第五章蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)(二)

1、第五章第五章 蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)( (二二) ) A A；B. B. ； C. C. X X ； D. D. - -曲折；曲折； E. E. 回形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)回形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) （1 1）：左手：左手卷曲螺旋（超螺卷曲螺旋（超螺旋）。旋）。有二股、三股和有二股、三股和四股螺旋，四股螺旋，是纖維狀蛋白的是纖維狀蛋白的主要結(jié)構(gòu)元件。主要結(jié)構(gòu)元件。序列上存在七殘序列上存在七殘基重復(fù)序列。基重復(fù)序列。（2）：最常見的是：最常見的是Rossman折疊。折疊。Zinc-finger motif Three secondary structures (an -helix and 2 -strands w

2、ith an anti-parallel arrangement) form a finger-like bundle held together by a zinc ion. Often found in DNA- and RNA-binding proteins.二二. . 結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域1概念： 1 1概念：概念：2 2結(jié)構(gòu)域類型：結(jié)構(gòu)域類型：( (根根據(jù)二級(jí)結(jié)構(gòu)種類和組合據(jù)二級(jí)結(jié)構(gòu)種類和組合方式方式) )（1 1）反平行）反平行螺旋：螺旋：（全（全結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)）（2 2）平行或混合型）平行或混合型折疊片：（折疊片：（，結(jié)結(jié)構(gòu)）構(gòu)）（3 3）反平行）反平行折疊片折疊片結(jié)構(gòu)域：（全結(jié)構(gòu)域：（全

3、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)）（4 4）富含金屬或二硫）富含金屬或二硫鍵結(jié)構(gòu)域：鍵結(jié)構(gòu)域： 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)Typical domain structures of globular proteins第七節(jié)第七節(jié) 球狀蛋白質(zhì)與三級(jí)結(jié)構(gòu)球狀蛋白質(zhì)與三級(jí)結(jié)構(gòu)一一. . 球狀蛋白質(zhì)的分類：（根據(jù)結(jié)構(gòu)域）球狀蛋白質(zhì)的分類：（根據(jù)結(jié)構(gòu)域）1 1全全結(jié)構(gòu)（反平行結(jié)構(gòu)（反平行螺旋）蛋白質(zhì)：螺旋）蛋白質(zhì)：（1 1）反平行螺旋束：最常見的是四螺旋束，活性部）反平行螺旋束：最常見的是四螺旋束，活性部位位螺旋束的一端，由不同螺旋上的殘基構(gòu)成。螺旋束的一端，由不同螺旋上的殘基構(gòu)成。（2 2）珠蛋白型）珠蛋白型螺旋蛋白：（珠蛋白包括去

4、血紅螺旋蛋白：（珠蛋白包括去血紅素的肌紅蛋白和血紅蛋白）素的肌紅蛋白和血紅蛋白） 一級(jí)結(jié)構(gòu)上相鄰的兩個(gè)螺旋采取接近相互垂直一級(jí)結(jié)構(gòu)上相鄰的兩個(gè)螺旋采取接近相互垂直的取向。整條多肽鏈折疊成兩層的取向。整條多肽鏈折疊成兩層螺旋，兩層螺螺旋，兩層螺旋交叉堆疊。旋交叉堆疊。反平行螺旋束反平行螺旋束珠蛋白型珠蛋白型螺旋蛋白螺旋蛋白2 2，結(jié)構(gòu)（平行或混合型結(jié)構(gòu)（平行或混合型折疊片）蛋折疊片）蛋白質(zhì)：白質(zhì)：（1 1）單繞平行）單繞平行桶：內(nèi)桶桶：內(nèi)桶由由8 8個(gè)平行個(gè)平行折疊折疊股環(huán)形排列，具高度對(duì)稱性，由肽鏈按股環(huán)形排列，具高度對(duì)稱性，由肽鏈按RossmanRossman折疊方式（折疊方式（）單向卷繞而

