jié)構(gòu)單位的集合體） 結(jié)構(gòu)域（多肽鏈上可以明顯區(qū)分的球狀區(qū)域）結(jié)構(gòu)域（多肽鏈上可以明顯區(qū)分的球狀區(qū)域） 三級(jí)結(jié)構(gòu)（整個(gè)多肽鏈上所有原子的空間排布）三級(jí)結(jié)構(gòu)（整個(gè)多肽鏈上所有原子的空間排布） 四級(jí)結(jié)構(gòu)（由球狀亞基或分子締和而成的集合體）四級(jí)結(jié)構(gòu)（由球狀亞基或分子締和而成的集合體） （一）肽單位平面結(jié)構(gòu)的特征（一）肽單位平面結(jié)構(gòu)的特征 肽單位（肽單位（peptide unit）:肽鏈主鏈上的重復(fù)結(jié)構(gòu)。

16、肽鏈主鏈上的重復(fù)結(jié)構(gòu)。 如如C-CO-NH-C，稱為肽單位或肽單元。，稱為肽單位或肽單元。 肽平面（肽平面（peptide plane）:肽鏈主鏈的肽鍵肽鏈主鏈的肽鍵C-N具具 有雙鍵的性質(zhì)，因而不能自由的旋轉(zhuǎn)，使連接在有雙鍵的性質(zhì)，因而不能自由的旋轉(zhuǎn)，使連接在 肽鍵上的六個(gè)原子共處于一個(gè)平面上，此平面稱肽鍵上的六個(gè)原子共處于一個(gè)平面上，此平面稱 為肽平面。為肽平面。 （二）兩面角（二）兩面角（dihedral angle） 在多肽鏈里，在多肽鏈里，C C碳原子剛好位于互相連接的兩個(gè)肽碳原子剛好位于互相連接的兩個(gè)肽 平面的交線上。平面的交線上。C C碳原子上的碳原子上的C C-N-N和和C C

17、-C-C都是單鍵，都是單鍵， 可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，其中以可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，其中以C C-N-N旋轉(zhuǎn)的角度稱為旋轉(zhuǎn)的角度稱為，而以，而以 C C-C-C旋轉(zhuǎn)的角度稱為旋轉(zhuǎn)的角度稱為，這就是，這就是- -碳原子上的一對(duì)二面碳原子上的一對(duì)二面 角。角。 氫鍵（氫鍵（b b）離子鍵）離子鍵(a)(a)疏水作用力疏水作用力(c)(c)范德華引力范德華引力(d)(d) 配位鍵、二硫鍵配位鍵、二硫鍵(e)(e) 蛋白質(zhì)分子構(gòu)象主要靠非共價(jià)鍵維持蛋白質(zhì)分子構(gòu)象主要靠非共價(jià)鍵維持 指多肽鏈主鏈在一級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步的盤旋或折指多肽鏈主鏈在一級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步的盤旋或折 疊，形成的周期性構(gòu)象，維系二級(jí)結(jié)構(gòu)的力是疊，

18、形成的周期性構(gòu)象，維系二級(jí)結(jié)構(gòu)的力是氫鍵氫鍵。 二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要形式二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要形式 -螺旋、螺旋、-折疊、折疊、-轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)角、-轉(zhuǎn)角、無規(guī)卷曲轉(zhuǎn)角、無規(guī)卷曲 肽鏈主鏈骨架圍繞中心軸盤繞成螺旋狀，稱為肽鏈主鏈骨架圍繞中心軸盤繞成螺旋狀，稱為-螺旋。螺旋。 典型的典型的-螺旋的結(jié)構(gòu)是螺旋的結(jié)構(gòu)是： 1）外觀似棒狀，肽鏈的主鏈繞）外觀似棒狀，肽鏈的主鏈繞C相繼旋相繼旋 轉(zhuǎn)一定角度，形成緊密的螺旋，側(cè)鏈伸轉(zhuǎn)一定角度，形成緊密的螺旋，側(cè)鏈伸 向外側(cè)向外側(cè) 2）每）每3.6個(gè)氨基酸殘基上升一圈，每個(gè)氨個(gè)氨基酸殘基上升一圈，每個(gè)氨 基酸殘基繞軸旋轉(zhuǎn)基酸殘基繞軸旋轉(zhuǎn)1000，每圈使軸上升，每圈使軸上升 0.

