蛋白質(zhì)空間結構課件

第五章蛋白質(zhì)的三維結構影響構象的因素環(huán)境（外因）自身（內(nèi)因）與溶劑分子相互作用受溶液pH和離子組成、強度影響氨基酸序列酰胺平面親水性電荷R間相互作用1、氫鍵（）具有（）性、（）性主鏈之間二級結構側(cè)鏈之間三、四級與水之間成水化膜，溶解穩(wěn)定構象的作用力蛋白質(zhì)分子中（）等可以形成2、范德華力（）3、疏水作用4、鹽鍵（）

5、二硫鍵（）疏水基團為避水而接近聚集

疏水基團之間的范德華力

非共價鍵的統(tǒng)稱（）氫鍵、范德華力、疏水作用、鹽鍵等的統(tǒng)稱（）蛋白質(zhì)分子中（）等可以形成蛋白質(zhì)分子中（）等可以形成蛋白質(zhì)分子中（）等可以形成蛋白質(zhì)分子中（）等可以形成拉氏構象圖

－180°－120°－60°0°＋60°＋120°＋180°φ＋180°＋120°＋60°Ψ0°－60°－120°－180°β折疊區(qū)α螺旋區(qū)——指蛋白質(zhì)多肽鏈本身的折疊和盤繞方式一、α-螺旋（α-helix）（重點、難點）（）和（）于（）年提出。1、結構要點：（1）一條肽鏈繞成螺旋，每圈有3.6個氨基酸，螺旋間距離為0.54nm，每個殘基沿軸旋轉(zhuǎn)100°。（2）螺旋穩(wěn)定因素為氫鍵。每個肽鍵的羰基氧與遠在其后第四個氨基酸氨基上的氫形成氫鍵。氫鍵的走向平行于螺旋軸?！狢—(NH—C—CO)3N—OHHR3.613(ns)第一節(jié)二級結構3.6個氨基酸殘基0.54nm氫鍵2、影響α螺旋形成的因素形成氫鍵的原子脯氨酸為亞氨基酸，其殘基主鏈無氫。β碳原子上的側(cè)鏈位阻異亮、纈、蘇、R基團的電荷同性相斥如多聚谷氨酸，pH4以下可，pH4以上不可螺旋的偶極矩每一個酰胺平面為一個偶極矩。螺旋帽化螺旋的前四個和后四個殘基不形成氫鍵，由其它化合物提供氫鍵配偶體。螺旋中酰胺平面是同方向，所以，整個螺旋是一個偶極矩。氨基端正、羧基端負

二、β-折疊結構（β-pleatedsheet）（重點）是一種肽鏈相當伸展的結構。肽鏈按層排列，依靠相鄰肽鏈上的羰基和氨基形成的氫鍵維持結構的穩(wěn)定性。肽鍵的平面性使多肽折疊成片，氨基酸側(cè)鏈伸展在折疊片的上面和下面。CαCαCαCαCαCαRRRRRRNNCNNCCC平行反平行β-折疊片中，相鄰多肽鏈平行或反平行（較穩(wěn)定）。氨基酸殘基伸展長度3.5nm。氫鍵3.6nmβ凸起四、無規(guī)卷曲（了解）

又卷曲、松散肽段沒有一定規(guī)律的松散肽鏈結構。α膠蛋白β膠蛋白膠原蛋白彈性蛋白

肌球蛋白附纖維狀蛋白質(zhì)

一、超二級結構（熟悉）指若干相鄰的二級結構中的構象單元彼此相互作用，形成有規(guī)則的，在空間上能辨認的二級結構組合體。是蛋白質(zhì)二級結構至三級結構層次的一種過渡態(tài)構象層次。

又標準折疊單位、折疊花式常見組合：ααβαβββ第二節(jié)超二級結構和結構域

二、結構域（熟悉）結構域是球狀蛋白質(zhì)的結構或功能單位。多肽鏈在二級或超二級結構的基礎上進一步繞曲折疊成緊密的近似球形的結構，具有部分生物功能。對于較大的蛋白質(zhì)分子或亞基，多肽鏈往往由兩個以上結構域締合而成三級結構。