5、成。）單向卷繞而成。（2 2）雙繞平行）雙繞平行片：片：、結(jié)構(gòu)的中間是由結(jié)構(gòu)的中間是由4 49 9個(gè)平行的個(gè)平行的折疊股或混合型的折疊股或混合型的折疊股構(gòu)折疊股構(gòu)成的開放成的開放片（馬鞍形扭曲片）。片（馬鞍形扭曲片）。折疊片的折疊片的兩側(cè)是兩側(cè)是螺旋和環(huán)狀區(qū)段。也是由螺旋和環(huán)狀區(qū)段。也是由單元單元裝配成，但連接方式與平行裝配成，但連接方式與平行桶不同。核苷酸桶不同。核苷酸結(jié)合部位位于結(jié)合部位位于折疊片中肽鏈改變方向處的一折疊片中肽鏈改變方向處的一個(gè)裂隙內(nèi)。個(gè)裂隙內(nèi)。單繞平行單繞平行桶桶雙繞平行雙繞平行片片（馬鞍形扭曲片）（馬鞍形扭曲片）3 3全全結(jié)構(gòu)（反平行結(jié)構(gòu)（反平行折疊片）蛋白質(zhì)：折疊片）

6、蛋白質(zhì)： 由由4 41010個(gè)個(gè)折疊股構(gòu)成。折疊股構(gòu)成。 類型：類型：反平行反平行桶桶反平行反平行片（露面夾心）：含片（露面夾心）：含3 31515個(gè)個(gè)折疊股的單折疊股的單層反平行層反平行折疊片，但不閉合成桶。折疊片，但不閉合成桶。希臘鑰匙希臘鑰匙桶：由希臘鑰匙維成桶：由希臘鑰匙維成果凍卷果凍卷桶：類似希臘鑰匙，更復(fù)雜。桶：類似希臘鑰匙，更復(fù)雜。上下型上下型桶：桶：曲折閉合而成，配曲折閉合而成，配 體結(jié)合部位位于桶的疏水內(nèi)部。體結(jié)合部位位于桶的疏水內(nèi)部。上下型上下型桶桶4 4富含金屬或二硫鍵（小的不規(guī)則）蛋白質(zhì)：富含金屬或二硫鍵（小的不規(guī)則）蛋白質(zhì)： 許多小于許多小于100AA100AA的小蛋

7、白質(zhì)或結(jié)構(gòu)域往往的小蛋白質(zhì)或結(jié)構(gòu)域往往不規(guī)則，只有很少量的二級(jí)結(jié)構(gòu)，但富含金屬不規(guī)則，只有很少量的二級(jí)結(jié)構(gòu)，但富含金屬或二硫鍵。它們對(duì)蛋白質(zhì)構(gòu)象起穩(wěn)定作用。或二硫鍵。它們對(duì)蛋白質(zhì)構(gòu)象起穩(wěn)定作用。 二球狀蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的特征：二球狀蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的特征：1 1球狀蛋白質(zhì)分子含多種二級(jí)結(jié)構(gòu)元件：球狀蛋白質(zhì)分子含多種二級(jí)結(jié)構(gòu)元件：2 2球狀蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)具有明顯的折疊層次：球狀蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)具有明顯的折疊層次： 裝配成結(jié)構(gòu)域或三級(jí)結(jié)構(gòu)：裝配成結(jié)構(gòu)域或三級(jí)結(jié)構(gòu)： （對(duì)于單結(jié)構(gòu)域蛋白或亞基）（對(duì)于單結(jié)構(gòu)域蛋白或亞基）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) 兩個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)域裝配成三級(jí)結(jié)構(gòu)：兩個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)域

8、裝配成三級(jí)結(jié)構(gòu)： （對(duì)于多結(jié)構(gòu)域蛋白或亞基）（對(duì)于多結(jié)構(gòu)域蛋白或亞基）3 3球狀蛋白質(zhì)分子是緊密的球狀或橢球狀實(shí)體：球狀蛋白質(zhì)分子是緊密的球狀或橢球狀實(shí)體： 什么是裝配密度？什么是裝配密度？ 活性部位裝配密度低活性部位裝配密度低是酶與底物、別構(gòu)酶與調(diào)節(jié)物是酶與底物、別構(gòu)酶與調(diào)節(jié)物 、 蛋白與效應(yīng)物相互作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。蛋白與效應(yīng)物相互作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。4 4球狀蛋白質(zhì)疏水側(cè)鏈埋藏在分子內(nèi)部，親水側(cè)球狀蛋白質(zhì)疏水側(cè)鏈埋藏在分子內(nèi)部，親水側(cè)鏈暴露在分子表面：鏈暴露在分子表面： 疏水核心幾乎全部由疏水核心幾乎全部由折疊片和折疊片和螺旋組成。螺旋組成。多數(shù)多數(shù)螺旋是兩親性螺旋。螺旋是兩親性螺旋。5 5球狀