19、54nm(0.15nm/氨基酸殘基氨基酸殘基)。這種典。這種典 型的型的-螺旋簡寫為螺旋簡寫為3.613。 3）每一個(gè)氨基酸殘基上的亞氨基氫（）每一個(gè)氨基酸殘基上的亞氨基氫（N-H） 與前面第四個(gè)氨基酸殘基上的羰基氧與前面第四個(gè)氨基酸殘基上的羰基氧 (C=O)之間形成鏈內(nèi)氫鍵。在氫鍵封閉之間形成鏈內(nèi)氫鍵。在氫鍵封閉 的環(huán)內(nèi)，有的環(huán)內(nèi)，有13個(gè)原子個(gè)原子-CO-N- C-C-3- NH-。 4）大多數(shù)天然蛋白質(zhì)都是右手）大多數(shù)天然蛋白質(zhì)都是右手-螺旋螺旋 多肽鏈中一段較伸展的周期性折疊的鋸齒形的主鏈構(gòu)象多肽鏈中一段較伸展的周期性折疊的鋸齒形的主鏈構(gòu)象 -折疊有兩種類型折疊有兩種類型: :即平行結(jié)

20、構(gòu)和反平行結(jié)構(gòu)即平行結(jié)構(gòu)和反平行結(jié)構(gòu). . 平行結(jié)構(gòu)平行結(jié)構(gòu) 反平行結(jié)構(gòu)反平行結(jié)構(gòu). . 又稱為又稱為-回折、回折、-彎曲或發(fā)卡結(jié)構(gòu)是多肽彎曲或發(fā)卡結(jié)構(gòu)是多肽 鏈鏈1801800 0回折處的特殊結(jié)構(gòu)。在回折處的特殊結(jié)構(gòu)。在-轉(zhuǎn)角中彎曲的第轉(zhuǎn)角中彎曲的第 一個(gè)氨基酸殘基的一個(gè)氨基酸殘基的C=OC=O和第四個(gè)氨基酸殘基的和第四個(gè)氨基酸殘基的N-HN-H 之間形成一個(gè)氫鍵。之間形成一個(gè)氫鍵。 無規(guī)卷曲（無規(guī)卷曲（random coilrandom coil） 指蛋白質(zhì)的肽鏈中沒有確定規(guī)律性的那部分肽段構(gòu)象。它的結(jié)構(gòu)指蛋白質(zhì)的肽鏈中沒有確定規(guī)律性的那部分肽段構(gòu)象。它的結(jié)構(gòu) 比較松散。這種結(jié)構(gòu)和比較松散

21、。這種結(jié)構(gòu)和-螺旋、螺旋、-折疊、折疊、-轉(zhuǎn)角比較起來是不規(guī)轉(zhuǎn)角比較起來是不規(guī) 則的，但對(duì)于一些蛋白質(zhì)分子來講，特定的無規(guī)卷曲構(gòu)象是不能被破則的，但對(duì)于一些蛋白質(zhì)分子來講，特定的無規(guī)卷曲構(gòu)象是不能被破 壞的，否則就失去活性。壞的，否則就失去活性。 -轉(zhuǎn)角（轉(zhuǎn)角（-turn angle-turn angle） 也存在于蛋白質(zhì)也存在于蛋白質(zhì)180180回折處，是由回折處，是由3 3個(gè)連續(xù)的氨基個(gè)連續(xù)的氨基 酸殘基組成，第一個(gè)和第三個(gè)殘基之間形成兩個(gè)氫鍵酸殘基組成，第一個(gè)和第三個(gè)殘基之間形成兩個(gè)氫鍵 以維持其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定以維持其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定 球狀蛋白質(zhì)分子中的一級(jí)結(jié)構(gòu)順序上相鄰的二級(jí)結(jié)球狀蛋白質(zhì)分子中的