一、蛋白質(zhì)的三級結構（掌握）指多肽鏈上的所有原子（包括主鏈和側(cè)鏈）在三維空間的分布。指多肽鏈在二級或超二級結構的基礎上折疊而成的構象。維持力（穩(wěn)定因素）次級鍵，以疏水作用為主

球狀蛋白質(zhì)的分類據(jù)結構域類型分四類全α結構蛋白質(zhì)

αβ結構蛋白質(zhì)全β結構蛋白質(zhì)富含金屬或二硫鍵蛋白質(zhì)第三節(jié)三級結構與四級結構三、四級結構（重點、難點）以三級結構球體為單位締合形成的構象。具有四級結構的蛋白質(zhì)稱為寡聚蛋白。

寡聚蛋白中的每個獨立球體稱為亞基（單體）。

由兩（四）個亞基組成的蛋白質(zhì)稱為二（四）聚體蛋白。

由相（不）同亞基組成的寡聚蛋白質(zhì)稱為同（雜）多聚蛋白質(zhì)。

雜多聚蛋白質(zhì)中亞基可分為對稱的兩組時，每組叫原體或原聚體。四級結構締合驅(qū)動力（穩(wěn)定因素）同三級結構單體蛋白寡聚蛋白分子亞基（單體）亞基（單體）分子分子多分子聚集體同多聚蛋白質(zhì)雜多聚蛋白質(zhì)原（聚）體別構效應結合在蛋白質(zhì)分子特定部位的配體對該分子其它部位產(chǎn)生的影響。協(xié)同性

結合在蛋白質(zhì)分子特定部位的配體對其它各部位產(chǎn)生的影響一致。

別構蛋白質(zhì)

具有別構效應的蛋白質(zhì)。別構效應據(jù)配體接合部位分：同促效應異促效應同促效應◎※異促效應◎□＃※與◎結合后，影響其它亞基◎與※的親和力＃與□結合后，影響其它亞基◎與※的親和力◎結合部位※底物□調(diào)節(jié)部位＃效應物第四節(jié)結構與功能的關系一、一級結構與功能的關系（重點）

一級→構象→性質(zhì)→功能

一級結構決定蛋白質(zhì)的空間結構。多肽鏈中氨基酸的排列順序決定了該肽鏈的折疊、盤曲方式。主要表現(xiàn)在1、同種蛋白質(zhì)不能有差錯

2、同源蛋白質(zhì)有較大的同序性

3、蛋白原不具活性，但改變一級結構后可被激活4、蛋白質(zhì)共價修飾導致活性改變分子病種屬差異連接二※鐮狀細胞貧血（sick-cellanemia）從患者紅細胞中鑒定出特異的鐮刀型或月牙型細胞。β-鏈1234567Hb-AVal-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Lys…Hb-SVal-His-Leu-Thr-Pro-Val-Lys…Val取代Glu含氧-HbAO2O2粘性疏水斑點含氧HbS脫氧HbS疏水位點血紅蛋白分子凝集細胞色素c40多種生物包括酵母、人在右列28個位置上氨基酸是相同的1Gly、6Gly、10Phe、17Cys、18His、29Gly、30Pro、32Leu、34Gly、38Arg、41Gly、45Gly、48Tyr、52Asn、59Trp、68Leu70Asn、71Pro、72Lys、73Lys、74Tys、76Pro、78Thr、79Lys、80Met、82Phe、84Gly、91Arg不變殘基161017182930323438414548525968707172737476787980828491二、三維結構與功能的關系（掌握）蛋白質(zhì)特定構象是表達特定生物學活性的基礎。蛋白指特定構象所表現(xiàn)的性質(zhì)即為該蛋白質(zhì)的功能。主要表現(xiàn)在別構可改變蛋白質(zhì)的活性聚合與解聚可改變蛋白質(zhì)的活性變性可使蛋白質(zhì)失去活性三、變性（重點）變性在某些理化因素的作用下，天然構象被破壞，導致性質(zhì)改變、