9、蛋白質(zhì)分子的表面有一個(gè)空穴（裂光、凹球狀蛋白質(zhì)分子的表面有一個(gè)空穴（裂光、凹槽、口袋）：槽、口袋）： 它常是結(jié)合底物、效應(yīng)物等配體并行使生物功它常是結(jié)合底物、效應(yīng)物等配體并行使生物功能的活性部位?？昭ㄖ車植贾S多疏水側(cè)鏈。能的活性部位。空穴周圍分布著許多疏水側(cè)鏈。 第八節(jié)第八節(jié) 膜蛋白的結(jié)構(gòu)膜蛋白的結(jié)構(gòu) 膜周邊蛋白質(zhì)：膜周邊蛋白質(zhì)：包括：包括： 膜內(nèi)在蛋白質(zhì)：膜內(nèi)在蛋白質(zhì)： 脂錨定蛋白質(zhì)：脂錨定蛋白質(zhì)：1. 1. 膜內(nèi)在蛋白質(zhì)：膜內(nèi)在蛋白質(zhì)： 第一種類型：血型糖蛋白第一種類型：血型糖蛋白 第二種類型：第二種類型： 7 7個(gè)跨膜肽段的膜蛋白個(gè)跨膜肽段的膜蛋白 （細(xì)菌紫膜紅質(zhì)）（細(xì)菌紫膜紅質(zhì)）

10、桶型膜蛋白桶型膜蛋白膜孔蛋白膜孔蛋白第一種類型第一種類型第二種類型第二種類型-7-7個(gè)跨膜肽段的膜蛋白個(gè)跨膜肽段的膜蛋白第二種類型第二種類型-桶型膜蛋白桶型膜蛋白2. 2. 脂錨定蛋白質(zhì)：脂錨定蛋白質(zhì)： A A 酰胺酰胺連接豆蔻酰錨鉤連接豆蔻酰錨鉤 B B 硫酯硫酯連接脂肪酰錨鉤連接脂肪酰錨鉤 C C 硫醚硫醚連接異戊烯基錨鉤連接異戊烯基錨鉤 D D 酰胺酰胺連接糖基磷脂酰肌醇錨鉤。連接糖基磷脂酰肌醇錨鉤。一一. . 蛋白質(zhì)的變性：蛋白質(zhì)的變性： 定義：定義： 變性的本質(zhì)：變性的本質(zhì)： 變性產(chǎn)生的后果變性產(chǎn)生的后果 變性劑變性劑 去污劑去污劑 復(fù)性復(fù)性 第九節(jié)第九節(jié) 蛋白質(zhì)折疊蛋白質(zhì)折疊二氨基

11、酸序列決定蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)二氨基酸序列決定蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu) 1 1核糖核酸酶的變性與復(fù)性實(shí)驗(yàn)：核糖核酸酶的變性與復(fù)性實(shí)驗(yàn)： 2 2二硫橋在穩(wěn)定蛋白質(zhì)構(gòu)象中的作用二硫橋在穩(wěn)定蛋白質(zhì)構(gòu)象中的作用 一級(jí)結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ)一級(jí)結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ) （一）蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系（一）蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系第十節(jié)第十節(jié) 亞基締合和四級(jí)結(jié)構(gòu)亞基締合和四級(jí)結(jié)構(gòu)一概念：一概念： 二四級(jí)締合的驅(qū)動(dòng)力二四級(jí)締合的驅(qū)動(dòng)力 同種締合：相互作用的表面是同種締合：相互作用的表面是 相同的，形成相同的，形成 封閉的二聚封閉的二聚 相同亞基之間相同亞基之間 體，具有一個(gè)體，具有一個(gè)2 2重對(duì)稱軸。重對(duì)稱軸。 亞基締合亞基締合 異種締合：相互作用的表面是異種締合：相互作用的表面是 不同的，開放末端的締合。不同的，開放末端的締合。 不同亞基之間不同亞基之間三亞基相互作用的方式三亞基相互作用的方式四四級(jí)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性四四級(jí)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性Dihedral(Dihedral(兩面角兩面角) )Viral CapsidsViral Capsids. (a) Poliovirus(. (a) Poliovirus(脊髓灰質(zhì)炎病毒脊髓灰質(zhì)炎病毒) )Viral CapsidsViral Capsids（衣殼）（衣殼）.(.(b) Tobacco mosa