22、一級(jí)結(jié)構(gòu)順序上相鄰的二級(jí)結(jié) 構(gòu)常常在三維折疊中相互靠近，彼此作用，在局部區(qū)域形構(gòu)常常在三維折疊中相互靠近，彼此作用，在局部區(qū)域形 成規(guī)則的二級(jí)結(jié)構(gòu)的聚合體。成規(guī)則的二級(jí)結(jié)構(gòu)的聚合體。 常見的超二級(jí)結(jié)構(gòu)類型常見的超二級(jí)結(jié)構(gòu)類型 在較大的蛋白質(zhì)分子里，多肽鏈的三維折疊常常形成兩個(gè)在較大的蛋白質(zhì)分子里，多肽鏈的三維折疊常常形成兩個(gè) 或多個(gè)松散連接的近似球狀的三維實(shí)體。這些實(shí)體就稱為或多個(gè)松散連接的近似球狀的三維實(shí)體。這些實(shí)體就稱為 結(jié)構(gòu)域。結(jié)構(gòu)域。 丙酮酸激酶的一個(gè)結(jié)構(gòu)域丙酮酸激酶的一個(gè)結(jié)構(gòu)域 蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)（蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)（tertiary structure） 指一條多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)（超二級(jí)

23、結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)指一條多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)（超二級(jí)結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu) 域）的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步盤繞、折疊而成的具有特域）的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步盤繞、折疊而成的具有特 定肽鏈走向的緊密球狀結(jié)構(gòu)定肽鏈走向的緊密球狀結(jié)構(gòu), 或者說三級(jí)結(jié)構(gòu)是或者說三級(jí)結(jié)構(gòu)是 指多肽鏈中所有原子的空間排布。指多肽鏈中所有原子的空間排布。 維系三級(jí)結(jié)構(gòu)的力有維系三級(jí)結(jié)構(gòu)的力有 疏水作用力、氫鍵、范德華力、鹽鍵疏水作用力、氫鍵、范德華力、鹽鍵 蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)（quaternary structure） 四級(jí)結(jié)構(gòu)指亞基的種類、數(shù)目及各個(gè)亞基在寡聚蛋白四級(jí)結(jié)構(gòu)指亞基的種類、數(shù)目及各個(gè)亞基在寡聚蛋白 中的空間排布和亞基之間的相互作用。中的

24、空間排布和亞基之間的相互作用。 維系四級(jí)結(jié)構(gòu)的力維系四級(jí)結(jié)構(gòu)的力 疏水作用力、氫鍵、范德華力、鹽鍵（靜電作用力）。疏水作用力、氫鍵、范德華力、鹽鍵（靜電作用力）。 Hb（hemeglobin）的四級(jí)結(jié)構(gòu)）的四級(jí)結(jié)構(gòu) 一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系-分子病分子病 高級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系高級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系-變、復(fù)性理變、復(fù)性理 論論 -變構(gòu)理論變構(gòu)理論 1 1、一級(jí)結(jié)構(gòu)多肽鏈中個(gè)別氨基酸改變可能改變功能、一級(jí)結(jié)構(gòu)多肽鏈中個(gè)別氨基酸改變可能改變功能 Cys-Tyr- -Glu-Asn-Cys-Pro-Arg-Gly 加壓素加壓素 SS Cys-Tyr-Ile -Glu-Asn-Cys-Pr

25、o-Leu-Gly 催產(chǎn)素催產(chǎn)素 SS ACTH(促腎上腺皮質(zhì)激素促腎上腺皮質(zhì)激素) SYSMEHFRWGKPVGKKRRPVKVYPNGAEDELAEAFPLEF 3 3、一級(jí)結(jié)構(gòu)反映物種的進(jìn)化、一級(jí)結(jié)構(gòu)反映物種的進(jìn)化-分子進(jìn)化分子進(jìn)化 細(xì)胞色素細(xì)胞色素C C的種屬差異性（以人為標(biāo)準(zhǔn)）的種屬差異性（以人為標(biāo)準(zhǔn)） 物物 種種殘基改殘基改 變數(shù)變數(shù) 物物 種種殘基改殘基改 變數(shù)變數(shù) 黑猩猩黑猩猩0 0雞、火雞、火 雞雞 1313 牛羊豬牛羊豬1010昆蟲昆蟲2020 馬馬1212酵母酵母4545 最早從分子水平證最早從分子水平證 明的先天性遺傳病明的先天性遺傳病 鐮刀形紅細(xì)胞貧血癥。鐮刀形紅細(xì)胞貧血癥。 蛋白質(zhì)變性蛋白質(zhì)變性（protein denaturation） 物理的和化學(xué)的因素